JPH0333671A - ヘリコプタ用通信システム - Google Patents
ヘリコプタ用通信システムInfo
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- JPH0333671A JPH0333671A JP1168699A JP16869989A JPH0333671A JP H0333671 A JPH0333671 A JP H0333671A JP 1168699 A JP1168699 A JP 1168699A JP 16869989 A JP16869989 A JP 16869989A JP H0333671 A JPH0333671 A JP H0333671A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/18502—Airborne stations
- H04B7/18506—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
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- G01S3/28—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived simultaneously from receiving antennas or antenna systems having differently-oriented directivity characteristics
- G01S3/32—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived simultaneously from receiving antennas or antenna systems having differently-oriented directivity characteristics derived from different combinations of signals from separate antennas, e.g. comparing sum with difference
-
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、地上または下方を飛行中の他の飛行体から発
射される電波の到来方向を航空機なら探知するための、
ヘリコプタ等に搭載されるヘリコプタ用通信システムに
関するものである。
射される電波の到来方向を航空機なら探知するための、
ヘリコプタ等に搭載されるヘリコプタ用通信システムに
関するものである。
電気通信を行う際には、その一方が航空機であるという
状況がしばしば発生する。特に放送業界等においては、
遠く離れた地上で取材された情報を、リアルタイムに入
手するためのシステムとして、ヘリコプタ中継システム
が実際に運用されている。
状況がしばしば発生する。特に放送業界等においては、
遠く離れた地上で取材された情報を、リアルタイムに入
手するためのシステムとして、ヘリコプタ中継システム
が実際に運用されている。
このような中継システムにおいては、地上で取材された
映像は、マイクロ波中継回線を通じてヘリコプタ上で一
旦受信され、さらヘリコプタから基地局へ向けて再送信
される。
映像は、マイクロ波中継回線を通じてヘリコプタ上で一
旦受信され、さらヘリコプタから基地局へ向けて再送信
される。
このような中継方式を実現するためには、まずヘリコプ
タが地上の送信源に対して通信が十分に可能な距離まで
接近する必要がある。また通信を良好な状態で行うため
には、指向性アンテナを用いることが望ましいがこの場
合は、通信相手方の方位に関する情報を得て、アンテナ
をその方向に正しく指向することが必要となる。
タが地上の送信源に対して通信が十分に可能な距離まで
接近する必要がある。また通信を良好な状態で行うため
には、指向性アンテナを用いることが望ましいがこの場
合は、通信相手方の方位に関する情報を得て、アンテナ
をその方向に正しく指向することが必要となる。
このような二つの要求に対して、いずれの場合にもヘリ
コプタ上において送信源の方位を計測することが必要と
なるが、このような目的からヘリコプタ搭載用の方位探
知装置が要望されている。
コプタ上において送信源の方位を計測することが必要と
なるが、このような目的からヘリコプタ搭載用の方位探
知装置が要望されている。
上述した二つの要求のうち、前者のヘリコプタと通信相
手方との会合については、飛行前または飛行中に別の通
信回線による音声通信によって、彼我の位置に関する情
報を交換し、ヘリコプタに搭載されている航法機材の助
けを借りて接近する方法や、地上の目標物を目視によっ
て探知して接近する方法が従来から用いられている。
手方との会合については、飛行前または飛行中に別の通
信回線による音声通信によって、彼我の位置に関する情
報を交換し、ヘリコプタに搭載されている航法機材の助
けを借りて接近する方法や、地上の目標物を目視によっ
