JP6937178B2 - Satellite acquisition device and satellite acquisition method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、例えば衛星通信装置に適用可能な衛星捕捉装置および衛星捕捉方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to, for example, satellite acquisition devices and satellite acquisition methods applicable to satellite communication devices.
VSAT(Very Small Aperture Terminal)は、静止衛星と通信するための通信装置のうち、アンテナ開口が比較的小さな装置である。近年さらなる小型化が進み、例えば車に搭載したり一人で持ち運べるくらいにまで小型化した装置もあり、その機動性を活かして災害現場などでの利用が始まっている。また、移動通信インフラと連携させて利用されることも多い。 VSAT (Very Small Aperture Terminal) is a communication device for communicating with a geostationary satellite, which has a relatively small antenna opening. In recent years, further miniaturization has progressed, and for example, some devices have been miniaturized to the extent that they can be mounted on a car or carried by one person, and their mobility has begun to be utilized at disaster sites. In addition, it is often used in cooperation with mobile communication infrastructure.
ところで、衛星と通信するためには衛星を正確に捕捉し、アンテナ面を衛星方向に正しく指向させなくてはならない。従来、アンテナ角の調整は熟練者の技能に頼っていたが、近年では追尾機構により衛星を自動的に捕捉する方法が提案されている。例えば、駆動装置でアンテナを回転させながら受信電力(受信電波強度)を測定し、そのレベルが最大の方向にアンテナを向けることで衛星を捕捉するという技術が知られている。具体的には、アンテナの方位角(AZ(Azimuth)角)、仰角(EL(Elevation)角)、および偏波角(POL(Polarization)角)の3軸を調整することで、衛星方向近傍の電波強度を検出する。 By the way, in order to communicate with the satellite, the satellite must be accurately captured and the antenna surface must be correctly oriented in the direction of the satellite. Conventionally, the adjustment of the antenna angle relies on the skill of a skilled person, but in recent years, a method of automatically capturing a satellite by a tracking mechanism has been proposed. For example, there is known a technique of measuring received power (received radio wave intensity) while rotating an antenna with a driving device, and capturing a satellite by pointing the antenna in the direction in which the level is maximum. Specifically, by adjusting the three axes of the azimuth angle (AZ (Azimuth) angle), elevation angle (EL (Elevation) angle), and polarization angle (POL (Polarization) angle) of the antenna, it is near the satellite direction. Detects radio field strength.
アンテナ角の調整が完了し運用が開始された後に、何らかの要因でアンテナ指向方向がずれてしまうことがある。このような場合には衛星からの電波が受信できなくなるばかりか、他の衛星通信システムにも混信などの悪影響がもたらされるのでただちに送信電波を停止し、アンテナ指向方向の自動調整手順を再度、実行する必要がある。 After the antenna angle adjustment is completed and the operation is started, the antenna directivity may shift for some reason. In such a case, not only will the radio waves from the satellite become unreceivable, but other satellite communication systems will also be adversely affected by interference, so the transmitted radio waves will be immediately stopped and the automatic adjustment procedure for the antenna direction will be performed again. There is a need to.
しかしながら既存の技術では、アンテナ前面を自動車や人間が横切ったり、上空に雲がかかっただけの場合のように、本来必要でないケースにおいても自動調整手順が起動することがある。自動調整手順が不用意にスタートしてしまうと、その間、衛星通信を行えなくなり、ユーザは再開まで待たされる。サービス品質が低下することにもなるので対策が望まれている。 However, with existing technology, the automatic adjustment procedure may be activated even in cases where it is not originally necessary, such as when a car or a person crosses the front of the antenna or when a cloud is just over the sky. If the automatic adjustment procedure is inadvertently started, satellite communication will not be possible during that time, and the user will have to wait until it resumes. Since the quality of service will deteriorate, countermeasures are desired.
そこで、目的は、アンテナ指向方向の再調整手順が不用意に起動してしまうことを防止した衛星捕捉装置および衛星捕捉方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a satellite acquisition device and a satellite acquisition method that prevent the readjustment procedure of the antenna directivity from being inadvertently activated.
