JPH07249920A - Antenna directing device - Google Patents

Antenna directing device

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JPH07249920A
JPH07249920A JP6041559A JP4155994A JPH07249920A JP H07249920 A JPH07249920 A JP H07249920A JP 6041559 A JP6041559 A JP 6041559A JP 4155994 A JP4155994 A JP 4155994A JP H07249920 A JPH07249920 A JP H07249920A
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JP
Japan
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antenna
axis
elevation
azimuth
angle
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JP6041559A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuke Onari
弥祐 小斉
Yoshinori Kamiya
吉範 神谷
Koichi Umeno
貢一 梅野
Kazuya Arai
和也 荒井
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Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an antenna directing device eliminating the necessity of external information such as the positional information of a satellite, a navigated body, etc. CONSTITUTION:In an antenna directing device of an AZ-EL-2 axial control system, step track type control is superposed to a control system for compensating the oscillation of a navigating object. The antenna 14 is forcedly rotated around an elevation angle axial line Y-Y and an azimuth axial line Z-Z at a minute angle to detect the increment/decrement of the intensity of a radio wave received by the antenna 14 and find out a rotational angle increasing the intensity of the radio wave. The antenna 14 is rotated around the axial lines Y-Y, Z-Z in the rotational direction increasing the radio wave intensity to detect the increment/decrement of the intensity of the radio wave again and find out the rotational direction increasing the intensity. This operation is repeated to direct the antenna 14 to a satellite direction. The step track type control is obtained by a radio wave intensity judging device 60.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は衛星からの電波を受信す
るために又は固定局又は移動局より発信された電波を受
信するために、移動体に装着可能なアンテナ指向装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna directing device which can be mounted on a mobile body in order to receive radio waves from a satellite or to receive radio waves transmitted from a fixed station or a mobile station.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5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方位−仰角系と称
され、アンテナ14と斯かるアンテナ14を2つの軸線
周りに回転可能に支持する支持装置とを有する。斯かる
支持装置はアンテナ14の中心軸線X−Xに直交する仰
角軸線Y−Yと斯かる仰角軸線Y−Yに直交する方位軸
線Z−Zとを有する。方位軸線Z−Zは航行体の取り付
け面(船体面)に垂直であり、仰角軸線Y−Yは航行体
の取り付け面(船体面)に平行である。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows an example of a conventional antenna pointing device. This antenna directing device is basically called an azimuth-elevation system, and has an antenna 14 and a supporting device that rotatably supports the antenna 14 around two axes. Such a support device has an elevation axis YY orthogonal to the central axis XX of the antenna 14 and an azimuth axis ZZ orthogonal to such an elevation axis YY. The azimuth axis ZZ is perpendicular to the mounting surface of the navigation body (hull surface), and the elevation axis YY is parallel to the mounting surface of the navigation body (hull surface).

【0003】支持装置は基台3と斯かる基台3のブリッ
ジ部3−1に装着された方位ジンバル41と方位ジンバ
ル41の上端部のU字形部材41−2に装着された支持
部材31とを有し、斯かる支持部材31にアンテナ14
が取り付けられている。
The supporting device includes a base 3, an azimuth gimbal 41 mounted on the bridge portion 3-1 of the base 3, and a supporting member 31 mounted on a U-shaped member 41-2 at the upper end of the azimuth gimbal 41. And the antenna 14 on the supporting member 31.
Is attached.

【0004】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40A、40Bが取り付けられている。この軸受4
0A、40Bの内輪には方位軸40が嵌合されており、
方位軸40の上端部にはアーム13を介して方位ジンバ
ル41が装着されている。
The base 3 may have a bridge portion 3-1.
The bridge portion 3-1 has a cylindrical portion 11 protruding upward.
Is mounted, and a pair of bearings 40A and 40B is mounted inside the cylindrical portion 11. This bearing 4
The azimuth axis 40 is fitted to the inner rings of 0A and 40B,
An azimuth gimbal 41 is attached to the upper end of the azimuth axis 40 via the arm 13.

【0005】斯くして方位軸40が軸受40A、40B
によって支持された状態にて、方位ジンバル41は方位
軸40を通る軸線周りに回転することができる。方位ジ
ンバル41は下側の支持軸部41−1と上側のU字形部
41−2とを有し、支持軸部41−1の中心軸線は方位
軸40の中心軸線より偏倚している。支持軸部41−1
の中心軸線は方位軸線Z−Zを構成している。
Thus, the azimuth axis 40 has the bearings 40A and 40B.
The azimuth gimbal 41 can rotate about an axis passing through the azimuth axis 40 while being supported by the azimuth gimbal 41. The azimuth gimbal 41 has a lower support shaft portion 41-1 and an upper U-shaped portion 41-2, and the center axis line of the support shaft portion 41-1 is deviated from the center axis line of the azimuth axis 40. Support shaft 41-1
The central axis of the arrow forms the azimuth axis ZZ.

【0006】方位ジンバル41のU字形部41−2に
は、より小さいU字形の支持部材31が配置されてお
り、斯かる支持部材31はその2つの脚部31−1、3
1−2の各々に仰角軸30−1、30−2を有する。方
位ジンバル41のU字形部41−2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。
A smaller U-shaped support member 31 is arranged in the U-shaped portion 41-2 of the orientation gimbal 41, and the support member 31 has two legs 31-1, 3 thereof.
Each of 1-2 has elevation axes 30-1 and 30-2. A suitable bearing is mounted on each of the two legs of the U-shaped portion 41-2 of the azimuth gimbal 41, and the elevation shafts 30-1 and 30-2 are rotatably supported by the bearings.

【0007】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、支持部材31
は方位ジンバル41のU字形部41−2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。
The central axes of the elevation axes 30-1 and 30-2 constitute an elevation axis YY, and thus the support member 31 is formed.
Is rotatably supported around the elevation axis YY between the two legs of the U-shaped portion 41-2 of the orientation gimbal 41.

【0008】U字形の支持部材31の脚部31−1、3
1−2にはアンテナ14が装着されており、従ってアン
テナ14は支持部材31と共に仰角軸線Y−Y周りに回
転することができる。
The leg portions 31-1, 3 of the U-shaped support member 31
The antenna 14 is mounted on the antenna 1-2, so that the antenna 14 can rotate together with the support member 31 about the elevation axis YY.

【0009】支持部材31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33−1が噛み合わされてお
り、斯かるピニオン33−1は方位ジンバル41のU字
形部41−2の一方の脚部に装着された仰角サーボモー
タ33の回転軸に取り付けられている。
An elevation axis Y is formed on one leg of the support member 31.
An elevation gear 32 is mounted coaxially with -Y. A pinion 33-1 is meshed with the elevation gear 32, and the pinion 33-1 is mounted on one leg of the U-shaped portion 41-2 of the azimuth gimbal 41. Is attached to.

【0010】方位ジンバル41のU字形部41−2の他
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。
An elevation transmitter 34 is attached to the other leg of the U-shaped portion 41-2 of the azimuth gimbal 41, and the elevation transmitter Y of the antenna 14 is attached by the elevation transmitter 34.
A rotation angle θ around the rotation angle is detected and a signal indicating the rotation angle θ is output.

【0011】一方、方位軸40の下端部には方位歯車4
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43と方位発信器44が取り付けられ、
方位サーボモータ43及び方位発信器44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
42に噛み合わされるように構成されている。
On the other hand, the azimuth gear 4 is provided at the lower end of the azimuth axis 40.
2 is attached, and the azimuth servo motor 43 and the azimuth transmitter 44 are attached on the bridge portion 3-1 of the base 3.
Pinions (not shown) attached to the rotation shafts of the azimuth servo motor 43 and the azimuth transmitter 44 are configured to mesh with the azimuth gear 42.

