JPH0431070B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、船舶のような移動物体に搭載した
パラボラアンテナの仰角および方位角を、移動物
体の移動に応じて変更して、例えば放送衛星から
の放送電波を良好に受信するための自動追尾方法
に関する。

＜従来技術＞ 従来、パラボラアンテナの自動追尾方法には、
例えば特願昭59年208685号（特開昭61−86666号）
に開示されているようなものがある。これは、移
動物体に搭載されたパラボラアンテナの仰角及び
方位角を上記パラボラアンテナの受信レベルが予
め定めた第１基準レベル以上になるように調整す
る第１段階と、上記受信レベルが第１基準レベル
以上になつた状態を所定時間以上維持したとき上
記受信レベルが最大レベルとなるように上記仰角
及び方位角を調整する第２段階と、上記移動物体
の傾斜を検出する傾斜検出器の出力に基づいて上
記仰角を調整する第３段階と、上記受信レベルが
上記最大レベルに基づいて第１基準レベルより大
きくなるように演算した第２基準レベル以上であ
るか否か判断し第２基準レベル以上であれば第３
段階に戻る第４段階と、第４段階において上記受
信レベルが第２基準レベル以上でないとき上記受
信レベルが第２基準レベル以上になるまで予め定
めた仰角範囲内のそれぞれ異なる仰角ごとに方位
角を予め定めた許容方位角範囲だけ変化させる第
５段階とを備えるものである。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記の方法では、第４段階における上記受信レ
ベルが第２基準レベル以上でないとき、受信レベ
ルが第２基準レベルになるまで予め定めた仰角範
囲内のそれぞれ異なる仰角ごとに方位角を予め定
めた許容方位角範囲だけ変化させているが、この
許容方位角範囲を基準位置から左右両側に適当な
角度だけとると、たとえば移動物体が右側に移動
しているのなら、左側に移動させると、すみやか
に第２基準レベル以上となるにもかかわらず、左
右両側へ方位角を変更させているので、追尾に時
間がかかるという問題点があつた。また、許容方
位角範囲を基準位置から左側のみによると、移動
物体が左側に移動した場合には全く第２基準レベ
ル以上に受信レベルをすることができないという
問題点があつた。許容方位角範囲を基準位置から
右側のみにとると、移動物体が右側に移動した場
合にも同様な問題点があつた。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記の各問題点を解決するための手段は、移動
物体に搭載されており、水平方向にわずかにずれ
た２つのアンテナ指向性を有するパラボラアンテ
ナの方位角及び仰角を、受信レベルが予め定めた
レベル以上になるように調整する段階と、上記２
つのアンテナ指向性に従つてそれぞれ得られた２
つの受信レベルの差が予め定めた方向性を有する
ように上記パラボラアンテナの方位角を調整する
段階と、上記移動物体が移動している際に上記受
信レベルが上記予め定めたレベル以上でなくなつ
たとき、上記２つの受信レベルの差の方向性に応
じて上記方位角を調整する段階とを含むものであ
る。

＜作 用＞ この手段によれば、２つの受信レベルのうち一
方を基準とすると、パラボラアンテナが送信源側
を向いている限り、受信レベルが予め定めたレベ
ル以上であつて、受信レベルの差は予め定めた方
向性、例えば正の方向性を有する。従つて、移動
物体が移動している際に、受信レベルが予め定め
たレベル以上でなくなつたとき、受信レベルの差
が予め定めた方向性と反対の方向性となると、送
信源と反対方向に移動物体が移動している。従つ
て、受信レベルの差が予め定めた方向性となるよ
うに方位角を調整することによつて送信源側にパ
ラボラアンテナを向けて、良好に受信する。

