JPH06204728A - アンテナ指向装置 - Google Patents
アンテナ指向装置Info
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- JPH06204728A JPH06204728A JP4348745A JP34874592A JPH06204728A JP H06204728 A JPH06204728 A JP H06204728A JP 4348745 A JP4348745 A JP 4348745A JP 34874592 A JP34874592 A JP 34874592A JP H06204728 A JPH06204728 A JP H06204728A
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- accelerometer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 衛星の高度角が大きいときでも、衛星に対し
て良好に指向することができるアンテナ指向装置を提供
することを目的とする。 【構成】２軸線に回転可能に支持されたアンテナ１４
と、第１のジャイロ４４及び第２のジャイロ４５と、水
平面に対する中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角を指示する信号を
出力する第１の加速度計４６と、水平面に対する仰角軸
線Ｙ−Ｙの傾斜角を指示する信号を出力する第２の加速
度計４７と、を有するアンテナ指向装置において、更
に、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘと仰角軸線Ｙ−Ｙの
両者に直交する入力軸線を有する第３の加速度計４８
と、３つの加速度計４６、４７、４８の出力信号を入力
するアンテナ仰角演算部８１とを設け、アンテナ仰角演
算部８１はアークタンジェント演算を行いそれによって
アンテナ１４の仰角を求めるように構成されている。
て良好に指向することができるアンテナ指向装置を提供
することを目的とする。 【構成】２軸線に回転可能に支持されたアンテナ１４
と、第１のジャイロ４４及び第２のジャイロ４５と、水
平面に対する中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角を指示する信号を
出力する第１の加速度計４６と、水平面に対する仰角軸
線Ｙ−Ｙの傾斜角を指示する信号を出力する第２の加速
度計４７と、を有するアンテナ指向装置において、更
に、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘと仰角軸線Ｙ−Ｙの
両者に直交する入力軸線を有する第３の加速度計４８
と、３つの加速度計４６、４７、４８の出力信号を入力
するアンテナ仰角演算部８１とを設け、アンテナ仰角演
算部８１はアークタンジェント演算を行いそれによって
アンテナ１４の仰角を求めるように構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は海事衛星通信等に使用し
て好適なアンテナを衛星方向へ指向させるためのアンテ
ナ指向装置に関する。
て好適なアンテナを衛星方向へ指向させるためのアンテ
ナ指向装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のアンテナ指向装置の例を示
す。このアンテナ指向装置は基本的には方位−仰角系と
称され、基台３と斯かる基台３に装着された方位ジンバ
ル４０と方位ジンバル４０の上端部のＵ字形部材に装着
された取り付け金具４１と斯かる取り付け金具４１に取
り付けられたアンテナ１４とを有する。
す。このアンテナ指向装置は基本的には方位−仰角系と
称され、基台３と斯かる基台３に装着された方位ジンバ
ル４０と方位ジンバル４０の上端部のＵ字形部材に装着
された取り付け金具４１と斯かる取り付け金具４１に取
り付けられたアンテナ１４とを有する。
【０００３】基台３はブリッジ部３−１を有してよく、
斯かるブリッジ部３−１には上方に突出する円筒部１１
が装着されており、斯かる円筒部１１の内部には１対の
軸受２１−１、２１−２が取り付けられている。この軸
受２１−１、２１−２の内輪には方位軸２０が嵌合され
ており、方位軸２０の上端部にはアーム１３を介して方
位ジンバル４０が装着されている。
斯かるブリッジ部３−１には上方に突出する円筒部１１
が装着されており、斯かる円筒部１１の内部には１対の
軸受２１−１、２１−２が取り付けられている。この軸
受２１−１、２１−２の内輪には方位軸２０が嵌合され
ており、方位軸２０の上端部にはアーム１３を介して方
位ジンバル４０が装着されている。
【０００４】斯くして方位軸２０が軸受２１−１、２１
−２によって支持された状態にて、方位ジンバル４０は
方位軸２０を通る軸線周りに回転することができる。方
位ジンバル４０は下側の支持軸部４０−１と上側のＵ字
形部４０−２とを有し、支持軸部４０−１の中心軸線即
ち方位軸線Ｚ−Ｚは図示のように方位軸２０を通る軸線
より偏倚して配置されている。尚、支持軸部４０−１は
方位軸２０を通る軸線に整合するように構成してもよ
い。
−２によって支持された状態にて、方位ジンバル４０は
方位軸２０を通る軸線周りに回転することができる。方
位ジンバル４０は下側の支持軸部４０−１と上側のＵ字
形部４０−２とを有し、支持軸部４０−１の中心軸線即
ち方位軸線Ｚ−Ｚは図示のように方位軸２０を通る軸線
より偏倚して配置されている。尚、支持軸部４０−１は
方位軸２０を通る軸線に整合するように構成してもよ
い。
【０００５】方位ジンバル４０のＵ字形部４０−２に
は、より小さいＵ字形の取り付け金具４１が配置されて
おり、斯かる取り付け金具４１はその２つの脚部４１−
１、４１−２の各々に仰角軸３０−１、３０−２を有す
る。方位ジンバル４０のＵ字形部４０−２の２つの脚部
の各々には適当な軸受が装着されており、斯かる軸受に
よって仰角軸３０−１、３０−２は回転可能に支持され
ている。
は、より小さいＵ字形の取り付け金具４１が配置されて
おり、斯かる取り付け金具４１はその２つの脚部４１−
１、４１−２の各々に仰角軸３０−１、３０−２を有す
る。方位ジンバル４０のＵ字形部４０−２の２つの脚部
の各々には適当な軸受が装着されており、斯かる軸受に
よって仰角軸３０−１、３０−２は回転可能に支持され
ている。
【０００６】仰角軸３０−１、３０−２の中心軸線は仰
角軸線Ｙ−Ｙを構成しており、こうして、取り付け金具
４１は方位ジンバル４０のＵ字形部４０−２の２つの脚
部の間にて仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに回転可能に支持されて