て探知して接近する方法が従来から用いられている。
一方、近年においては、通信手段としてマイクロ波帯の
周波数を用いることが多くなっている。
周波数を用いることが多くなっている。
特に伝送レートの高いＴＶ画像等の通信には、盛んに用
いられている。この周波数帯では、ヘリコプタに搭載可
能な指向性アンテナを得ることができるので、これによ
って通信距離増大等のメリットを享受できる可能性があ
る。
いられている。この周波数帯では、ヘリコプタに搭載可
能な指向性アンテナを得ることができるので、これによ
って通信距離増大等のメリットを享受できる可能性があ
る。
しかしながら、上記二つの要求のうち、後者の指向性ア
ンテナを通信相手方に正対させる要求に対しては、上述
の会合の際要求される方向に関する情報よりも、精度、
確度ともに数段高いものが必要となるため、これを実現
することが困難である。
ンテナを通信相手方に正対させる要求に対しては、上述
の会合の際要求される方向に関する情報よりも、精度、
確度ともに数段高いものが必要となるため、これを実現
することが困難である。
そのため、ヘリコプタ用のマイクロ波通信アンテナとし
て、指向性アンテナを用いることができず、無指向性ア
ンテナを使用しているのが現状である。
て、指向性アンテナを用いることができず、無指向性ア
ンテナを使用しているのが現状である。
上述したヘリコプタと送信源との会合に対する第一の方
法では、飛行中に航法機材からの情報を地図と照合しな
がら飛行方向を決定するという煩雑な作業が要求される
ので、操作員（パイロット）に対する負担が大きいだけ
でなく、必ずしも十分な精度が期待できない。特に小型
ヘリコプタでは搭乗人員等の制限が厳しく、事実上困難
なケースもある。また、第二の目視に頼る方法では、そ
の成否が気象条件によって大きく左右され、特＝ ６ に視界が不良の場合には目的達成が不可能となる。
法では、飛行中に航法機材からの情報を地図と照合しな
がら飛行方向を決定するという煩雑な作業が要求される
ので、操作員（パイロット）に対する負担が大きいだけ
でなく、必ずしも十分な精度が期待できない。特に小型
ヘリコプタでは搭乗人員等の制限が厳しく、事実上困難
なケースもある。また、第二の目視に頼る方法では、そ
の成否が気象条件によって大きく左右され、特＝ ６ に視界が不良の場合には目的達成が不可能となる。
指向性アンテナを通信相手方に指向するという要求に対
しては、前述のように従来は実現できず無指向性アンテ
ナを使用せざるを得ないため、通信可能な距離が短く、
従って会合により高い精度が要求されることになるとい
う、ジレンマが発生している。
しては、前述のように従来は実現できず無指向性アンテ
ナを使用せざるを得ないため、通信可能な距離が短く、
従って会合により高い精度が要求されることになるとい
う、ジレンマが発生している。
このように、従来ヘリコプタを用いて通信やその中継を
行う場合には、航空機の通信相手方の方位を機上で簡便
にかつ十分な精度、 ｉ’ｉ度で計測するための有効な
手段が存在しないため、航空機の有する利便性を十分に
発揮することができないという問題点があった。
行う場合には、航空機の通信相手方の方位を機上で簡便
にかつ十分な精度、 ｉ’ｉ度で計測するための有効な
手段が存在しないため、航空機の有する利便性を十分に
発揮することができないという問題点があった。
本発明は、このような従来技術の課題を解決しようとす
るものである。
るものである。
すなわち、本発明は、簡単な構成で目標とする送信源の
２次元方位を求めることができ、ヘリコプタ中継回線設
定のための会合を容易に行うことができるようにすると
ともに、通信距離を飛躍的に増大させることが可能なヘ
リコプタ用通信システムを提供することを、その目的と
している。
２次元方位を求めることができ、ヘリコプタ中継回線設
定のための会合を容易に行うことができるようにすると
ともに、通信距離を飛躍的に増大させることが可能なヘ
リコプタ用通信システムを提供することを、その目的と
している。
（課題を解決するための手段）
本発明においては、ヘリコプタ本体に装備され地上局か
らの送信を受信するとともに他の地上局に向けて当該受
信信号を送信する無指向性アンテナ及び中継用受信機と
を備えている。ヘリコプタ本体には、方位探知手段を装
備している。そして、この方位探知手段が、複数の渦巻
き状電極から戒るアンテナ素子を有するとともに、この
重積出力に基づいて各電極が１λ（λは波長）で共振す
るΣモードの出力及び各電極が２λで共振するΔモード
の出力を分離して出力するモード形成回路を備えたデュ
アルモードスパイラルアンテナと、Δモード出力の振幅
をΣモード出力振幅によって正規化して振幅比１Δ／Σ
ｌの出力を求める手段を有するとともに、Δモード出力
及びΣモ−ドを位相検波して位相差ａｒ ｇ （Δ／Σ
）の出力を求める手段を備えた受信機と、 振幅比｜Δ
／Σ｜と位相差ａｒｇ（Δ／Σ）とからそれぞれ所定の
関数に従って前記アンテナ素子における垂直角θと水平
角φとを求めて出力する手段とを備えている等の構成を
