JPH08178689A - Earth sensor - Google Patents
Earth sensorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、人工衛星の姿勢制御
系において機体姿勢誤差検出用センサとして用いられる
地球センサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an earth sensor used as a body attitude error detecting sensor in an attitude control system of an artificial satellite.
【0002】[0002]
【従来の技術】図8は一般的な地球センサの走査鏡面部
を含む構成を示したものである。図8において1は走査
鏡面部、2は鏡面部駆動系、3は集光レンズ、4は光学
フィルタ、5は検出器、10は地球からの光、22は増
幅器、23は閣値検出器、24はディジタルプロセッ
サ、25は姿勢誤差出力を表す。図9は図8の走査鏡面
部1の詳細図であり、11は鏡面、12は鏡面支持棒、
13は外部ケースである。2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a structure including a scanning mirror surface portion of a general earth sensor. In FIG. 8, 1 is a scanning mirror surface part, 2 is a mirror surface part driving system, 3 is a condenser lens, 4 is an optical filter, 5 is a detector, 10 is light from the earth, 22 is an amplifier, 23 is a cabinet price detector, Reference numeral 24 represents a digital processor, and 25 represents an attitude error output. 9 is a detailed view of the scanning mirror surface portion 1 of FIG. 8, 11 is a mirror surface, 12 is a mirror surface support rod,
Reference numeral 13 is an external case.
【0003】次に動作について説明する。図8におい
て、走査鏡面部1は鏡面部駆動系2により一定周波数で
地球表面を走査する。鏡面により反射した地球からの光
10は集光レンズ3で集められ、光学フィルタ4におい
て必要な波長光のみ透過され、検出器5において、ある
波長光が検出され、図10(b)に示すような出力を得
る。この検出器5からの出力は増幅器22で増幅され、
閣値検出器23により、立ち上がりと立ち下がりが図1
0(c)に示すように検出され、地球周縁部が検出され
る。これはディジタルプロセッサ24により処理され、
姿勢誤差が図10(d)に示すように出力される。地球
表面を走査する走査鏡面部1は鏡面11、鏡面11を支
える鏡面支持棒12、鏡面支持棒12を支持する外部ケ
ース13からなる。鏡面部駆動系2による駆動トルクは
鏡面支持棒12を介して一定周波数で鏡面11を振動さ
せ、走査を行う。Next, the operation will be described. In FIG. 8, the scanning mirror surface portion 1 scans the surface of the earth at a constant frequency by the mirror surface portion drive system 2. The light 10 from the earth reflected by the mirror surface is collected by the condenser lens 3, only the necessary wavelength light is transmitted by the optical filter 4, and a certain wavelength light is detected by the detector 5, as shown in FIG. Get the output. The output from this detector 5 is amplified by the amplifier 22,
With the cabinet price detector 23, the rising and falling edges are shown in FIG.
It is detected as shown in 0 (c), and the peripheral part of the earth is detected. This is processed by the digital processor 24,
The attitude error is output as shown in FIG. The scanning mirror surface unit 1 for scanning the surface of the earth is composed of a mirror surface 11, a mirror surface supporting rod 12 that supports the mirror surface 11, and an outer case 13 that supports the mirror surface supporting rod 12. The driving torque by the mirror surface drive system 2 causes the mirror surface 11 to vibrate at a constant frequency via the mirror surface support rod 12 to perform scanning.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】地球センサの走査鏡面
部1は一定の周波数で鏡面11と鏡面支持棒12が振動
するため、外部の機械的な外乱振動により、鏡面支持棒
12が共振を起こすという現象が生じる。共振を起こす
原因は人工衛星に搭載された姿勢制御用ホイールの回転
による機械的振動であり、ホイールの回転速を振動周波
数に変換した値が鏡面支持棒12の共振点と一致したと
きに共振が起こる。また鏡面支持棒12の共振点は支持
棒の引張力により変化することがわかっており、その特
性は図11で示される。さらに引張力は支持棒の温度に
より変化することがわかっており、その特性は図12で
示される。地球センサ温度はある温度範囲内を日変動す
る。したがって、共振点も図13(a)(b)に示すよ
うにある帯域内を日変動することになる。従来の地球セ
ンサにおいては、定常衛星運用状態でのホイール回転速
時の共振を避けるように予め地上での試験段階で鏡面支
持棒12の引張力を調整していた。しかし、人工衛星に
対する、様々な状況に応じた柔軟な運用要求から、軌道
上での運用時にホイールの回転速を変化させる場合があ
る。この場合、ホイール回転速変化のため機械的外乱振
動源であるホイール回転周波数が共振帯域にかかり、鏡
面支持棒12が共振を起こして、地球表面走査が正常に
行われず、正確な機体姿勢誤差が検出されないという問
題が生じていた。Since the scanning mirror surface portion 1 of the earth sensor vibrates the mirror surface 11 and the mirror support rod 12 at a constant frequency, the mirror support rod 12 resonates due to an external mechanical disturbance vibration. The phenomenon occurs. The cause of the resonance is mechanical vibration due to the rotation of the attitude control wheel mounted on the artificial satellite, and the resonance occurs when the value obtained by converting the rotation speed of the wheel into the vibration frequency coincides with the resonance point of the mirror support rod 12. Occur. Further, it has been known that the resonance