【0012】図示のように、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θ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φとする。
As shown, the central axis X of the antenna 14
The angle formed by −X with the horizontal plane is the elevation angle θ of the antenna, and the angle formed by the central axis line XX of the antenna 14 with the meridian line N on the horizontal plane is the azimuth angle φ of the antenna.

【0013】図示のように、アンテナ14の中心軸線X
−Xを衛星方向に指向させるための制御ループが設けら
れている。斯かる制御ループは、衛星の方位角φS 及び
高度角θS を演算する衛星位置演算部72と仰角サーボ
モータ33及び方位サーボモータ43へ供給する命令回
転角信号を生成する命令角演算部71とを有する。
As shown, the central axis X of the antenna 14
A control loop is provided for directing -X towards the satellite. Such a control loop includes a satellite position calculation unit 72 that calculates an azimuth angle φ S and an altitude angle θ S of the satellite, and a command angle calculation unit 71 that generates a command rotation angle signal to be supplied to the elevation angle servo motor 33 and the azimuth servo motor 43. Have and.

【0014】衛星位置演算部72は航行体の現在の経度
及び緯度と地球座標における衛星の位置を入力して航行
体座標に関する衛星の方位角φS 及び高度角θS を演算
する。
The satellite position calculation unit 72 inputs the current longitude and latitude of the navigation body and the position of the satellite in earth coordinates, and calculates the azimuth angle φ S and altitude angle θ S of the satellite with respect to the navigation body coordinates.

【0015】命令角演算部71は船首方位角方位角φC
とピッチ及びロール角と衛星位置演算部72より供給さ
れた衛星の方位角φS 及び高度角θS とを入力してアン
テナ14の仰角軸線Y−Y周りの必要回転角とアンテナ
14の方位軸線Z−Z周りの必要回転角とを演算する。
こうして、衛星位置演算部72と命令角演算部71とを
含む制御ループによってアンテナ14の中心軸線X−X
は衛星方向に指向する。
The command angle calculation unit 71 has a bow azimuth angle azimuth angle φ C
And the pitch and roll angles, and the azimuth angle φ S and the altitude angle θ S of the satellite supplied from the satellite position calculation unit 72 are input, and the required rotation angle around the elevation axis YY of the antenna 14 and the azimuth axis of the antenna 14 are input. The necessary rotation angle around ZZ is calculated.
Thus, the central axis XX of the antenna 14 is controlled by the control loop including the satellite position calculation unit 72 and the command angle calculation unit 71.
Points in the direction of the satellite.

【0016】尚、航行体の現在の経度及び緯度は例えば
GPSによって得られる。船首方位角φC は例えばジャ
イロコンパスより供給され、ピッチ及びロール角は傾斜
計より供給される。
The current longitude and latitude of the navigation body can be obtained by GPS, for example. The bow azimuth angle φ C is supplied by, for example, a gyro compass, and the pitch and roll angles are supplied by an inclinometer.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ指向装
置では、アンテナ14を衛星方向に指向させるために、
衛星の位置情報と航行体の現在の位置情報が必要であ
り、更に、航行体の方位及び運動情報が必要である。
In the conventional antenna directing device, in order to direct the antenna 14 toward the satellite,
The position information of the satellite and the current position information of the navigation body are required, and further the direction and motion information of the navigation body are required.

【0018】斯かる情報はアンテナ指向装置の外部より
供給される。また、斯かる情報を得るためにアンテナ指
向装置に外部装置を設ける必要があった。従って、外部
より又は外部装置より供給される情報に誤差が含まれる
と、それによって指向誤差が生ずる。
Such information is supplied from outside the antenna directing device. Further, in order to obtain such information, it is necessary to provide the antenna directing device with an external device. Therefore, when an error is included in the information supplied from the outside or an external device, the pointing error is caused thereby.

【0019】本発明は、斯かる点に鑑み、外部情報又は
外部情報を得るための外部装置を必要とすることなくア
ンテナ14を衛星方向に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。
In view of the above point, the present invention provides an antenna directing device capable of favorably directing the antenna 14 in the satellite direction without requiring external information or an external device for obtaining external information. With the goal.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、例えば
図1に示すように、中心軸線X−Xを有するアンテナ1
4と、上記中心軸線X−Xに直交する仰角軸線Y−Yと
該仰角軸線Y−Yに直交する方位軸線Z−Zとを有し上
記アンテナ14を上記仰角軸線Y−Y及び方位軸線Z−
Z周りに回転可能に支持する支持装置と、上記アンテナ
を上記仰角軸線Y−Y周りに回転させる仰角サーボモー
タ33と、上記アンテナを上記方位軸線Z−Z周りに回
転させる方位サーボモータ43と、航行体が動揺中に上
記仰角軸線Y−Y周りの上記アンテナの回転角速度を検
出する第1のジャイロ57と、航行体が動揺中に上記ア
ンテナの中心軸線及び上記仰角軸線Y−Yの両者に直交
する軸線周りの上記アンテナの回転角速度を検出する第
2のジャイロ58と、上記第1のジャイロ57の出力信
号を入力して上記仰角サーボモータ33に命令信号を供
給する仰角軸駆動演算部37と、上記第2のジャイロ5
8の出力信号を入力して上記方位サーボモータ43に命
令信号を供給する方位軸駆動演算部47と、を有し、航
行体の動揺に対して上記アンテナは上記仰角軸線Y−Y
周り及び上記方位軸線Z−Z周りに常に安定化されるよ
うに構成され、航行体に装着されるように構成されたア
ンテナ指向装置において、上記アンテナ14を上記仰角
軸線Y−Y及び方位軸線Z−Z周りに交互に強制的に微
小角度にて回転させて上記アンテナによって受信される
電波の強度の増減を検出し、電波の強度が増加する回転
方向を判定する電波強度判定器60を設け、該電波強度
判定器60は電波の強度が増加する回転方向に上記アン
テナを上記仰角軸線Y−Y周り回転させるための命令信
号を上記仰角軸駆動演算部37に供給し、電波の強度が
増加する回転方向に上記アンテナを上記方位軸線Z−Z
周り回転させるための命令信号を上記方位軸駆動演算部
47に供給し、それによって上記アンテナを衛星方向に
指向させるように構成されている。
According to the invention, an antenna 1 having a central axis X--X, for example as shown in FIG.
4, the elevation axis Y-Y orthogonal to the central axis X-X, and the azimuth axis Z-Z orthogonal to the elevation axis Y-Y, the antenna 14 having the elevation axis YY and the azimuth axis Z. −
A support device that rotatably supports around Z, an elevation servomotor 33 that rotates the antenna around the elevation axis YY, and an azimuth servo motor 43 that rotates the antenna around the azimuth axis ZZ. The first gyro 57 detects the rotational angular velocity of the antenna around the elevation axis YY while the navigation body is shaking, and both the central axis of the antenna and the elevation axis YY while the navigation body is shaking. An elevation angle axis drive calculation unit 37 which inputs an output signal of the second gyro 58 for detecting the angular velocity of rotation of the antenna about the orthogonal axes and the output signal of the first gyro 57 and supplies a command signal to the elevation servomotor 33. And the second gyro 5
And an azimuth axis drive calculation unit 47 for supplying a command signal to the azimuth servo motor 43 by inputting the output signal of No. 8 and the antenna is configured to move the elevation angle axis YY
In an antenna directing device that is configured to be constantly stabilized around the azimuth axis ZZ and the azimuth axis ZZ, and is configured to be mounted on a navigation body, the antenna 14 is mounted on the elevation axis YY and the azimuth axis Z. -A radio wave intensity determiner 60 is provided to detect the increase or decrease in the intensity of the radio wave received by the antenna by forcibly rotating the Z-axis alternately at a small angle, and to determine the rotation direction in which the intensity of the radio wave increases. The radio wave strength determiner 60 supplies a command signal for rotating the antenna around the elevation axis YY in the rotation direction in which the strength of the radio wave increases to the elevation axis drive calculation unit 37, and the strength of the radio wave increases. The antenna is rotated in the direction of rotation and the azimuth axis ZZ
A command signal for rotating around is supplied to the azimuth axis drive computing unit 47, and thereby the antenna is directed in the satellite direction.

