JPH10335917A - Triaxial controller for directional antenna - Google Patents

Triaxial controller for directional antenna

Info

Publication number
JPH10335917A
JPH10335917A JP14500997A JP14500997A JPH10335917A JP H10335917 A JPH10335917 A JP H10335917A JP 14500997 A JP14500997 A JP 14500997A JP 14500997 A JP14500997 A JP 14500997A JP H10335917 A JPH10335917 A JP H10335917A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
target
moving body
phi
error
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP14500997A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3428858B2 (en
Inventor
Koichi Eguchi
光一 江口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Radio Co Ltd filed Critical Japan Radio Co Ltd
Priority to JP14500997A priority Critical patent/JP3428858B2/en
Publication of JPH10335917A publication Critical patent/JPH10335917A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3428858B2 publication Critical patent/JP3428858B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce target directional errors, especially a bearing-tracking error by accurately estimating a directional tracking error which occurs as following the delay of a servo control system and a residual error of step track, improving the quality of an error signal for controlling an Az-axis and controlling the Az-axis by using an error signal whose quality is improved. SOLUTION: A parabolic antenna 16 is supported on a traveling body 26, which pitches and rolls such as a ship with a mount that has an Az-axis 10, an X-axis 12 and a Y-axis 14. A triaxial arithmetic control circuit 40 generates error signals for controls Δϕxtd, Δθx and Δθy with roll rddet, pitch pddet, traveling body bearing ϕg from rolling and pitching detectors 54 and 56, various navigation instruments and compass or the like which are mounted on the body 26, a receiving signal level and a synchronization detection signal. In particular, it generates an Az-error signal Δϕxtd, based on the bearing ϕg. This enables executing good tracking, even under a realistic environment in which the relative bearing of a target fluctuates dynamically and to improve a target tracking error.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、Az-X-Yマウント
にて指向性アンテナを支持する指向性アンテナ装置、例
えばINMARSAT用の指向性アンテナ装置に関する。より詳
細には、本発明は、Az軸、X軸及びY軸回りでの回転駆
動によって、搭載に係る移動体例えば船舶の傾斜に対し
指向性アンテナを安定化しながら、指向性アンテナにて
目標例えば人工衛星を追尾させる指向性アンテナ装置用
三軸制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a directional antenna device for supporting a directional antenna with an Az-XY mount, for example, a directional antenna device for INMARSAT. More specifically, the present invention provides a directional antenna with a target, for example, while stabilizing the directional antenna against the tilt of a moving object such as a ship, by rotating around the Az axis, the X axis and the Y axis. The present invention relates to a three-axis control device for a directional antenna device that tracks an artificial satellite.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその問題点】動揺する移動体に搭載さ
れた指向性アンテナにて目標からの信号を好適に受信し
続けるには、目標に対する移動体の相対移動に応じてま
た移動体の傾斜に応じて指向性アンテナのビーム方向を
変えてやればよい。これを可能にするため、通常は、一
般に複数本の機械軸を有するアンテナマウント(ペデス
タルとも呼ばれる)にて、指向性アンテナを移動体に支
持する。指向性アンテナのビームの向きは、これら複数
本の機械軸に適宜回転を付与することにより、変化させ
ることができる。従って、目標の位置(方位及び仰
角)、移動体の進行方向及び傾斜角(ロール角及びピッ
チ角)、各機械軸の角度位置等を入力しこれらに応じて
各機械軸に回転を付与することにより、移動体の傾斜に
関わらず指向性アンテナのビームを所望方向に向けさせ
続けることができ(移動体の傾斜に対する指向性アンテ
ナの「安定化」)、また移動体の移動や傾斜に関わらず
指向性アンテナのビームを目標の方向に向けることがで
きる(指向性アンテナによる目標の「追尾」)。
2. Description of the Related Art In order to continuously receive a signal from a target with a directional antenna mounted on a shaking moving body, it is necessary to tilt the moving body in accordance with the relative movement of the moving body with respect to the target. The beam direction of the directional antenna may be changed according to the above. In order to make this possible, the directional antenna is usually supported on the moving object by an antenna mount (also called a pedestal), which generally has a plurality of mechanical axes. The direction of the beam of the directional antenna can be changed by appropriately rotating the plurality of mechanical axes. Therefore, the position of the target (azimuth and elevation), the traveling direction and the tilt angle (roll angle and pitch angle) of the moving body, the angular position of each machine axis, etc. are input, and rotation is given to each machine axis according to these. Thereby, the beam of the directional antenna can be continuously directed in a desired direction regardless of the inclination of the moving body (“stabilization” of the directional antenna with respect to the inclination of the moving body), and regardless of the movement or inclination of the moving body. The beam of the directional antenna can be directed to the target ("tracking" of the target by the directional antenna).