いる。仰角軸線Ｙ−Ｙは方位軸線Ｚ−Ｚに対して直角に
配置され、従って略水平な位置にある。
角軸線Ｙ−Ｙを構成しており、こうして、取り付け金具
４１は方位ジンバル４０のＵ字形部４０−２の２つの脚
部の間にて仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに回転可能に支持されて
いる。仰角軸線Ｙ−Ｙは方位軸線Ｚ−Ｚに対して直角に
配置され、従って略水平な位置にある。
【０００７】Ｕ字形の取り付け金具４１の脚部４１−
１、４１−２にはアンテナ１４が装着されており、従っ
てアンテナ１４は取り付け金具４１と共に仰角軸線Ｙ−
Ｙ周りを回転することができる。アンテナ１４は中心軸
線Ｘ−Ｘを有しており、斯かる中心軸線は仰角軸線Ｙ−
Ｙに対して垂直である。
１、４１−２にはアンテナ１４が装着されており、従っ
てアンテナ１４は取り付け金具４１と共に仰角軸線Ｙ−
Ｙ周りを回転することができる。アンテナ１４は中心軸
線Ｘ−Ｘを有しており、斯かる中心軸線は仰角軸線Ｙ−
Ｙに対して垂直である。
【０００８】取り付け金具４１には、仰角ジャイロ４４
と方位ジャイロ４５と第１の加速度計４６及び第２の加
速度計４７とが装着されている。仰角ジャイロ４４によ
って仰角軸線Ｙ−Ｙ周りを回転するアンテナ１４の回転
角速度が検出され、方位ジャイロ４５によって仰角軸線
Ｙ−Ｙ及びアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘの双方に直交
する軸線周りのアンテナ１４の回転角速度が検出され、
第１の加速度計４６によって仰角軸線Ｙ−Ｙ周りのアン
テナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角度が検出され、第２
の加速度計４７によってアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ
周りの傾斜角度が検出される。
と方位ジャイロ４５と第１の加速度計４６及び第２の加
速度計４７とが装着されている。仰角ジャイロ４４によ
って仰角軸線Ｙ−Ｙ周りを回転するアンテナ１４の回転
角速度が検出され、方位ジャイロ４５によって仰角軸線
Ｙ−Ｙ及びアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘの双方に直交
する軸線周りのアンテナ１４の回転角速度が検出され、
第１の加速度計４６によって仰角軸線Ｙ−Ｙ周りのアン
テナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角度が検出され、第２
の加速度計４７によってアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ
周りの傾斜角度が検出される。
【０００９】仰角ジャイロ４４と方位ジャイロ４５は、
例えば機械式ジャイロ、光学式ジャイロ等の積分型ジャ
イロの他、振動ジャイロ、レートジャイロ、光ファイバ
ジャイロ等の角速度検出型ジャイロであってよい。
例えば機械式ジャイロ、光学式ジャイロ等の積分型ジャ
イロの他、振動ジャイロ、レートジャイロ、光ファイバ
ジャイロ等の角速度検出型ジャイロであってよい。
【００１０】取り付け金具４１の一方の脚部には仰角軸
線Ｙ−Ｙと同軸的に仰角歯車３２が装着されている。斯
かる仰角歯車３２にはピニオン３５が噛み合わされてお
り、斯かるピニオン３５は方位ジンバル４０のＵ字形部
４０−２の一方の脚部に装着された仰角サーボモータ３
３の回転軸に取り付けられている。
線Ｙ−Ｙと同軸的に仰角歯車３２が装着されている。斯
かる仰角歯車３２にはピニオン３５が噛み合わされてお
り、斯かるピニオン３５は方位ジンバル４０のＵ字形部
４０−２の一方の脚部に装着された仰角サーボモータ３
３の回転軸に取り付けられている。
【００１１】方位ジンバル４０のＵ字形部４０−２の一
方の脚部には仰角発信器３４が装着されており、斯かる
仰角発信器３４によってアンテナ１４の仰角軸線Ｙ−Ｙ
周りの回転角度θが検出されそれを指示する信号が出力
される。
方の脚部には仰角発信器３４が装着されており、斯かる
仰角発信器３４によってアンテナ１４の仰角軸線Ｙ−Ｙ
周りの回転角度θが検出されそれを指示する信号が出力
される。
【００１２】一方、方位軸２０の下端部には方位歯車２
２が取り付けられ、基台３のブリッジ部３−１上には方
位サーボモータ２３と方位発信器２４が取り付けられ、
方位サーボモータ２３及び方位発信器２４の回転軸にそ
れぞれ取り付けられたピニオン（図示なし）が方位歯車
２２に噛み合わされるように構成されている。
２が取り付けられ、基台３のブリッジ部３−１上には方
位サーボモータ２３と方位発信器２４が取り付けられ、
方位サーボモータ２３及び方位発信器２４の回転軸にそ
れぞれ取り付けられたピニオン（図示なし）が方位歯車
２２に噛み合わされるように構成されている。
【００１３】図示のように、アンテナ指向装置を制御す
るために仰角制御ループと方位角制御ループが設けられ
ている。尚、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘが水平面と
なす角をアンテナの仰角θA とし、アンテナ１４の中心
軸線Ｘ−Ｘが水平面上で子午線Ｎとなす角をアンテナの
方位角φA とする。
るために仰角制御ループと方位角制御ループが設けられ
ている。尚、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘが水平面と
なす角をアンテナの仰角θA とし、アンテナ１４の中心
軸線Ｘ−Ｘが水平面上で子午線Ｎとなす角をアンテナの
方位角φA とする。
【００１４】仰角制御ループはアンテナの仰角θA が衛
星高度角θS に一致するようにアンテナ１４を仰角軸線
Ｙ−Ｙ周りに回転させるよう構成されており、第１の及
び第２のループを含む。第１のループにおいて、仰角ジ
ャイロ４４の出力は積分器５４及び増幅器５５を介して
仰角サーボモータ３３にフィードバックされる。それに
よって船体が揺動しても慣性空間に対するアンテナ１４
の仰角軸線Ｙ−Ｙ周りの角速度は常にゼロに保持され
る。
星高度角θS に一致するようにアンテナ１４を仰角軸線
Ｙ−Ｙ周りに回転させるよう構成されており、第１の及
び第２のループを含む。第１のループにおいて、仰角ジ
ャイロ４４の出力は積分器５４及び増幅器５５を介して
仰角サーボモータ３３にフィードバックされる。それに
よって船体が揺動しても慣性空間に対するアンテナ１４
の仰角軸線Ｙ−Ｙ周りの角速度は常にゼロに保持され
る。
【００１５】第２のループにおいて、第１の加速度計４
６からの出力信号は、アークサイン演算器５７を経由し
た後、例えば手動設定された衛星高度角θS を指示する
信号によって減ぜられ、更に、減衰器５６を経由して積
分器５４及び増幅器５５に入力される。このループは、
