JPH0642949A - アンテナ支持マストの撓み運動を測定する装置及び該装置の使用方法 - Google Patents
アンテナ支持マストの撓み運動を測定する装置及び該装置の使用方法Info
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- JPH0642949A JPH0642949A JP2418289A JP41828990A JPH0642949A JP H0642949 A JPH0642949 A JP H0642949A JP 2418289 A JP2418289 A JP 2418289A JP 41828990 A JP41828990 A JP 41828990A JP H0642949 A JPH0642949 A JP H0642949A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/18—Means for stabilising antennas on an unstable platform
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】アンテナ支持マストの撓み運動を測定し、マス
トの撓みに起因する指向性アンテナの放射ビームの偏向
を補償する。 【構成】所定の距離dだけ離隔しており且つマスト10
の自由端部近傍で固定されている支持体12に設置され
ている少なくとも2組のセンサC1,C3〜C2,C4
と、センサからの信号を記憶する手段を含んでおり該信
号を処理するプロセッサを備えて、指向性アンテナ13
を支持する支持マスト10の撓み運動を測定する。また
アンテナ13がモータ駆動である場合は、アンテナの向
きを、垂直方向に対し、所与の方向を維持するように制
御することができる。本発明は特に、ラジオビームリン
クに適用可能である。
トの撓みに起因する指向性アンテナの放射ビームの偏向
を補償する。 【構成】所定の距離dだけ離隔しており且つマスト10
の自由端部近傍で固定されている支持体12に設置され
ている少なくとも2組のセンサC1,C3〜C2,C4
と、センサからの信号を記憶する手段を含んでおり該信
号を処理するプロセッサを備えて、指向性アンテナ13
を支持する支持マスト10の撓み運動を測定する。また
アンテナ13がモータ駆動である場合は、アンテナの向
きを、垂直方向に対し、所与の方向を維持するように制
御することができる。本発明は特に、ラジオビームリン
クに適用可能である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アンテナ支持マストの
撓みを測定する装置と、装置をモータ駆動アンテナの向
きを制御することへ適用したことに係わる。
撓みを測定する装置と、装置をモータ駆動アンテナの向
きを制御することへ適用したことに係わる。
【0002】
【従来の技術】指向性アンテナは、マストのような支持
体上に設置することができるが、このマストは、風のよ
うな外部流体によって加えられる動力学的力を受けるた
ときに、許容し得ない撓みを免れない。
体上に設置することができるが、このマストは、風のよ
うな外部流体によって加えられる動力学的力を受けるた
ときに、許容し得ない撓みを免れない。
【0003】仏国特許第2 100 522号は、支持
体上に設置された指向性アンテナの向きを安定化する装
置を開示している。この装置は主に、アンテナ支持体
と、電力供給装置と、送受信ユニットと、アンテナの向
きを安定化するための球形のアンテナカバーを有する指
向性アンテナとを備えており、送受信ユニットはカバー
内に収納されており、カバーはアンテナ支持体の頂部に
設置されている。
体上に設置された指向性アンテナの向きを安定化する装
置を開示している。この装置は主に、アンテナ支持体
と、電力供給装置と、送受信ユニットと、アンテナの向
きを安定化するための球形のアンテナカバーを有する指
向性アンテナとを備えており、送受信ユニットはカバー
内に収納されており、カバーはアンテナ支持体の頂部に
設置されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この構成は、カバーの
外側表面に関係する流体に起因する力の結果として、全
てのねじりトルクを無効にする。しかしながら、力が一
方の側部に加えられた場合には横方向の変位は回避され
ず、それによって、放射されたビームの方位平面におけ
る平行変位を生じ(これは実際には無線通信リンクに影
響はない)、また力がリンクの方向またはその反対方向
で加えられた場合には高度方向の変位を生じ、この種の
偏向は、リンクが安定維持されるべきであるならば補正
される必要がある。
外側表面に関係する流体に起因する力の結果として、全
てのねじりトルクを無効にする。しかしながら、力が一
方の側部に加えられた場合には横方向の変位は回避され
ず、それによって、放射されたビームの方位平面におけ
る平行変位を生じ(これは実際には無線通信リンクに影
響はない)、また力がリンクの方向またはその反対方向
で加えられた場合には高度方向の変位を生じ、この種の
偏向は、リンクが安定維持されるべきであるならば補正
される必要がある。
【0005】マストの軸に中心を合わせられた指向性ア
ンテナを保護するかかる球形レードームは、実際に全て
のねじり力を排除するが、マストの撓みに起因する運動
を補償せず、従ってこのことが本発明の目的である。