【0003】Az-X-Yマウントは、従来から用いられて
いたX-Y-Az-Elマウントに比べ機械軸の本数が少な
く、従って機構が簡素小形で安価に実現できるアンテナ
マウントである。Az-X-Yマウントは、移動体非傾斜時
に鉛直上方向を向くよう移動体上に配設されたAz(Azimu
th)軸、移動体非傾斜時に水平になるようAz軸上に配設
されたX軸、及びX軸に直交するようX軸上に配設され
指向性アンテナを支持するY軸、という三本の機械軸を
備えている。Az-X-Yマウントを使用するときは、大ま
かには、目標の方位追尾はAz軸、仰角追尾及びピッチ角
に対する安定化はY軸、ロール角に対する安定化はX軸
への回転の付与にて、実行する。仰角に関わるY軸はEl
(Elevation)軸と呼ばれることがあり、これに直交する
X軸はクロスEl軸と呼ばれることがある。下記文献Harr
ies et al.、 SR145及び SR150は、Az-X-Yマウントに
関する先行技術文献の例である。
The Az-XY mount is an antenna mount having a smaller number of mechanical shafts than the conventionally used XY-Az-El mount, and therefore has a simple and compact mechanism and can be realized at low cost. The Az-XY mount is an Az (Azimu) mounted on the moving body so as to face vertically upward when the moving body is not tilted.
th) axis, an X axis arranged on the Az axis so as to be horizontal when the moving body is not tilted, and a Y axis arranged on the X axis so as to be orthogonal to the X axis and supporting a directional antenna. Machine shaft. When using the Az-XY mount, roughly, the azimuth tracking of the target is the Az axis, the elevation tracking and the stabilization for the pitch angle are the Y axis, and the stabilization for the roll angle is the rotation of the X axis. And execute. El axis is related to elevation angle
(Elevation) axis, and the X axis orthogonal thereto may be called a cross El axis. Following document Harr
ies et al., SR145 and SR150 are examples of prior art literature on Az-XY mounts.

【0004】Harries et al.:“Naval Satellite Comm
unications Terminals”,G.Harriesand J.W.Heaviside,
IEE“Satellite System for Mobile Communications an
d Surveillance”Conference Publication, No.95,1973
-03,pp.48-51. SR145 :「静止気象衛星による気象情報の自動送受信シ
ステムに関する研究報告書」社団法人日本造船研究協会
第 145研究部会、研究資料第 227号第29頁〜第32頁、特
に第29頁表 4.1及び第32頁図4.11、1975年 3月 SR150 :「衛星を利用した船舶の運行システム及び船上
設備の研究」社団法人日本造船研究協会第 150研究部
会、研究資料第 246号第 140頁〜第 150頁、1976年3月
[0004] Harries et al .: "Naval Satellite Comm
unications Terminals ”, G. Harriesand JWHeaviside,
IEE “Satellite System for Mobile Communications an
d Surveillance ”Conference Publication, No.95,1973
-03, pp.48-51. SR145: "Research Report on Automatic Transmitting and Receiving System of Weather Information by Geostationary Meteorological Satellite" Japan Shipbuilding Research Association No. 145 Study Group, Research Material No. 227, pp. 29-32 In particular, Table 4.1 on page 29 and Figure 4.11 on page 32, March 1975, SR150: "Study on Ship Operation System and Onboard Equipment Using Satellites", 150th Study Group of Japan Shipbuilding Research Association, Research Material No. 246 No. 140-150, March 1976