＜実施例＞ 第３図に、この方法を実施するのに用いる装置
を示す。この装置は、移動物体、例えば船舶に搭
載されたオフセツトパラボラ反射鏡２を有する。
このパラボラ反射鏡２の焦点位置には主一次放射
器４が設けられており、この焦点位置からわずか
に左側によつた位置に副一次放射器６が設けられ
ている。主一次放射器４には主BSコンバータ８
が、副一次放射器６には副BSコンバータ１０が
それぞれ結合されている。主BSコンバータ８の
出力信号は主BSチユーナ１２に、副BSコンバー
タ１０の出力信号は副BSチユーナ１４にそれぞ
れ供給される。主BSチユーナ１２は、主BSコン
バータ８からの出力信号をテレビジヨン受像機で
受信可能な信号に変換すると共に、主BSコンバ
ータ８からの出力信号を検波して主受信レベル信
号Ｍを生成する。副BSチユーナ１４は、副BSコ
ンバータ１０からの出力信号を検波して副受信レ
ベル信号Ｓを生成する。

パラボラ反射鏡２の仰角は、油圧アクチユエー
タ１６によつて変更することができ、方位角は、
油圧アクチユエータ１８によつて変更することが
できる。これら両アクチユエータ１６，１８に供
給する圧油の方向を変更するために電磁弁２０，
２２が設けられている。

油圧アクチユエータ１６には、パラボラ反射鏡
２の仰角を検出するためのポテンシヨメータ２４
が設けられ、同様に油圧アクチユエータ１８に
は、パラボラ反射鏡２の方位角を検出するための
ポテンシヨメータ２６が設けられている。さら
に、油圧アクチユエータ１８には、船舶の傾斜に
より生じたパラボラ反射鏡２の仰角の変化を検出
するための傾斜センサ２８も設けてある。

主受信レベルＭ、副受信レベルＳ、ポテンシヨ
メータ２４，２６の出力信号、傾斜センサ２８の
出力信号は、入力調整回路３０を介してＡ／Ｄ変
換器３２に供給され、ここでデイジタル信号に変
換されてマイクロコンピユータの中央処理装置３
４に供給される。このマイクロコンピユータの中
央処理装置３４には、これらの他にデイジタルス
イツチ３６から仰角設定用デイジタル信号も供給
される。マイクロコンピユータの中央処理装置３
４は、これら供給されたデータに基づいてパラボ
ラ反射鏡２の仰角、方位角を算出し、電磁弁２
０，２２に制御信号を供給する。ドライバ３８、
ソリツドステートリレー４０、整流回路４２は、
これら制御信号を供給するためのものである。

次に、第１図及び第２図を参照しながら、マイ
クロコンピユータのプログラムを説明するが、そ
の前提として、主受信レベルＭと副受信レベルＳ
との関係並びに傾斜センサの出力について述べ
る。主一次放射器４と副一次放射器６とは水平方
向にずらせて設けてあるので、第４図に示すよう
に主受信レベルＭと副受信レベルＳとのピーク
は、ずれて位置している。また、βは衛生放送を
良好に受信するために必要な受信レベルである。
従つて、パラボラ反射鏡２の焦点が放送衛生の方
をほぼ正確に向いている限り、主受信レベルＭと
副受信レベルＳとの差は０か正であると共に受信
レベルＭはβ以上となるが、パラボラ反射鏡２の
焦点が、放送衛星からずれると、主受信レベルＭ
はβ以上であるが主受信レベルＭと副受信レベル
Ｓとの差は負となるか、受信レベルがβ以上でな
く、ＭとＳとの差が正であるか、受信レベルがβ
以上でなく、ＭとＳとの差が負であるかの状態と
なる。この発明は、これら状態のどれであるかを
判断してパラボラ反射鏡２の方位角を定める。ま
た、傾斜センサ２８の出力信号は、第５図に示す
ように船舶が水平位置にあるとき一定電圧Ｖを生
成するが、船舶の船首方向から衛星電波が到来し
ている時は、船首が上向きに傾斜するとＶよりも
大きな電圧を生成し、船舶の船首が下向きに傾斜
するとＶよりも小さな電圧を生成する。

このプログラムでは、第１図に示すように、ま
ず船舶が位置している場所で、デイジタルスイツ
チ３６にその位置での設定されている初期仰角を
ステツプ１００で読込むと共に、仰角を下側へ変
動させる値を表わすｘを１とし、仰角を上側へ変
動させる値の２倍の値を表わすｎを（2x−１）
とする。次に初期仰角にパラボラ反射鏡２の角度
がなるようにステツプ１０２において電磁弁２０
に制御信号を供給する。