アンテナ１４の仰角θA を衛星高度角θS に一致させる
ための適当な時定数を有する。尚、減衰器５６に仰角ジ
ャイロ４４のドリフト変動を補償させるために積分特性
を具備させることも可能である。
６からの出力信号は、アークサイン演算器５７を経由し
た後、例えば手動設定された衛星高度角θS を指示する
信号によって減ぜられ、更に、減衰器５６を経由して積
分器５４及び増幅器５５に入力される。このループは、
アンテナ１４の仰角θA を衛星高度角θS に一致させる
ための適当な時定数を有する。尚、減衰器５６に仰角ジ
ャイロ４４のドリフト変動を補償させるために積分特性
を具備させることも可能である。
【００１６】方位角制御ループはアンテナ１４の方位角
φA が衛星方位角φS に一致するように方位ジンバル４
０の方位を制御する機能を有する。方位ジャイロ４５の
出力信号は、積分器５８及び増幅器５９を介して方位サ
ーボモータ２３にフィードバックされ、それによってア
ンテナ１４は、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ及び仰角
軸線Ｙ−Ｙの両者に直交する軸線周りの船体の回転運動
に対して、安定化されることができる。
φA が衛星方位角φS に一致するように方位ジンバル４
０の方位を制御する機能を有する。方位ジャイロ４５の
出力信号は、積分器５８及び増幅器５９を介して方位サ
ーボモータ２３にフィードバックされ、それによってア
ンテナ１４は、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ及び仰角
軸線Ｙ−Ｙの両者に直交する軸線周りの船体の回転運動
に対して、安定化されることができる。
【００１７】方位発信器２４より方位ジンバル４０の回
転角φを指示する回転角信号が出力され、斯かる回転角
信号は加算器６１に供給される。加算器６１では、斯か
る回転角φと例えば磁気コンパス又はジャイロコンパス
より供給された船首方位角φ C とが加算され、その和よ
り衛星方位角φS が減算される。加算器６１の出力信号
は、更に、減衰器６０を経由して積分器５８に入力され
る。アンテナの回転角φと船首方位角φC との和が衛星
方位角φS に等しくなるとき、アンテナ１４の方位は静
止する。
転角φを指示する回転角信号が出力され、斯かる回転角
信号は加算器６１に供給される。加算器６１では、斯か
る回転角φと例えば磁気コンパス又はジャイロコンパス
より供給された船首方位角φ C とが加算され、その和よ
り衛星方位角φS が減算される。加算器６１の出力信号
は、更に、減衰器６０を経由して積分器５８に入力され
る。アンテナの回転角φと船首方位角φC との和が衛星
方位角φS に等しくなるとき、アンテナ１４の方位は静
止する。
【００１８】このループは、アンテナ１４の方位角φA
を衛星方位角φS に一致させるためき適当な時定数を有
する。尚、減衰器６０に方位ジャイロ４５のドリフト変
動を補償させるために積分特性を具備させることも可能
である。即ち、減衰器５６、６０の出力は積分型ジャイ
ロトルカの出力に相当する。
を衛星方位角φS に一致させるためき適当な時定数を有
する。尚、減衰器６０に方位ジャイロ４５のドリフト変
動を補償させるために積分特性を具備させることも可能
である。即ち、減衰器５６、６０の出力は積分型ジャイ
ロトルカの出力に相当する。
【００１９】こうして、仰角制御ループと方位角制御ル
ープとによってアンテナ１４はその中心軸線Ｘ−Ｘが衛
星方向に指向するように構成されている。
ープとによってアンテナ１４はその中心軸線Ｘ−Ｘが衛
星方向に指向するように構成されている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、斯かる
従来のアンテナ指向装置では、第１の加速度計４６から
得られた水平面に対するアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ
の傾斜角を指示する信号がアークサイン演算器５７に供
給され、斯かるアークサイン演算器５７にてアークサイ
ン演算がされてアンテナ１４の仰角θA が求められるよ
うに構成されている。
従来のアンテナ指向装置では、第１の加速度計４６から
得られた水平面に対するアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ
の傾斜角を指示する信号がアークサイン演算器５７に供
給され、斯かるアークサイン演算器５７にてアークサイ
ン演算がされてアンテナ１４の仰角θA が求められるよ
うに構成されている。
【００２１】従って、衛星の高度角θS が低い場合には
アークサイン演算は正弦波の直線的部分にてなされるか
らアンテナ１４の仰角θA が比較的高い精度で求められ
るが、衛星の高度角θS が高い場合にはアークサイン演
算は正弦波の頂上部分にてなされるからアンテナ１４の
仰角θA が比較的低い精度で求められる欠点があった。
アークサイン演算は正弦波の直線的部分にてなされるか
らアンテナ１４の仰角θA が比較的高い精度で求められ
るが、衛星の高度角θS が高い場合にはアークサイン演
算は正弦波の頂上部分にてなされるからアンテナ１４の
仰角θA が比較的低い精度で求められる欠点があった。
【００２２】また、第１の加速度計４６から得られた水
平面に対するアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角の
みによってアンテナ１４の仰角θA が求められるから、
アンテナ１４の仰角θA が９０°を越えたことを判定す
ることができないため、アンテナ１４の仰角θA が９０
°を越えた場合にアンテナ１４の仰角θA を正確に制御
することができない欠点があった。
平面に対するアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角の
みによってアンテナ１４の仰角θA が求められるから、
アンテナ１４の仰角θA が９０°を越えたことを判定す
ることができないため、アンテナ１４の仰角θA が９０
°を越えた場合にアンテナ１４の仰角θA を正確に制御
することができない欠点があった。
【００２３】本発明は、斯かる点に鑑み、衛星の高度角
が大きいときでも、アンテナ１４の仰角θA の値を正確
に求め且つその象限を判定することが可能であり、それ
によって、衛星に対して良好に指向することができるア
ンテナ指向装置を提供することを目的とする。
が大きいときでも、アンテナ１４の仰角θA の値を正確
に求め且つその象限を判定することが可能であり、それ
によって、衛星に対して良好に指向することができるア
ンテナ指向装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明によれは、例えば