【0005】これらの文献中、Harries et al.及びSR14
5 はマルコーニ社等により開発されたシステムであるSC
OT I及びIIを開示している。SCOT I及びIIでは、Harrie
s etal.の第49頁第34行〜第38行及びSR145 の図4.11に
記載されているように、X軸及びY軸の傾斜角を検出す
るセンサをX軸上の安定台に取り付け、これらを利用し
てX軸及びY軸に関する制御を実行している。即ち、X
軸上のプラットフォームに、X軸回りの傾斜角を検出す
る加速度計(accelerometer。重力加速度のプラットフォ
ーム沿面方向成分を検出し傾斜角を求める)及び角速度
を検出するジャイロと、Y軸回りの傾斜角を検出する加
速度計(accelerometer) 及び角速度を検出するジャイロ
とを設け、これらから得られる傾斜角や角速度を対応す
る軸の制御に利用している。SCOT I及びIIは、更に、こ
れら2文献からわかるように少なくともAz軸(又はtrav
erse)については自動追尾、即ち目標から送信される追
尾信号を移動体側で受信できるよう当該追尾信号に応じ
機械軸を駆動する追尾方式を採用している。従って、SC
OT I及びIIでは、追尾信号受信用の受信機が別途必要で
あり、そのため低価格化に限度がある。また、移動体上
又はその周辺の障害物(移動体が船舶であるときにはマ
スト等)によって追尾信号がブロックされると、追尾動
作が中断してしまう。
In these references, Harries et al. And SR14
5 is SC, a system developed by Marconi and others.
OT I and II are disclosed. For SCOT I and II, Harrie
s etal., page 49, lines 34 to 38 and SR145, as shown in FIG. 4.11, a sensor for detecting the inclination angles of the X axis and the Y axis was attached to a stable base on the X axis. , The control relating to the X axis and the Y axis is executed. That is, X
On a platform on the axis, an accelerometer (accelerometer, which detects the inclination angle around the platform of the gravitational acceleration to determine the inclination angle), a gyro for detecting the angular velocity, and an inclination angle around the Y axis An accelerometer for detecting and a gyro for detecting angular velocity are provided, and the inclination angle and angular velocity obtained from these are used for controlling the corresponding axis. SCOT I and II also have at least the Az axis (or trav
For erse), an automatic tracking, that is, a tracking method of driving a mechanical axis in accordance with the tracking signal so that the tracking signal transmitted from the target can be received by the mobile body is adopted. Therefore, SC
In OT I and II, a receiver for receiving a tracking signal is separately required, which limits the cost reduction. Further, if a tracking signal is blocked by an obstacle on or around the moving object (such as a mast when the moving object is a ship), the tracking operation is interrupted.

【0006】また、SR150 では、第 140頁第8 行〜第10
行に記載されているように、移動体の傾斜角を検出する
センサをAz軸上に取り付けている。SR150 によれば、移
動体の傾斜による方位追尾誤差を低減可能である。ここ
でいう方位追尾誤差は、目標の方位に関するデータが得
られた面(水平面)とアンテナマウントが配設されてい
る面(甲板面)とが同じ面ではないにも拘わらず、当該
データをアンテナマウント特にAz軸の角度位置の制御に
利用することによって、生じる目標の追尾誤差である。
この方位追尾誤差は、移動体の傾斜角が大きいときに顕
在化する。図9に、本願発明の発明者によるシミュレー
ションの結果を示す。これによれば、指向性アンテナの
仰角が5゜という低仰角であるときに、ロール角が25゜
を上回ると方位追尾誤差が顕著に増大する。なお、図の
横軸は、移動体仮想水平座標系における移動体に対する
目標の相対方位、図の縦軸は、移動体座標系におけるAz
軸のベアリング角の理想値から上記相対方位を減じた値
即ち方位追尾誤差である(座標系の定義等は後述)。 S
R150では、Az軸回転台上の一対の傾斜センサにてX軸及
びY軸各々の回りの船体の傾斜角を検出し、傾斜角検出
値をX軸及びY軸の制御に利用すると共に、当該傾斜角
検出値に基づき移動体傾斜による方位追尾誤差を算出す
る。次に、船体に設けられているヨーイング検出器にて
船体のヨー角を検出し、方位追尾誤差からヨー角検出値
を減じた値をAz軸の制御量(Az軸制御用誤差信号)とす
る。従って、移動体傾斜により生じる目標方位の相対変
化が算入されているため、方位追尾誤差が顕在化しにく
いと考えられる。
[0006] In SR150, page 140, line 8 to page 10
As described in the row, a sensor for detecting the inclination angle of the moving body is mounted on the Az axis. According to SR150, it is possible to reduce the azimuth tracking error due to the inclination of the moving object. The azimuth tracking error mentioned here means that the data on the target azimuth (horizontal plane) is not the same as the plane on which the antenna mount is provided (deck plane), but the data is obtained by the antenna. This is a target tracking error caused by using the mount, particularly for controlling the angular position of the Az axis.
This azimuth tracking error becomes apparent when the moving body has a large inclination angle. FIG. 9 shows a result of a simulation by the inventor of the present invention. According to this, when the roll angle exceeds 25 ° when the directional antenna has a low elevation angle of 5 °, the azimuth tracking error increases significantly. The horizontal axis of the figure is the relative orientation of the target with respect to the moving object in the moving object virtual horizontal coordinate system, and the vertical axis of the figure is Az in the moving object coordinate system.
This is a value obtained by subtracting the relative azimuth from the ideal value of the bearing angle of the shaft, that is, an azimuth tracking error (the definition of the coordinate system will be described later). S
In R150, a pair of tilt sensors on the Az-axis turntable detect the tilt angle of the hull around each of the X and Y axes, and the detected tilt angle is used for controlling the X and Y axes. The azimuth tracking error due to the moving object inclination is calculated based on the inclination angle detection value. Next, a yaw angle of the hull is detected by a yaw detector provided on the hull, and a value obtained by subtracting the yaw angle detection value from the azimuth tracking error is used as an Az axis control amount (Az axis control error signal). . Therefore, since the relative change of the target azimuth caused by the tilt of the moving object is included, it is considered that the azimuth tracking error is unlikely to become apparent.