【0021】本発明によれば、例えば図3に示すよう
に、アンテナ指向装置において、水平面に対する上記ア
ンテナの中心軸線X−Xの傾斜角を検出する加速度計6
6を設け、上記アンテナの仰角が衛星高度角に等しくな
るように上記アンテナ14を上記仰角軸線Y−Y周りに
回転制御するように構成されている。
According to the present invention, for example, as shown in FIG. 3, in the antenna directing device, the accelerometer 6 for detecting the inclination angle of the central axis XX of the antenna with respect to the horizontal plane.
6 is provided, and the antenna 14 is rotationally controlled about the elevation axis YY so that the elevation angle of the antenna becomes equal to the satellite altitude angle.

【0022】本発明によれば、例えば図4に示すよう
に、アンテナ指向装置において、上記仰角軸線Y−Y周
りの上記アンテナの回転角を検出しそれを上記仰角軸駆
動演算部37に供給する仰角発信器34と、上記方位軸
線Z−Z周りの上記アンテナの回転角を検出しそれを上
記方位軸駆動演算部47に供給する方位発信器44とを
設け、上記仰角軸駆動演算部37及び上記方位軸駆動演
算部47はアンテナ指向装置の作動を停止するための駆
動停止信号を入力したとき、上記仰角サーボモータ33
及び上記方位サーボモータ43に対する電源を遮断する
前に上記アンテナが基準仰角θ0 及び基準方位角φ0
配置されるように回転角信号をそれぞれ上記仰角サーボ
モータ33及び上記方位サーボモータ43に供給するよ
うに構成されている。
According to the present invention, for example, as shown in FIG. 4, in the antenna directing device, the rotation angle of the antenna around the elevation axis Y--Y is detected and is supplied to the elevation axis drive computing section 37. An elevation transmitter 34 and an azimuth transmitter 44 that detects a rotation angle of the antenna around the azimuth axis ZZ and supplies the rotation angle to the azimuth axis drive calculation unit 47 are provided, and the elevation angle axis drive calculation unit 37 and When the drive stop signal for stopping the operation of the antenna directing device is input, the azimuth axis drive calculation unit 47 receives the elevation servo motor 33.
And a rotation angle signal is supplied to the elevation servomotor 33 and the azimuth servomotor 43, respectively, so that the antenna is arranged at the reference elevation angle θ 0 and the reference azimuth angle φ 0 before the power supply to the azimuth servomotor 43 is cut off. Is configured to.

【0023】[0023]

【作用】本発明は、ステップトラック方式の制御によっ
てアンテナ14を衛星方向に指向させるように構成され
ている。ステップトラック方式の制御によると、アンテ
ナ14を仰角軸線Y−Y及び方位軸線Z−Z周りに強制
的に微小角度にて回転させ、アンテナ14が受信する電
波の強度の増減を検出し、電波強度が増加する回転方向
を求める。電波強度が増加する回転方向にアンテナ14
を仰角軸線Y−Y及び方位軸線Z−Z周りに回転させ、
再び電波の強度の増減を検出し、電波強度が増加する回
転方向を求める。これを繰り返して、アンテナ14を衛
星方向に指向させる。斯かるステップトラック方式の制
御は電波強度判定器60によって提供される。
According to the present invention, the antenna 14 is directed toward the satellite by the control of the step track system. According to the control of the step track system, the antenna 14 is forcibly rotated around the elevation axis YY and the azimuth axis ZZ at a small angle, and the increase or decrease in the intensity of the radio wave received by the antenna 14 is detected, and the radio field intensity is detected. Find the direction of rotation that increases. Antenna 14 in the rotating direction where the radio field intensity increases
Is rotated about the elevation axis YY and the azimuth axis ZZ,
The increase / decrease in radio wave intensity is detected again, and the direction of rotation in which the radio wave intensity increases is determined. By repeating this, the antenna 14 is directed toward the satellite. Such step-track type control is provided by the radio field intensity determiner 60.

【0024】本発明には、ステップトラック方式の制御
によってアンテナ14が衛星方向を指向しているとき、
航行体が動揺してもアンテナ14を常に衛星方向に指向
させるための安定化機能が設けられている。
According to the present invention, when the antenna 14 is directed toward the satellite by the control of the step track system,
A stabilizing function is provided for constantly directing the antenna 14 in the direction of the satellite even if the navigation body is shaken.

【0025】仰角ジャイロ57によって仰角軸線Y−Y
周りのアンテナの回転角速度が検出され、斯かる回転角
速度信号は仰角軸駆動演算部37に供給され、斯かる仰
角軸駆動演算部37より仰角サーボモータ33に回転角
速度がゼロとなるように回転命令信号が供給される。同
様に、方位ジャイロ58によってアンテナの中心軸線X
−X及び仰角軸線Y−Yの双方に直交する軸線周りのア
ンテナの回転角速度が検出され、斯かる回転角速度信号
は方位軸駆動演算部47に供給され、斯かる方位軸駆動
演算部47より方位サーボモータ43に回転角速度がゼ
ロとなるように回転命令信号が供給される。こうして、
航行体が動揺しても、常に慣性空間に対してアンテナ1
4は仰角軸線Y−Y周りに安定化され、中心軸線X−X
及び仰角軸線Y−Yの双方に直交する軸線周りに安定化
される。
The elevation gyro 57 is used to set the elevation axis Y--Y.
The rotational angular velocity of the surrounding antennas is detected, and the rotational angular velocity signal is supplied to the elevation angle axis drive calculation unit 37, and the elevation angle axis drive calculation unit 37 issues a rotation command to the elevation angle servo motor 33 so that the rotation angular velocity becomes zero. Signal is supplied. Similarly, with the azimuth gyro 58, the central axis X of the antenna is
-X and the elevation angle axis Y-Y The rotational angular velocity of the antenna around the axis orthogonal to both is detected, and the rotational angular velocity signal is supplied to the azimuth axis drive calculation unit 47. A rotation command signal is supplied to the servo motor 43 so that the rotation angular velocity becomes zero. Thus
Even if the navigating body sways, the antenna 1 is always used for inertia
4 is stabilized around the elevation axis YY, and the central axis XX
And is stabilized around an axis orthogonal to both the elevation axis YY.

【0026】本発明の第2の例では、アンテナ14の仰
角θ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周りに拘束する仰角軸拘束ループが設け
られている。斯かる仰角軸拘束ループは水平面に対する
アンテナの中心軸線X−Xの傾斜角を検出する加速度計
66とアークサイン演算器69と加算器39と減衰器3
8とを含む。
In the second example of the present invention, an elevation angle restraint loop is provided for restraining the antenna 14 around the elevation axis YY so that the elevation angle θ of the antenna 14 coincides with the satellite elevation angle θ S. Such an elevation angle restraint loop includes an accelerometer 66, an arcsine calculator 69, an adder 39, and an attenuator 3 for detecting the inclination angle of the central axis XX of the antenna with respect to the horizontal plane.
8 and.