実施形態によれば、衛星捕捉装置は、人工衛星からの電波を受信するアンテナ、および、受信電波強度算出部と、位置センサと、傾斜センサと、衛星探索部と、再実行制御部とを具備する。受信電波強度算出部は、電波の受信強度を算出する。位置センサは、設置場所における位置情報を取得する。傾斜センサは、設置場所における傾斜量を取得する。衛星探索部は、取得された位置情報に基づいて設置場所からの人工衛星の探索範囲を決定し、この探索範囲内で、受信電波強度算出部で算出される受信強度に基づいて、アンテナの指向方向を調整する自動調整手順を実行する。再実行制御部は、自動調整手順が完了した後で、受信強度が規定値以下となり、かつ傾斜量が閾値以上となった場合には、自動調整手順を再度実行する。 According to the embodiment, the satellite acquisition device includes an antenna for receiving radio waves from an artificial satellite, a received radio wave intensity calculation unit, a position sensor, an inclination sensor, a satellite search unit, and a re-execution control unit. do. The received radio wave strength calculation unit calculates the reception strength of the radio wave. The position sensor acquires position information at the installation location. The tilt sensor acquires the amount of tilt at the installation location. The satellite search unit determines the search range of the artificial satellite from the installation location based on the acquired position information, and within this search range, the direction of the antenna is based on the reception intensity calculated by the received radio wave strength calculation unit. Perform an automatic adjustment procedure to adjust the direction. Re-execution control unit, after the automatic adjustment procedure is completed, the reception strength is below the specified value, and when the amount of inclination is equal to or greater than the threshold value, performs automatic adjustment procedure again.
図1は、VSATを利用した衛星通信システムの一例を示す図である。このシステムは、静止軌道上の通信衛星SATを中核として形成される。地上側には、固定局111,114〜11nが例えば県庁所在地などに設置される。車載局112あるいは可搬局113を、災害現場などに設置することも可能である。固定局111,114〜11n、車載局112、および可搬局113はそれぞれVSAT装置を備え、通信衛星SATを経由して互いに通信することが可能である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a satellite communication system using VSAT. This system is formed around the communication satellite SAT in geosynchronous orbit. On the ground side,
例えば、災害現場の映像を衛星回線で主要拠点(固定局111)や各拠点(固定局114〜11n)に送信して、災害状況の把握の一助とすることができる。また、衛星回線によるVoIP(Voice over IP)通話やTV会議により、関係部署間の情報共有や災害対応協議にも利用できる。
For example, the image of the disaster site can be transmitted to the main bases (fixed stations 111) and each base (fixed
この種のシステムは自治体の防災システムの一つとして構築されることが多い。VSAT装置に対する回線割り当て方式はDAMA(Demand Assignment Multiple Access:接続要求割り当て)と称される。地上の幾つかの地点に設けられた制御局が、DAMAに関する制御を担う。 This type of system is often constructed as one of the disaster prevention systems of local governments. The line allocation method for the VSAT device is called DAMA (Demand Assignment Multiple Access). Control stations located at several points on the ground are responsible for controlling DAMA.
図2は、実施形態に係る衛星通信装置の一例を示す外観図である。図2に示される衛星通信装置1はいわゆるVSAT装置であり、衛星捕捉装置としての機能を備える。衛星通信装置1のサイズはユーザが持ち運べる程度にコンパクトで、重量も抑えられている。この衛星通信装置1は、例えば災害現場に運んで非常用の通信局として利用することができる。
FIG. 2 is an external view showing an example of the satellite communication device according to the embodiment. The
図2に示される衛星通信装置1は、アンテナ10、本体部11、この本体部11を支える三脚12、本体部11とアンテナ10とを物理的に接続する支柱13b,13c、および送受信部18を備える。本体部11は、プロセッサ(CPU(Central Processing Unit)あるいはMPU(Micro Processing Unit)など)およびメモリを備える、いわゆるコンピュータである。
The
アンテナ10は、人工衛星からの電波を受信し、また、人工衛星に向け電波を送信する。アンテナ10のサイズは例えば50cm×50cmである。アンテナの形式は図示される平面アンテナのほか、パラボラアンテナを用いることもできる。電波のエネルギーロスを最小限にするためにアンテナ10の指向性は鋭く設計されている。このため、互いに異なる3つの軸である衛星への方位角(AZ角)、仰角(EL角)、偏波角(POL角)を正確に合わせる必要がある。
The
送受信部18は、アンテナ10を介して送受信される無線周波数帯の信号を、例えばベースバンド帯の信号に周波数変換する。例えばアンテナ10の背面に、アンテナ10と近接するように送受信部18を取り付けることで、送信信号、受信信号の減衰を抑えることができる。