とっている。これによって前述した目的を達成しようと
するものである。
らの送信を受信するとともに他の地上局に向けて当該受
信信号を送信する無指向性アンテナ及び中継用受信機と
を備えている。ヘリコプタ本体には、方位探知手段を装
備している。そして、この方位探知手段が、複数の渦巻
き状電極から戒るアンテナ素子を有するとともに、この
重積出力に基づいて各電極が１λ（λは波長）で共振す
るΣモードの出力及び各電極が２λで共振するΔモード
の出力を分離して出力するモード形成回路を備えたデュ
アルモードスパイラルアンテナと、Δモード出力の振幅
をΣモード出力振幅によって正規化して振幅比１Δ／Σ
ｌの出力を求める手段を有するとともに、Δモード出力
及びΣモ−ドを位相検波して位相差ａｒ ｇ （Δ／Σ
）の出力を求める手段を備えた受信機と、 振幅比｜Δ
／Σ｜と位相差ａｒｇ（Δ／Σ）とからそれぞれ所定の
関数に従って前記アンテナ素子における垂直角θと水平
角φとを求めて出力する手段とを備えている等の構成を
とっている。これによって前述した目的を達成しようと
するものである。
以下、本発明の一実施例を、第１図ないし第５図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
この第１図ないし第５図に示す実施例においては、ヘリ
コプタ本体としての機体１５に装備され地上局からの送
信を受信するとともに他の地上局に向けて当該受信信号
を送信する無指向性アンテナ９及び中継用受信機１０と
を備えている。機体１５には、さらに方向探知手段１５
Ａが装備されている。
コプタ本体としての機体１５に装備され地上局からの送
信を受信するとともに他の地上局に向けて当該受信信号
を送信する無指向性アンテナ９及び中継用受信機１０と
を備えている。機体１５には、さらに方向探知手段１５
Ａが装備されている。
この方向探知手段１５Ａは、複数の渦巻き状電極から成
るアンテナ素子１ａを有するとともに。
るアンテナ素子１ａを有するとともに。
この電極出力に基づいて各電極が１λ（λは波長）で共
振するΣモードの出力及び各電極が２λで共振するΔモ
ードの出力とを分離して出力するモード形成回路１ｂを
備えたデュアルモードスパイラルアンテナ１を備えてい
る。また、Δモードの出力振幅をΣモード出力振幅によ
って正規化して振幅比１Δ／Σｌの出力を求める手段（
３ａ。
振するΣモードの出力及び各電極が２λで共振するΔモ
ードの出力とを分離して出力するモード形成回路１ｂを
備えたデュアルモードスパイラルアンテナ１を備えてい
る。また、Δモードの出力振幅をΣモード出力振幅によ
って正規化して振幅比１Δ／Σｌの出力を求める手段（
３ａ。
３ｂ、５）を有するとともに、Δモード出力及びΣモー
ド出力を位相検波して位相差ａｒｇ（Δ／Σ）の出力を
求める手段６を備えた受信［３を有している。そして、
振幅比｜Δ／Σ｜と位相差ａｒｇ（Δ／Σ）とから、そ
れぞれ所定の関数に従ってアンテナ素子１ａにおける垂
直角θと水平角φとを算定し出力する手段とを備えてい
る。
ド出力を位相検波して位相差ａｒｇ（Δ／Σ）の出力を
求める手段６を備えた受信［３を有している。そして、
振幅比｜Δ／Σ｜と位相差ａｒｇ（Δ／Σ）とから、そ
れぞれ所定の関数に従ってアンテナ素子１ａにおける垂
直角θと水平角φとを算定し出力する手段とを備えてい
る。
これを更に詳述すると、第１図は本発明の一実施例を示
したものであって、本発明の方向探知装置をヘリコプタ
に搭載した場合の全体構成を示している。
したものであって、本発明の方向探知装置をヘリコプタ
に搭載した場合の全体構成を示している。
第１図において、方向探知手段１５の一部を威すデュア
ルモードスパイラルアンテナ１は、ヘリコプタの機体１
５に対し鉛直下方を主輻射方向とし０ て取りつけられている。受信機３は、アンテナ上の受信
信号を受けて、機体１５に固定された座標系で計測され
た角度情報を出力する。
ルモードスパイラルアンテナ１は、ヘリコプタの機体１
５に対し鉛直下方を主輻射方向とし０ て取りつけられている。受信機３は、アンテナ上の受信
信号を受けて、機体１５に固定された座標系で計測され
た角度情報を出力する。
制御装置７は、受信８．３の制御を行う以外に、得られ
た角度情報の加工や表示、他装置とのデータの授受等を
行う。
た角度情報の加工や表示、他装置とのデータの授受等を
行う。
表示装置８は、角度情報の表示を行うものであって、ア
ンテナ１．受信機３を経て受信した電波の到来方向をパ
イロットに対して表示する。
ンテナ１．受信機３を経て受信した電波の到来方向をパ
イロットに対して表示する。
中継用受信機ｌＯは、無指向性アンテナ９を経て地上か
らの信号を受信する。ビデオレコーダ１１は受信機１０
で受信した画像情報をビデオテープに記録する。
らの信号を受信する。ビデオレコーダ１１は受信機１０
で受信した画像情報をビデオテープに記録する。
送信機１２は地上にあって、カメラ１３からの画像信号
を送信する。
を送信する。
第２図は、第１図に示されたデュアルモードスパイラル
アンテナをより詳細に説明する図である。
アンテナをより詳細に説明する図である。