point of the mirror-like support rod 12 is changed by the tensile force of the support rod, and its characteristic is shown in FIG. Further, it has been known that the tensile force changes depending on the temperature of the supporting rod, and its characteristics are shown in FIG. The Earth sensor temperature fluctuates daily within a certain temperature range. Therefore, the resonance point also fluctuates day by day within a certain band as shown in FIGS. In the conventional earth sensor, the pulling force of the mirror support rod 12 is adjusted in advance at the test stage on the ground so as to avoid resonance at the wheel rotation speed in the steady satellite operation state. However, the rotational speed of the wheel may be changed during operation in orbit due to a flexible operation request for the artificial satellite according to various situations. In this case, the wheel rotation frequency, which is a mechanical disturbance vibration source, is applied to the resonance band due to the change in the wheel rotation speed, the mirror support rod 12 resonates, the earth surface scanning is not normally performed, and an accurate body attitude error occurs. There was a problem of not being detected.
【0005】この発明はホイール回転速を変化させた場
合においても、鏡面支持棒の引張力を変化させることに
より、地球センサの共振を避け、正確な機体姿勢誤差を
検出できる機能を持たせることを目的としている。In the present invention, even when the wheel rotation speed is changed, by changing the tensile force of the mirror support rod, resonance of the earth sensor can be avoided and a function of accurately detecting the attitude error of the body can be provided. Has an aim.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明による地球セン
サは走査鏡面部に温度制御装置を有し、かつ走査鏡面部
にヒータと温度センサを持ち、閉ループにより鏡面支持
棒温度の制御を行う。鏡面支持棒温度は衛星の軌道上位
置により変化するため、決まった日変動を示す。このた
め、共振が起こる時間帯はほぼ変化しないので、タイマ
ーによりその時間帯のみ鏡面支持棒温度をコントロール
し、鏡面支持棒の共振点がホイールによる機械振動周波
数と一致しないようにしたものである。The earth sensor according to the present invention has a temperature control device on the scanning mirror surface portion, a heater and a temperature sensor on the scanning mirror surface portion, and controls the mirror surface support rod temperature by a closed loop. The temperature of the mirror support rod changes with the position of the satellite in orbit, so it shows a fixed diurnal variation. For this reason, since the time period in which resonance occurs is almost unchanged, the temperature of the mirror-supporting rod is controlled only by the timer so that the resonance point of the mirror-supporting rod does not coincide with the mechanical vibration frequency of the wheel.
【0007】また、この温度制御装置を地上からコマン
ドにより温度設定できるような装置を設け、地上からの
モニタとコマンド送信により共振を避けることを可能に
する。この場合、地上からのコマンドを解読し、温度制
御装置を制御するコマンド解読装置を有する。Further, this temperature control device is provided with a device capable of setting the temperature from the ground by a command, and it becomes possible to avoid resonance by monitoring and transmitting a command from the ground. In this case, it has a command decoding device that decodes a command from the ground and controls the temperature control device.
【0008】また、人工衛星が自律的に共振を避けるた
めに、姿勢制御用ホイールの回転速と走査鏡面部の温度
をモニタし、回転速が共振帯域内に入ってきた場合に共
振を避けるため、走査鏡面部の温度制御装置の温度設定
を変更する信号を出力する共振回避計算機を有する。In order for the satellite to autonomously avoid resonance, the rotation speed of the attitude control wheel and the temperature of the scanning mirror surface are monitored, and resonance is avoided when the rotation speed falls within the resonance band. , A resonance avoidance calculator that outputs a signal for changing the temperature setting of the temperature control device for the scanning mirror surface section.
【0009】また、走査鏡面部の鏡面支持棒の引張力を
違えた2つの走査鏡面部を有する地球センサで、それぞ
れの鏡面支持棒の共振帯域がずれているため、常時どち
らか一方は共振のない姿勢誤差を出力できるようにした
ものである。Further, in an earth sensor having two scanning mirror surface portions in which the pulling force of the mirror surface supporting rod of the scanning mirror surface portion is different, the resonance band of each mirror surface supporting rod is deviated, so that one of them is always in resonance. It is possible to output a non-posture error.