【0007】しかしながら、移動体傾斜による方位追尾
誤差が移動体座標系にて定義される量であるのに対し、
ヨー角は水平座標系にて定義される量であるから、両者
の差であるAz軸制御量の物理的な意味は曖昧であり、ま
た、X軸が正確に目標の方位を向いていることが、移動
体傾斜による方位追尾誤差を導出する際の前提となって
いると見受けられる。現実には、目標の相対方位がダイ
ナミックに変動するという動揺条件下では、Az軸駆動用
モータのサーボ制御系の追従遅れ等によって生じるAz軸
角度位置の制御誤差を無視し得ない。従って、 SR150に
記載の方法にて得られる品質のAz軸制御用誤差信号を、
高精度追尾が要求される用途に利用できるかどうか、疑
問が残る。即ち、平均二乗誤差等で評価したとき無視し
得ない追尾誤差増大の原因となる恐れがある。
However, while the azimuth tracking error due to the inclination of the moving object is an amount defined in the moving object coordinate system,
Since the yaw angle is an amount defined in the horizontal coordinate system, the physical meaning of the Az-axis control amount, which is the difference between the two, is ambiguous, and the X-axis is correctly oriented to the target direction. It seems that this is a prerequisite for deriving the azimuth tracking error due to the mobile body inclination. In reality, under the sway condition that the relative orientation of the target dynamically fluctuates, the control error of the Az-axis angular position caused by the following delay of the servo control system of the Az-axis driving motor cannot be ignored. Therefore, the quality Az axis control error signal obtained by the method described in SR150 is
The question remains whether it can be used for applications requiring high-precision tracking. That is, there is a possibility that a tracking error that cannot be ignored when evaluated by a mean square error or the like may increase.

【0008】[0008]