図１に示すように、中心軸線Ｘ−Ｘを有し支持部材４１
に支持されたアンテナ１４と、アンテナ１４及び支持部
材４１を中心軸線Ｘ−Ｘに直交する仰角軸線Ｙ−Ｙ周り
に回転可能に支持する方位ジンバル４０と、方位ジンバ
ル４０を仰角軸線Ｙ−Ｙに直交する方位軸線Ｚ−Ｚ周り
に回転可能に支持する基台３と、仰角軸線Ｙ−Ｙに平行
な入力軸線を有し支持部材４１に固定された第１のジャ
イロ４４と、中心軸線Ｘ−Ｘと仰角軸線Ｙ−Ｙの両者に
直交する入力軸線を有し支持部材４１に固定された第２
のジャイロ４５と、水平面に対する中心軸線Ｘ−Ｘの傾
斜角を指示する信号を出力する第１の加速度計４６と、
水平面に対する仰角軸線Ｙ−Ｙの傾斜角を指示する信号
を出力する第２の加速度計４７と、方位ジンバル４０の
方位軸線Ｚ−Ｚ周りの回転角を指示する信号を出力する
方位発信器２４と、方位ジンバル４０に対する仰角軸線
Ｙ−Ｙ周りのアンテナ１４の回転角を指示する信号を出
力する仰角発信器３４と、を有し、アンテナ１４の中心
軸線Ｘ−Ｘを衛星に指向させるように構成されたアンテ
ナ指向装置において、更に、アンテナ１４の中心軸線Ｘ
−Ｘと仰角軸線Ｙ−Ｙの両者に直交する入力軸線を有す
る第３の加速度計４８と、第１の加速度計４６と第２の
加速度計４７と第３の加速度計４８の出力信号を入力す
るアンテナ仰角演算部８１とを設け、アンテナ仰角演算
部８１は３つの加速度計４６、４７、４８の出力信号よ
りアンテナ１４の仰角を求めるように構成されている。
図１に示すように、中心軸線Ｘ−Ｘを有し支持部材４１
に支持されたアンテナ１４と、アンテナ１４及び支持部
材４１を中心軸線Ｘ−Ｘに直交する仰角軸線Ｙ−Ｙ周り
に回転可能に支持する方位ジンバル４０と、方位ジンバ
ル４０を仰角軸線Ｙ−Ｙに直交する方位軸線Ｚ−Ｚ周り
に回転可能に支持する基台３と、仰角軸線Ｙ−Ｙに平行
な入力軸線を有し支持部材４１に固定された第１のジャ
イロ４４と、中心軸線Ｘ−Ｘと仰角軸線Ｙ−Ｙの両者に
直交する入力軸線を有し支持部材４１に固定された第２
のジャイロ４５と、水平面に対する中心軸線Ｘ−Ｘの傾
斜角を指示する信号を出力する第１の加速度計４６と、
水平面に対する仰角軸線Ｙ−Ｙの傾斜角を指示する信号
を出力する第２の加速度計４７と、方位ジンバル４０の
方位軸線Ｚ−Ｚ周りの回転角を指示する信号を出力する
方位発信器２４と、方位ジンバル４０に対する仰角軸線
Ｙ−Ｙ周りのアンテナ１４の回転角を指示する信号を出
力する仰角発信器３４と、を有し、アンテナ１４の中心
軸線Ｘ−Ｘを衛星に指向させるように構成されたアンテ
ナ指向装置において、更に、アンテナ１４の中心軸線Ｘ
−Ｘと仰角軸線Ｙ−Ｙの両者に直交する入力軸線を有す
る第３の加速度計４８と、第１の加速度計４６と第２の
加速度計４７と第３の加速度計４８の出力信号を入力す
るアンテナ仰角演算部８１とを設け、アンテナ仰角演算
部８１は３つの加速度計４６、４７、４８の出力信号よ
りアンテナ１４の仰角を求めるように構成されている。
【００２５】本発明によれば、アンテナ指向装置におい
て、第１の加速度計の出力をｇ1 、第２の加速度計の出
力をｇ2 、第３の加速度計の出力をｇ3 として、アンテ
ナ仰角演算部８１は次の式、 ｔａｎθA ＝−ｇ1 ／（ｇ2 ｓｉｎε＋ｇ3 ｃｏｓε） 但し、ｔａｎε＝ｇ2 ／ｇ3 、によってアークタンジェ
ント演算を行う。
て、第１の加速度計の出力をｇ1 、第２の加速度計の出
力をｇ2 、第３の加速度計の出力をｇ3 として、アンテ
ナ仰角演算部８１は次の式、 ｔａｎθA ＝−ｇ1 ／（ｇ2 ｓｉｎε＋ｇ3 ｃｏｓε） 但し、ｔａｎε＝ｇ2 ／ｇ3 、によってアークタンジェ
ント演算を行う。
【００２６】
【作用】本発明によれば、互いに直交する３軸方向の入
力軸線をそれぞれ有する第１の加速度計４６、第２の加
速度計４７および第３の加速度計４８の出力をアンテナ
仰角演算部８１に入力し、斯かるアンテナ仰角演算部８
１にてアークタンジェント演算を行い、それによってア
ンテナ１４の仰角θA が求められるから、アンテナ１４
の仰角θA を正確に求めることができ且つその象限を判
定することもできる。
力軸線をそれぞれ有する第１の加速度計４６、第２の加
速度計４７および第３の加速度計４８の出力をアンテナ
仰角演算部８１に入力し、斯かるアンテナ仰角演算部８
１にてアークタンジェント演算を行い、それによってア
ンテナ１４の仰角θA が求められるから、アンテナ１４
の仰角θA を正確に求めることができ且つその象限を判
定することもできる。
【００２７】
【実施例】以下に図１〜図３を参照して本発明の実施例
について説明する。尚図１〜図３において図４の対応す
る部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省
略する。
について説明する。尚図１〜図３において図４の対応す
る部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省
略する。
【００２８】図１は本発明のアンテナ指向装置の１例を
示しており、アンテナ指向装置は基台３と斯かる基台３
に装着された方位ジンバル４０と方位ジンバル４０の上
端部のＵ字形部材に装着された取り付け金具４１と斯か
る取り付け金具４１に取り付けられたアンテナ１４とを
有する。
示しており、アンテナ指向装置は基台３と斯かる基台３
に装着された方位ジンバル４０と方位ジンバル４０の上
端部のＵ字形部材に装着された取り付け金具４１と斯か
る取り付け金具４１に取り付けられたアンテナ１４とを
有する。
【００２９】アンテナ１４は中心軸線Ｘ−Ｘを有してお
り、アンテナ１４と斯かるアンテナ１４に装着された取
り付け金具４１とからなる組立体は中心軸線Ｘ−Ｘに直
交する仰角軸線Ｙ−Ｙの周りに回転可能に支持されてい
る。方位ジンバル４０は仰角軸線Ｙ−Ｙと直交する方位
軸線周りに回転可能に基台３に支持されている。こうし
て、２軸に回転可能な支持機構が構成され、斯かる支持
機構はアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘが衛星を指向する
ように制御される。
り、アンテナ１４と斯かるアンテナ１４に装着された取
り付け金具４１とからなる組立体は中心軸線Ｘ−Ｘに直
交する仰角軸線Ｙ−Ｙの周りに回転可能に支持されてい
る。方位ジンバル４０は仰角軸線Ｙ−Ｙと直交する方位
軸線周りに回転可能に基台３に支持されている。こうし
て、２軸に回転可能な支持機構が構成され、斯かる支持
機構はアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘが衛星を指向する
ように制御される。
【００３０】取り付け金具４１には、仰角ジャイロ４４
と方位ジャイロ４５と第１の加速度計４６及び第２の加
速度計４７とが装着されており、本例では更に第３の加