The transmission /
さらに、例えばアンテナ10の背面に、方位情報を取得する方位センサ60が取り付けられる。方位センサ60をアンテナ10に設置することで、方位センサ60を方位軸に沿って水平に回転移動させることができる。また、アンテナ10とモータ20を兼用して方位センサ60を回転させることができ、装置のコストダウンを図れる。
Further, for example, a
支柱13bは、例えば、本体部11の上面(図1の上側の面)に垂直に設けられ、本体部11に対して方位角(AZ角)となる回転方向Aに回転する。支柱13cは、支柱13bに半固定的かつ回動自在に取り付けられ、支柱13bに対して仰角(EL角)となる回転方向Bに回転する。支柱13b,13cは、折りたたみ機構を有していてもよい。支柱13b,13cを折りたためるようにすれば衛星通信装置1をさらに小型化することができ、衛星通信装置1のとりまわしも容易になる。
The
モータ20a,20bが、支柱13bに取り付けられる。モータ20cが、支柱13cに取り付けられる。各モータはモータ制御部202からの制御信号により制御される。モータ20aは、アンテナ10を回転方向Aの軸(方位軸またはAZ軸)周りに回転させる。モータ20bは、アンテナ10を回転方向Bの軸(仰角軸またはEL軸)周りに回転させる。モータ20cは、アンテナ10を回転方向Cの軸(偏波軸またはPOL軸)周りに回転させる。
The
本体部11は、電源ボタン14、捕捉ボタン15、および表示装置90を備える。電源ボタン14は、衛星通信装置1の電源のONとOFFとを切替えるためのボタンである。装置がONされたのち捕捉ボタン15が操作されると、初回の衛星捕捉処理がスタートし、アンテナ10を用いて衛星を捕捉するための処理が開始される。
The
表示装置90は、例えば、本体部11の側面に設けられ、衛星捕捉制御処理の結果などを表示する。表示装置90は、衛星通信装置1に内蔵されていなくてもよく、衛星通信装置1に外付けされる表示デバイスであってもよい。
The
図3は、図2に示される衛星通信装置1の一例を示す機能ブロック図である。本体部11は、捕捉制御部40、モータ制御部30、アンテナの受信感度を算出する受信電波強度算出部50、位置センサ70、傾斜センサ71、ユーザ入力装置80、および、報知部としての表示装置90、スピーカ100を備える。
FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of the
モータ制御部30は、捕捉制御部40からのアンテナ10の指向方向に関する指示に応じて、モータ20(20a,20b,20c)のそれぞれに制御信号を与える。これにより、アンテナ10と、アンテナ10に取り付けられた方位センサ60の指向方向を変化させることができる。
The
受信電波強度算出部50は、アンテナ10で受信された受信信号の受信感度を算出し、得られた値を捕捉制御部40に送る。
The received radio wave intensity calculation unit 50 calculates the reception sensitivity of the received signal received by the
方位センサ60は、地磁気を感知することで、衛星通信装置1の方位情報を取得する。モータ20によるアンテナ10の駆動と連動して方位センサ60の指向方向も変化し、取得される方位情報も変化する。取得された方位情報は捕捉制御部40に渡される。
The
位置センサ70は、例えば、GPS(Global Positioning System)により、衛星通信装置1の設置場所の位置情報(例えば緯度および経度)を取得する。取得された位置情報は捕捉制御部40に渡される。
The
傾斜センサ71は、設置場所における衛星通信装置1の傾斜量を取得する。例えば、加速度センサを用いて設置場所における地球の重力加速度を検知することで、衛星通信装置1の傾斜量を取得することができる。取得された傾斜量は捕捉制御部40に渡される。
The
なお、方位センサ60および傾斜センサ71は、いずれも衛星通信装置1の姿勢に関する情報を検知することが可能である。すなわち方位センサ60、および傾斜センサ71は姿勢センサとしての機能を備える。方位センサ60から出力される方位情報、および傾斜センサ71から出力される傾斜量は、衛星通信装置1の姿勢を示す指標として利用することができる。
Both the
ユーザ入力装置80は、自動捕捉制御に関わるユーザからの指示を入力するためのユーザインタフェースである。ユーザ入力装置80は、例えば、捕捉対象衛星を選択するためのタッチパネルなどを備える。
The
表示装置90は、自動捕捉制御に関わる情報を表示する。例えば、現在の処理状態(キャリブレーション中、衛星捕捉中、トラッキング中など)をLED(Light Emitting Diode)で表示しても良い。あるいは、捕捉成功、捕捉失敗のような捕捉結果を終了コードと共に液晶パネルに表示しても良い。スピーカ100は、自動捕捉制御に関わる情報をユーザに音で通知する。
The
捕捉制御部40は、アンテナ10の方位角、仰角、偏波角をモータ制御部30に指示し、受信信号の受信感度がピークとなる角度を検出することで目標の通信衛星を捕捉する。捕捉制御部40は、衛星探索部41、方位算出部43、再実行制御部45、および記憶部44を備える。このうち記憶部44は、方位情報44aと、衛星目標角テーブル44bとを記憶する。
The
図4は、方位情報44aの一例を示す図である。方位情報44aは、方位センサ60で測定された衛星通信装置1の方位角(方位情報)と、地磁気強度とを対応付けた情報である。方位角[°]と地磁気強度[マイクロテスラ]とに、測定種別(初期や回転など)と測定時刻とを対応付けて記録しても良い。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the
図5は、衛星目標角テーブル44bの一例を示す図である。衛星目標角テーブル44bは、地上における位置情報(例えば緯度、経度)に、捕捉すべき通信衛星の衛星目標角(方位角、仰角、偏波角)を対応付けたテーブルである。例えば、図5に示すように、北海道札幌市の緯度は141.4°、経度は43.1°であり、この位置における通信衛星Aの目標角は(方位角、仰角、偏波角)=(151.2°、36.1°、10.4°)である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the satellite target angle table 44b. The satellite target angle table 44b is a table in which position information (for example, latitude, longitude) on the ground is associated with satellite target angles (azimuth, elevation, polarization angle) of a communication satellite to be captured. For example, as shown in FIG. 5, the latitude of Sapporo City, Hokkaido is 141.4 °, the longitude is 43.1 °, and the target angle of the communication satellite A at this position is (azimuth, elevation, polarization angle) =. (151.2 °, 36.1 °, 10.4 °).