【0027】本発明の第3の例では、アンテナ指向装置
の作動を停止するとき、直ちに仰角サーボモータ33及
び方位サーボモータ43の電源を切らずに、アンテナ1
4を所定の基準仰角及び基準方位角にて配置するよう
に、アンテナ14を仰角軸線Y−Y周り及び方位軸線Z
−Z周りに回転させるように構成されている。従って、
再びアンテナ指向装置の作動を開始するときは、必ず、
アンテナ14は所定の基準仰角及び基準方位角にて配置
されている。
In the third example of the present invention, when the operation of the antenna directing device is stopped, the power of the elevation angle servo motor 33 and the azimuth servo motor 43 is not immediately turned off, but the antenna 1
The antenna 14 is arranged around the elevation axis YY and the azimuth axis Z so that the antenna 4 is arranged at a predetermined reference elevation angle and reference azimuth angle.
It is configured to rotate about -Z. Therefore,
When starting the operation of the antenna pointing device again, be sure to
The antenna 14 is arranged at a predetermined reference elevation angle and reference azimuth angle.

【0028】[0028]

【実施例】以下に図1〜図4を参照して本発明の実施例
について説明する。尚図1〜図4において図5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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4, corresponding parts in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0029】図1に本発明によるアンテナ指向装置の第
1の例を示す。本例のアンテナ指向装置は中心軸線X−
Xを有するアンテナ14と斯かるアンテナ14を仰角軸
線Y−Y及び方位軸線Z−Zの2つの軸線周り回転可能
に支持する支持装置を有する。斯かる支持装置は、図5
を参照して説明した従来のアンテナ指向装置の支持装置
と同様であってよい。
FIG. 1 shows a first example of an antenna pointing device according to the present invention. The antenna directing device of this example has a central axis X-
It has an antenna 14 having X and a supporting device for supporting the antenna 14 rotatably around two axes of an elevation axis YY and an azimuth axis ZZ. Such a supporting device is shown in FIG.
It may be the same as the supporting device for the conventional antenna directing device described with reference to FIG.

【0030】アンテナ14を支持する支持部材31に
は、仰角ジャイロ57と方位ジャイロ58が装着されて
いる。仰角ジャイロ57によって慣性空間に対して仰角
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58によって慣性空間に対して
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
出される。仰角ジャイロ57及び方位ジャイロ58は例
えば振動ジャイロ、レートジャイロ等の微分型ジャイロ
であってよい。
An elevation gyro 57 and an azimuth gyro 58 are mounted on the support member 31 which supports the antenna 14. The elevation gyro 57 detects the angular velocity of rotation of the antenna 14 rotating about the elevation axis YY with respect to the inertial space, and the azimuth gyro 58 detects the elevation axis YY with respect to the inertial space and the central axis XX of the antenna 14. The angular velocity of rotation of the antenna 14 around the axis orthogonal to the two is detected. The elevation gyro 57 and the azimuth gyro 58 may be differential gyros such as a vibration gyro and a rate gyro.

【0031】本例によると、アンテナ14を衛星方向に
指向させるためにステップトラック制御が使用される。
ステップトラック制御は、アンテナ14を仰角軸線Y−
Y及び方位軸線Z−Z周りに強制的に回転させ、アンテ
ナ14が受信する電波強度が増加する回転方向にアンテ
ナ14を回転させるように構成されている。ステップト
ラック制御は、入力信号としてアンテナ14が受信する
電波強度を使用し、衛星の位置情報及び航行体の現在の
位置情報等を使用しない。
According to the present example, step track control is used to direct the antenna 14 towards the satellite.
For step track control, the antenna 14 is moved to the elevation axis Y-.
The antenna 14 is forcibly rotated around Y and the azimuth axis Z-Z, and the antenna 14 is rotated in the rotation direction in which the intensity of the radio wave received by the antenna 14 increases. The step track control uses the radio field intensity received by the antenna 14 as an input signal and does not use the satellite position information and the current position information of the navigation vehicle.

【0032】本例のステップトラック制御について詳細
に説明する。本例のステップトラック制御によると、先
ず、アンテナ14が受信する電波強度Eを検出し、それ
を記憶する。例えば、アンテナ14の仰角がθi 、方位
角がφi のときの電波強度をE(θi 、φi )とする。
次に、アンテナ14を仰角軸線Y−Y周りに+Δθだけ
回転させ、再びアンテナ14が受信する電波強度Eを検
出し、それを記憶する。例えば、アンテナ14の仰角が
θi+1 =θi +Δθ、方位角がφi のときの電波強度を
E(θi+1 、φi )とする。
The step track control of this example will be described in detail. According to the step track control of this example, first, the radio field intensity E received by the antenna 14 is detected and stored. For example, the radio wave intensity when the elevation angle of the antenna 14 is θ i and the azimuth angle is φ i is E (θ i , φ i ).
Next, the antenna 14 is rotated by + Δθ about the elevation axis Y-Y, the radio field intensity E received by the antenna 14 is detected again, and the detected value is stored. For example, the radio wave intensity when the elevation angle of the antenna 14 is θ i + 1 = θ i + Δθ and the azimuth angle is φ i is E (θ i + 1 , φ i ).

【0033】更に、アンテナ14を方位軸線Z−Z周り
に+Δφだけ回転させ、アンテナ14が受信する電波強
度Eを検出し、それを記憶する。例えば、アンテナ14
の仰角がθi+1 =θi +Δθ、方位角がφi+1 =φi
Δφi のときの電波強度をE(θi+1 、φi+1 )とす
る。
Further, the antenna 14 is rotated by + Δφ around the azimuth axis Z-Z, the radio field intensity E received by the antenna 14 is detected, and it is stored. For example, the antenna 14
Elevation angle is θ i + 1 = θ i + Δθ, and azimuth angle is φ i + 1 = φ i +
The radio field intensity when Δφ i is E (θ i + 1 , φ i + 1 ).

【0034】ここで、仰角軸線Y−Y周りの電波強度E
が増加する方向を判定する。斯かる判定は次の式によっ
てなされる。
Here, the radio wave intensity E around the elevation axis Y--Y
Determines the direction in which is increasing. Such a determination is made by the following equation.

【0035】[0035]

【数1】E(θi 、φi )<E(θi+1 、φi ) E(θi 、φi )≧E(θi+1 、φi [Equation 1] E (θ i , φ i ) <E (θ i + 1 , φ i ) E (θ i , φ i ) ≧ E (θ i + 1 , φ i ).

【0036】電波強度Eが増加した場合には、即ち、数
1の第1式が成立する場合には、アンテナ14を仰角軸
線Y−Y周りに前回と同一方向に、即ち+Δθだけ回転
させ、アンテナ14が受信する電波強度Eを検出する。
電波強度Eが減少した場合には、即ち、数1の第2式が
成立する場合には、アンテナ14を仰角軸線Y−Y周り
に前回と反対方向に、即ち−Δθだけ回転させ、アンテ
ナ14が受信する電波強度Eを検出する。
When the radio field intensity E increases, that is, when the first expression of the equation 1 is satisfied, the antenna 14 is rotated around the elevation axis YY in the same direction as the previous time, that is, by + Δθ, The radio field intensity E received by the antenna 14 is detected.
When the radio field intensity E decreases, that is, when the second equation of the equation 1 is satisfied, the antenna 14 is rotated around the elevation axis Y-Y in the opposite direction from the previous time, that is, by -Δθ, and the antenna 14 is rotated. Detects the radio field intensity E received by.

【0037】同様に、方位軸線Y−Y周りの電波強度E
が増加する方向を判定する。斯かる判定は次の式によっ
てなされる。
Similarly, the radio wave intensity E around the azimuth axis Y--Y
Determines the direction in which is increasing. Such a determination is made by the following equation.