速度計４８が装着されている。
と方位ジャイロ４５と第１の加速度計４６及び第２の加
速度計４７とが装着されており、本例では更に第３の加
速度計４８が装着されている。
【００３１】仰角ジャイロ４４によって仰角軸線Ｙ−Ｙ
周りを回転するアンテナ１４の回転角度が検出され、方
位ジャイロ４５によって仰角軸線Ｙ−Ｙ及びアンテナ１
４の中心軸線Ｘ−Ｘの双方に直交する軸線周りのアンテ
ナ１４の回転角速度ωP が検出され、第１の加速度計４
６によって水平面に対するアンテナ１４の中心軸線Ｘ−
Ｘの傾斜角度が検出され、第２の加速度計４７によって
水平面に対する仰角軸線Ｙ−Ｙの傾斜角度が検出され
る。
周りを回転するアンテナ１４の回転角度が検出され、方
位ジャイロ４５によって仰角軸線Ｙ−Ｙ及びアンテナ１
４の中心軸線Ｘ−Ｘの双方に直交する軸線周りのアンテ
ナ１４の回転角速度ωP が検出され、第１の加速度計４
６によって水平面に対するアンテナ１４の中心軸線Ｘ−
Ｘの傾斜角度が検出され、第２の加速度計４７によって
水平面に対する仰角軸線Ｙ−Ｙの傾斜角度が検出され
る。
【００３２】第３の加速度計４８は第１の加速度計４６
及び第２の加速度計４７の双方に直交するように装着さ
れる、即ち、第１の加速度計４６の入力軸線及び第２の
加速度計４７の入力軸線の双方に直交する入力軸線を有
するように取り付けられる。こうして、第３の加速度計
４８はアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ及び仰角軸線Ｙ−
Ｙの双方に直交する軸線の水平面に対する傾斜角度を検
出する。
及び第２の加速度計４７の双方に直交するように装着さ
れる、即ち、第１の加速度計４６の入力軸線及び第２の
加速度計４７の入力軸線の双方に直交する入力軸線を有
するように取り付けられる。こうして、第３の加速度計
４８はアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ及び仰角軸線Ｙ−
Ｙの双方に直交する軸線の水平面に対する傾斜角度を検
出する。
【００３３】仰角ジャイロ４４と方位ジャイロ４５は例
えば振動ジャイロ、レートジャイロ等の角速度検出型ジ
ャイロであってよい。
えば振動ジャイロ、レートジャイロ等の角速度検出型ジ
ャイロであってよい。
【００３４】本例のアンテナ指向装置は、図４の従来例
と同様に仰角制御ループと方位角制御ループとを有す
る。尚、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘが水平面となす
角をアンテナの仰角θA とし、アンテナ１４の中心軸線
Ｘ−Ｘが水平面上で子午線Ｎとなす角をアンテナの方位
角φA とする。
と同様に仰角制御ループと方位角制御ループとを有す
る。尚、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘが水平面となす
角をアンテナの仰角θA とし、アンテナ１４の中心軸線
Ｘ−Ｘが水平面上で子午線Ｎとなす角をアンテナの方位
角φA とする。
【００３５】仰角制御ループはアンテナの仰角θA が衛
星高度角θS に一致するようにアンテナ１４を仰角軸線
Ｙ−Ｙ周りに回転させるよう構成されており、従来の仰
角制御ループと比較して、第１の、第２の及び第３の加
速度計４６、４７、４８とアンテナ仰角演算部８１を有
する点が異なる。
星高度角θS に一致するようにアンテナ１４を仰角軸線
Ｙ−Ｙ周りに回転させるよう構成されており、従来の仰
角制御ループと比較して、第１の、第２の及び第３の加
速度計４６、４７、４８とアンテナ仰角演算部８１を有
する点が異なる。
【００３６】アンテナ仰角演算部８１は第１の、第２の
及び第３の加速度計４６、４７、４８からなる直交３軸
の加速度計の出力信号を入力し、アンテナ１４の仰角θ
A 、即ち、水平面に対するアンテナ１４の中心軸線Ｘ−
Ｘの傾斜角を演算する。斯かる演算はアンテナ１４の仰
角θA の正接よりアークタンジェント演算を行い、それ
によってアンテナ１４の仰角θA の値及びその象限を求
めることを含む。
及び第３の加速度計４６、４７、４８からなる直交３軸
の加速度計の出力信号を入力し、アンテナ１４の仰角θ
A 、即ち、水平面に対するアンテナ１４の中心軸線Ｘ−
Ｘの傾斜角を演算する。斯かる演算はアンテナ１４の仰
角θA の正接よりアークタンジェント演算を行い、それ
によってアンテナ１４の仰角θA の値及びその象限を求
めることを含む。
【００３７】図２を参照して本例のアンテナ仰角演算部
８１の機能と動作を説明する。図２は半径１の単位球面
を考え、斯かる単位球面とアンテナ１４の中心軸線Ｘ−
Ｘ（図２にて線分ＯＸ）、仰角軸線Ｙ−Ｙ（図２にて線
分ＯＹ、ＯＹ’）、及び方位軸線Ｚ−Ｚ（図２にて線分
ＯＺ、ＯＺ’）の関係を示す図である。
８１の機能と動作を説明する。図２は半径１の単位球面
を考え、斯かる単位球面とアンテナ１４の中心軸線Ｘ−
Ｘ（図２にて線分ＯＸ）、仰角軸線Ｙ−Ｙ（図２にて線
分ＯＹ、ＯＹ’）、及び方位軸線Ｚ−Ｚ（図２にて線分
ＯＺ、ＯＺ’）の関係を示す図である。
【００３８】船体面（取り付け面）が水平面に対して仰
角軸線Ｙ−Ｙ（ＯＹ）周りに回転角度ξだけ回転し、更
に他の軸線例えば船体の首尾線ＯＥ周りに回転角度ηだ
け回転したものとする。船体面（取り付け面）に垂直な
方位軸線Ｚ−Ｚは線ＯＺから線ＯＺ’に移動し、仰角軸
線Ｙ−Ｙは線ＯＹから線ＯＤに移動する。尚、∠ＸＯＤ
＝９０°である。
角軸線Ｙ−Ｙ（ＯＹ）周りに回転角度ξだけ回転し、更
に他の軸線例えば船体の首尾線ＯＥ周りに回転角度ηだ
け回転したものとする。船体面（取り付け面）に垂直な
方位軸線Ｚ−Ｚは線ＯＺから線ＯＺ’に移動し、仰角軸
線Ｙ−Ｙは線ＯＹから線ＯＤに移動する。尚、∠ＸＯＤ
＝９０°である。
【００３９】斯かる船体面の運動によって、アンテナ１
４の中心軸線Ｘ−Ｘも移動するが、制御ループによって
アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘは衛星方向を指向するよ
うに制御される。即ち、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ
は線ＯＸから偏倚した位置に移動し再び線ＯＸまで移動
する。
４の中心軸線Ｘ−Ｘも移動するが、制御ループによって
アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘは衛星方向を指向するよ
うに制御される。即ち、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ
は線ＯＸから偏倚した位置に移動し再び線ＯＸまで移動
する。
【００４０】このとき仰角軸線Ｙ−Ｙは方位軸線ＯＺ’
周りに回転角Δφだけ回転し線ＯＤから線ＯＹ’に移動