【0010】[0010]
【作用】この発明における地球センサは鏡面支持棒温度
がタイマー機能により、共振が起こりうる時間帯におい
て、温度制御装置により制御される。共振点は鏡面支持
棒の引張力により変動し、さらに引張力は温度により変
動するため、温度を制御することにより共振点を制御で
きる。地球センサ温度、ホイール回転速は決まった日変
動をするため、共振が起こる時間帯はほぼ一定してい
る。タイマー機能により、一日のある時間帯のみ温度制
御を行い、鏡面支持棒の共振点がホイール回転による機
械振動周波数と一致しないようにする。In the earth sensor according to the present invention, the temperature of the mirror-supporting rod is controlled by the temperature controller by the timer function during the time when resonance may occur. Since the resonance point fluctuates due to the tensile force of the mirror support rod, and the tensile force also fluctuates due to the temperature, the resonance point can be controlled by controlling the temperature. Since the earth sensor temperature and the wheel rotation speed fluctuate daily, the time when resonance occurs is almost constant. The timer function controls the temperature only during a certain period of the day so that the resonance point of the mirror support rod does not match the mechanical vibration frequency due to the wheel rotation.
【0011】また、この発明は、地上においてホイール
回転速をモニタし、地球センサの共振帯域にかかりそう
な場合に、走査鏡面部の温度を変更させるコマンドを地
上から送信することにより、鏡面支持棒の温度を変え、
共振を避ける。この場合、地上からの温度設定コマンド
はコマンド解読装置により解読され、温度制御装置への
制御信号が出力される。Further, the present invention monitors the wheel rotation speed on the ground and transmits a command for changing the temperature of the scanning mirror surface portion from the ground when the resonance band of the earth sensor is likely to be applied to the mirror surface supporting rod. Change the temperature of
Avoid resonance. In this case, the temperature setting command from the ground is decoded by the command decoding device and the control signal is output to the temperature control device.
【0012】この発明は人工衛星に搭載された姿勢制御
用計算機により姿勢制御用ホイールの回転速がモニタさ
れており、その値と走査鏡面部の温度センサからの温度
データを用い共振回避計算機により地球センサの共振の
有無を判断し、走査鏡面部の温度制御装置への制御信号
が出力される。これにより鏡面支持棒の温度が変化し、
共振を避けることができる。According to the present invention, the rotation speed of the attitude control wheel is monitored by the attitude control computer mounted on the artificial satellite, and the value is used together with the temperature data from the temperature sensor of the scanning mirror surface to make the earth avoidance computer by the resonance avoidance computer. The presence or absence of resonance of the sensor is determined, and a control signal is output to the temperature control device for the scanning mirror surface section. This changes the temperature of the mirror support rod,
Resonance can be avoided.
【0013】また、この発明は鏡面支持棒の引張力を違
えた2つの走査鏡面部を有するため、それぞれの共振帯
域が離れるように引張力を設定しておくと、どちらか一
方の走査鏡面部が共振を起こしても、他方の走査鏡面部
の共振帯域は共振を起こしている帯域から離れているた
め、正常な走査が行われ正確な姿勢誤差が検出される。Further, since the present invention has two scanning mirror surface portions in which the tensile force of the mirror surface supporting rod is different, if the tensile force is set so that the respective resonance bands are separated, either one of the scanning mirror surface portions will be. However, since the resonance band of the other scanning mirror surface portion is apart from the band in which resonance occurs, normal scanning is performed and an accurate attitude error is detected.
【0014】[0014]
実施例1.図1はこの発明の一実施例を示す図であり、
走査鏡面部にタイマー機能をもった温度制御装置を有す
る地球センサである。図において、1は地球表面を一定
周波数で走査する走査鏡面部、2は走査鏡面部1を駆動
する鏡面部駆動系、3は鏡面により反射した地球からの
光10を集める集光レンズ、4は地球からの光10のう
ち必要な波長光のみ透過する光学フィルタ、5はある波
長光を検出する検出器である。6はヒータ、7は温度セ
ンサであり、走査鏡面部1に取り付けられる。8は温度
センサ7からの出力によりヒータ6の制御を行う温度制
御装置、9は温度制御装置8が機能する時間を制御する
タイマーを表す。また、図2は走査鏡面部1の詳細図で
あり、11は地球表面を走査し、地球からの光を反射す
る鏡面、12は鏡面11が取り付けられる鏡面支持棒、
13は鏡面支持棒12を支える外部ケースであり、ここ
にヒータ6、温度センサ7が取り付けられている。Example 1. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention,
The earth sensor has a temperature control device having a timer function on the scanning mirror surface. In the figure, 1 is a scanning mirror surface part that scans the surface of the earth at a constant frequency, 2 is a mirror surface part drive system that drives the scanning mirror surface part 1, 3 is a condenser lens that collects the light 10 from the earth reflected by the mirror surface, and 4 is Of the light 10 from the earth, an optical filter 5 that transmits only the necessary wavelength light is a detector that detects a certain wavelength light. A heater 6 and a temperature sensor 7 are attached to the scanning mirror surface portion 1. Reference numeral 8 represents a temperature control device that controls the heater 6 based on the output from the temperature sensor 7, and 9 represents a timer that controls the time during which the temperature control device 8 functions. 2 is a detailed view of the scanning mirror surface portion 1, 11 is a mirror surface for scanning the surface of the earth and reflecting light from the earth, 12 is a mirror surface support rod to which the mirror surface 11 is attached,
Reference numeral 13 denotes an outer case that supports the mirror-finished support rod 12, and the heater 6 and the temperature sensor 7 are attached thereto.