図2に戻って説明を続ける。衛星探索部41は、衛星からの受信電波強度を監視しながらアンテナ10の角度を調整し、受信電波強度のピーク位置を探索することにより衛星を捕捉する。この、受信電波強度に基づいて、アンテナ10の指向方向を探索範囲内で調整するための一連のシーケンスを、自動調整手順と称する。
The explanation will be continued by returning to FIG. The
すなわち、衛星探索部41は、位置センサ70で取得された位置に対応する衛星目標角を衛星目標角テーブル44bから取得する。そして、この衛星目標角を含む探索範囲を設定し、この探索範囲にアンテナ10を指向させて人工衛星を探索する。その際、衛星探索部41は、方位センサ60により取得された方位情報に基づいてアンテナ10の指向方向を制御し、探索範囲をサーチする。
方位算出部43は、アンテナ10の3軸まわりの回転に伴って変化する、アンテナ10の方位角を算出する。
That is, the
The
再実行制御部45は、受信電波強度算出部から受信電波強度を取得し、方位センサ60から方位情報を取得し、傾斜センサ71から傾斜量を取得する。そして、再実行制御部45は、衛星探索部41による自動調整手順が完了した後に、受信強度が規定値以下となり、かつ、衛星通信装置1の姿勢の変化量が閾値以上となった場合に、衛星探索部41にトリガを与えて自動調整手順を再度実行(リトライ)させる。なお、姿勢の変化量が閾値以上となった場合とは、傾斜量の変化量が閾値以上となった場合、または、方位情報の変化量が閾値以上となった場合、あるいはその両方のケースを含む場合である。次に、上記構成を基礎としてこの発明の実施の形態を説明する。
The
[第1の実施形態]
図6は、第1の実施形態における衛星通信装置1の処理手順の一例を示すフローチャートである。図6に示される手順は、衛星通信装置1は所定の場所に設置され運用が開始される前の準備工程において実施される。
[First Embodiment]
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the
図6において、衛星通信装置1は、位置センサ70を利用して、自らの設置された場所の経度および緯度を検出する(ステップS10)。
In FIG. 6, the
次に、衛星通信装置1は、ステップS10で検出した位置情報の緯度、経度から衛星目標角テーブル44bを検索し、捕捉すべき衛星の方位角、仰角、偏波角を決定する(ステップS11)。ここで、捕捉対象とする衛星は装置にプリセットされていても良いし、ユーザ入力装置80から選択しても良い。
Next, the
次に、衛星通信装置1は、傾斜センサ71から傾斜角度を取得し、方位センサ60からアンテナ10の方位角を取得する。取得された傾斜角度データは記憶部44に記憶される。こここまでの過程により、衛星通信装置1の姿勢を判定することができる(ステップS12)。つまり、衛星通信装置1とアンテナ10がどの方位を向いているか把握することができる。次に、衛星通信装置1は、現在のアンテナ方位と衛星目標角とに基づいて、アンテナ10の指向方向を決定する(ステップS13)。
Next, the
次に、決定されたアンテナ10の指向方向に基づいて、衛星通信装置1は衛星捕捉シーケンスを実行する(ステップS14)。衛星捕捉シーケンス(自動調整手順)では、衛星通信装置1は受信電波強度に基づいて、アンテナ10の指向方向を、衛星目標角を含む探索範囲内で調整する。そして、一定値以上の受信電力を得ることができれば衛星捕捉シーケンスは完了(ステップS15でYes)し、運用モードへと移行する。
Next, the
運用モードに移行した後も、気象条件、電波環境条件などの環境的な条件は時々刻々と変化する。場合によっては衛星捕捉シーケンスを再度実行する(衛星再捕捉シーケンス)ことが必要になるが、本当に必要であるのかどうかを正しく判定したい。そこで、衛星再捕捉シーケンスを起動するか否かを判定する処理について、以下に、複数の実施形態を説明する。 Even after shifting to the operation mode, environmental conditions such as weather conditions and radio wave environment conditions change from moment to moment. In some cases, it is necessary to re-execute the satellite acquisition sequence (satellite reacquisition sequence), but I want to correctly determine whether it is really necessary. Therefore, a plurality of embodiments will be described below with respect to the process of determining whether or not to activate the satellite reacquisition sequence.