デュアルモードスパイラルアンテナ１は、アンテナ素子
１ａとモード形成回路１ｂとから構成されている。
１ａとモード形成回路１ｂとから構成されている。
アンテナ素子１ａは、４本以上の偶数本からなる渦巻き
状の電極３０を有している。各電極３０ばずぺて同一形
状に作られている。それぞれの電極から出力される受信
電力は、伝送線路３１を介してモード形成回路１ｂに導
かれる。
状の電極３０を有している。各電極３０ばずぺて同一形
状に作られている。それぞれの電極から出力される受信
電力は、伝送線路３１を介してモード形成回路１ｂに導
かれる。
各電極３０は、゛平面上に形成されることが多いが、円
錐面上または球面上に形成される場合もある。
錐面上または球面上に形成される場合もある。
第２図においては、平面上に４本の渦然き状電極が形成
されたものを例示し、４個の出力端子３２が設けられて
いる。
されたものを例示し、４個の出力端子３２が設けられて
いる。
モード形成回路１ｂは、アンテナからの出力のうち所望
のモード成分のみを分離する機能を有しており、分岐回
路を構成する１８０°ハイブリッド回路３３Ａ、３３Ｂ
、移相器を構成する９０°ハイブリッド回路３４Ａ、３
４Ｂ等を用いて構成されている。第２図に示された回路
構成は４電極アンテナの場合の１例を示し、他の回路構
成とすることも可能である。また電極数によっても回路
構成が変化する。
のモード成分のみを分離する機能を有しており、分岐回
路を構成する１８０°ハイブリッド回路３３Ａ、３３Ｂ
、移相器を構成する９０°ハイブリッド回路３４Ａ、３
４Ｂ等を用いて構成されている。第２図に示された回路
構成は４電極アンテナの場合の１例を示し、他の回路構
成とすることも可能である。また電極数によっても回路
構成が変化する。
アンテナ素子１ａで受信された高周波電力は、アンテナ
上に巻線数に応した数の、各モードに対応した電流を誘
起する。本発明においてはこれらのモードのうち、スパ
イラルアンテナ上で丁度受信波長とほぼ同じ円周長をも
つ円の部分で強く受信れさる１λモード（これをΣモー
ドと呼ぶ）と、波長の２倍の円周長をもつ円における２
λモード（これをΔモードと呼ぶ）の２つのモードを利
用する。
上に巻線数に応した数の、各モードに対応した電流を誘
起する。本発明においてはこれらのモードのうち、スパ
イラルアンテナ上で丁度受信波長とほぼ同じ円周長をも
つ円の部分で強く受信れさる１λモード（これをΣモー
ドと呼ぶ）と、波長の２倍の円周長をもつ円における２
λモード（これをΔモードと呼ぶ）の２つのモードを利
用する。
モード形成回路１ｂにおいて、アンテナからの受信出力
のモード分離が行われ、９０°ハイブリッド回路３４Ａ
３４ＢからΣモードの出力とΔモードの出力がそれ
ぞれ独立に発生する。他のモードの電力は無反射終端３
５Ａ、３５Ｂで吸収される。
のモード分離が行われ、９０°ハイブリッド回路３４Ａ
３４ＢからΣモードの出力とΔモードの出力がそれ
ぞれ独立に発生する。他のモードの電力は無反射終端３
５Ａ、３５Ｂで吸収される。
このようにして、第２図に示されたデュアルモードスパ
イラルアンテナ上によって、ΣモードとΔモードの２つ
の出力がそれぞれの端子に得られるが、これらの出力が
同時に得られることは明らかである。
イラルアンテナ上によって、ΣモードとΔモードの２つ
の出力がそれぞれの端子に得られるが、これらの出力が
同時に得られることは明らかである。
本実施例においては、このΣモードとΔモードの２つの
出力の振幅比と位相差とを用いて方向探３ 知を行う。
出力の振幅比と位相差とを用いて方向探３ 知を行う。
第３図はデュアルモードスパイラルアンテナの振幅パタ
ーンと座標系とを示した図であって、本発明における方
向探知の原理を説明するものであり、（ａ）はΣパター
ン、（ｂ）はΔパターン、（Ｃ）は振幅パターンの断面
図、（ｄ）はＳカーブをそれぞれ示している。
ーンと座標系とを示した図であって、本発明における方
向探知の原理を説明するものであり、（ａ）はΣパター
ン、（ｂ）はΔパターン、（Ｃ）は振幅パターンの断面
図、（ｄ）はＳカーブをそれぞれ示している。
第２図に示されたアンテナ１を、Σモード端子からアン
テナ素子側を単一のアンテナとみなした場合の振幅パタ
ーンは、第３図（ａ）に示されるようにＺ軸の正方向に
ピークを有するパターンとなる。
テナ素子側を単一のアンテナとみなした場合の振幅パタ
ーンは、第３図（ａ）に示されるようにＺ軸の正方向に
ピークを有するパターンとなる。
これをΣパターンと呼ぶ。
また同様にΔモード端子からアンテナ素子側を単一のア
ンテナとみなした場合の振幅パターンは、第３図（ｂ）
に示されるようにＺ軸の正方向にヌル点を有するパター
ンとなる。これをΔパターンと呼ぶ。
ンテナとみなした場合の振幅パターンは、第３図（ｂ）
に示されるようにＺ軸の正方向にヌル点を有するパター
ンとなる。これをΔパターンと呼ぶ。
ΣパターンとΔパターンは、いずれもＺ軸に対して回転
対称形をなし、図中の角度（水平角）φに依存しない形
状となる。
対称形をなし、図中の角度（水平角）φに依存しない形
状となる。
４