そして、パラボラ反射鏡２が方位角の設定基準
位置となる機械的0゜の位置に到達するように、ス
テツプ１０４で電磁弁２２に制御信号を供給す
る。

次に、パラボラ反射鏡２を右側へステツプ１０
６で回転させるように電磁弁２２に制御信号を供
給し、主受信レベルＭがβ以上であるかステツプ
１０８で判断する。β以上でなければ、パラボラ
反射鏡２が360゜回転したかステツプ１１０で判断
し、360゜回転してなければ、ステツプ１０６へ戻
り、以下ステツプ１０８，１１０，１０６を順に
繰返す。

ステツプ１０６，１０８，１１０を繰返して、
360゜回転しても主受信レベルＭがβ以上にならな
いと、仰角を上に0.5n゜（現在、ｘは１であるので
0.5゜）変更するようにステツプ１１２で電磁弁２
０に制御信号を供給する。そして、パラボラ反射
鏡２を左側へ回転させるように電磁弁２２に制御
信号をステツプ１１４で供給し、主受信レベルＭ
がβ以上であるかステツプ１１６で判断し、β以
上でなければ360゜回転したかステツプ１１８で判
断する。360゜回転していなければ、ステツプ１１
４に戻り、以下ステツプ１１６，１１８，１１４
を順に繰返す。

ステツプ１１４，１１６，１１８を繰返してい
る際に、360゜回転しても主受信レベルＭがβ以上
にならなければ、仰角を現在の角度から下へx゜
（現在ｘは１）変更するようにステツプ１２０で
電磁弁２０に制御信号を供給する。これによつ
て、仰角は初期仰角よりも0.5゜下の角度となる。
そして、ｘをステツプ１２２で１つ歩進させ、ｘ
が５であるかステツプ１２４で判断し、５でなけ
れば、ステツプ１０６に戻り、５であればステツ
プ１００に戻る。すなわち、ステツプ１００から
ステツプ１２４は、初期仰角の状態で、右回りで
１回転させても主受信レベルＭがβ以上にならな
いと、仰角を初期仰角よりも0.5゜上にあげて、左
回りで１回転させる。これでも主受信レベルＭが
β以上にならにいときには、仰角を初期仰角より
も0.5゜下にさげて右回りで１回転させる。以後、
主受信レベルＭがβ以上ならないと、仰角を0.5゜
ずつ初期仰角から±2゜の範囲で上側及び下側に変
更させ、そのたびに１回転させて主受信レベルＭ
がβ以上になる方位角を捜し、主受信レベルＭが
β以上にならなければ、最初からやりなおすもの
である。

ステツプ１００からステツプ１２４を実行して
いる間に主受信レベルＭがβ以上になると、ステ
ツプ１０８、または１１６からステツプ１２６に
移る。このとき、パラボラ反射鏡２の方位角は、
放送衛星とパラボラ反射鏡２の焦点とが完全に対
面している位置を0゜とすると、第４図に示す範囲
Ａ内のいずれかにある。しかし、この範囲では、
主受信レベルＭと副受信レベルＳとの差が負とな
る範囲Ｂに放送衛星が位置している可能性があ
る。そこで、主受信レベルＭと副受信レベルＳと
の差が０以上となる範囲Ｃが放送衛星の位置して
いる位置に来るようにパラボラ反射鏡２を移動さ
せる必要がある。そのため、ステツプ１２６にお
いて、主受信レベルＭと副受信レベルＳとの差が
０以上であるか判断する。０以上であれば、第２
図に示すように主受信レベルＭがβ以上であるか
ステツプ１２８で再確認した後に、移動をステツ
プ１３０で停止させる。ステツプ１２６において
主受信レベルＭと副受信レベルＳとの差が０以上
でなければ、範囲Ｂに衛星放送が位置しているこ
とになるので、方位角を左側へ調整する必要があ
る。そのため、ステツプ１３１でパラボラ反射鏡
２を左側へ移動させた後に、ステツプ１２８へ移
る。パラボラ反射鏡２の指向性は鋭いので、パラ
ボラ反射鏡２を極くわずかに左側へ移動させただ
けで、主受信レベルＭと副受信レベルＳとの差は
０以上となる。

