JPH0332204A - 人工衛星のアンテナ指向制御装置 - 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］ （産業の利用分野） この発明は、例えば地球上の異なった地域の固定局にそ
れぞれ指向される複数のアンテナを搭載してなるマルチ
ビーム方式の人工衛星に係り、特に、その姿勢を制御す
るのに用いられるアンテナ指向制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、人工衛星においては、地上の各地域と信号の送
受を行うアンテナを１台搭載し、このアンテナから送信
される一つのビームで各地域の地上局への信号の送信を
行っている。ところで、このような人工衛星にあっては
、そのアンテナの指向方向を制御するアンテナ指向制御
装置として、地上局からの姿勢制御専用のシングルビー
ムを利用して行うモノパルス方式や、衛星の送信電波（
ダウンリンク）を地上局で受信して、その受信電界の変
化に応じた適宜な姿塾バイアスをコマンドとして衛星に
与えるいわゆるバイアス方式が採用されている。

しかしながら、上記アンテナ指向制御装置のうち前者の
モノパルス方式にあっては、例えば降雨により到来電波
の減衰や、地上局に障害が発生すると、地上局からのシ
ングルビームに姿勢制御に必要な電界強度がなくなり、
衛星が姿勢擾乱を起し、アンテナの正確な指向が困難と
なるという問題を有していた。

また、後者のバイアス方式にあっては、制御系がいわる
オープンループとなっているために、同様に降雨がある
と、コマンドに電界変動が生じて、正確な指向制御が困
難となるうえ、迅速な対応が困難であるという問題を有
していた。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、従来のアンテナ指向制御装置では、
雨が降ったり、あるいは地上局に障害が起ったりすると
、アンテナの正確な指向制御が困難となるという問題を
有していた。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な
構成で、かつ、確実にして、正確なアンテナ指向制御を
実現し得るようにした人工衛星のアンテナ指向制御装置
を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決しようとする手段） この発明は、異なる地域に設けられた複数の固定局にそ
れぞれ指向される複数のアンテナと、これらアンテナに
入射される前記固定局からの電波の到来方向より各アン
テナの指向方向と前記固定局の方向のずれ量を検出し１
、指向誤差信号を求める誤差信号検出手段と、この誤差
信号検出手段で求めた指向誤差信号に対応して前記アン
テナの指向方向を制御する指向制御手段とを備えて人工
衛星のアンテナ指向制御装置を構成したものである。

（作用） 上記構成によれば、アンテナの指向誤差信号は異なる地
域の複数の固定局に対向配置した複数のアンテナに対し
て該固定局より入射される電波の到来方向より求める。

促って、降雨や、固定局の障害等により、−地域の固定
局からの電波か停波した状態においても、すべての固定
局からの電波がすべて停波しない限り、指向誤差信号の
確実にして、正確な検出が実現される。

（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る人工衛星のアンテナ
指向制御装置を示すもので、第２図に示すようなマルチ
ビーム方式の人工衛星に搭載される。すなわち、衛星本
体１０には、例えば日本の北海道地域、東北地域１関東
地域、関西地域、中国・四国地域充用地域に設けられた
通信用の各固定局に指向される第１乃至第６のアンテナ
１１〜１６が対向配置される（第２図参照）。このうち
第１、第３及び第６のアンテナ１１．１３．１６の出力
端には第１乃至第３のモノパルス検出器１７〜１９が接
続される。この第１乃至第３のモノパルス検出器１７〜
１つは第１、第３及び第６のアンテナ１１，１３．１６
で受信した各固定局Ａ、ＢＣからの送信電波の到来方向
より、そのアンテナ指向方向の誤差を周知のモノパルス
の動作原理を用いて、第３図に示す回転角（ＡＺ）と仰
角（Ｅ　Ｌ）として、各アンテナ１１．１３゜１６に対
応シタ誤差信号ＡＺＩ　、ＥＬＩ　、ＡＺ２　。

ＥＬ２　、ＡＺ３　、ＥＬ３を検出するもので、その各
回転角誤差信号出力端は第１の信号処理部２０に接続さ
れ、その各仰角誤差信号出力端は第２の信号処理部２１
に接続される。この第１及び第２の信号処理部２０．２
１は人力した誤差信号ＡＺＩ　、ＡＺ２　、ＡＺ３及び
誤差信号ＥＬＩ、ＥＬ２、ＥＬ３を信号処理して指向誤
差信号ＡＺ及びＥＬを求めるもので、その出力端は指向
制御部２２に接続される。指向制御部２２は人力した指
向誤差信号ＡＺ及びＥＬに対応して、そのずれ量を最小
とするような駆動信号を生成して、例えば衛星本体の姿
勢を制御する図示しない姿勢駆動制御部に出力し、第１
乃至第６のアンテナ１１〜１６の指向方向を制御する。