第３図（Ｃ）は、第３図（ａ）、 （ｂ）の断面を重ね
合わせたものであり、第３図（ｄ）は第３図（Ｃ）中に
おける角度（垂直角）θを横軸に、ΣパターンとΔパタ
ーンとの振幅比｜Δ／Σ｜を縦軸にプロットしたＳカー
ブを示す図である。
合わせたものであり、第３図（ｄ）は第３図（Ｃ）中に
おける角度（垂直角）θを横軸に、ΣパターンとΔパタ
ーンとの振幅比｜Δ／Σ｜を縦軸にプロットしたＳカー
ブを示す図である。
第３図（ｄ）から、Σモードの電流とΔモードの電流と
の振幅比のθ方向の依存性を予め測定し、関数形を決定
しておけば、逆に振幅比を知ることによって、電波到来
方向を示す一つの角度情報であるθを知ることができる
。
の振幅比のθ方向の依存性を予め測定し、関数形を決定
しておけば、逆に振幅比を知ることによって、電波到来
方向を示す一つの角度情報であるθを知ることができる
。
第４図はデュアルモードスパイラルアンテナの位相パタ
ーンをφについて示したものであって、（ａ）は位相パ
ターンａｒｇΣ、ａｒｇΔを示し、（ｂ）は相対位相差
パターンを示している。
ーンをφについて示したものであって、（ａ）は位相パ
ターンａｒｇΣ、ａｒｇΔを示し、（ｂ）は相対位相差
パターンを示している。
第４図（ａ）に示されるように、Σ、Δ両モードの、位
相パターンは角度φのみに依存し、角度θには依存しな
い。Σモードの位相パターンは、角度φの３６０°の変
化に対応して３６０°変化し、Δモードの位相パターン
は、７２０°の変化を示す。
相パターンは角度φのみに依存し、角度θには依存しな
い。Σモードの位相パターンは、角度φの３６０°の変
化に対応して３６０°変化し、Δモードの位相パターン
は、７２０°の変化を示す。
そこで第４図（ｂ）に示されるように、相対位相差を角
度φに対してプロットすると、角度φの変化に対して位
相差が３６０°変化する直線の特性が得られる。
度φに対してプロットすると、角度φの変化に対して位
相差が３６０°変化する直線の特性が得られる。
従って、この位相関係についても予め測定して関数形を
決定しておけば、両モードの位相差を知ることによって
、電波到来方向を示すもう一つの角度情報であるφを知
ることができる。
決定しておけば、両モードの位相差を知ることによって
、電波到来方向を示すもう一つの角度情報であるφを知
ることができる。
このように第２図に示されたデュアルモードスパイラル
アンテナを用いて、電波到来方向を示す２次元の角度情
報を得ることができる。この場合、Σモード Δモード
の信号は同時に得られるので、パルス変調を受けた電波
に対しても適用できるという特長がある。
アンテナを用いて、電波到来方向を示す２次元の角度情
報を得ることができる。この場合、Σモード Δモード
の信号は同時に得られるので、パルス変調を受けた電波
に対しても適用できるという特長がある。
第５図は、第１図に示されたアンテナ１と受信機３の具
体的構成例を示したものである。
体的構成例を示したものである。
アンテナ１は、第２図に示されたようにアンテナ素子１
ａとモード形成回路１ｂとから構成されており、これか
らΣモードとΔモードの信号が出力される。
ａとモード形成回路１ｂとから構成されており、これか
らΣモードとΔモードの信号が出力される。
受信機３において、２チヤネルの受信部３ａ。
３ｂは外部からの信号によって利得が可変となる。
この部分では、周波数変換２周波数選択、増幅等の作用
を、ΣモードとΔモードの信号に対してそれぞれ行う。
を、ΣモードとΔモードの信号に対してそれぞれ行う。
検波器４ａ、４ｂは、両モードの出力に対する検波作用
を行う。検波器４ａからのΣモードチャネルの出力は、
ＡＧＣ（自動利得）回路５に人力される。ＡＧＣ回路５
は、検波器４ａの人力ＡにおけるΣモードチャネルの振
幅を一定値にするように、Σモードチャネルの受信部３
ａの利得を制御するとともに、同量の利得変化をΔモー
ドチャネルの受信部３ｂにも与える。
を行う。検波器４ａからのΣモードチャネルの出力は、
ＡＧＣ（自動利得）回路５に人力される。ＡＧＣ回路５
は、検波器４ａの人力ＡにおけるΣモードチャネルの振
幅を一定値にするように、Σモードチャネルの受信部３
ａの利得を制御するとともに、同量の利得変化をΔモー
ドチャネルの受信部３ｂにも与える。
従って、Δモードチャネルの出力振幅は、Σモードチャ
ネルの出力振幅で正規化され、検波器４ｂの人力Ｂにお
けるΔモードチャネルの出力振幅は、両モードの出力の
比｜Δ／Σ｜を表す信号となる。
ネルの出力振幅で正規化され、検波器４ｂの人力Ｂにお
けるΔモードチャネルの出力振幅は、両モードの出力の
比｜Δ／Σ｜を表す信号となる。
また、Ａ、Ｂ両点でそれぞれ分岐された信号の一部は、
位相検波回路６に入力される。位相検波回路６は、再入
力の位相検波を行うことによって、７ 両モードの信号の位相差に対応した信号ａｒｇ（Δ／Σ
）を出力する。
位相検波回路６に入力される。位相検波回路６は、再入
力の位相検波を行うことによって、７ 両モードの信号の位相差に対応した信号ａｒｇ（Δ／Σ
）を出力する。
このようにして、受信電波に対する２次元の角度情報が
得られる。