パラボラ反射鏡２の移動を停止させた後、再び
ステツプ１３２で主受信レベルＭと副受信レベル
Ｓとの差が０以上であるか判断し、０以上であれ
ば傾斜センサ２８の値ａをステツプ１３４で読込
み、ステツプ１２８に戻り、ステツプ１３０，１
３２を実行する。もし、主受信レベルＭと副受信
レベルＳとの差がステツプ１３２で０以上でなけ
れば、パラボラ反射鏡２を左側へ移動させ、ステ
ツプ１２８に戻る。このようにステツプ１２８及
至１３６を繰返している間に主受信レベルＭがβ
以上であり、主受信レベルＭと副受信レベルＳと
の差が０以上となる状態が維持される。

ステツプ１２８及至１３６を繰返している間
に、船舶が移動すると、主受信レベルＭがβ以上
でなくなり、ステツプ１２８からステツプ１３８
に移り、主受信レベルＭと副受信レベルＳとの差
が正か負か０かステツプ１３８で判断する。も
し、主受信レベルＭと副受信レベルＳとの差が正
であれば、放送衛星は範囲Ｄにあることになる。
従つて、ステツプ１４０で方位角を右側に回転さ
せて、ステツプ１４２に移る。また、差が負であ
ると、放送衛星は範囲Ｅにあることになる。従つ
て、ステツプ１４４で方位角を右側に回転させ
て、ステツプ１４２に移る。さらに差が０である
と、そのままステツプ１４２に移る。第４図に示
すような位置に主受信レベルＭのピークと副受信
レベルＳのピークとがある場合には、両者の差が
０でかつ主受信レベルＭがβ以上でないというこ
とはあまり得ないが、船舶が放送衛星の放送エリ
ヤの端にいる場合や、放送エリヤ内の高い物体の
影に入つた場合に、主受信レベルＭと副受信レベ
ルＳとのピークが共に第４図に示す位置よりも低
い点になり、両者の差が０でかつ主受信レベルＭ
がβ以上でないということが生じる。

ステツプ１４２では、現在の傾斜センサ２８の
値ｂを読み込み、先に読込んだ傾斜センサ２８の
値ａと現在の傾斜センサ２８の値ｂとの差が、正
か負か０であるかステツプ１４６で判断する。も
し、この差が正であれば、パラボラ反射鏡２はａ
を読込んだときよりも下に傾斜していることにな
る。従つて、ステツプ１４８でパラボラ反射鏡２
の仰角を上向きとし、ステツプ１５０に移る。ま
た、ａとｂとの差が負であれば、パラボラ反射鏡
２はａを読込んだときよりも上に傾斜しているこ
とになる。従つて、ステツプ１５２でパラボラ反
射鏡２の仰角を下向きとし、ステツプ１５０に移
る。また、ａとｂとの差が０であると、ａを読込
んだときから傾斜していないことになる。従つ
て、そのままステツプ１５０に移る。ステツプ１
５０では、主受信レベルＭがβ以上であるか否か
判断する。β以上であれば、放送衛星は第４図に
示す範囲Ｃに存在することになる。よつて、ステ
ツプ１２８へ戻り、上述した動作を繰返す。

以上のようにして放送衛星を自動追尾すること
ができる。しかし、放送衛星の放送エリヤの端部
に船舶が近づいた時、あるいは放送エリヤ内にあ
つても高い物体の影に船舶が入つた時、主受信レ
ベルＭと副受信レベルＳとのピークが第４図に示
す点より低くなり、βが主受信レベルＭと副受信
レベルＳとの交点よりも上に位置したとき、問題
が生じる。それは、主受信レベルＭがβ以上でな
くなつたとき、主受信レベルＭと副受信レベルＳ
との差が、正にしかならず、主受信レベルＭの左
側に放送衛星が位置しているにもかかわらず、パ
ラボラ反射鏡２を右側に移動させてしまうことで
ある。これでは、全く放送衛星を追尾できず、ス
テツプ１５０で主受信レベルＭはβ以上とはなら
ない。