ンテナを保護するかかる球形レードームは、実際に全て
のねじり力を排除するが、マストの撓みに起因する運動
を補償せず、従ってこのことが本発明の目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、ア
ンテナ支持マストの撓み運動を測定する装置であって、
所定の距離dだけ離隔しており且つマストの自由端部近
傍でマストに固定されている支持体に設置されている少
なくとも2組のセンサと、センサによって発信される信
号を記憶する手段を含んでおり該信号を処理するプロセ
ッサとを備えている装置を提供する。
ンテナ支持マストの撓み運動を測定する装置であって、
所定の距離dだけ離隔しており且つマストの自由端部近
傍でマストに固定されている支持体に設置されている少
なくとも2組のセンサと、センサによって発信される信
号を記憶する手段を含んでおり該信号を処理するプロセ
ッサとを備えている装置を提供する。
【0007】有利なことにかかる装置は、マストの運動
に関する情報を記憶することができる。即ちかかる装置
は、マストを「知る」ために学習するのでいかなるマス
トとも一緒に使用することができる。
に関する情報を記憶することができる。即ちかかる装置
は、マストを「知る」ために学習するのでいかなるマス
トとも一緒に使用することができる。
【0008】有利なことにかかる装置は、マストの頂部
に位置するモータ駆動アンテナの独立的サーボコントロ
ールを提供するのに使用可能である。
に位置するモータ駆動アンテナの独立的サーボコントロ
ールを提供するのに使用可能である。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施態様を添付の図面を参照
して説明する。
して説明する。
【0010】本発明の装置は、指向性アンテナ13を支
持しているマスト10の自由端部近傍に、距離dだけ互
いに離れて設置された2つまたは3つで1組のセンサC
i、Ci+1を少なくとも2組含んでおり、センサから
の出力は、メモリ手段を含む情報処理装置11に接続さ
れている。処理装置11は、本発明の装置のためのサー
ビスコマンドCSを受け取り、必要によっては、もしア
ンテナがモータ駆動であればアンテナ13の配向に関す
るデータを送り出す。このデータは、以前に起こったマ
ストの撓みを考慮するために補正される。
持しているマスト10の自由端部近傍に、距離dだけ互
いに離れて設置された2つまたは3つで1組のセンサC
i、Ci+1を少なくとも2組含んでおり、センサから
の出力は、メモリ手段を含む情報処理装置11に接続さ
れている。処理装置11は、本発明の装置のためのサー
ビスコマンドCSを受け取り、必要によっては、もしア
ンテナがモータ駆動であればアンテナ13の配向に関す
るデータを送り出す。このデータは、以前に起こったマ
ストの撓みを考慮するために補正される。
【0011】図1には2対のセンサC1、C2及びC
3、C4を図示してある。これらのセンサは、例えば2
つの相互に垂直な平面xoz及びyozにおけるマスト
10の撓みをモニターするためのクリノメータによって
構成することができ、それによって撓みを完全にモニタ
ーすることができる。
3、C4を図示してある。これらのセンサは、例えば2
つの相互に垂直な平面xoz及びyozにおけるマスト
10の撓みをモニターするためのクリノメータによって
構成することができ、それによって撓みを完全にモニタ
ーすることができる。
【0012】図1においては上記2対のクリノメータは
共通の支持体12上に設置されている。これにより、ク
リノメータ対をマストの頂部に設置するのがより容易に
なり、それらの相対的向きを安定に維持することが保証
される。支持体12がマスト10とは別個であることか
らクリノメータの相対位置はしっかり固定され、一定長
のマストの撓み自体がこの長さ部分に与えるであろう歪
を考慮する必要はなくなる。
共通の支持体12上に設置されている。これにより、ク
リノメータ対をマストの頂部に設置するのがより容易に
なり、それらの相対的向きを安定に維持することが保証
される。支持体12がマスト10とは別個であることか
らクリノメータの相対位置はしっかり固定され、一定長
のマストの撓み自体がこの長さ部分に与えるであろう歪
を考慮する必要はなくなる。
【0013】クリノメータ対を使用することによリ、マ
ストの撓みのモードとは無関係にマストヘッドの向きに
関する情報を得ることができる。単一のクリノメータC
iは、静止しているまたは極めてゆっくり運動している
装置の垂直方向に関する情報を提供する。
ストの撓みのモードとは無関係にマストヘッドの向きに
関する情報を得ることができる。単一のクリノメータC
iは、静止しているまたは極めてゆっくり運動している
装置の垂直方向に関する情報を提供する。
【0014】例えばマストヘッドが風の影響を受けてい
るときのような動力学的状態においては、単一のクリノ
メータCiの読取り値は、クリノメータが固定されてい
る点Miの加速度によって著しく変更される。観測値
は、点Miにおける加速度γと重力による加速度gとの
差ベクトルの向きであり、これは、マストヘッドの向き
と運動との両方に依存する。
るときのような動力学的状態においては、単一のクリノ
メータCiの読取り値は、クリノメータが固定されてい
る点Miの加速度によって著しく変更される。観測値
は、点Miにおける加速度γと重力による加速度gとの
差ベクトルの向きであり、これは、マストヘッドの向き
と運動との両方に依存する。