【0038】[0038]

【数2】E(θi+1 、φi )<E(θi+1 、φi+1 ) E(θi+1 、φi )≧E(θi+1 、φi+1 [Equation 2] E (θ i + 1 , φ i ) <E (θ i + 1 , φ i + 1 ) E (θ i + 1 , φ i ) ≧ E (θ i + 1 , φ i + 1 )

【0039】電波強度Eが増加した場合には、即ち、数
2の第1式が成立する場合には、アンテナ14を方位軸
線Z−Z周りに前回と同一方向に、即ち+Δφだけ回転
させ、アンテナ14が受信する電波強度Eを検出する。
電波強度Eが減少した場合には、即ち、数2の第2式が
成立する場合には、アンテナ14を方位軸線Z−Z周り
に前回と反対方向に、即ち−Δφだけ回転させ、アンテ
ナ14が受信する電波強度Eを検出する。
When the radio field intensity E increases, that is, when the first equation of the equation 2 is satisfied, the antenna 14 is rotated around the azimuth axis ZZ in the same direction as the previous time, that is, by + Δφ, The radio field intensity E received by the antenna 14 is detected.
When the radio field intensity E decreases, that is, when the second expression of the equation 2 is satisfied, the antenna 14 is rotated around the azimuth axis ZZ in the opposite direction, that is, by -Δφ, and the antenna 14 is rotated. Detects the radio field intensity E received by.

【0040】斯かるステップを繰り返すことによって電
波強度Eが最大となるようにアンテナ14は仰角軸線Y
−Y及び方位軸線Z−Z周りに回転移動される。
By repeating the above steps, the antenna 14 is moved to the elevation axis Y so that the radio field intensity E becomes maximum.
Rotated about -Y and the azimuth axis ZZ.

【0041】図2にアンテナ14を仰角軸線Y−Y周り
に回転させたときの電波強度信号Eの変化の例を示す。
縦軸はアンテナ14が受信する電波強度Eを示し、横軸
は仰角軸線Y−Y周りのアンテナ14の回転角度を示
す。アンテナ14の仰角θが電波発信源である衛星の高
度角θS に等しいときに電波強度Eは最大となり、アン
テナ14の仰角θが電波発信源である衛星の高度角θS
より偏倚すると電波強度Eは放物線状に減少する。
FIG. 2 shows an example of changes in the radio field intensity signal E when the antenna 14 is rotated around the elevation axis YY.
The vertical axis represents the radio field intensity E received by the antenna 14, and the horizontal axis represents the rotation angle of the antenna 14 around the elevation axis YY. When the elevation angle θ of the antenna 14 is equal to the altitude angle θ S of the satellite that is the radio wave source, the radio wave intensity E becomes maximum, and the elevation angle θ of the antenna 14 is the altitude angle θ S of the satellite that is the radio wave source.
When it is further deviated, the radio wave intensity E decreases in a parabolic shape.

【0042】再び図1を参照して説明する。図示のよう
に、ステップトラック制御を提供するためにステップト
ラック制御ループが設けられている。斯かるステップト
ラック制御ループは仰角軸系のステップトラック制御ル
ープと方位軸系のステップトラック制御ループとを含
む。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θ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
φとする。
Referring again to FIG. As shown, a step track control loop is provided to provide step track control. Such a step track control loop includes an elevation axis system step track control loop and an azimuth axis system step track control loop. The angle formed by the central axis line XX of the antenna 14 and the horizontal plane is the elevation angle θ of the antenna, and the central axis line X of the antenna 14 is
The angle formed by -X with the meridian N on the horizontal plane is the azimuth angle φ of the antenna.

【0043】仰角軸系のステップトラック制御ループは
電波強度判定器60と仰角軸駆動演算器37と仰角サー
ボモータ33とを含む。方位軸系のステップトラック制
御ループは電波強度判定器60と方位軸駆動演算器47
と方位サーボモータ43とを含む。
The step track control loop of the elevation axis system includes a radio wave intensity determiner 60, an elevation angle axis drive calculator 37, and an elevation angle servomotor 33. The step track control loop of the azimuth axis system includes a radio wave intensity determiner 60 and an azimuth axis drive calculator 47.
And an azimuth servo motor 43.

【0044】電波強度判定器60はアンテナ14が受信
した電波の強度を指示する電波強度信号Eを入力してス
テップトラック信号を出力する。このステップトラック
信号はアンテナ14を仰角軸線Y−Y周り回転角速度±
Δθにて回転させるための仰角軸系の命令信号と方位軸
線Z−Z周り回転角速度±Δφにて回転させるための方
位系の命令信号とを含む。電波強度判定器60は電波強
度Eを記憶する記憶部と上述の数1〜数2の式を演算す
る比較器とを有する。
The radio wave intensity determiner 60 inputs the radio wave intensity signal E indicating the intensity of the radio wave received by the antenna 14, and outputs a step track signal. This step track signal causes the antenna 14 to rotate at an angular velocity of ± ± around the elevation axis YY.
It includes an elevation axis system command signal for rotation at Δθ and an azimuth system command signal for rotation at the rotation angular velocity ± Δφ about the azimuth axis ZZ. The radio wave intensity determiner 60 has a storage unit that stores the radio wave intensity E and a comparator that calculates the above equations 1 and 2.

【0045】電波強度判定器60の出力信号は仰角軸駆
動演算器37及び方位軸駆動演算器47に供給される。
仰角軸駆動演算器37及び方位軸駆動演算器47は例え
ば積分器と増幅器とを含むように構成してよい。電波強
度判定器60の出力信号±Δθ、±Δφは仰角軸駆動演
算器37及び方位軸駆動演算器47の積分器によって積
分され、微小角±Δθ、±Δφが得られる。こうして得
られた命令角度信号±Δθ、±Δφはそれぞれ仰角サー
ボモータ33及び方位サーボモータ43に供給される。
The output signal of the radio wave intensity determiner 60 is supplied to the elevation angle axis drive calculator 37 and the azimuth axis drive calculator 47.
The elevation axis drive calculator 37 and the azimuth axis drive calculator 47 may be configured to include, for example, an integrator and an amplifier. The output signals ± Δθ and ± Δφ of the radio wave intensity determiner 60 are integrated by the integrators of the elevation axis drive calculator 37 and the azimuth axis drive calculator 47 to obtain minute angles ± Δθ and ± Δφ. The command angle signals ± Δθ and ± Δφ thus obtained are supplied to the elevation servomotor 33 and the azimuth servomotor 43, respectively.

【0046】本例によると、斯かるステップトラック制
御に重畳して、アンテナ14を航行体の動揺に対して安
定化させる安定化機能が設けられている。斯かる安定化
機能は仰角ジャイロ57及び方位ジャイロ58によって
提供される。航行体が動揺したとき、仰角ジャイロ57
によって仰角軸線Y−Y周りのアンテナ14の回転角速
度が検出され、方位ジャイロ58によってアンテナの中
心軸線X−X及び仰角軸線Y−Yの両者に直交する軸線
周りのアンテナ14の回転角速度が検出される。
According to this example, a stabilizing function for stabilizing the antenna 14 against shaking of the navigation body is provided by superposing on the step track control. Such stabilizing function is provided by the elevation gyro 57 and the azimuth gyro 58. Elevation gyro 57
The rotational angular velocity of the antenna 14 around the elevation axis YY is detected by the azimuth gyro 58, and the rotational angular velocity of the antenna 14 around the axis orthogonal to both the central axis XX and the elevation axis YY of the antenna is detected by the azimuth gyro 58. It

【0047】斯かる回転角速度は仰角軸駆動演算器37
及び方位軸駆動演算器47に供給される。仰角軸駆動演
算器37及び方位軸駆動演算器47の積分器によって、
仰角軸線Y−Y及び方位軸線Z−Z周りのアンテナ14
の回転角θ、φがそれぞれ演算され、斯かる回転角度命
令信号はそれぞれ仰角サーボモータ33及び方位サーボ
モータ43にそれぞれの回転角速度がゼロになるように
供給される。
The rotational angular velocity is calculated by the elevation angle axis drive calculator 37.
And the azimuth axis drive calculator 47. By the integrator of the elevation axis drive calculator 37 and the azimuth axis drive calculator 47,
Antenna 14 around elevation axis YY and azimuth axis ZZ
Rotation angles θ and φ are calculated, and the rotation angle command signals are supplied to the elevation angle servo motor 33 and the azimuth servo motor 43 so that the rotation angular velocities thereof become zero.