【発明の概要】本発明の第1の目的は、サーボ制御系の
追従遅れ、ステップトラックの残留誤差等として生じる
方位追尾誤差(後に定義するΔφxtd 又はΔφxth )を
正確に推定する具体的手法の提供により、Az軸制御用の
誤差信号の品質を改善し、品質が改善された誤差信号を
用いたAz軸の制御により目標指向誤差特に方位追尾誤差
Δφxtd 又はΔφxth を低減し、更にはステップトラッ
ク性能に改善をもたらすことにある。本発明の第2の目
的は、マウントとしては基本的に従来のAz-X-Yマウン
トを利用することにより、X-Y-Az-Elマウントより機
械軸の本数が少ないという利点を引き続き維持すること
にある。本発明の第3の目的は、目標探索及びステップ
トラックとの結合により、初期的に目標位置が与えられ
ていないときでも目標の追尾及びアンテナの安定化を迅
速に開始できるようにすると共に、追尾の精度を高める
ことにある。本発明の第4の目的は、移動体傾斜時にお
ける目標探索の具体的な手法を提供することにある。
A first object of the Summary of the Invention The present invention, tracking servo control system lag, specific method to accurately estimate the ([Delta] [phi xtd or [Delta] [phi value xth hereinafter defined) orientation tracking errors arising as a residual error of the step track By improving the quality of the error signal for Az axis control, by controlling the Az axis using the improved error signal to reduce the target pointing error, especially the azimuth tracking error Δφ xtd or Δφ xth , furthermore The purpose is to improve the step track performance. A second object of the present invention is to maintain the advantage that the number of mechanical axes is smaller than that of an XY-Az-El mount by basically using a conventional Az-XY mount as a mount. It is in. A third object of the present invention is to enable quick start of tracking of a target and stabilization of an antenna even when a target position is not initially provided by combining a target search and a step track. To improve the accuracy of A fourth object of the present invention is to provide a specific method of searching for a target when the moving body is inclined.

【0009】本発明は、指向性アンテナ特にそのアンテ
ナマウントの機械軸を制御する制御装置として把握でき
る。また、本発明にて制御対象とされるアンテナマウン
トは、Az-X-Yマウントである。本願では、本発明での
制御対象たるAz-X-Yマウントを、移動体非傾斜時に鉛
直上方向を向くよう移動体に配設されたAz軸、移動体非
傾斜時に水平になるようAz軸上に配設されたX軸、及び
X軸に直交するようX軸上に配設されたY軸を有するマ
ウントであると定義する。図1及び図2に、この定義を
満たすアンテナマウントの例を示す。これらの図には、
移動体上の搭載面(船舶の場合デッキ等)に配設された
Az軸10、このAz軸10と直交するようAz軸10上に配
設されたX軸12、並びにX軸12と直交するようX軸
12上に配設されたY軸14を有し、図中Aにて表され
るビームを有する指向性アンテナをY軸14上にて支持
するAz-X-Yマウントが記載されている。なお、図1に
示されるマウントと図2に示されるマウントの間の相違
は、前者では各軸を各々軸心回転させることによりその
軸の上の構造物を回転させるのに対し、後者では各軸自
体は軸心回転せず当該軸の回りの構造物のみを軸心回転
させる、という軸駆動形態の相違である。本願では、こ
れらの軸駆動形態を、いずれも、「軸に回転を付与す
る」という言葉で表現する。また、図1及び図2は一例
に過ぎないことに留意されたい。
The present invention can be understood as a control device for controlling a directional antenna, particularly a mechanical axis of an antenna mount thereof. The antenna mount to be controlled in the present invention is an Az-XY mount. In the present application, the Az-XY mount, which is the control object of the present invention, is disposed on the moving body so as to face vertically upward when the moving body is not tilted, and the Az axis is arranged so as to be horizontal when the moving body is not tilted. It is defined as a mount having the X-axis disposed above and the Y-axis disposed on the X-axis so as to be orthogonal to the X-axis. 1 and 2 show examples of an antenna mount satisfying this definition. In these figures,
Installed on the mounting surface on the moving object (such as a deck in the case of a ship)
It has an Az axis 10, an X axis 12 arranged on the Az axis 10 so as to be orthogonal to the Az axis 10, and a Y axis 14 arranged on the X axis 12 so as to be orthogonal to the X axis 12. An Az-XY mount supporting a directional antenna having a beam represented by middle A on a Y-axis 14 is described. The difference between the mount shown in FIG. 1 and the mount shown in FIG. 2 is that in the former, each structure is rotated by rotating each axis, while in the latter, each structure is rotated. This is a difference in the shaft drive mode in which the shaft itself does not rotate around the axis and only the structure around the axis rotates around the axis. In the present application, each of these shaft driving modes is expressed by the word “rotate the shaft”. Note that FIGS. 1 and 2 are only examples.