【0015】この実施例について、動作を説明する。走
査鏡面部1は鏡面駆動系2により一定周波数で地球表面
を走査するが、このため外部の機械的な外乱振動により
共振を起こす。共振点は鏡面支持棒12の引張力により
変化し、また、この引張力は鏡面支持棒12の温度によ
り変化する。鏡面支持棒温度は衛星の軌道上位置の影響
を受けるため決まった日変動を示す。したがって、一日
のある時間帯のみ共振が起こり得るので、タイマー9に
より、この時間帯に温度制御装置8を機能させる。共振
が起こり得る時間帯は鏡面支持棒温度の日変動とホイー
ル回転速によるが、共振が起こらないようにホイール回
転速を設定するため、鏡面支持棒の高温時もしくは低温
時の数時間である。温度制御装置8は温度センサ7から
の鏡面支持棒温度により、ヒータ6の制御を行い、鏡面
支持棒温度を共振が起こり得る温度に達しないように制
御する。こうして鏡面支持棒の共振点がホイール回転に
よる機械的振動周波数と一致しないようにして共振を避
ける。The operation of this embodiment will be described. The scanning mirror surface portion 1 scans the surface of the earth at a constant frequency by the mirror surface driving system 2, and therefore, resonance occurs due to external mechanical disturbance vibration. The resonance point changes due to the pulling force of the mirror support rod 12, and this pulling force also changes according to the temperature of the mirror support rod 12. The temperature of the mirror support rod shows a fixed diurnal variation because it is affected by the position of the satellite in orbit. Therefore, resonance can occur only in a certain time zone of the day, and the timer 9 causes the temperature control device 8 to function during this time zone. The time zone in which resonance can occur depends on the daily fluctuation of the mirror support rod temperature and the wheel rotation speed, but it is several hours when the mirror support rod is hot or cold because the wheel rotation speed is set so that resonance does not occur. The temperature control device 8 controls the heater 6 according to the temperature of the mirror surface supporting rod from the temperature sensor 7 and controls the temperature of the mirror surface supporting rod so that resonance does not occur. In this way, the resonance point of the mirror support rod does not match the mechanical vibration frequency due to the wheel rotation, and resonance is avoided.
【0016】実施例2.図3はこの発明の実施例2を示
す図であり、地上からのコマンドにより温度制御装置8
の設定温度を変更できる機能を有した地球センサであ
る。図において14は衛星に搭載されたテレメトリ送信
装置、15は人工衛星から送られるテレメトリ、16は
ホイール回転速、地球センサ温度をモニタする地上局、
17は地上局16から人工衛星に送信されるコマンド、
18はコマンド17を解読し、温度制御装置8に制御信
号を出力するコマンド解読装置を示す。Example 2. FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, in which a temperature control device 8 is operated by a command from the ground.
It is an earth sensor that has the function of changing the set temperature. In the figure, 14 is a telemetry transmitter mounted on the satellite, 15 is telemetry sent from an artificial satellite, 16 is a ground station for monitoring wheel rotation speed and earth sensor temperature,
17 is a command transmitted from the ground station 16 to the artificial satellite,
Reference numeral 18 denotes a command decoding device which decodes the command 17 and outputs a control signal to the temperature control device 8.
【0017】この実施例2について動作を説明する。地
球センサにおよぶ機械的外乱振動の周波数はホイール回
転速を周波数表示したものと同一であり、共振有無の判
断はホイール回転速をモニタすればよい。地上局16に
おいて、ホイール回転速および地球センサ温度がテレメ
トリ送信装置14からのテレメトリ15によりモニタさ
れる。ホイール回転速が地球センサ共振帯域にかかりそ
うな場合に鏡面支持棒12の温度を変更するコマンド1
7を地上から送信し、共振を避ける。共振周波数、すな
わち共振を起こすホイール回転速は鏡面支持棒12の温
度が上がると低くなり、温度が下がると高くなるため、
ホイール回転速の変化の傾向を地上で判断し、鏡面支持
棒12の温度を上げるか下げるか決定する。地上からの
温度設定コマンド17はコマンド解読装置18により解
読され、温度制御装置8への制御信号が出力される。The operation of the second embodiment will be described. The frequency of the mechanical disturbance vibration reaching the earth sensor is the same as the frequency of the wheel rotation speed displayed, and the wheel rotation speed can be monitored to determine the presence or absence of resonance. At ground station 16, wheel rotation speed and earth sensor temperature are monitored by telemetry 15 from telemetry transmitter 14. Command 1 to change the temperature of the mirror support rod 12 when the wheel rotation speed is likely to reach the earth sensor resonance band
Send 7 from the ground to avoid resonance. The resonance frequency, that is, the rotation speed of the wheel that causes resonance, decreases as the temperature of the mirror support rod 12 increases, and increases as the temperature decreases.