【0048】こうして、航行体が動揺しても、慣性空間
に対して仰角軸線Y−Y周りのアンテナ14の回転角速
度は常にゼロに保持され、アンテナの中心軸線X−X及
び仰角軸線Y−Yの両者に直交する軸線周りのアンテナ
14の回転角速度も常にゼロに保持される。即ち、航行
体が動揺しても、アンテナ14は仰角軸線Y−Y周りに
安定化され、アンテナの中心軸線X−X及び仰角軸線Y
−Yの両者に直交する軸線周りに安定化される。
In this way, even if the navigation body sways, the rotational angular velocity of the antenna 14 around the elevation axis YY with respect to the inertial space is always kept at zero, and the central axis XX and the elevation axis YY of the antenna are maintained. The angular velocity of rotation of the antenna 14 around the axis orthogonal to the two is always maintained at zero. That is, even if the navigation body is shaken, the antenna 14 is stabilized around the elevation axis YY, and the center axis XX and the elevation axis Y of the antenna are stabilized.
-Y is stabilized around an axis orthogonal to both.

【0049】図3を参照して本発明によるアンテナ指向
装置の第2の例を説明する。本例によると、第1の例と
比較して、支持部材31に仰角ジャイロ57及び方位ジ
ャイロ58に加えて更に、アンテナの中心軸線X−Xに
平行な入力軸線を有する加速度計66が装着されてい
る。斯かる加速度計66によって、水平面に対する中心
軸線X−Xの傾斜角が検出される。
A second example of the antenna directing device according to the present invention will be described with reference to FIG. According to this example, as compared with the first example, in addition to the elevation angle gyro 57 and the azimuth gyro 58, an accelerometer 66 having an input axis parallel to the central axis XX of the antenna is attached to the support member 31. ing. The accelerometer 66 detects the inclination angle of the central axis line XX with respect to the horizontal plane.

【0050】本例によると、仰角軸制御ループは速い制
御ループ、即ち、仰角軸安定化ループと遅い制御ルー
プ、即ち、仰角軸拘束ループを有する。速い制御ルー
プ、即ち、仰角軸安定化ループは図1の第1の例にて説
明したように、仰角ジャイロ57の出力を仰角軸駆動演
算器37に供給し、仰角軸駆動演算器37より出力され
た命令角度信号を仰角サーボモータ33に供給するルー
プである。
According to this example, the elevation axis control loop has a fast control loop, that is, an elevation axis stabilization loop, and a slow control loop, that is, an elevation axis constraint loop. As described in the first example of FIG. 1, the fast control loop, that is, the elevation angle stabilization loop supplies the output of the elevation angle gyro 57 to the elevation angle axis drive calculator 37 and outputs it from the elevation angle axis drive calculator 37. It is a loop for supplying the command angle signal thus generated to the elevation servomotor 33.

【0051】遅い制御ループ、即ち、仰角軸拘束ループ
は加速度計66とアークサイン演算器69と加算器39
と減衰器38と仰角軸駆動演算器37と仰角サーボモー
タ33とを含む。加速度計66の出力信号は、水平面に
対する中心軸線X−Xの傾斜角の正弦値である。従っ
て、これはアークサイン演算器69によって傾斜角に変
換される。
The slow control loop, that is, the elevation angle restraint loop has an accelerometer 66, an arcsine calculator 69, and an adder 39.
It includes an attenuator 38, an elevation axis drive calculator 37, and an elevation servomotor 33. The output signal of the accelerometer 66 is a sine value of the inclination angle of the central axis line XX with respect to the horizontal plane. Therefore, this is converted into a tilt angle by the arcsine calculator 69.

【0052】加算器39にて、アークサイン演算器69
より出力された傾斜角より電波発信源である衛星の高度
角θS が減算される。斯かる電波発信源の衛星の高度角
θSは例えば手動によって設定される。こうして得られ
た偏差角は減衰器38を経由して仰角軸駆動演算器37
に供給される。仰角軸拘束ループはアンテナ14の仰角
θを電波発信源の衛星高度角θS に一致させるべく時定
数を有する。
In the adder 39, the arcsine calculator 69
The altitude angle θ S of the satellite, which is the radio wave source, is subtracted from the output tilt angle. The altitude angle θ S of the satellite of the radio wave source is manually set, for example. The deviation angle thus obtained is passed through the attenuator 38 and the elevation angle axis drive calculator 37
Is supplied to. The elevation angle restraint loop has a time constant so that the elevation angle θ of the antenna 14 matches the satellite elevation angle θ S of the radio wave source.

【0053】仰角軸拘束ループによってアンテナ14の
仰角θは電波発信源の衛星高度角θ S に一致するように
制御される。ステップトラック制御は仰角軸制御ループ
と方位軸制御ループに重畳して設けられている。
The elevation axis restraint loop causes the antenna 14 to
The elevation angle θ is the satellite elevation angle θ of the radio wave source STo match
Controlled. Step track control is an elevation axis control loop
And the azimuth axis control loop.

【0054】図4に本発明によるアンテナ指向装置の第
3の例を示す。この例では、第1の例と比較して、仰角
ジャイロ57及び方位ジャイロ58に加えて更に仰角発
信器34と方位発信器44が設けられている。
FIG. 4 shows a third example of the antenna pointing device according to the present invention. In this example, in addition to the elevation angle gyro 57 and the azimuth gyro 58, an elevation angle oscillator 34 and an azimuth oscillator 44 are further provided in comparison with the first example.

【0055】仰角発信器34は方位ジンバル41のU字
形部41−2の一方の脚部に装着されており、斯かる仰
角発信器34の回転軸に取り付けられたピニオン(図示
なし)が仰角軸30−2に噛み合わされるように構成さ
れている。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。
The elevation transmitter 34 is attached to one leg of the U-shaped portion 41-2 of the azimuth gimbal 41, and the pinion (not shown) attached to the rotary shaft of the elevation transmitter 34 is an elevation shaft. It is configured to be engaged with 30-2. The antenna 14 is provided by the elevation transmitter 34.
A rotation angle θ around the elevation axis Y-Y is detected, and a signal indicating the rotation angle θ is output.

【0056】一方、方位発信器44は基台3のブリッジ
部3−1上に装着されており、斯かる方位発信器44の
回転軸に取り付けられたピニオン(図示なし)が方位歯
車42に噛み合わされるように構成されている。斯かる
方位発信器44によってアンテナ14の方位軸線Z−Z
周りの回転角度φが検出されそれを指示する信号が出力
される。
On the other hand, the azimuth transmitter 44 is mounted on the bridge portion 3-1 of the base 3, and the pinion (not shown) attached to the rotating shaft of the azimuth transmitter 44 meshes with the azimuth gear 42. It is configured to be. By the azimuth transmitter 44, the azimuth axis line ZZ of the antenna 14 is generated.
A rotation angle φ around the rotation angle φ is detected and a signal indicating the rotation angle φ is output.

【0057】本例によると、アンテナ指向装置の使用を
停止するときに、アンテナ14を所定の基準位置(基準
仰角θ0 及び基準方位角φ0 )に自動的に戻す機能が設
けられている。従って、アンテナ指向装置を再び使用す
るときアンテナ14は斯かる基準位置より作動を開始す
ることができる。
According to this example, a function is provided for automatically returning the antenna 14 to a predetermined reference position (reference elevation angle θ 0 and reference azimuth angle φ 0 ) when the use of the antenna directing device is stopped. Therefore, when the antenna directing device is used again, the antenna 14 can start operating from such a reference position.