得られる。
得られた角度情報は、第１図に示された制御装置７に入
力され、機体座標系に変換されたのち、表示装置８にお
いてパイロットに対して表示される。
力され、機体座標系に変換されたのち、表示装置８にお
いてパイロットに対して表示される。
ヘリコプタ中継を行う場合には、地上から電波を送信す
ることによって、機上では直ちにその方向を知ることが
できる。方向の表示を極座標を用いて行い、動径の長さ
を第３図における角度θに対応させ、偏角を角度φに対
応させれば、パイロットはその表示が画面中央になるよ
うに飛行することによって、地上局の直上に到達するこ
とができる。
ることによって、機上では直ちにその方向を知ることが
できる。方向の表示を極座標を用いて行い、動径の長さ
を第３図における角度θに対応させ、偏角を角度φに対
応させれば、パイロットはその表示が画面中央になるよ
うに飛行することによって、地上局の直上に到達するこ
とができる。
このように本実施例によれば、極めて容易に所望の会合
を行うことができるとともに、地上のカメラ１３から送
信機１２を経て送信したＴＶ画像や音声等の情報を機上
において記録することができる。
を行うことができるとともに、地上のカメラ１３から送
信機１２を経て送信したＴＶ画像や音声等の情報を機上
において記録することができる。
８
記録された情報はそのまま持ち帰ってもよく、または別
の中継システムを経てさらに他の局へ伝送してもよい。
の中継システムを経てさらに他の局へ伝送してもよい。
第６図は本発明の他の実施例を示したものであって、第
１図におけると同じものを同じ番号で示している。９′
は指向性アンテナ、１４は指向性アンテナ９′を駆動す
る駆動部、２０は方位計算機、２１は別の中継用送信機
、２２は送信アンテナ駆動部、２３は送信アンテナであ
る。
１図におけると同じものを同じ番号で示している。９′
は指向性アンテナ、１４は指向性アンテナ９′を駆動す
る駆動部、２０は方位計算機、２１は別の中継用送信機
、２２は送信アンテナ駆動部、２３は送信アンテナであ
る。
第６図の実施例においては、第１図における無指向性ア
ンテナ９に代えて、指向性アンテナ９′を有している。
ンテナ９に代えて、指向性アンテナ９′を有している。
指向性アンテナ９′は駆動部１４によって駆動されるこ
とによって、その方向を制御される。駆動部１４は、制
御装置７からの方向情報を含む制御信号によって動作し
て、アンテナ９′を駆動する。
とによって、その方向を制御される。駆動部１４は、制
御装置７からの方向情報を含む制御信号によって動作し
て、アンテナ９′を駆動する。
従って、第６図の実施例では、指向性アンテナ９′を正
しく地上の送信［１２に向けるように自動的に制御が行
われるので、通信可能距離を大幅に増大させることが可
能となる。この場合、地上局が、例えば自動車で移動中
に陸橋等のために電波が遮られて受信信号の瞬断が生し
ても、デュアルモードスパイラルアンテナの広い覆域特
性によって、回線復旧後直ちに追尾状態とすることがで
きるので、データの欠落を最小限に止めることができる
。
しく地上の送信［１２に向けるように自動的に制御が行
われるので、通信可能距離を大幅に増大させることが可
能となる。この場合、地上局が、例えば自動車で移動中
に陸橋等のために電波が遮られて受信信号の瞬断が生し
ても、デュアルモードスパイラルアンテナの広い覆域特
性によって、回線復旧後直ちに追尾状態とすることがで
きるので、データの欠落を最小限に止めることができる
。
さらに、中継用受信機１０からの受信情報を、別の中継
用送信機２１を経て送信アンテナ２３から送信すること
によって、ヘリコプタ中継を実現することができる。こ
の際方位計算［２０は、中継相手局に対する方位を計算
し、送信アンテナ駆動部２２は計算された方位情報に基
づいて指向性の送信アンテナ２３を駆動して、送信アン
テナ２３を中継相手局に正しく向けるようにする。
用送信機２１を経て送信アンテナ２３から送信すること
によって、ヘリコプタ中継を実現することができる。こ
の際方位計算［２０は、中継相手局に対する方位を計算
し、送信アンテナ駆動部２２は計算された方位情報に基
づいて指向性の送信アンテナ２３を駆動して、送信アン
テナ２３を中継相手局に正しく向けるようにする。
従って、第６図の実施例では、遠距離のヘリコプタ中継
を容易に実現することができる。
を容易に実現することができる。
以上説明したように本発明によれば、簡単な構成で目標
とする送信源の２次元方位を求めることができ、ヘリコ
プタ中継回線設定のための会合を容易に行うことができ
るようになるとともに、通信距離を飛躍的に増大させる
ことが可能になる。
とする送信源の２次元方位を求めることができ、ヘリコ
プタ中継回線設定のための会合を容易に行うことができ
るようになるとともに、通信距離を飛躍的に増大させる
ことが可能になる。
従って本発明によれば１通信の中継にヘリコプタを使用
することによる利便性を、最大限に発揮させることがで
きるようになるという従来にない優れたヘリコプタ用通
信システムを提供することができる。
することによる利便性を、最大限に発揮させることがで