The tendency of the change in the wheel rotation speed is judged on the ground, and it is determined whether the temperature of the mirror support rod 12 should be raised or lowered. The temperature setting command 17 from the ground is decoded by the command decoding device 18, and a control signal to the temperature control device 8 is output.
【0018】実施例3.図4はこの発明の実施例3を示
す図である。この図において19は衛星に搭載された姿
勢制御用計算機であり、ここに衛星の姿勢に関するデー
タが集められる。20は共振回避計算機であり、姿勢制
御用計算機19から送られるホイール回転速と温度制御
装置8からの温度センサデータに基づき、温度制御装置
8に対して制御信号を送る。Example 3. FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. In this figure, reference numeral 19 designates an attitude control computer mounted on the satellite, in which data relating to the attitude of the satellite is collected. A resonance avoidance calculator 20 sends a control signal to the temperature controller 8 based on the wheel rotation speed sent from the attitude control computer 19 and the temperature sensor data from the temperature controller 8.
【0019】この実施例3について動作を説明する。姿
勢制御用計算機19には姿勢制御に必要なセンサ出力な
どが入力されるが、それらのデータのうち、ホイール回
転速が共振回避計算機20に送られる。このホイール回
転速データと温度制御装置8からの走査鏡面部温度デー
タにより、共振回避計算機20において共振の有無が判
断され、温度制御装置8への制御信号が出力される。こ
れにより走査鏡面部1の温度が変化し、共振を避けるこ
とができる。共振の有無は共振回避計算機20に記憶さ
れている、共振を起こすホイール回転速と走査鏡面部温
度を対応させた表を用いて判断される。共振周波数は鏡
面支持棒12の温度が上がると低くなり、温度下がると
高くなるため、ホイール回転速の変化の傾向を共振回避
計算機20が判断し、温度制御装置8へ鏡面支持棒12
の温度の上昇、低下の制御信号が送られる。The operation of the third embodiment will be described. The sensor output and the like required for attitude control are input to the attitude control computer 19, and among these data, the wheel rotation speed is sent to the resonance avoidance computer 20. Based on the wheel rotation speed data and the scanning mirror surface temperature data from the temperature control device 8, the resonance avoidance computer 20 determines the presence or absence of resonance and outputs a control signal to the temperature control device 8. As a result, the temperature of the scanning mirror surface portion 1 changes, and resonance can be avoided. The presence / absence of resonance is determined by using a table stored in the resonance avoidance computer 20 in which the wheel rotation speed causing resonance and the scanning mirror surface temperature are associated with each other. Since the resonance frequency decreases as the temperature of the mirror support rod 12 increases and increases as the temperature decreases, the resonance avoidance computer 20 determines the tendency of the change in the wheel rotation speed and sends the temperature control device 8 to the mirror support rod 12.
A control signal for raising or lowering the temperature of is transmitted.
【0020】実施例4.図5はこの発明の実施例4を示
す図である。図に示されるように第1、第2の走査鏡面
部1a、1bから構成される。この2つの走査鏡面部の
詳細図は図6で示され、この図において、11a、11
bは地球からの光を反射する第1、第2の鏡面、12
a、12bは鏡面11a、11bを支持する第1、第2
の鏡面支持棒、13は2つの鏡面支持棒12a、12b
を支持する外部ケースである。なお鏡面支持棒12a、
12bはそれぞれ引張力を違えて構成してある。Example 4. FIG. 5 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. As shown in the figure, it is composed of first and second scanning mirror surface portions 1a and 1b. A detailed view of these two scanning mirror surfaces is shown in FIG. 6, in which 11a, 11
b is the first and second mirror surfaces that reflect the light from the earth, 12
a and 12b are first and second supporting mirror surfaces 11a and 11b.
Mirror support rods 13 and 13 are two mirror support rods 12a and 12b.
Is an external case that supports the. The mirror support rod 12a,
12b are constructed with different tensile forces.