図7は、第1の実施形態の自動調整手順が完了した後の運用モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。図7において、衛星通信装置1は受信電波強度を取得し(ステップS20)、その値が規定値以下であれば(ステップS21でYes)、傾斜センサ71から傾斜角度データを取得し、記憶部44に記憶された傾斜角度データと比較する。これにより、図6のステップS14で取得された傾斜角度データと最新の傾斜角度データとの、変化量を計算することができる。この変化量が閾値よりも低ければ(ステップS23でNo)、処理手順は再びステップS20に戻る。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a processing procedure in the operation mode after the automatic adjustment procedure of the first embodiment is completed. In FIG. 7, the
一方、傾斜角度の変化量が閾値以上であれば(ステップS23でYes)、衛星通信装置1は、衛星再捕捉シーケンスを開始し(ステップS24)、その完了を待って(ステップS25でYes)運用モードが再び継続される。
On the other hand, if the amount of change in the tilt angle is equal to or greater than the threshold value (Yes in step S23), the
以上説明したように第1の実施形態では、受信電力の低下が検知されると、直ちに盲目的に衛星再捕捉シーケンスを起動するのではなく、一旦、傾斜角度の変化量を閾値判定する手順を設ける。そして、傾斜角度の変化量が閾値以上であれば、そこで初めて、衛星再捕捉シーケンスを起動するようにした。このように第1の実施形態では、2段階にわたる異なる判定基準のもとでの判断を行う。 As described above, in the first embodiment, when a decrease in received power is detected, instead of blindly invoking the satellite reacquisition sequence immediately, a procedure for once determining the amount of change in the tilt angle as a threshold value is performed. prepare. Then, if the amount of change in the tilt angle is equal to or greater than the threshold value, the satellite reacquisition sequence is activated for the first time. As described above, in the first embodiment, the judgment is made based on two different judgment criteria.
既存の技術では、アンテナ指向方向を調整するための手がかりとして、受信電波強度だけに頼っていた。つまりアンテナ10に到来する電波が弱くなると即、リトライシーケンスが起動してしまい、アンテナ指向方向の再調整を最初からやり直さなくてはならない。このように受信電力だけを判定基準にすると、アンテナ10が一時的に遮蔽されただけであっても即、自動調整手順が開始されてしまう。
Existing technology relies solely on received signal strength as a clue to adjust the antenna directivity. That is, as soon as the radio wave arriving at the
これに対し第1の実施形態では、受信電力に加え、傾斜角度の変化も合わせて検出し、傾斜角度に変化があった場合にアンテナ方位が変化したと判断し、自動調整手順を行う。これにより、アンテナ指向方向の再調整手順が不用意に起動してしまうことを防止することができる。従って、不要な衛星自動再捕捉動作が抑制され、サービス提供が不可となる期間を極力、無くすることができる。 On the other hand, in the first embodiment, in addition to the received power, a change in the tilt angle is also detected, and when there is a change in the tilt angle, it is determined that the antenna orientation has changed, and an automatic adjustment procedure is performed. As a result, it is possible to prevent the readjustment procedure of the antenna directivity from being inadvertently started. Therefore, unnecessary satellite automatic recapture operation is suppressed, and the period during which the service cannot be provided can be eliminated as much as possible.
しかも第1の実施形態では、傾斜センサ71を用いて傾斜データを取得するようにしている。傾斜センサは、衛星通信装置1に元々備わっているものを流用できるので、新たなデバイスを追加する必要もなく、装置の費用、重量、体積等が増加するおそれもない。
Moreover, in the first embodiment, the
[第2の実施形態]
図8は、第2の実施形態における衛星からの電波の受信電力の時間変動の一例を示す図である。図示されるように、衛星からの電波の受信強度は一時的に低下することがある。従来では受信電波強度が低下すると、高々1秒程度が経過したのちに[Δt秒]、直ちに自動調整手順が開始されてしまっていた。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a diagram showing an example of time variation of the received power of the radio wave from the satellite in the second embodiment. As shown, the reception intensity of radio waves from satellites may temporarily decrease. In the past, when the received radio wave intensity decreased, the automatic adjustment procedure was started immediately after [Δt seconds] at most about 1 second.
