JPH03182101A - アンテナ追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、宇宙機間のデータ中継に用いられる宇宙機
等に搭載されるアンテナ追尾装置に関する。

（従来の技術） 一般に、データ中継に用いられる宇宙機では、ターゲッ
トとなる他の宇宙機からの電波信号を受信するＲＦ全セ
ンサ搭載している。ＲＦ全センサ、自己の宇宙機のアン
テナと一定の配置関係をもっており、ＲＦ全センサ検出
信号（指向誤差信号）は、常に自己のアンテナが他の宇
宙機を向くようにする追尾情報として利用される。

第２図は従来のアンテナ追尾装置である。

アンテナの駆動が行われる駆動部１からは、アンテナの
角度情報が出力され、宇宙機やアンテナ支持部をなどの
動特性であるダイナミクス２が加味され、ターゲットと
なる他の宇宙機とアンテナとの相対位置が設定される。

他の宇宙機に対する自己の宇宙機のアンテナの指向誤差
は、ＲＦ全センサにより検出される。

ＲＦ全センサで検出された指向誤差情報は、閉ループ追
尾信号生成部４に供給される。また、ＲＦ全センサは、
他の宇宙機からの電波信号を視野の範囲に捕らえている
ときは、ロックオン信号を出力し、これをテレメトリと
して地上局８に送信する。

閉ループ追尾信号生成部４では指向誤差情報に対するア
ンテナの誤差を修正する補償信号を生成する。閉ループ
追尾信号生成部４で生成された信号は、スイッチ部５を
介して駆動部１に帰還される。これにより、自己の宇宙
機のアンテナは、ターゲットとなる他の宇宙機を常に追
尾することになる（以下このような追尾状態を閉ループ
追尾モードと言うことにする）。

ところで、スイッチ部５は、地上局８からのコマンドに
より切換え制御できるように構成されている。

スイッチ部５は、閉ループ追尾信号生成部４からの追尾
信号を駆動部１に供給することができる他に、停止信号
生成部６あるいは開ループ追尾信号生成部７からの制御
信号を選択的に供給することができる。

開ループ追尾信号生成部７からの制御信号は、ターゲッ
トとなる他の宇宙機の存在位置を予め推定して追尾を行
うときに利用される。この追尾は、上記した定常的な追
尾を行う前の捕捉段階のときに行われる（以下このよう
な追尾状態を閉ループ追尾モードと言うことにする）。

停止信号生成部６は、追尾動作を停止する制御信号を送
出する。停止信号生成部６からの制御信号が選択された
ときは、追尾動作は停止されるＣ以下このような状態を
停止モードと言うことにする）。

上記のように、アンテナ追尾装置においては、閉ループ
追尾モード、開ループ追尾モード、停止モードがある。

開ループ追尾モードや停止モードを得ることができるよ
うになされた理由は、以下の通りである。

例えば、ターゲットとなる他の宇宙機が周回衛星であっ
た場合、地球の陰に隠れてデータ通信が途絶えることが
ある。この様な場合は、ＲＦ全センサは、ロックオフ検
出を行う。この様なロックオフ状況のもとで、依然とし
てＲＦ全センサからの検出信号に基づいてアンテナ追尾
を行うと、アンテナの向きを正常に制御することができ
ない。

そこで、このような状況のもとでは、閉ループ追尾モー
ドを止めるか、あるいは予め予測したターゲットの方向
へ追尾させた方がよい。

そのために、地上局ではＲＦ全センサからのテレメトリ
および宇宙機の相対位置情報を用いて、データ通信を中
止し、スイッチ部５ヘコマンドをおくり、停止モードあ
るいは開ループ追尾モードに切換える運用を行っている
。また、地上局８ではＲＦ全センサらロックオフを示す
テレメトリが送られてきた場合は、宇宙機からの各種の
テレメトリを判断して、追尾の形態をコマンドにより選
択制御している。

（発明が解決しようとする課題） 上記し゛たように、従来のシステムによると、アンテナ
追尾形態を地上局の判断により選択して、地上局からの
コマンドにより行っている。しかしこの方式であると、
コマンド／テレメトリの送受信時間が必要であるために
、追尾形態の移行の遅れが生じる。この遅れがあると、
データ通信回線では、データの欠落が生じ、通信に悪影
響を与えると言う問題がある。さらに、地上局では、即
座の判断が要求されるために、運用者に多大な労力を要
すると言う問題がある。

そこでこの発明は、アンテナ追尾がロックオフとなった
場合、ターゲットとなるアンテナの追尾形態が適切かつ
円滑に自動的に得られるアンテナ追尾装置を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構６．］ （課題を解決するための手段） この発明は、他の宇宙機からの電波がアンテすに到来す
るのを検出するＲＦ全センサ、このＲＦ全センサ検出信
号に基づいて前記アンテナが常峙前記高周波信号の到来
方向を向くように、駆動部を介して前記アンテナの向き
を制御する追尾信号を生成する閉ループ追尾信号生成部
と、この閉ループ追尾信号生成部と前記駆動部との間に
設けられ、前記駆動部に対して、選択的に追尾停止信号
生成部からの停止信号、あるいは開ループ追尾信号生成
部もしくは前記閉ループ追尾信号生成部からの追尾信号
を供給するスイッチ部と、前記ＲＦ全センサらの検出信
号もしくは前記閉じループ追尾信号生成部からの追尾信
号を判定し、前記アンテナが所定の追尾状態からはなれ
ている場合に、前記スイッチ部を制御し、前記開ループ
追尾信号生成部もしくは追尾停止信号生成部からの制御
信号が前記駆動部に供給されるようにするロックオフ判
断部とを具備するものである。