【0021】この実施例4について動作を説明する。2
つの走査鏡面部1a、1bはそれぞれ独立に動作する
が、それぞれの鏡面支持棒12a、12bの引張力が異
なるため、図7に示すように共振周波数帯域も異なる。
鏡面支持棒の引張力を違えるには製造・試験段階におい
て、ある範囲内で可変であるため適当な値に設定でき
る。あるホイール回転速で共振が起こったとしても、2
つある走査鏡面部1a、1bのどちらか一方であり、も
う一方の走査鏡面部1は共振のない正常な動作をするた
め、機体姿勢角データとしては共振を起こしていない走
査鏡面部1からのデータを用いる。共振が起きると出力
される姿勢角データのノイズによる振幅が正常なデータ
に比較して大きくなるため、地上でのモニタにより、共
振の有無は判断できる。2系統ある走査鏡面部の出力は
ともにテレメトリにより地上でモニタされており、2系
統の出力のうち姿勢データとして姿勢制御に用いるもの
の選択はスイッチの切換を地上からのコマンドにより行
う。The operation of the fourth embodiment will be described. Two
The two scanning mirror surface portions 1a and 1b operate independently of each other, but since the tension forces of the mirror surface supporting rods 12a and 12b are different, the resonance frequency bands are also different as shown in FIG.
In order to make the tensile force of the mirror support rod different, it can be set to an appropriate value because it can be varied within a certain range at the manufacturing / testing stage. Even if resonance occurs at a certain wheel rotation speed, 2
One of the two scanning mirror surface portions 1a and 1b, and the other scanning mirror surface portion 1 operates normally without resonance. Use the data. When the resonance occurs, the amplitude of the output attitude angle data due to noise becomes larger than that of normal data, so that the presence or absence of resonance can be determined by a monitor on the ground. The outputs of the scanning mirror surface units having two systems are both monitored on the ground by telemetry, and one of the outputs of the two systems which is used as the attitude data for attitude control is selected by a command from the ground.
【0022】[0022]
【発明の効果】この発明では以上のように地球センサを
構成したので、以下に示すような効果が得られる。Since the earth sensor is constructed as described above in the present invention, the following effects can be obtained.
【0023】地球センサの鏡面支持棒の温度を共振が起
こり得る時間帯のみ、タイマー機能を有した温度制御装
置により制御することで共振を避ける。また、一日の限
られた時間帯のみ温度制御装置が機能するため効率的で
ある。Resonance is avoided by controlling the temperature of the mirror-supporting rod of the earth sensor by a temperature control device having a timer function only during a period when resonance can occur. Further, the temperature control device functions only during a limited time period of the day, which is efficient.
【0024】温度制御装置を地上からのコマンドにより
制御できるようにした場合、ホイール回転速に応じて鏡
面支持棒の温度をコマンドにより変更できるので、共振
回避を柔軟に行うことが可能であり、様々な運用要求に
対応できる。When the temperature control device can be controlled by a command from the ground, the temperature of the mirror support rod can be changed by a command according to the wheel rotation speed, so that resonance avoidance can be flexibly performed and various Various operational requirements.
【0025】ホイール回転速のデータと鏡面支持棒の温
度データにより、自動で温度制御装置の設定温度を変更
する共振回避計算機を衛星に搭載することにより、ホイ
ール回転速に応じて、自動で共振を回避でき、地上での
運用の負担が減る。A resonance avoidance computer that automatically changes the set temperature of the temperature control device based on the wheel rotation speed data and the mirror support rod temperature data is installed in the satellite to automatically resonate according to the wheel rotation speed. It can be avoided and the burden of operation on the ground is reduced.
【0026】引張力を違えた鏡面支持棒を有する走査鏡
面部を2つ有することにより、一方が共振を起こしても
他方から正常なデータが出力されるため、共振の影響を
回避できる。By having two scanning mirror surface portions having mirror support rods with different tensile forces, normal data is output from the other even if one causes resonance, so that the influence of resonance can be avoided.
【図1】 この発明の実施例1を示す地球センサの図で
ある。FIG. 1 is a diagram of an earth sensor showing a first embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の実施例1を示すヒータ6と温度セ
ンサ7を有する地球センサの走査鏡面部1の詳細図であ
る。FIG. 2 is a detailed view of the scanning mirror surface portion 1 of the earth sensor having the heater 6 and the temperature sensor 7 according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 この発明の実施例2を示す地球センサの図で
ある。FIG. 3 is a diagram of an earth sensor showing a second embodiment of the present invention.
【図4】 この発明の実施例3を示す地球センサの構成
図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an earth sensor showing a third embodiment of the present invention.
【図5】 この発明の実施例4を示す地球センサの構成
図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an earth sensor showing a fourth embodiment of the present invention.