【0058】図示のように仰角軸駆動演算部37には電
波強度判定器60より供給されたステップトラック信号
に加えて更に駆動信号及び仰角発信器34の出力信号θ
が供給される。同様に、方位軸駆動演算部47には電波
強度判定器60より供給されたステップトラック信号に
加えて更に駆動信号及び方位発信器44の出力信号φが
供給される。
As shown in the figure, in addition to the step track signal supplied from the radio wave intensity determiner 60, the elevation angle drive calculator 37 further includes a drive signal and an output signal θ of the elevation angle transmitter 34.
Is supplied. Similarly, in addition to the step track signal supplied from the radio wave intensity determiner 60, the azimuth axis drive calculation unit 47 is further supplied with a drive signal and an output signal φ of the azimuth transmitter 44.

【0059】先ずアンテナ指向装置の作動を開始する場
合を説明する。アンテナ指向装置を作動させるために、
仰角軸駆動演算部37及び方位軸駆動演算部47に駆動
開始信号が供給される。
First, the case where the operation of the antenna directing device is started will be described. To activate the antenna pointing device,
A drive start signal is supplied to the elevation axis drive calculation unit 37 and the azimuth axis drive calculation unit 47.

【0060】駆動開始信号が入力されるとアンテナ指向
装置の各機器、例えば仰角サーボモータ33及び方位サ
ーボモータ43の電源がオンになる。
When the drive start signal is input, the power of each device of the antenna directing device, for example, the elevation servomotor 33 and the azimuth servomotor 43 is turned on.

【0061】次にアンテナ指向装置の作動を停止又は終
了する場合を説明する。アンテナ指向装置を停止させる
ために、仰角軸駆動演算部37及び方位軸駆動演算部4
7に駆動停止信号が供給される。しかしながら、この場
合、駆動停止信号が供給されても、直ちに仰角サーボモ
ータ33及び方位サーボモータ43等の電源がオフにな
らない。以下のごとき作動がなされる。
Next, a case where the operation of the antenna directing device is stopped or terminated will be described. In order to stop the antenna directing device, the elevation angle drive calculation unit 37 and the azimuth axis drive calculation unit 4
A drive stop signal is supplied to 7. However, in this case, even if the drive stop signal is supplied, the powers of the elevation servomotor 33, the azimuth servomotor 43, etc. are not immediately turned off. The following operations are performed.

【0062】駆動停止信号が供給されると、仰角軸駆動
演算部37は仰角発信器34の出力信号θを入力して、
基準仰角θ0 と比較する。同様に方位軸駆動演算部47
は方位発信器44の出力信号φを基準方位角φ0 と比較
する。斯かる比較によって得られた偏差信号はそれぞれ
仰角サーボモータ33及び方位サーボモータ43に供給
される。
When the drive stop signal is supplied, the elevation axis drive operation unit 37 inputs the output signal θ of the elevation transmitter 34,
Compare with the standard elevation angle θ 0 . Similarly, the azimuth axis drive calculation unit 47
Compares the output signal φ of the azimuth oscillator 44 with the reference azimuth angle φ 0 . The deviation signals obtained by the comparison are supplied to the elevation angle servo motor 33 and the azimuth servo motor 43, respectively.

【0063】こうして、アンテナ14の仰角θが基準仰
角θ0 と等しくなり、且つアンテナ14の方位角φが基
準方位角φ0 に等しくなったときに、仰角サーボモータ
33及び方位サーボモータ43は停止される。即ち、そ
の電源はオフとなる。
Thus, when the elevation angle θ of the antenna 14 becomes equal to the reference elevation angle θ 0 and the azimuth angle φ of the antenna 14 becomes equal to the reference azimuth angle φ 0 , the elevation servomotor 33 and the azimuth servomotor 43 stop. To be done. That is, the power is turned off.

【0064】従って、再びアンテナ指向装置の作動を開
始するときには、アンテナ14は基準仰角θ0 及び基準
方位角φ0 に配置されている。アンテナ14は斯かる基
準仰角θ0 及び基準方位角φ0 より回転を開始すること
となる。斯かる基準仰角θ0として例えば既知の衛星高
度角θS が使用されてよく、基準方位角φ0 として例え
ば0°が使用されてよい。駆動開始信号及び駆動停止信
号を使用する代わりに、1つの駆動信号を使用し、駆動
信号の供給が停止されたときに、上述の作動がなされて
よい。
Therefore, when the operation of the antenna pointing device is started again, the antenna 14 is arranged at the reference elevation angle θ 0 and the reference azimuth angle φ 0 . The antenna 14 starts rotating from the reference elevation angle θ 0 and the reference azimuth angle φ 0 . For example, a known satellite altitude angle θ S may be used as the reference elevation angle θ 0, and 0 ° may be used as the reference azimuth angle φ 0 , for example. Instead of using the drive start signal and the drive stop signal, one drive signal may be used, and the above operation may be performed when the supply of the drive signal is stopped.

【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。
Although the embodiments of the present invention have been described above in detail, those skilled in the art will understand that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention. Easy to understand.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明に依れば、衛星の位置、航行体の
現在の位置、航行体の動揺角等を情報を必要とすること
なく、アンテナ14を衛星方向に指向させることができ
る利点がある。
According to the present invention, the antenna 14 can be directed in the direction of the satellite without the need for information on the position of the satellite, the current position of the navigation body, the sway angle of the navigation body, and the like. There is.

【0067】本発明によれば、方位ジャイロ57及び仰
角ジャイロ58にオフセットがあって、アンテナの中心
軸線X−Xが最大電波到来方向よりドリフトしても、ス
テップトラック制御によって補償されるから、オフセッ
トがある安価なジャイロを使用することができる利点が
ある。
According to the present invention, even if the azimuth gyro 57 and the elevation angle gyro 58 have an offset and the central axis XX of the antenna drifts from the direction of maximum radio wave arrival, the offset is compensated by the step track control. There is an advantage that you can use an inexpensive gyro.

【0068】本発明に依れば、衛星の位置、航行体の現
在の位置、航行体の動揺角等の情報の誤差に起因する指
向誤差が生ずることなく、アンテナ14を衛星方向に指
向させることができる利点がある。
According to the present invention, the antenna 14 can be directed toward the satellite without causing a pointing error due to an error in information such as the position of the satellite, the current position of the navigation vehicle, the sway angle of the navigation vehicle. There is an advantage that can be.

【0069】本発明によれば、アンテナの中心軸線X−
Xは動揺に対して補償されているので、電波が一時的に
遮蔽された後に直ちに電波を捕らえることができる利点
がある。
According to the invention, the central axis X- of the antenna is
Since X is compensated for the fluctuation, there is an advantage that the radio wave can be immediately captured after the radio wave is temporarily shielded.

【0070】本発明によれば、仰角軸線Y−Yの傾斜を
電波到来仰角に一致させることにより早期にアンテナを
衛星方向に指向させることができる利点がある。
According to the present invention, there is an advantage that the antenna can be directed in the satellite direction at an early stage by matching the inclination of the elevation axis YY with the elevation angle of the incoming radio wave.

【0071】本発明によれば、アンテナの方位角φと仰
角θを電源オフの前に一定方向に指向させておくから、
次回に電源をオンにするとき早期にアンテナを衛星方向
に指向させることができる利点がある。
According to the present invention, since the azimuth angle φ and the elevation angle θ of the antenna are oriented in a fixed direction before the power is turned off,
The next time the power is turned on, there is an advantage that the antenna can be pointed toward the satellite early.

【0072】本発明に依れば、構造が簡単な制御装置に
よってアンテナ14を衛星方向に指向させることができ
る利点がある。
According to the present invention, there is an advantage that the antenna 14 can be directed in the satellite direction by a control device having a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のアンテナ指向装置の第1の例を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing a first example of an antenna pointing device of the present invention.