【0010】本発明は、少なくとも、目標位置入力手
段、移動体方位入力手段、機械軸角度位置検出手段、移
動体傾斜角検出手段、Az軸軸制御手段及びX軸Y軸制御
手段を備える制御装置として把握できる。これらの手段
の機能の定義及び説明のため、本願にて使用する座標系
及び変数を表1〜表6の如く定義する。また、これらの
座標系及び変数の関係を、図3に模式的に示す。なお、
以下の説明を簡明にするため、ここでは、各軸が互いに
直交していることや、水平座標系における基準方位とし
て真北Nを用いることを仮定するが、当業者にとって
は、これらの仮定が単なる便宜によるものであることが
明らかであろう。例えば、図3では真北Nを用いている
が、その代わりに磁北NM を用いてもよいし、また、い
ずれの座標系も共通の原点Oを有する右手系としている
が、左手系でもよい。更に、以下の説明では、方位に関
する変数は準拠座標系の“X□”座標軸を基準として表
し、仰角に関する変数は準拠座標系の“X□Y□”平面
を基準として表すこととしている。また、水平真北座標
系等その“X□Y□”平面が水平の座標系を“水平座標
系”と総称する。加えて、本願では、当業者による理解
の上で支障のない場面では、ロールなる語をXd 軸、X
軸又はXtd軸の回りでの移動体の傾斜(角)という意味
で、またピッチなる語を、Ydh軸、Yh 軸又はYth軸回
りでの移動体の傾斜(角)という意味で使用する。
According to the present invention, there is provided a control device including at least a target position input means, a moving body direction input means, a mechanical axis angle position detecting means, a moving body inclination angle detecting means, an Az axis control means and an X axis Y axis control means. Can be grasped as In order to define and explain the functions of these means, the coordinate system and variables used in the present application are defined as shown in Tables 1 to 6. FIG. 3 schematically shows the relationship between these coordinate systems and variables. In addition,
To simplify the following description, it is assumed here that the axes are orthogonal to each other and that true north N is used as a reference azimuth in a horizontal coordinate system. It will be clear that this is merely for convenience. For example, although reference to true north in FIG 3 N, may be used magnetic north N M instead, also, either of the coordinate system is also have a right-handed with a common origin O, may be left-handed . Further, in the following description, a variable relating to the azimuth is represented with reference to the “X □” coordinate axis of the reference coordinate system, and a variable relating to the elevation angle is represented with reference to the “X □ Y □” plane of the reference coordinate system. In addition, a coordinate system such as a horizontal true north coordinate system whose horizontal plane is horizontal is generally referred to as a “horizontal coordinate system”. In addition, in the present application, in a situation where there is no problem in understanding by those skilled in the art, the word roll is expressed as X d- axis, X
In the sense that the shaft or mobile inclination of around X td axis (angle), also the pitch term, Y dh-axis, in the sense that Y h-axis or mobile inclination of at Y th axis (angle) use.

【0011】[0011]

【表1】 座標系の定義 (a)名称 水平真北座標系X0 0 0 性質 水平面に固定された座標系 軸の定義 X0 :真北(N)方向 Y0 :X0 と直交かつ水平 Z0 :X0 及びY0 と直交 (b)名称 移動体座標系Xd d d 性質 移動体に固定された座標系 軸の定義 Xd :移動体の尖頭方向 Yd :Xd と直交、搭載面と平行 Zd :Xd 及びYd と直交 (c)名称 Az軸回転台座標系XYZ 性質 Az軸回転台に固定された座標系 軸の定義 X:X軸12の方向 Y:Y軸14の方向 Z:Az軸10の方向 (d)名称 移動体水平座標系Xdhdhdh 性質 Xd d d をXd 回りで−rd だけ回転させ、更にこの回 転の後の座標系をYdhの回りで更に−pd だけ回転させるこ とにより得られる座標系 軸の定義 Xdh:−pd 回転の前にXd であった軸 Ydh:−rd 回転の前にYd であった軸、Xdhdh面=水平 Zdh=Z0 (e)アンテナ水平座標系Xh h h 性質 XYZをX回りで−rx だけ回転させ、更にこの回転の後の 座標系をYh の回りで更に−py だけ回転させることにより 得られる座標系 軸の定義 Xh :−py 回転の前にXであった軸 Yh :−rx 回転の前にYであった軸 Zh =Z0 (f)目標水平座標系Xththth 性質 水平面での目標Tの方位を基準とする仮想座標系 軸の定義 Xth:水平面での目標Tの方位 Yth:水平面にありXthに直交する軸(図示せず) Zth=Z0 [Table 1] Definition of coordinate system (a) Name Horizontal true north coordinate system X 0 Y 0 Z 0 Properties Coordinate system fixed on horizontal plane Axis definition X 0 : True north (N) direction Y 0 : orthogonal to X 0 And horizontal Z 0 : orthogonal to X 0 and Y 0 (b) Name Moving body coordinate system X d Y d Z d Properties Coordinate system fixed to moving body Definition of axis X d : Pointing direction of moving body Y d : Orthogonal to X d , parallel to mounting surface Z d : orthogonal to X d and Y d (c) Name Az-axis rotating base coordinate system XYZ properties Definition of coordinate system fixed to Az-axis rotating base Axis definition X: X axis 12 direction Y: direction of the Y-axis 14 Z: Az of axis 10 direction (d) nAME mobile horizontal coordinate system X dh Y dh Z dh properties X d Y d Z d is rotated by -r d in X d around, further the turn the coordinate system after rotation further around the Y dh -p d just-defined coordinate system axes obtained by the this rotating X dh :-p d axis was X d before rotation Y dh: − The axis that was Y d before the rd rotation, X dh Y dh plane = horizontal Z dh = Z 0 (e) Antenna horizontal coordinate system X h Y h Z h Properties XYZ is rotated around −X by −r x. , further the coordinate system after the rotation of the coordinate system axes obtained by rotating by further -p y around the Y h defined X h :-p axis was X before y rotation Y h: - r axis was Y before x rotation Z h = Z 0 (f) the definition of the virtual coordinate system axis relative to the orientation of the target T at the target horizontal coordinate system X th Y th Z th nature horizontal plane X th: orientation Y th target T in the horizontal plane: (not shown) axis perpendicular to the X th is in the horizontal plane Z th = Z 0