【図6】 この発明の実施例4を示す引張力を違えた2
つの鏡面支持棒12と鏡面支持棒21を有する地球セン
サの走査鏡面部1の詳細図である。[Fig. 6] Fig. 6 shows Example 4 of the present invention in which the tensile force is different.
2 is a detailed view of the scanning mirror surface portion 1 of the earth sensor having two mirror support rods 12 and 21. FIG.
【図7】 引張力が異なる場合に共振周波数帯域が異な
る様子を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing that the resonance frequency bands are different when the tensile forces are different.
【図8】 従来の地球センサの構成を表す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional earth sensor.
【図9】 従来の地球センサの走査鏡面部1の詳細を表
す図である。FIG. 9 is a diagram showing details of a scanning mirror surface portion 1 of a conventional earth sensor.
【図10】 地球センサが地球表面を走査した時の各部
での出力信号を表した図である。FIG. 10 is a diagram showing output signals at various parts when the earth sensor scans the surface of the earth.
【図11】 地球センサ鏡面支持棒の引張力と共振周波
数の関係を表した図である。FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the tensile force of the earth sensor mirror support rod and the resonance frequency.
【図12】 地球センサ鏡面支持棒の温度と引張力の関
係を表した図である。FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the temperature and the tensile force of the earth sensor mirror support rod.
【図13】 鏡面支持棒温度の日変動による共振周波数
の日変動を表した図である。FIG. 13 is a diagram showing the daily variation of the resonance frequency due to the daily variation of the temperature of the mirror support rod.
1 走査鏡面部、2 鏡面部駆動系、3 集光レンズ、
4 光学フィルタ、5検出器、6 ヒータ、7 温度セ
ンサ、8 温度制御装置、9 タイマー、10 光、1
1 鏡面、12 鏡面支持棒、13 外部ケース、14
テレメトリ送信装置、15 テレメトリデータ、16
地上局、17 コマンド、18 コマンド解読装置、
19 姿勢制御用計算機、20 共振回避装置、21
鏡面支持棒、22 増幅器、23 閣値検出器、24
ディジタルプロセッサ、25姿勢誤差出力。1 scanning mirror surface part, 2 mirror surface part driving system, 3 condensing lens,
4 optical filter, 5 detector, 6 heater, 7 temperature sensor, 8 temperature control device, 9 timer, 10 light, 1
1 mirror surface, 12 mirror surface supporting rod, 13 outer case, 14
Telemetry transmitter, 15 Telemetry data, 16
Ground station, 17 command, 18 command decoding device,
19 attitude control computer, 20 resonance avoidance device, 21
Mirror support rod, 22 Amplifier, 23 Cabinet value detector, 24
Digital processor, 25 attitude error output.
Claims (4)
地球センサにおいて、鏡面とこの鏡面を支持する鏡面支
持棒とを有し、上記鏡面が地球周縁部検出のために地球
表面を一定周波数で走査する走査鏡面部と、上記走査鏡
面部を駆動する駆動手段と、上記走査鏡面部の温度調節
のため上記走査鏡面部に取り付けられたヒータ及び温度
センサと、上記温度センサからの出力により上記ヒータ
の制御を行い、温度調整する温度制御装置と、上記鏡面
支持棒の共振が生じる時間帯を予め設定し、その時間帯
にのみ上記温度制御装置を動作させるタイマーとを具備
したことを特徴とする地球センサ。1. An earth sensor used for detecting the attitude angle of an artificial satellite, comprising a mirror surface and a mirror surface supporting rod for supporting the mirror surface, the mirror surface at a constant frequency on the earth surface for detecting the peripheral portion of the earth. A scanning mirror surface part for scanning, a driving means for driving the scanning mirror surface part, a heater and a temperature sensor attached to the scanning mirror surface part for adjusting the temperature of the scanning mirror surface part, and the heater by the output from the temperature sensor. A temperature control device for controlling the temperature of the mirror support rod and a timer for presetting a time zone in which resonance of the mirror support rod occurs and operating the temperature control apparatus only in the time zone. Earth sensor.