【図2】アンテナによって受信される電波の強度の変化
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a change in intensity of a radio wave received by an antenna.

【図3】本発明のアンテナ指向装置の第2の例を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a second example of the antenna pointing device of the present invention.

【図4】本発明のアンテナ指向装置の第2の例を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a second example of the antenna directing device of the present invention.

【図5】従来のアンテナ指向装置の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a conventional antenna directing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 基台 3−1 ブリッジ部 11 円筒部 13 アーム 14 アンテナ 30−1、30−2 仰角軸 31 支持部材 31−1、31−2 脚部 32 仰角歯車 33 仰角サーボモータ 33−1 ピニオン 34 仰角発信器 37 仰角軸駆動演算器 38 減衰器 39 加算器 40 方位軸 40A、40B 軸受け 41 方位ジンバル 41−1 支持軸部 41−2 U字形部 42 方位歯車 43 方位サーボモータ 44 方位発信器 47 方位軸駆動演算器 57 仰角ジャイロ 58 方位ジャイロ 60 電波強度判定器 66 加速度計 69 アークサイン演算器 71 命令角演算部 72 衛星位置演算部 Y−Y 仰角軸線 Z−Z 方位軸線 X−X アンテナ中心軸線 3 Base stand 3-1 Bridge part 11 Cylindrical part 13 Arm 14 Antenna 30-1, 30-2 Elevation angle shaft 31 Support member 31-1, 31-2 Leg part 32 Elevation gear 33 Elevation servomotor 33-1 Pinion 34 Elevation transmission Device 37 Elevation axis drive calculator 38 Attenuator 39 Adder 40 Azimuth axis 40A, 40B Bearing 41 Azimuth gimbal 41-1 Support shaft part 41-2 U-shaped part 42 Azimuth gear 43 Azimuth servomotor 44 Azimuth transmitter 47 Azimuth axis drive Calculator 57 Elevation gyro 58 Direction gyro 60 Radio wave intensity determiner 66 Accelerometer 69 Arc sine calculator 71 Command angle calculator 72 Satellite position calculator YY Elevation axis ZZ Axis axis XX Antenna center axis

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuya Arai 2-16-46 Minami Kamata, Ota-ku, Tokyo Within Tokimec Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中心軸線を有するアンテナと、上記中心
軸線に直交する仰角軸線と該仰角軸線に直交する方位軸
線とを有し上記アンテナを上記仰角軸線及び方位軸線周
りに回転可能に支持する支持装置と、上記アンテナを上
記仰角軸線周りに回転させる仰角サーボモータと、上記
アンテナを上記方位軸線周りに回転させる方位サーボモ
ータと、航行体が動揺中に上記仰角軸線周りの上記アン
テナの回転角速度を検出する第1のジャイロと、航行体
が動揺中に上記アンテナの中心軸線及び上記仰角軸線の
両者に直交する軸線周りの上記アンテナの回転角速度を
検出する第2のジャイロと、上記第1のジャイロの出力
信号を入力して上記仰角サーボモータに命令信号を供給
する仰角軸駆動演算部と、上記第2のジャイロの出力信
号を入力して上記方位サーボモータに命令信号を供給す
る方位軸駆動演算部と、を有し、航行体の動揺に対して
上記アンテナは上記仰角軸線周り及び上記方位軸線周り
に常に安定化されるように構成され、航行体に装着され
るように構成されたアンテナ指向装置において、 上記アンテナを上記仰角軸線及び方位軸線周りに交互に
強制的に微小角度にて回転させて上記アンテナによって
受信される電波の強度の増減を検出し、電波の強度が増
加する回転方向を判定する電波強度判定器を設け、該電
波強度判定器は電波の強度が増加する回転方向に上記ア
ンテナを上記仰角軸線周り回転させるための命令信号を
上記仰角軸駆動演算部に供給し、電波の強度が増加する
回転方向に上記アンテナを上記方位軸線周り回転させる
ための命令信号を上記方位軸駆動演算部に供給し、それ
によって上記アンテナを衛星方向に指向させるように構
成されていることを特徴とするアンテナ指向装置。
1. A support having an antenna having a center axis, an elevation axis orthogonal to the center axis, and an azimuth axis orthogonal to the elevation axis, and supporting the antenna rotatably around the elevation axis and the azimuth axis. A device, an elevation servomotor that rotates the antenna around the elevation axis, an azimuth servomotor that rotates the antenna around the azimuth axis, and a rotational angular velocity of the antenna around the elevation axis while the navigation vehicle is shaking. A first gyro for detecting, a second gyro for detecting a rotational angular velocity of the antenna around an axis orthogonal to both the central axis of the antenna and the elevation axis of the antenna while the navigation body is shaking, and the first gyro. And an output signal of the second gyro are input, and an output signal of the second gyro is input. And an azimuth axis drive calculation unit that supplies a command signal to the position servomotor, and the antenna is configured to be constantly stabilized around the elevation axis and the azimuth axis with respect to the motion of the navigation body. In an antenna directing device configured to be mounted on a navigation body, the antenna is forcibly rotated by a small angle alternately around the elevation axis and the azimuth axis to increase or decrease the intensity of a radio wave received by the antenna. Is provided, and a radio wave intensity determiner for determining the rotation direction in which the radio wave intensity increases is provided, and the radio wave intensity determiner is a command signal for rotating the antenna around the elevation axis in the rotation direction in which the radio wave intensity increases. To the azimuth axis drive calculation unit, and a command signal for rotating the antenna around the azimuth axis line in the rotation direction in which the strength of the radio wave increases is supplied to the azimuth axis drive calculation unit. And an antenna pointing device configured to direct the antenna in the satellite direction.
【請求項2】 請求項1記載のアンテナ指向装置におい
て、水平面に対する上記アンテナの中心軸線の傾斜角を
検出する加速度計を設け、上記アンテナの仰角が衛星高
度角に等しくなるように上記アンテナを上記仰角軸線周
りに回転制御す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。
2. The antenna pointing device according to claim 1, further comprising an accelerometer for detecting a tilt angle of a central axis of the antenna with respect to a horizontal plane, the antenna being set so that an elevation angle of the antenna becomes equal to a satellite altitude angle. An antenna pointing device, characterized in that it is configured to control rotation about an elevation axis.
【請求項3】 請求項1又は2記載のアンテナ指向装置
において、上記仰角軸線周りの上記アンテナの回転角を
検出しそれを上記仰角軸駆動演算部に供給する仰角発信
器と、上記方位軸線周りの上記アンテナの回転角を検出
しそれを上記方位軸駆動演算部に供給する方位発信器と
を設け、上記仰角軸駆動演算部及び上記方位軸駆動演算
部はアンテナ指向装置の作動を停止するための駆動停止
信号を入力したとき、上記仰角サーボモータ及び上記方
位サーボモータに対する電源を遮断する前に上記アンテ
ナが基準仰角及び基準方位角に配置されるように回転角
信号をそれぞれ上記仰角サーボモータ及び上記方位サー
ボモータに供給す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。
3. The antenna directing device according to claim 1, wherein an elevation angle transmitter that detects a rotation angle of the antenna around the elevation angle axis and supplies the rotation angle to the elevation angle axis drive calculation unit, and around the azimuth axis line. And an azimuth transmitter for detecting the rotation angle of the antenna and supplying it to the azimuth axis drive computing unit, and the elevation angle axis drive computing unit and the azimuth axis drive computing unit stop the operation of the antenna pointing device. When the drive stop signal is input, the rotation angle signals are supplied to the elevation angle servo motor and the elevation angle servo motor so that the antenna is arranged at the reference elevation angle and the reference azimuth angle before the power to the elevation angle servo motor and the azimuth servo motor is cut off. An antenna pointing device, characterized in that it is configured to supply to the azimuth servomotor.
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