Aカーブのように、そのまま受信電波強度が回復しないケースもある。しかしながらBカーブに示されるように、自動調整手順の開始直後に、受信電波強度が回復することもある。従来ではBカーブのようなケースであっても既に自動調整手順が開始されてしまい、それに費やされる時間が無駄になってしまう。 In some cases, such as the A curve, the received signal strength does not recover as it is. However, as shown in the B-curve, the received signal strength may be restored immediately after the start of the automatic adjustment procedure. Conventionally, even in a case such as a B curve, the automatic adjustment procedure has already been started, and the time spent for it is wasted.
そこで第2の実施形態では、受信強度が規定値以下となり、かつ、その状態で既定時間(例えば10秒〜数分程度)が経過した場合に、アンテナ指向方向の自動調整手順を再度実行するようにした。これにより、受信電波強度が短期間で回復したときに既に自動調整手順が実行されてしまっていることが無くなり、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。 Therefore, in the second embodiment, when the reception intensity becomes equal to or less than the specified value and the predetermined time (for example, about 10 seconds to several minutes) elapses in that state, the automatic adjustment procedure of the antenna directivity is executed again. I made it. As a result, when the received radio wave intensity is restored in a short period of time, the automatic adjustment procedure is no longer executed, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
[第3の実施形態]
図9は、第3の実施形態における自動調整手順が完了した後の運用モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。図9において図7と同様のステップには同じ符号を付して示し、ここでは異なる事項だけを説明する。
[Third Embodiment]
FIG. 9 is a flowchart showing an example of a processing procedure in the operation mode after the automatic adjustment procedure in the third embodiment is completed. In FIG. 9, the same steps as in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and only different matters will be described here.
図9に示される手順は、先ず、傾斜センサ71の傾斜データを取得することから開始される。そして、前回からの傾斜量の変化量が規定値以上であった場合に、受信電波強度を取得し、閾値判定を行うようにしている。すなわち、傾斜量の変化量が閾値以上であり、かつ、受信電波強度が規定値以下となった場合に、自動調整手順を再度実行するようにした。
The procedure shown in FIG. 9 starts with acquiring the tilt data of the
傾斜センサ71による傾斜量の変化量を検知するだけでは、アンテナ10が元の位置に戻った場合でも不要な自動調整手順が起動されてしまうおそれがある。そこで第3の実施形態では、傾斜センサ71のデータの変化をとらえた後に受信電力を確認する。そして、受信電力が規定値以下の場合にアンテナ方位が変化したと判断し、自動調整手順を行う。このようにしても、アンテナ指向方向の再調整手順が不用意に起動してしまうことを防止できる。
Simply detecting the amount of change in the amount of inclination by the
[第4の実施形態]
図10は、第4の実施形態における自動調整手順が完了した後の運用モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。図10において図7と同様のステップには同じ符号を付して示し、ここでは異なる事項だけを説明する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 10 is a flowchart showing an example of a processing procedure in the operation mode after the automatic adjustment procedure in the fourth embodiment is completed. In FIG. 10, the same steps as in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and only different matters will be described here.
図10に示される手順は、図7に示されるステップS23の後に、ステップS26およびステップS27の過程を設けたものである。ステップS23において、傾斜量の変化量が閾値以上となったことが判定されると、衛星通信装置1は、方位センサ60のデータを取得する(ステップS26)。そして、記憶部44に記憶される方位センサ60の方位情報44aと最新の方位情報とを比較し、その変化量が閾値以上であれば、衛星通信装置1は衛星再捕捉シーケンスを開始する(ステップS24)。
The procedure shown in FIG. 10 is obtained by providing the steps of step S26 and step S27 after step S23 shown in FIG. 7. When it is determined in step S23 that the amount of change in the tilt amount is equal to or greater than the threshold value, the
傾斜センサ71は、傾斜の緩慢な変化を検出できない可能性がある。そこで第4の実施形態では、方位センサ60をさらに併用し、受信電力の閾値判定の結果と合わせて、自動調整手順の再起動の可否を判定するようにした。第4の実施形態では、いわば3段階にわたる判定基準を設けるようにしたので、アンテナ指向方向の再調整手順が不用意に起動してしまうことを、より高い精度で防止することができる。
The
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば第4の実施形態では、図10のフローチャートに示されるように、傾斜データの変化量による判定と、方位情報の変化量に基づく判定とを、アンド条件(論理積)で結ぶようにした。これに代えて、傾斜データの変化量による判定と、方位情報の変化量に基づく判定とを、オア条件(論理和)で結ぶようにしてもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the fourth embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 10, the determination based on the amount of change in the inclination data and the determination based on the amount of change in the directional information are connected by an AND condition (logical product). Instead of this, the determination based on the amount of change in the inclination data and the determination based on the amount of change in the directional information may be connected by an or condition (logical sum).