する。尚、∠ＸＯＹ’＝９０°である。また、アンテナ
１４の中心軸線Ｘ−Ｘと仰角軸線Ｙ−Ｙの双方に直交す
る線ＯＰは、線ＯＰ’に移動する。
周りに回転角Δφだけ回転し線ＯＤから線ＯＹ’に移動
する。尚、∠ＸＯＹ’＝９０°である。また、アンテナ
１４の中心軸線Ｘ−Ｘと仰角軸線Ｙ−Ｙの双方に直交す
る線ＯＰは、線ＯＰ’に移動する。
【００４１】線ＯＸ、線ＯＹ及び線ＯＰは互いに直交す
る長さ１の線であり、三角形ＸＹＰは１辺がπ／２の等
辺球面三角形となる。線ＯＸ、線ＯＹ’及び線ＯＰ’も
互いに直交する長さ１の線であり、三角形ＸＹ’Ｐ’は
１辺がπ／２の等辺球面三角形となる。単位球面上にて
点Ｘと点Ｐ及び点Ｐ’を直線で結ぶ。弧ＸＰは点Ａにて
水平面と直交し、更に点Ｐにて面ＯＹ’Ｐ’と直交す
る。弧ＸＰ’は点Ｃにて船体面（取り付け面）と直交
し、更に点Ｐ’にて面ＯＹ’Ｐ’と直交する。点Ｐ’か
ら水平面に下ろした垂線の足をＡ’とし、点Ｙ’から水
平面に下ろした垂線の足をＢ’とする。
る長さ１の線であり、三角形ＸＹＰは１辺がπ／２の等
辺球面三角形となる。線ＯＸ、線ＯＹ’及び線ＯＰ’も
互いに直交する長さ１の線であり、三角形ＸＹ’Ｐ’は
１辺がπ／２の等辺球面三角形となる。単位球面上にて
点Ｘと点Ｐ及び点Ｐ’を直線で結ぶ。弧ＸＰは点Ａにて
水平面と直交し、更に点Ｐにて面ＯＹ’Ｐ’と直交す
る。弧ＸＰ’は点Ｃにて船体面（取り付け面）と直交
し、更に点Ｐ’にて面ＯＹ’Ｐ’と直交する。点Ｐ’か
ら水平面に下ろした垂線の足をＡ’とし、点Ｙ’から水
平面に下ろした垂線の足をＢ’とする。
【００４２】船体面が水平面と同一であるとき、第１の
加速度計４６によってｓｉｎ∠ＸＯＡが検出され、第２
の加速度計４７によってｓｉｎ∠ＹＯＢが検出され、第
３の加速度計４８によってｓｉｎ∠ＰＯＡが検出され
る。アンテナ１４の仰角θA は衛星の高度角θS に等し
く、水平面に対する衛星の仰角だから、∠ＸＯＡ＝θA
である。また、∠ＸＯＰ＝９０°だから、∠ＰＯＡ＝∠
ＸＯＡ−∠ＸＯＰ＝θA−９０°である。ここで水平面
に対して衛星の高度角θS 方向に正の角度をとり、それ
と反対方向に負の角度をとった。従って、第１の加速度
計４６によってｓｉｎθA が検出され、第２の加速度計
４７によってｓｉｎ０＝０が検出され、第３の加速度計
４８によってｓｉｎ（θA −９０°）＝−ｃｏｓθA が
検出される。
加速度計４６によってｓｉｎ∠ＸＯＡが検出され、第２
の加速度計４７によってｓｉｎ∠ＹＯＢが検出され、第
３の加速度計４８によってｓｉｎ∠ＰＯＡが検出され
る。アンテナ１４の仰角θA は衛星の高度角θS に等し
く、水平面に対する衛星の仰角だから、∠ＸＯＡ＝θA
である。また、∠ＸＯＰ＝９０°だから、∠ＰＯＡ＝∠
ＸＯＡ−∠ＸＯＰ＝θA−９０°である。ここで水平面
に対して衛星の高度角θS 方向に正の角度をとり、それ
と反対方向に負の角度をとった。従って、第１の加速度
計４６によってｓｉｎθA が検出され、第２の加速度計
４７によってｓｉｎ０＝０が検出され、第３の加速度計
４８によってｓｉｎ（θA −９０°）＝−ｃｏｓθA が
検出される。
【００４３】第１の加速度計４６によって検出される値
ｓｉｎθA と第３の加速度計４８によって検出される値
ｓｉｎ（θA −９０°）＝−ｃｏｓθA との関係は次の
式によって表される。
ｓｉｎθA と第３の加速度計４８によって検出される値
ｓｉｎ（θA −９０°）＝−ｃｏｓθA との関係は次の
式によって表される。
【００４４】
【数１】 ｔａｎθA ＝ｓｉｎθA ／ｃｏｓθA ＝−ｓｉｎθA ／ｓｉｎ（θA −９０°） ＝−ｓｉｎθA ／ｓｉｎ∠ＰＯＡ
【００４５】船体面が水平面に対して仰角軸線Ｙ−Ｙ
（ＯＹ）周りに回転角度ξだけ回転し、更に船体の首尾
線ＯＥ周りに回転角度ηだけ回転すると、第１の加速度
計４６によってｓｉｎ∠ＸＯＡが検出され、第２の加速
度計４７によってｓｉｎ∠Ｙ’ＯＢ’が検出され、第３
の加速度計４８によってｓｉｎ∠Ｐ’ＯＡ’が検出され
る。衛星の高度角θS （＝θA とする。）は船体面の運
動に無関係だから、第１の加速度計４６によって検出さ
れる値はｓｉｎ∠ＸＯＡ＝ｓｉｎθA であり変化しな
い。
（ＯＹ）周りに回転角度ξだけ回転し、更に船体の首尾
線ＯＥ周りに回転角度ηだけ回転すると、第１の加速度
計４６によってｓｉｎ∠ＸＯＡが検出され、第２の加速
度計４７によってｓｉｎ∠Ｙ’ＯＢ’が検出され、第３
の加速度計４８によってｓｉｎ∠Ｐ’ＯＡ’が検出され
る。衛星の高度角θS （＝θA とする。）は船体面の運
動に無関係だから、第１の加速度計４６によって検出さ
れる値はｓｉｎ∠ＸＯＡ＝ｓｉｎθA であり変化しな
い。
【００４６】線ＯＰと線ＯＰ’のなす角をεとする。即
ち、∠ＰＯＰ’＝∠Ｙ’ＯＹ＝εとする。但し、
ち、∠ＰＯＰ’＝∠Ｙ’ＯＹ＝εとする。但し、
【００４７】
【数２】 ｔａｎε＝ｓｉｎ∠Ｙ’ＯＢ’／ｓｉｎ∠Ｐ’ＯＡ’
【００４８】である。△Ａ’ＹＰ’と△Ｂ’ＹＹ’に球
面三角法の正弦定理を適用すれば、
面三角法の正弦定理を適用すれば、
【００４９】
【数３】 ｓｉｎ∠ＡＹＰ＝ｓｉｎ∠Ｙ’ＯＢ’／ｓｉｎε ＝ｓｉｎ∠Ｐ’ＯＡ’／ｃｏｓε ＝ｓｉｎ∠ＰＯＡ
【００５０】となる。従って、次の２つの式が求められ
る。
る。
【００５１】
【数４】 ｓｉｎ∠Ｙ’ＯＢ’＝ｓｉｎ∠ＰＯＡ・ｓｉｎε ｓｉｎ∠Ｐ’ＯＡ’＝ｓｉｎ∠ＰＯＡ・ｃｏｓε
【００５２】ここで次のように置き換える。
【００５３】
【数５】 ｇ1 ＝ｓｉｎθA ｇ2 ＝ｓｉｎ∠Ｙ’ＯＢ’ ｇ3 ＝ｓｉｎ∠Ｐ’ＯＡ’
【００５４】即ち、第１の加速度計４６の出力信号をｇ
1 とし、第２の加速度計４７の出力信号をｇ2 とし、第
３の加速度計４８の出力信号をｇ3 とする。これらを数
４の式に代入し、それぞれｓｉｎε、ｃｏｓεを乗じ
て、ｓｉｎ∠ＰＯＡについて解けば、次の式が求められ
る。
1 とし、第２の加速度計４７の出力信号をｇ2 とし、第
３の加速度計４８の出力信号をｇ3 とする。これらを数
４の式に代入し、それぞれｓｉｎε、ｃｏｓεを乗じ
て、ｓｉｎ∠ＰＯＡについて解けば、次の式が求められ
る。
【００５５】
【数６】ｓｉｎ∠ＰＯＡ＝ｇ2 ｓｉｎε＋ｇ3 ｃｏｓε
【００５６】これを数１の式の分母に代入すると、次の
数７の式が求められる。
数７の式が求められる。
【００５７】
【数７】 ｔａｎθA ＝−ｇ1 ／（ｇ2 ｓｉｎε＋ｇ3 ｃｏｓε） ｔａｎε＝ｇ2 ／ｇ3
【００５８】こうして、本例では数７の式によってアン
テナ１４の仰角θA のタンジェントの値が求められ、そ
の値のアークタンジェントの値を求めることによってア
ンテナ１４の仰角θA が得られる。数７の第１の式の右
辺は正負の値をとるから、仰角θA の象限を第４象限ま
で判定することができる。
テナ１４の仰角θA のタンジェントの値が求められ、そ