そのため、ステツプ１５４でｘを１にし、ステ
ツプ１５６でパラボラ反射鏡２を右側へ回転さ
せ、ステツプ１５８で主受信レベルＭがβ以上で
あるか判断する。β以上であればステツプ１６０
で方位角がステツプ１５４のときの方位角から右
側へ5゜変化しているか判断する。5゜でなければ、
5゜になるまでステツプ１５６，１５８，１６０を
繰返す。これを繰返しているうちに、方位角の変
更角度が5゜になると、ステツプ１６２においてパ
ラボラ反射鏡２の仰角を0.5n゜上に上げ、ステツ
プ１６４においてパラボラ反射鏡２を左へ回転さ
せ、ステツプ１６６において主受信レベルＭがβ
以上から判断する。β以上であれば、ステツプ１
２８へ戻り、β以上でなければ、ステツプ１５４
のときの方位角から左側へ5゜変化しているかステ
ツプ１６８で判断する。5゜でなければ、5゜になる
までステツプ１６４，１６６，１６８を繰返す。
これを繰返しているうちに、方位角の変更角度が
5゜になると、ステツプ１７０においてパラボラ反
射鏡２の仰角を下へx゜さげて、ステツプ１５４の
時点における仰角よりも0.5゜下に下げ、ステツプ
１７２においてｘを１つ歩進させる。そして、ス
テツプ１７４においてｘが５であるか判断し、５
でなければステツプ１５６に戻る。５であればス
タートへ戻る。すなわち、ステツプ１５４から同
１７４は、ステツプ１５４の時点における仰角か
ら上下に0.5゜づつ上下2゜の範囲においておける方
位角を左右に5゜の範囲で、方位角及び仰角をらせ
ん状に変化させ、主受信レベルＭがβ以上になる
点を捜し、もし、みつからなければ、スタートに
戻るものである。

上記の実施例では、副一次放射器６をパラボラ
反射鏡２に向つて主一次放射器４の左側に設けた
が、右側に設けてもよい。その場合には、ステツ
プ１３０，１３６では右へ回転させるようにし、
ステツプ１４０と同１４４とを入れかえればよ
い。

＜効 果＞ 以上述べたように、この発明によれば、移動物
体が移動したとき、受信レベルが予め定めたレベ
ル以上でなくなると、２つの受信レベルの差の方
向性に応じて反射鏡の方位角を調整している。従
つて、円滑に送信源側に反射鏡を向けることがで
き、自動追尾に要する時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるパラボラアンテナの自
動追尾方法の１実施例の一部を示すフローチヤー
ト、第２図は同実施例の残りの部分を示すフロー
チヤート、第３図は同実施例に用いる装置のブロ
ツク図、第４図は同実施例に用いたパラボラアン
テナの受信レベルと方位角との関係を示す図、第
５図は同実施例に用いた傾斜センサの出力電圧と
傾斜との関係を示す図である。 ２……パラボラアンテナ、１２……主BSチユ
ーナ、１４……副BSチユーナ、１６，１８……
アクチユエータ、３４……マイクロコンピユー
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 移動物体に搭載されており、水平方向にわず
   かにずれた２つのアンテナ指向性を有するパラボ
   ラアンテナの方位角及び仰角を、受信レベルが予
   め定めたレベル以上になるように調整する段階
   と、上記２つのアンテナ指向性に従つてそれぞれ
   得られた２つの受信レベルの差が、予め定めた正
   及び負の極性の一方となるように上記パラボラア
   ンテナの方位角を調整する段階と、上記移動物体
   が移動している際に、上記受信レベルが上記予め
   定めたレベル以上でなくなつたとき、上記２つの
   受信レベルの差の方向性に応じて上記方位角を調
   整する段階とを含むパラボラアンテナの自動追尾
   方法。