この場合、姿勢制御部（図示せず）は、衛星本体１０を
上記第１．第３及び第６のアンテナ１１，１．３．１６
の指向方向の平衡点となる三角錘の頂点に位置するよう
に制御する。

上記構成において、第１、第３及び第６のアンテナ−１
，１３，１６は固定局Ａ、Ｂ、Ｃより送信電波が入力さ
れると、その信号が第１乃至第３のモノパルス検出器１
７〜１つに入力される。第１乃至第３のモノパルス検出
器１７〜１つは、人力した信号より上述したように、各
アンテナ１１゜１３．１６に対応した誤差信号ＡＺＩ、
ＥＬＩ、ＡＺ２　、ＥＬ２　、ＡＺ３　、ＥＬ３を検出
し、そのうち回転角回りの誤差信号ＡＺＩ　、ＡＺ２、
ＡＺ３を第１の信号処理部２０に出力し、他方の仰角回
りの誤差信号ＥＬＬ　、ＥＬ２　、ＥＬ３を第２の信号
処理部２１に出力しする。この第１及び第２の信号処理
部２０．２１は入力した誤差信号ＡＺｌ、ＡＺ２、ＡＺ
３及び誤差信号ＥＬＬ。

ＥＬ２、ＥＬ３を信号処理して指向誤差信号ＡＺ及びＥ
Ｌを求めて、指向制御部２２に出力する。

この指向制御部２２は人力した指向誤差信号ＡＺ及びＥ
Ｌに対応して、そのずれ量を最小とするような駆動信号
を生成して、例えば衛星本体の姿勢を制御する図示しな
い姿勢制御部に出力し、第１乃至第６のアンテナ１１〜
１６の指向方向を制御する。

このように、上記人工衛星のアンテナ指向制御装置は異
なる地域の複数の固定局に対向配置した第１乃至第３の
アンテナに対して該固定局より入射される送信電波の到
来方向より指向誤差信号ＡＺ及びＥＬを検出して、この
指向誤差信号ＡＺ及びＥＬを用いて第１乃至第６のアン
テナの指向方向を制御するように構成した。これによれ
ば、例えば降雨や、固定局の障害等により、−地域の固
定局からの電波が停波したり、電界強度が弱くなった場
合においても、すべての固定局からの電波がすべて停波
しない限り、指向誤差信号の確実にして、正確な検出が
実現されることにより、信頼性のあるアンテナ指向制御
が実現される。

なお、上記実施例では、第１乃至第６のアンテナの指向
を制御するのに、アンテナをいわゆる固定状態として、
衛星本体の姿勢を制御することにより、アンテナの指向
方向を制御するように構成した場合に適用したが、これ
に限ることなく、例えば第１乃至第６のアンテナ自体を
駆動して、指向方向を制御するるように構成するものに
おいても適用可能である。

また、上記実施例では、第１．第３及び第６のアンテナ
の３個のアンテナで固定局からの送信電波を受信して指
向誤差信号検出するように構成したが、この数に限るこ
となく、適用可能なもので、その数を多くすることで、
さらに高精度な検出が実現される。

よって、この発明は上記実施例に限ることなく、その他
、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施
し得ることは勿論のことである。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成で
、かつ、確実にして、正確なアンテナ指向制御を実現し
得るようにした人工衛星のアンテナ指向制御装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る人工衛星のアンテナ
姿勢制御装置を示すブロック図、第２図は第１図のアン
テナの配置状態を示す図、第３図はモノパルスの指向誤
差検出の原理を示す図である。 １０・・・衛星本体、１１〜１６・・・第１乃至第６の
アンテナ、 １７〜１ ９・・・第１乃至第３のモノパル ス検出器、 　０ １・・・第１及び第２の信号処理 部、 ２２・・・指向制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 異なる地域に設けられた複数の固定局にそれぞれ指向さ
   れる複数のアンテナと、 これらアンテナに入射される前記固定局からの電波の到
   来方向より各アンテナの指向方向と前記固定局の方向の
   ずれ量を検出し、指向誤差信号を求める誤差信号検出手
   段と、 この誤差信号検出手段で求めた指向誤差信号に対応して
   前記アンテナの指向方向を制御する指向制御手段とを具
   備したことを特徴とする人工衛星のアンテナ指向制御装
   置。