の値のアークタンジェントの値を求めることによってア
ンテナ１４の仰角θA が得られる。数７の第１の式の右
辺は正負の値をとるから、仰角θA の象限を第４象限ま
で判定することができる。
【００５９】次に図３を参照して、アンテナ１４の仰角
θA の精度を検討する。３つの加速度計４６、４７、４
８の出力ｇ1 、ｇ2 、ｇ3 の各々に誤差Δｇが含まれる
と仮定する。簡単のため、ε＝０とする。これは、船体
面が水平面に対して仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに回転角度ξだ
け回転するが、船体の首尾線ＯＥ周りに回転しない場合
に相当する。数７の式にε＝０を代入すると、次の数８
の式が得られる。
θA の精度を検討する。３つの加速度計４６、４７、４
８の出力ｇ1 、ｇ2 、ｇ3 の各々に誤差Δｇが含まれる
と仮定する。簡単のため、ε＝０とする。これは、船体
面が水平面に対して仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに回転角度ξだ
け回転するが、船体の首尾線ＯＥ周りに回転しない場合
に相当する。数７の式にε＝０を代入すると、次の数８
の式が得られる。
【００６０】
【数８】 ｔａｎθA ＝−（ｇ1 ＋Δｇ）／（ｇ3 ＋Δｇ）
【００６１】一方、従来例では、明らかに、
【００６２】
【数９】ｓｉｎθA ＝−ｇ1 ＋Δｇ
【００６３】である。Δｇ＝０．０１（Ｇ）として、ア
ンテナ１４の仰角θA の誤差を試算した結果が図３のグ
ラフである。実線は従来例の数９の式によって計算した
アンテナ１４の仰角θA の誤差値であり、破線は本例の
数８の式によって計算したアンテナ１４の仰角θA の誤
差値である。アンテナ１４の仰角θA が９０°近くにな
ると、従来例では誤差が大きくなるが、本例ではアンテ
ナ１４の仰角θA が９０°近くになっても、誤差が小さ
く１°以下である。また、従来例ではアンテナ１４の仰
角θA が８０°を越えると、第１の加速度計４６の出力
が１Ｇを越えたとき、それによって計算不能となる場合
があったが、本例ではアンテナ１４の仰角θA がいかな
る値であっても、計算不能となることはない。
ンテナ１４の仰角θA の誤差を試算した結果が図３のグ
ラフである。実線は従来例の数９の式によって計算した
アンテナ１４の仰角θA の誤差値であり、破線は本例の
数８の式によって計算したアンテナ１４の仰角θA の誤
差値である。アンテナ１４の仰角θA が９０°近くにな
ると、従来例では誤差が大きくなるが、本例ではアンテ
ナ１４の仰角θA が９０°近くになっても、誤差が小さ
く１°以下である。また、従来例ではアンテナ１４の仰
角θA が８０°を越えると、第１の加速度計４６の出力
が１Ｇを越えたとき、それによって計算不能となる場合
があったが、本例ではアンテナ１４の仰角θA がいかな
る値であっても、計算不能となることはない。
【００６４】従来のアンテナ指向装置では、アンテナ１
４の仰角θA が増加して第１象限から第２象限に変化し
たとき、アークサイン演算器５７では斯かる象限判別を
することができないから、第２のループによってアンテ
ナ１４の仰角θA を衛星の高度角θS に指向させること
ができず、指向誤差が大きくなった。しかしながら、本
例では、アンテナ仰角演算部８１にてアンテナ１４の仰
角θA が正確に求められ且つその象限も判定することが
できるから、アンテナ１４の仰角θA が増加して第１象
限から第２象限に変化しても、高い精度にてアンテナ１
４の仰角θA を衛星の高度角θS に指向させることがで
きる。
４の仰角θA が増加して第１象限から第２象限に変化し
たとき、アークサイン演算器５７では斯かる象限判別を
することができないから、第２のループによってアンテ
ナ１４の仰角θA を衛星の高度角θS に指向させること
ができず、指向誤差が大きくなった。しかしながら、本
例では、アンテナ仰角演算部８１にてアンテナ１４の仰
角θA が正確に求められ且つその象限も判定することが
できるから、アンテナ１４の仰角θA が増加して第１象
限から第２象限に変化しても、高い精度にてアンテナ１
４の仰角θA を衛星の高度角θS に指向させることがで
きる。
【００６５】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
【００６６】
【発明の効果】本発明によれば、第１の加速度計４６及
び第２の加速度計４７に加えて更に、第３の加速度計４
８を設け、アンテナ仰角演算部８１にてアークタンジェ
ント演算によってアンテナ１４の仰角θA を求めるよう
に構成されているから、衛星高度角θS が高いときでも
高い精度にてアンテナ１４の仰角θA を求めることがで
き、アンテナ１４の仰角θA を正確に衛星の高度角θS
に指向させることができる利点がある。
び第２の加速度計４７に加えて更に、第３の加速度計４
８を設け、アンテナ仰角演算部８１にてアークタンジェ
ント演算によってアンテナ１４の仰角θA を求めるよう
に構成されているから、衛星高度角θS が高いときでも
高い精度にてアンテナ１４の仰角θA を求めることがで
き、アンテナ１４の仰角θA を正確に衛星の高度角θS
に指向させることができる利点がある。
【００６７】本発明によれば、第１の加速度計４６及び
第２の加速度計４７に加えて更に、第３の加速度計４８
を設け、アンテナ仰角演算部８１にてアークタンジェン
ト演算によってアンテナ１４の仰角θA を求めるように
構成されているから、アンテナ１４の仰角θA が増加し
て第１象限から第２象限に変化しても、斯かる象限変化
を検出することができるから、アンテナ１４の仰角θA
を正確に衛星の高度角θS に指向させることができる利
点がある。
第２の加速度計４７に加えて更に、第３の加速度計４８
を設け、アンテナ仰角演算部８１にてアークタンジェン
ト演算によってアンテナ１４の仰角θA を求めるように
構成されているから、アンテナ１４の仰角θA が増加し
て第１象限から第２象限に変化しても、斯かる象限変化
を検出することができるから、アンテナ１４の仰角θA
を正確に衛星の高度角θS に指向させることができる利
点がある。
【００６８】本発明によれば、第１の加速度計４６及び
第２の加速度計４７に加えて更に、第３の加速度計４８
を設け、アンテナ仰角演算部８１にてアンテナ１４の仰
角θ A を求めるように構成されているから、第１の加速
度計４６の出力に大きな誤差が含まれる場合でも第２の
加速度計４７及び第３の加速度計４８の出力に含まれる
誤差が小さいときは、高い精度にてアンテナ１４の仰角
θA を求めることができ、アンテナ１４の仰角θA を正
確に衛星の高度角θS に指向させることができる利点が
ある。
第２の加速度計４７に加えて更に、第３の加速度計４８
を設け、アンテナ仰角演算部８１にてアンテナ１４の仰