きるようになるという従来にない優れたヘリコプタ用通
信システムを提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図はデュアル
モードスパイラルアンテナを詳細に説明する図、第３図
（ａ）〜（ｄ）はデュアルモードスパイラルアンテナの
振幅パターンと座標系とを示す図、第４図（ａ） （ｂ
）はデュアルモードスパイラルアンテナの位相パターン
を示す図、第５図はアンテナと受信機の具体的構成例を
示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す図である。 １・・・デュアルモードスパイラルアンテナ、３・・・
受信機、５・・・ＡＧＣ回路、６・・・位相検波回路、
７１ 制御装置、 ８・・・表示装置、 １５Ａ・・・ヘリコプタ 本体としての機体。
モードスパイラルアンテナを詳細に説明する図、第３図
（ａ）〜（ｄ）はデュアルモードスパイラルアンテナの
振幅パターンと座標系とを示す図、第４図（ａ） （ｂ
）はデュアルモードスパイラルアンテナの位相パターン
を示す図、第５図はアンテナと受信機の具体的構成例を
示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す図である。 １・・・デュアルモードスパイラルアンテナ、３・・・
受信機、５・・・ＡＧＣ回路、６・・・位相検波回路、
７１ 制御装置、 ８・・・表示装置、 １５Ａ・・・ヘリコプタ 本体としての機体。
Claims (2)
- （１）、ヘリコプタ本体に装備され地上局からの送信を
受信するとともに他の地上局に向けて当該受信信号を送
信する無指向性アンテナ及び中継用受信機とを備えたヘ
リコプタ用通信システムにおいて、 前記ヘリコプタ本体に、方位探知手段を装備するととも
に、 この方位探知手段が、 複数の渦巻き状電極から成るアンテナ素子を有するとと
もに、この電極出力に基づいて各電極が１λ（λは波長
）で共振するΣモードの出力及び各電極が２λで共振す
るΔモードの出力を分離して出力するモード形成回路を
備えたデュアルモードスパイラルアンテナと、前記Δモ
ード出力の振幅をΣモード出力振幅によって正規化して
振幅比｜Δ／Σ｜の出力を求める手段を有するとともに
、Δモード出力及びΣモードを位相検波して位相差ａｒ
ｇ（Δ／Σ）の出力を求める手段を備えた受信機と、 振幅比｜Δ／Σ｜と位相差ａｒｇ（Δ／Σ）とからそれ
ぞれ所定の関数に従って前記アンテナ素子における垂直
角θと水平角φとを求めて出力する手段とを備えている
ことを特徴とするヘリコプタ用通信システム。 - （２）、ヘリコプタ本体に装備され地上局からの送信を
受信するとともに他の地上局に向けて当該受信信号を送
信する指向性アンテナ及び中継用受信機とを備えたヘリ
コプタ用通信システムにおいて、 前記ヘリコプタ本体に、方位探知手段を装備するととも
に、 この方位探知手段が、 複数の渦巻き状電極から成るアンテナ素子を有するとと
もに、この電極出力に基づいて各電極が１λ（λは波長
）で共振するΣモードの出力及び各電極が２λで共振す
るΔモードの出力を分離して出力するモード形成回路を
備えたデュアルモードスパイラルアンテナと、前記Δモ
ード出力の振幅をΣモード出力振幅によって正規化して
振幅比｜Δ／Σ｜の出力を求める手段を有するとともに
、Δモード出力及びΣモードを位相検波して位相差ａｒ
ｇ（Δ／Σ）の出力を求める手段を備えた受信機と、 振幅比｜Δ／Σ｜と位相差ａｒｇ（Δ／Σ）とからそれ
ぞれ所定の関数に従って前記アンテナ素子における垂直
角θと水平角φとを求めて出力する手段とを備え、 この方向探知手段からの角度情報に従って前記指向性ア
ンテナビームを到来する電波の方向に指向せしめるアン
テナ駆動制御手段とを前記ヘリコプタ本体に装備したこ
とを特徴とするヘリコプタ用通信システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168699A JPH0333671A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ヘリコプタ用通信システム |
| US07/533,837 US5065162A (en) | 1989-06-30 | 1990-06-06 | Communication system for helicopter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168699A JPH0333671A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ヘリコプタ用通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0333671A true JPH0333671A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15872820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1168699A Pending JPH0333671A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ヘリコプタ用通信システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5065162A (ja) |