【0015】それにもかかわらずマストヘッドの運動の
擬周期性は、先にこのような運動が観測されたならば、
ある時点Tにおけるかかる運動を予測するのを容易にす
る。
擬周期性は、先にこのような運動が観測されたならば、
ある時点Tにおけるかかる運動を予測するのを容易にす
る。
【0016】運動の振幅、擬周期及び減衰に対するパラ
メータは当初は未知であるが、これらのパラメータは処
理装置によって連続的に記憶され、処理装置はこのデー
タを使用することができる。
メータは当初は未知であるが、これらのパラメータは処
理装置によって連続的に記憶され、処理装置はこのデー
タを使用することができる。
【0017】マストヘッドの運動をその向きと関連させ
る撓みモード特性の知識を使用すると、これら2つのパ
ラメータを区別し、アンテナを配向する上で必要とされ
るような配向情報を提供することができる。
る撓みモード特性の知識を使用すると、これら2つのパ
ラメータを区別し、アンテナを配向する上で必要とされ
るような配向情報を提供することができる。
【0018】1対のクリノメータを組合わせて使用する
ことにより、このように観測値はもはや制限されなくな
る。
ことにより、このように観測値はもはや制限されなくな
る。
【0019】即ち、マストの撓み特性を予め知る必要は
もはやなくなリ、これは、かかる特性はマストごとに、
及び多くはそれが使用される状況(支柱の張力、・・
・)ごとに特定のものであるので、大いに有利である。
もはやなくなリ、これは、かかる特性はマストごとに、
及び多くはそれが使用される状況(支柱の張力、・・
・)ごとに特定のものであるので、大いに有利である。
【0020】各クリノメータが抽出した情報は処理装置
によってディジタル化及び記憶され、処理装置は、観測
された運動の振幅、擬周期及び減衰係数を決定した後に
必要な外挿を実行する。
によってディジタル化及び記憶され、処理装置は、観測
された運動の振幅、擬周期及び減衰係数を決定した後に
必要な外挿を実行する。
【0021】マストヘッドに位置するアンテナ13がモ
ータ駆動である場合には、本発明の装置はアンテナの向
きを、垂直方向に対して所与の方向を維持するように制
御することができる。
ータ駆動である場合には、本発明の装置はアンテナの向
きを、垂直方向に対して所与の方向を維持するように制
御することができる。
【0022】本発明の装置の動作をより理解するために
図2は、xoz平面におけるクリノメータの動作によっ
て与えられる種々の運動パラメータ及び情報を示してい
る。以下に与える小さな角度で使用するのに適した簡便
計算によって、撓みモード特性が排除される原理を説明
する。
図2は、xoz平面におけるクリノメータの動作によっ
て与えられる種々の運動パラメータ及び情報を示してい
る。以下に与える小さな角度で使用するのに適した簡便
計算によって、撓みモード特性が排除される原理を説明
する。
【0023】マストヘッドの旋回中心Cの周りの正弦曲
線運動については、平均位置α0とすると、 α=α0+Asinωt である。
線運動については、平均位置α0とすると、 α=α0+Asinωt である。
【0024】点M1(x1,z1)にあるセンサC1の
位置は、 x1=R1sinα z1=R1cosα 及び、点M2(x2,z2)にあるセンサC2の位置
は、 x2=R2sinα z2=R2cosα である。
位置は、 x1=R1sinα z1=R1cosα 及び、点M2(x2,z2)にあるセンサC2の位置
は、 x2=R2sinα z2=R2cosα である。
【0025】2つのクリノメータC1及びC2から得ら
れる測定値は、 θ1=α+arc tan(−γ1x/(g−γ1z)) θ2=α+arc tan(−γ2x/(g−γ2z)) 但し、γ1x、γ1z、γ2x、γ2zは、点M1及び
M2における加速度ベクトルの成分であり、gは重力加
速度であり、d=R1−R2はM1とM2との間の距離
であり、M01及びM02はM1及びM2の平均位置で
ある。
れる測定値は、 θ1=α+arc tan(−γ1x/(g−γ1z)) θ2=α+arc tan(−γ2x/(g−γ2z)) 但し、γ1x、γ1z、γ2x、γ2zは、点M1及び
M2における加速度ベクトルの成分であり、gは重力加
速度であり、d=R1−R2はM1とM2との間の距離
であり、M01及びM02はM1及びM2の平均位置で
ある。
【0026】x軸に沿った運動は角周波数ωを有する。
しかしながら、z軸に沿った運動は、小さい角度に対し
ては振幅が小さく、角周波数は2ωである。
しかしながら、z軸に沿った運動は、小さい角度に対し
ては振幅が小さく、角周波数は2ωである。
【0027】α0の値は、一定時間におけるθ1または
θ2の平均によって決定される。
θ2の平均によって決定される。
【0028】γ2x及びγ2zは、gと比較して無視し
得る。
得る。
【0029】x1は約R1αであり、従ってγ1x=R
1 A ω2sin ωtである。
1 A ω2sin ωtである。
【0030】同様に、角度はその正接に等しいとする
と、 θ1−θ2=(γ1x−γ2x)/−g θ1−θ2=〔(R1−R2) Aω2sinωt〕/ g =d Aω2sin ωt/g。
と、 θ1−θ2=(γ1x−γ2x)/−g θ1−θ2=〔(R1−R2) Aω2sinωt〕/ g =d Aω2sin ωt/g。
【0031】d、g及びω2は既知であるので、変数項
α(A sinωt)は、θ1−θ2から直接推定され