地球センサにおいて、鏡面とこの鏡面を支持する鏡面支
持棒とを有し、上記鏡面が地球周縁部検出のために地球
表面を一定周波数で走査する走査鏡面部と、上記走査鏡
面部を駆動する駆動手段と、上記走査鏡面部の温度調節
のため上記走査鏡面部に取り付けられたヒータ及び温度
センサと、上記温度センサからの出力により上記ヒータ
の制御を行い、温度調整する温度制御装置と、地上に設
けられ、上記温度センサデータおよび衛星姿勢制御ホイ
ールの回転速データを衛星搭載のテレメトリ送信装置に
介して受信し、ホイールの回転速の変化により上記鏡面
支持棒の共振有無を判断するとともに、その判断結果に
より上記温度制御装置へ温度制御信号を発生する手段と
を具備したことを特徴とする地球センサ。2. An earth sensor used for detecting the attitude angle of an artificial satellite, comprising a mirror surface and a mirror surface support rod for supporting the mirror surface, said mirror surface at a constant frequency on the surface of the earth for detecting the peripheral portion of the earth. A scanning mirror surface part for scanning, a driving means for driving the scanning mirror surface part, a heater and a temperature sensor attached to the scanning mirror surface part for adjusting the temperature of the scanning mirror surface part, and the heater by the output from the temperature sensor. The temperature control device that controls the temperature and the temperature control data that is installed on the ground and receives the rotation speed data of the satellite attitude control wheel and the satellite attitude control wheel are received through the satellite-mounted telemetry transmission device, and the rotation speed of the wheel changes. And a means for generating a temperature control signal to the temperature control device according to the result of the determination. Earth sensor to collect.
地球センサにおいて、鏡面とこの鏡面を支持する鏡面支
持棒とを有し、上記鏡面が地球周縁部検出のために地球
表面を一定周波数で走査する走査鏡面部と、上記走査鏡
面部を駆動する駆動手段と、上記走査鏡面部の温度調節
のため上記走査鏡面部に取り付けられたヒータ及び温度
センサと、上記温度センサからの出力により上記ヒータ
の制御を行い、温度調整する温度制御装置と、上記温度
センサデータと衛星姿勢制御ホイールの回転速データに
基づいて鏡面支持棒の共振有無を判断し、その判断結果
により上記温度制御装置へ温度制御信号を出力する手段
とを具備した地球センサ。3. An earth sensor used for detecting the attitude angle of an artificial satellite, comprising a mirror surface and a mirror surface support rod for supporting the mirror surface, said mirror surface at a constant frequency on the earth surface for detecting the peripheral portion of the earth. A scanning mirror surface part for scanning, a driving means for driving the scanning mirror surface part, a heater and a temperature sensor attached to the scanning mirror surface part for adjusting the temperature of the scanning mirror surface part, and the heater by the output from the temperature sensor. The temperature control device for controlling the temperature and the presence or absence of resonance of the mirror support rod based on the temperature sensor data and the rotation speed data of the satellite attitude control wheel are used to control the temperature to the temperature control device. An earth sensor having means for outputting a signal.
地球センサにおいて、第1の鏡面とこの鏡面を支持する
第1の鏡面支持棒とを有し、上記第1の鏡面が地球周縁
部検出のために地球表面を一定周波数で走査する第1の
走査鏡面部と、上記第1の鏡面と並設された第2の鏡面
とこの第2の鏡面を支持し、かつ引張力が上記第1の鏡
面支持棒と異なる第2の鏡面支持棒とを有し、上記第2
の鏡面が地球周縁部検出のために地球表面を一定周波数
で走査する第2の走査鏡面部とを具備したことを特徴と
する地球センサ。4. An earth sensor used to detect the attitude angle of a satellite, the earth sensor having a first mirror surface and a first mirror surface support rod for supporting the mirror surface, wherein the first mirror surface detects the peripheral edge of the earth. For the purpose of scanning the earth surface at a constant frequency, a first scanning mirror surface portion, a second mirror surface juxtaposed with the first mirror surface, and a second mirror surface supporting the second mirror surface. And a second mirror surface support rod different from the above
And a second scanning mirror surface portion for scanning the surface of the earth at a constant frequency for detecting the peripheral portion of the earth.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6318327A JPH08178689A (en) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | Earth sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6318327A JPH08178689A (en) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | Earth sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08178689A true JPH08178689A (en) | 1996-07-12 |
Family
ID=18097943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6318327A Pending JPH08178689A (en) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | Earth sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08178689A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998035254A1 (en) * | 1997-02-07 | 1998-08-13 | Raytheon Company | Scan mirror remote temperature sensing system and method |
KR101068129B1 (en) * | 2009-11-06 | 2011-09-28 | 국방과학연구소 | Tilt mirror mechanism, ir detecting system having the same and control method of tilt mirror mechanism |
CN103448925A (en) * | 2013-08-08 | 2013-12-18 | 上海卫星工程研究所 | High-precision temperature control device for star sensors for satellites |
-
1994
- 1994-12-21 JP JP6318327A patent/JPH08178689A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998035254A1 (en) * | 1997-02-07 | 1998-08-13 | Raytheon Company | Scan mirror remote temperature sensing system and method |
KR101068129B1 (en) * | 2009-11-06 | 2011-09-28 | 국방과학연구소 | Tilt mirror mechanism, ir detecting system having the same and control method of tilt mirror mechanism |
CN103448925A (en) * | 2013-08-08 | 2013-12-18 | 上海卫星工程研究所 | High-precision temperature control device for star sensors for satellites |
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