| JP (1) | JPH0333671A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016092674A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-23 | 三菱電機株式会社 | ハイブリッドマトリクス回路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5691728A (en) * | 1996-03-25 | 1997-11-25 | Trw Inc. | Method and apparatus for bias error reductioon in an N-port modeformer of the butler matrix type |
| US8976727B2 (en) * | 2006-10-22 | 2015-03-10 | Viasat, Inc. | Cyclical obstruction communication system |
| US8793037B1 (en) * | 2010-09-07 | 2014-07-29 | Rockwell Collins, Inc. | Legacy waveform implementation in a multi-function antenna |
| US9577738B2 (en) * | 2013-01-30 | 2017-02-21 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Relay device and associated vehicle and method |
| FR3030771B1 (fr) | 2014-12-22 | 2017-01-27 | Thales Sa | Procede de mesure d'une direction d'incidence d'une onde incidente pour un recepteur a large bande instantanee et recepteur associe |
| US11167680B2 (en) * | 2019-06-18 | 2021-11-09 | The Boeing Company | Pod-centric transportation model system |
| US11752916B2 (en) | 2019-06-18 | 2023-09-12 | The Boeing Company | Pod-centric module integration with a vehicle |
| US11796321B2 (en) | 2019-06-18 | 2023-10-24 | The Boeing Company | System for pod-based transportation |
| US11465545B2 (en) | 2019-06-18 | 2022-10-11 | The Boeing Company | Reconfigurable pods for use with one or more vehicles |
| US11953916B2 (en) | 2020-01-31 | 2024-04-09 | The Boeing Company | Transportation pod that deploys from an aircraft or vehicle |
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| FR2595872B1 (fr) * | 1986-03-11 | 1988-07-01 | Centre Nat Etd Spatiales | Ensemble d'etalonnage des angles d'elevation et d'azimut de l'axe radioelectrique d'une antenne |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1168699A patent/JPH0333671A/ja active Pending
-
1990
- 1990-06-06 US US07/533,837 patent/US5065162A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5065162A (en) | 1991-11-12 |
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