る。
α(A sinωt)は、θ1−θ2から直接推定され
る。
【0032】ωは、θ1またはθ2を一定時間観測する
ことによって決定することができる。本発明の装置に使
用される値αは、このように決定されたα0とA si
nωtとを加算することにより得られる。
ことによって決定することができる。本発明の装置に使
用される値αは、このように決定されたα0とA si
nωtとを加算することにより得られる。
【0033】偏向xをマストヘッドにおける角度αと関
連させる考え方でマストの撓み特性を使用することはな
いので、本発明の装置はいかなるマストとも動作するこ
とができる。
連させる考え方でマストの撓み特性を使用することはな
いので、本発明の装置はいかなるマストとも動作するこ
とができる。
【0034】当然ながら本発明は好ましい実施態様によ
って説明及び図示しており、その構成要素は、本発明の
範囲から離れずとも等価の要素によって置き換えること
ができる。
って説明及び図示しており、その構成要素は、本発明の
範囲から離れずとも等価の要素によって置き換えること
ができる。
【0035】使用されるセンサは加速度計とし得るであ
ろう。
ろう。
【0036】前述の簡便計算は単なる例である。
【0037】同様に、数1
【0038】
【数1】 の形態の運動を表わすマストヘッドの振動の減衰特性
は、角度αの減衰係数βは、θ1及びθ2を一定時間観
測し、処理装置に記憶することによりω同様に測定され
るので、角度α評価を妨害しない。
は、角度αの減衰係数βは、θ1及びθ2を一定時間観
測し、処理装置に記憶することによりω同様に測定され
るので、角度α評価を妨害しない。
【図1】本発明の装置の概略図である。
【図2】本発明の装置の動作を説明するためのグラフで
ある。
ある。
【符号の説明】 10 マスト 11 情報処理装置 12 支持体 13 指向性アンテナ C1,C2,C3,C4 センサ CS サービスコマンド
Claims (4)
- 【請求項1】 アンテナ支持マストの撓み運動を測定す
る装置であって、所定の距離だけ離隔しており且つ前記
マストの自由端部近傍で該マストに固定されている支持
体に設置されている少なくとも2組のセンサと、前記セ
ンサによって発信される信号を記憶する手段を含んでお
り該信号を処理するプロセッサとを備えたことを特徴と
する装置。 - 【請求項2】 前記センサがクリノメータである請求項
1に記載の装置。 - 【請求項3】 前記センサが加速度計である請求項1に
記載の装置。 - 【請求項4】 マストヘッドに位置するモータ駆動アン
テナを制御するに用いた請求項1に記載の装置の使用方
法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8917106A FR2656416B1 (fr) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Dispositif de mesure des mouvements de flexion d'un mat support d'antenne et application a la commande du pointage d'une antenne motorisee. |
FR8917106 | 1989-12-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0642949A true JPH0642949A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=9388904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2418289A Pending JPH0642949A (ja) | 1989-12-22 | 1990-12-21 | アンテナ支持マストの撓み運動を測定する装置及び該装置の使用方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5151710A (ja) |
EP (1) | EP0433971B1 (ja) |
JP (1) | JPH0642949A (ja) |
CA (1) | CA2032400C (ja) |
DE (1) | DE69008135T2 (ja) |
ES (1) | ES2052148T3 (ja) |
FR (1) | FR2656416B1 (ja) |
IL (1) | IL96722A (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5543812A (en) * | 1994-06-30 | 1996-08-06 | Hughes Aircraft Company | Active deflection compensator |
US7460067B2 (en) * | 2004-12-06 | 2008-12-02 | Lockheed-Martin Corporation | Systems and methods for dynamically compensating signal propagation for flexible radar antennas |
DE102008059268A1 (de) | 2008-11-27 | 2009-11-19 | Kathrein-Werke Kg | Einrichtung zur Lageerkennung einer Antennenanordnung |