つまり、受信電波強度が規定値以下となり、かつ、傾斜データの変化量、または、方位情報の変化量の少なくともいずれか一方が閾値以上になった場合に、衛星再捕捉シーケンスを開始するようにしても良い。このようにすれば、傾斜センサ71の精度と方位センサ60の精度とを、互いに補完できる効果がある。特に、方位センサとして比較的安価な磁気センサを用いると、所望の精度を得られないことがある。このような場合に傾斜センサ71のデータを利用すれば、より高い精度の判定を行うことができる。
That is, the satellite reacquisition sequence is started when the received radio wave intensity becomes equal to or less than the specified value and at least one of the amount of change in the tilt data and the amount of change in the directional information becomes equal to or more than the threshold value. Is also good. In this way, the accuracy of the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示するものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1…衛星通信装置、10…アンテナ、11…本体部、12…三脚、13b…支柱、13c…支柱、14…電源ボタン、15…捕捉ボタン、18…送受信部、20…モータ、20a…モータ、20b…モータ、20c…モータ、30…モータ制御部、40…捕捉制御部、41…衛星探索部、43…方位算出部、44…記憶部、44a…方位情報、44b…衛星目標角テーブル、45…再実行制御部、50…受信電波強度算出部、60…方位センサ、70…位置センサ、71…傾斜センサ、80…ユーザ入力装置、90…表示装置、100…スピーカ、111,114〜11n…固定局、112…車載局、113…可搬局、202…モータ制御部。 1 ... satellite communication device, 10 ... antenna, 11 ... main body, 12 ... tripod, 13b ... support, 13c ... support, 14 ... power button, 15 ... capture button, 18 ... transmitter / receiver, 20 ... motor, 20a ... motor, 20b ... Motor, 20c ... Motor, 30 ... Motor control unit, 40 ... Capture control unit, 41 ... Satellite search unit, 43 ... Direction calculation unit, 44 ... Storage unit, 44a ... Direction information, 44b ... Satellite target angle table, 45 ... Re-execution control unit, 50 ... Received radio wave strength calculation unit, 60 ... Direction sensor, 70 ... Position sensor, 71 ... Tilt sensor, 80 ... User input device, 90 ... Display device, 100 ... Speaker, 111, 114-11n ... Fixed station, 112 ... in-vehicle station, 113 ... portable station, 202 ... motor control unit.
Claims (6)
前記電波の受信強度を算出する受信電波強度算出部と、
設置場所における位置情報を取得する位置センサと、
前記設置場所における傾斜量を取得する傾斜センサと、
前記アンテナの方位情報を取得する方位センサと、
前記取得された位置情報に基づいて前記設置場所からの前記人工衛星の探索範囲を決定し、この探索範囲内で、受信電波強度算出部で算出される前記受信強度に基づいて、前記アンテナの指向方向を調整する自動調整手順を実行する衛星探索部と、
前記自動調整手順が完了した後で、前記受信強度の規定値以下への低下が検知されたのち、前記傾斜量の変化量を閾値と比較し、かつ当該傾斜量が前記閾値以上となった場合に前記方位情報を取得し、当該方位情報の変化量が閾値以上であれば、前記自動調整手順を再度実行する再実行制御部と
を具備する衛星捕捉装置。 An antenna that receives radio waves from artificial satellites and
A reception radio wave strength calculation unit that calculates the reception strength of the radio wave, and
A position sensor that acquires position information at the installation location,
An inclination sensor that acquires the amount of inclination at the installation location,
A directional sensor that acquires the directional information of the antenna and
The search range of the artificial satellite from the installation location is determined based on the acquired position information, and the direction of the antenna is determined based on the reception intensity calculated by the received radio wave intensity calculation unit within this search range. A satellite search unit that executes an automatic adjustment procedure to adjust the direction,
After the automatic adjustment procedure is completed and a decrease in the reception intensity to the specified value or less is detected, the change amount of the inclination amount is compared with the threshold value, and the inclination amount becomes equal to or more than the threshold value. A satellite acquisition device including a re-execution control unit that acquires the directional information and re-executes the automatic adjustment procedure if the amount of change in the directional information is equal to or greater than a threshold value.