角θ A を求めるように構成されているから、第１の加速
度計４６の出力に大きな誤差が含まれる場合でも第２の
加速度計４７及び第３の加速度計４８の出力に含まれる
誤差が小さいときは、高い精度にてアンテナ１４の仰角
θA を求めることができ、アンテナ１４の仰角θA を正
確に衛星の高度角θS に指向させることができる利点が
ある。
【００６９】本発明によれば、衛星高度角θS が高いと
き第１加速度計４６の出力が１Ｇを越えても、従来のよ
うに、計算不能となることなく、アンテナ仰角演算部８
１にてアンテナ１４の仰角θA を正確に求めることがで
きるから、アンテナ１４の仰角θA を正確に衛星の高度
角θS に指向させることができる利点がある。
き第１加速度計４６の出力が１Ｇを越えても、従来のよ
うに、計算不能となることなく、アンテナ仰角演算部８
１にてアンテナ１４の仰角θA を正確に求めることがで
きるから、アンテナ１４の仰角θA を正確に衛星の高度
角θS に指向させることができる利点がある。
【図１】本発明のアンテナ指向装置の例を示す図であ
る。
る。
【図２】３つの加速度計の出力を示す図である。
【図３】アンテナ１４の仰角θA の誤差を計算した例を
示す図である。
示す図である。
【図４】従来のアンテナ指向装置の例を示す図である。
３ 基台 ３−１ ブリッジ部 １１ 円筒部 １３ アーム １４ アンテナ ２０ 方位軸 ２１−１、２１−２ 軸受 ２２ 方位歯車 ２３ 方位サーボモータ ２４ 方位発信器 ３０−１、３０−２ 仰角軸 ３２ 仰角歯車 ３３ 仰角サーボモータ ３４ 仰角発信器 ３５ ピニオン ４０ 方位ジンバル ４０−１ 支持軸部 ４０−２ Ｕ字形部 ４１ 取り付け金具 ４１−１、４１−２ 脚部 ４４ 仰角ジャイロ ４５ 方位ジャイロ ４６ 第１の加速度計 ４７ 第２の加速度計 ４８ 第３の加速度計 ５４ 積分器 ５５ 増幅器 ５６ 減衰器 ５７ アークサイン演算器 ５８ 積分器 ５９ 増幅器 ６０ 減衰器 ６１ 加算器 ８１ アンテナ仰角演算部 Ｘ−Ｘ アンテナ中心軸線 Ｙ−Ｙ 仰角軸線 Ｚ−Ｚ 方位軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 吉範 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 荒井 和也 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 梅野 貢一 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内
Claims (2)
- 【請求項１】 中心軸線を有し支持部材に支持されたア
ンテナと、該アンテナ及び支持部材を上記中心軸線に直
交する仰角軸線周りに回転可能に支持する方位ジンバル
と、該方位ジンバルを上記仰角軸線に直交する方位軸線
周りに回転可能に支持する基台と、上記仰角軸線に平行
な入力軸線を有し上記支持部材に固定された第１のジャ
イロと、上記中心軸線と仰角軸線の両者に直交する入力
軸線を有し上記支持部材に固定された第２のジャイロ
と、水平面に対する上記中心軸線の傾斜角を指示する信
号を出力する第１の加速度計と、水平面に対する上記仰
角軸線の傾斜角を指示する信号を出力する第２の加速度
計と、上記方位ジンバルの上記方位軸線周りの回転角を
指示する信号を出力する方位発信器と、上記方位ジンバ
ルに対する上記仰角軸線周りの上記アンテナの回転角を
指示する信号を出力する仰角発信器と、を有し、上記ア
ンテナの中心軸線を上記衛星に指向させるように構成さ
れたアンテナ指向装置において、 更に、上記アンテナの中心軸線と仰角軸線の両者に直交
する入力軸線を有する第３の加速度計と、上記第１の加
速度計と第２の加速度計と第３の加速度計の出力信号を
入力するアンテナ仰角演算部とを設け、上記アンテナ仰
角演算部は上記３つの加速度計の出力信号より上記アン
テナの仰角を求めるように構成されていることを特徴と
するアンテナ指向装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のアンテナ指向装置におい
て、上記第１の加速度計の出力をｇ1 、上記第２の加速
度計の出力をｇ2 、上記第３の加速度計の出力をｇ3 と
して、上記アンテナ仰角演算部は次の式、 ｔａｎθA ＝−ｇ1 ／（ｇ2 ｓｉｎε＋ｇ3 ｃｏｓε） 但し、ｔａｎε＝ｇ2 ／ｇ3 、 よりアークタンジェント演算を行うことを特徴とするア
ンテナ指向装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4348745A JPH06204728A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | アンテナ指向装置 |
| US08/027,224 US5517204A (en) | 1992-03-10 | 1993-03-05 | Antenna directing apparatus |
| GB9304916A GB2266164B (en) | 1992-03-10 | 1993-03-10 | Antenna directing apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4348745A JPH06204728A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | アンテナ指向装置 |
| US08/027,224 US5517204A (en) | 1992-03-10 | 1993-03-05 | Antenna directing apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204728A true JPH06204728A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=26578817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4348745A Pending JPH06204728A (ja) | 1992-03-10 | 1992-12-28 | アンテナ指向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06204728A (ja) |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4348745A patent/JPH06204728A/ja active Pending
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