CN102506804B (zh) * | 2011-11-25 | 2013-12-04 | 中国石油天然气集团公司 | 试验管中部2d长度横截面的转角测量装置及其测量方法 |
CN103207118B (zh) * | 2012-01-16 | 2014-12-24 | 中国石油天然气集团公司 | 钢管弯曲变形中试验管大变形及应力实时测量装置及方法 |
DE102013015022A1 (de) * | 2013-09-10 | 2015-03-12 | Kathrein-Werke Kg | Haltesystem zur Anbringung eines Ausrichtwerkzeuges an einer Antenne, insbesondere Mobilfunkantenne |
US11722211B1 (en) | 2020-02-13 | 2023-08-08 | Ast & Science, Llc | AOCS system to maintain planarity for space digital beam forming using carrier phase differential GPS, IMU and magnet torques on large space structures |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3938258A (en) * | 1974-01-08 | 1976-02-17 | Aii Systems, Inc. | Vertical reference device |
GB1474751A (en) * | 1975-07-23 | 1977-05-25 | Ferranti Ltd | Angle measurement |
JPS5946010U (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-27 | 日本電気株式会社 | 空中線自動追尾装置 |
NL8204027A (nl) * | 1982-10-19 | 1984-05-16 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Inrichting voor het stabiliseren van een, op een voer- of vaartuig aangebrachte rondzoekeenheid. |
US4752780A (en) * | 1984-02-03 | 1988-06-21 | Pipkin Neil L | Opto-electronic satellite antenna position sensor |
-
1989
- 1989-12-22 FR FR8917106A patent/FR2656416B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-12-17 CA CA002032400A patent/CA2032400C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-18 EP EP90124569A patent/EP0433971B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-18 ES ES90124569T patent/ES2052148T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-18 DE DE69008135T patent/DE69008135T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-19 US US07/629,956 patent/US5151710A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-19 IL IL96722A patent/IL96722A/xx not_active IP Right Cessation
- 1990-12-21 JP JP2418289A patent/JPH0642949A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69008135D1 (de) | 1994-05-19 |
IL96722A (en) | 1993-03-15 |
IL96722A0 (en) | 1991-09-16 |
FR2656416A1 (fr) | 1991-06-28 |
FR2656416B1 (fr) | 1993-02-05 |
ES2052148T3 (es) | 1994-07-01 |
US5151710A (en) | 1992-09-29 |
CA2032400C (fr) | 1994-07-26 |
CA2032400A1 (fr) | 1991-06-23 |
EP0433971B1 (fr) | 1994-04-13 |
DE69008135T2 (de) | 1994-07-28 |
EP0433971A1 (fr) | 1991-06-26 |
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