前記電波の受信強度を算出する受信電波強度算出部と、
設置場所における位置情報を取得する位置センサと、
前記設置場所における傾斜量を取得する傾斜センサと、
前記アンテナの方位情報を取得する方位センサと、
前記取得された位置情報に基づいて前記設置場所からの前記人工衛星の探索範囲を決定し、この探索範囲内で、受信電波強度算出部で算出される前記受信強度に基づいて、前記アンテナの指向方向を調整する自動調整手順を実行する衛星探索部と、
前記自動調整手順が完了した後で、前記受信強度が規定値以下となった場合でかつ前記傾斜量が閾値以上となった場合、または、前記受信強度が規定値以下となった場合でかつ前記方位情報の変化量が閾値以上となった場合に、前記自動調整手順を再度実行する再実行制御部と
を具備する衛星捕捉装置。 An antenna that receives radio waves from artificial satellites and
A reception radio wave strength calculation unit that calculates the reception strength of the radio wave, and
A position sensor that acquires position information at the installation location,
An inclination sensor that acquires the amount of inclination at the installation location,
A directional sensor that acquires the directional information of the antenna and
The search range of the artificial satellite from the installation location is determined based on the acquired position information, and the direction of the antenna is determined based on the reception intensity calculated by the received radio wave intensity calculation unit within this search range. A satellite search unit that executes an automatic adjustment procedure to adjust the direction,
After the automatic adjustment procedure is completed, the reception intensity is equal to or less than the specified value and the inclination amount is equal to or more than the threshold value, or the reception intensity is equal to or less than the specified value. With the re-execution control unit that re-executes the automatic adjustment procedure when the amount of change in the orientation information exceeds the threshold value.
A satellite capture device equipped with.
受信電波強度算出部により、前記電波の受信強度を算出する過程と、 The process of calculating the reception strength of the radio wave by the reception radio wave strength calculation unit, and
位置センサにより、設置場所における位置情報を取得する過程と、 The process of acquiring position information at the installation location using the position sensor,
傾斜センサにより、前記設置場所における傾斜量を取得する過程と、 The process of acquiring the amount of inclination at the installation location using the inclination sensor,
方位センサにより、前記アンテナの方位情報を取得する過程と、 The process of acquiring the directional information of the antenna by the directional sensor,
衛星探索部により、前記取得された位置情報に基づいて、前記設置場所からの前記人工衛星の探索範囲を決定し、この探索範囲内で前記受信強度に基づいて、前記アンテナの指向方向を調整するための自動調整手順を実行する過程と、 The satellite search unit determines the search range of the artificial satellite from the installation location based on the acquired position information, and adjusts the pointing direction of the antenna based on the reception intensity within this search range. The process of performing the automatic adjustment procedure for
再実行制御部により、前記自動調整手順が完了した後で、前記受信強度の規定値以下への低下が検知されたのち、前記傾斜量の変化量を前記閾値と比較し、かつ当該傾斜量が前記閾値以上となった場合に、前記方位情報を取得し、当該方位情報の変化量が閾値以上であれば、前記自動調整手順を再度実行する過程と After the automatic adjustment procedure is completed by the re-execution control unit, after the decrease in the reception intensity to the specified value or less is detected, the amount of change in the amount of inclination is compared with the threshold value, and the amount of inclination is calculated. When the threshold value is exceeded, the directional information is acquired, and if the amount of change in the directional information is equal to or greater than the threshold value, the automatic adjustment procedure is executed again.
を具備する衛星捕捉方法。A satellite acquisition method comprising.
受信電波強度算出部により、前記電波の受信強度を算出する過程と、 The process of calculating the reception strength of the radio wave by the reception radio wave strength calculation unit, and
位置センサにより、設置場所における位置情報を取得する過程と、 The process of acquiring position information at the installation location using the position sensor,
傾斜センサにより、前記設置場所における傾斜量を取得する過程と、 The process of acquiring the amount of inclination at the installation location using the inclination sensor,
方位センサにより、前記アンテナの方位情報を取得する過程と、 The process of acquiring the directional information of the antenna by the directional sensor,
衛星探索部により前記取得された位置情報に基づいて前記設置場所からの前記人工衛星の探索範囲を決定し、この探索範囲内で、受信電波強度算出部で算出される前記受信強度に基づいて、前記アンテナの指向方向を調整する自動調整手順を実行する過程と、 The search range of the artificial satellite from the installation location is determined based on the position information acquired by the satellite search unit, and within this search range, based on the reception intensity calculated by the received radio wave strength calculation unit, The process of executing the automatic adjustment procedure for adjusting the direction of the antenna and
再実行制御部により、前記自動調整手順が完了した後で、前記受信強度が規定値以下となった場合でかつ前記傾斜量が前記閾値以上となった場合、または、前記受信強度が規定値以下となった場合でかつ前記方位情報の変化量が閾値以上となった場合に、前記自動調整手順を再度実行する過程と After the automatic adjustment procedure is completed by the re-execution control unit, when the reception intensity is equal to or less than the specified value and the inclination amount is equal to or more than the threshold value, or the reception intensity is equal to or less than the specified value. And when the amount of change in the directional information exceeds the threshold value, the process of re-executing the automatic adjustment procedure.
を具備する衛星捕捉方法。A satellite acquisition method comprising.
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