（作用） 上記の手段により、ＲＦ全センサ用いた閉ループ追尾モ
ードのとき、ロックオフ状態になると、自動的に予測追
尾モードあるいは停止モードに切換えられるために、従
来必要としたような地上局における判断処理が不要とな
り、データ通信に及ぼす悪影響を最小限におさえること
ができ、また地上局における運用者の負担を軽減するこ
とができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。アンテナの駆動が
行われる駆動部１１からは、アンテナの角度情報が出力
され、宇宙機やアンテナ支持部などの動特性であるグイ
ナミクス１２が加味され、ターゲットとなる他の宇宙機
とアンテナとの相対位置が設定される。

他の宇宙機に対する自己の宇宙機のアンテナの指向誤差
は、ＲＦ全センサ３により検出される。

ＲＦ全センサ３で検出された指向誤差情報は、閉ループ
追尾信号生成部１４に供給される。また、ＲＦ全センサ
３は、他の宇宙機からの電波を視野の範囲に捕らえてい
るときは、ロックオン信号を出力し、これをロックオフ
判断部１８に供給する。

閉ループ追尾信号生成部１４では、指向誤差情報に対す
るアンテナの誤差を修正する補償信号を生成する。閉ル
ープ追尾信号生成部１４で生成された信号は、スイッチ
部１５を介して駆動部１１に帰還される。これにより、
自己の宇宙機のアンテナは、ターゲットとなる他の宇宙
機を常に追尾することになる（閉ループ追尾モード）。

ところで、スイッチ部１５は、ロックオフ判断部１８か
らの制御信号により切換え、制御できるように構成され
ている。

スイッチ部１５は、閉ループ追尾信号生成部１４からの
追尾信号を駆動部１１に供給することができる他に、停
止信号生成部１６あるいは開ループ追尾信号生成部１７
からの制御信号を選択的に供給することができる。

開ループ追尾信号生成部１７からの制御信号は、ターゲ
ットとなる他の宇宙機の存在位置を予め推定して追尾を
行うときに利用される。この追尾は、上記した定常的な
ターゲットとなる宇宙機の追尾を行う前の捕捉段階のと
きに行われる（開ループ追尾モード）。

停止信号生成部１６は、追尾動作を停止する制御信号を
送出する。停止信号生成部１６からの制御信号が選択さ
れたときは、追尾動作は停止される（停止モード）。

ここで、例えば、ターゲットとなる他の宇宙機が周１！
ｌ衛星であった場合、地球の陰に隠れてデータ通信が途
絶えることがある。この様な場合は、ＲＦ全センサ３は
、ロックオフ検出を行う。ＲＦ全センサ３の出力は、ロ
ックオフ判断部１８にも供給されているので、ロックオ
フ状態となったことは、ロックオフ判断部１８において
検出される。

すると、ロックオフ判断部１８は、スイ・ソチ部１５へ
制御信号を送り、停止モードあるいは開ループ追尾モー
ドに切換える。

また、地球の陰に隠れる時期は、アンテナが乗っている
宇宙体とターゲットとなる宇宙体及び地球のそれぞれの
大きさや周期によって計算できるが、地球の隠れる時期
以外にロックオフと判断された場合にはＲＦセンサーに
異常がある場合などさまざまなケースが考えられるので
、−旦、開ループ追尾に移りそして誤った信号での追尾
中止する。

このようにロックオフ判断部１８が設けられることによ
り、ロックオフ時には、自動的に即座に追尾モードが切
換えられるために、データ通信に及ぼす悪影響は最小限
に抑えられる。また、従来の如く地上局でロックオフ状
態を判断する必要がないので運用者の負担は大幅に低減
される。

なお上記の説明では、ロックオフ判断部１８がロックオ
フを判断する情報として、ＲＦ全センサ３の出力を用い
るように説明したが、これに限らず閉ループ追尾信号生
成部１４の出力を利用してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、アンテナ追尾が
ロックオフとなった場合、ターゲットとなるアンテナの
追尾形態が適切かつ円滑に自動的に得られ、データ通信
障害の低減、運用者の負担軽減を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第２図
は従来のアンテナ追尾装置を示す図である。 １１・・・駆動部、１２・・・ダイナミクス、１３・・
・ＲＦセンサ、１４・・・閉ループ追尾信号生成部、１
５・・・スイッチ部、１６・・・停止信号生成部、１７
・・・開ループ追尾信号生成部、１８・・・ロックオフ
判断部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 他の宇宙機からの電波がアンテナに到来するのを検出す
   るＲＦセンサと、 このＲＦセンサの検出信号に基づいて前記アンテナが常
   時前記電波の到来方向を向くように、駆動部を介して前
   記アンテナの向きを制御する追尾信号を生成する閉ルー
   プ追尾信号生成部と、この閉ループ追尾信号生成部と前
   記駆動部との間に設けられ、前記駆動部に対して、選択
   的に追尾停止信号生成部からの停止信号、あるいは開ル
   ープ追尾信号生成部もしくは前記閉ループ追尾信号生成
   部からの追尾信号を供給するスイッチ部と、前記ＲＦセ
   ンサからの検出信号もしくは前記閉ループ追尾信号生成
   部からの追尾信号を判定し、前記アンテナが所定の追尾
   状態からはなれている場合に、前記スイッチ部を制御し
   、前記開ループ追尾信号生成部もしくは追尾停止信号生
   成部からの制御信号が前記駆動部に供給されるようにす
   るロックオフ判断部とを備えたことを特徴とするアンテ
   ナ追尾装置。