【0012】[0012]

【表2】 移動体の傾斜角に関する変数 ロール ピッチ 準拠座標系 摘要d d d d d d ,Ydh回りでのロール、ピッチ rddetddetd d d d ,Ydh回りでのロール、ピッチの検 出値 rx y XYZ X,Yh 回りでのロール、ピッチ rxdetydet XYZ X,Yh 回りでのロール、ピッチの検出 値 rtdtd XYZ Xtd,Yth回りでのロール、ピッチ Xtdは搭載面上での目標Tの方位線 尚、これと直交する方位線をYtdと呼ぶTABLE 2 Variables roll pitch about the inclination angle of the mobile object compliant coordinate system ABSTRACT r d p d X d Y d Z d X d, roll in Y dh around pitch r ddet p ddet X d Y d Z d X d , Y dh around in the roll, pitch detection detection value r x p y XYZ X, Y h around in the roll, pitch r xdet p ydet XYZ X, Y h around in a roll, the detection value of the pitch r td p td XYZ X td , roll and pitch around Y th , X td is the azimuth line of target T on the mounting surface The azimuth line orthogonal to this is called Y td

【0013】[0013]

【表3】 移動体の尖頭方向に関する変数 変数名 準拠面 摘要 φxdd 搭載面 X0dを基準としたXd の方位 X0dは搭載面上のX0 対応線 φxdh 水平面 X0 を基準としたXdhの方位 φg eg. 搭載面 eg. 搭載面上で検出したφxdd の値TABLE 3 orientation X 0d of X d relative to the Variable name compliant surface payee phi xdd mounting surface X 0d regarding peak direction of the moving body and relative to the X 0 corresponding ray phi XDH horizontal plane X 0 on mounting surface X dh orientation φ g eg. Mounting surface eg. Value of φ xdd detected on mounting surface

【0014】[0014]

【表4】 目標Tの位置に関する変数 方位 仰角 準拠座標系 摘要 φth εth0 0 0 既知の場合 φtvh εtvh 0 0 0 ステップトラックにて獲得した場合 φtbd d d d d を基準としたXtdの方位 φtbh dhdhdhdhを基準としたXthの方位TABLE 4 target T variable azimuth elevation compliant coordinate system ABSTRACT φ th ε th X relating to the position of 0 Y 0 Z 0 if known φ tvh ε tvh X 0 Y 0 when acquired at Z 0 step track phi tbd X d Y d Z d X direction of d was used as a reference was X td φ tbh X dh Y dh Z dh X dh orientation of X th relative to the

【0015】[0015]

【表5】 アンテナビームAの方向に関する変数 方位 準拠座標系 摘要 φxbd d d d X軸12のベアリング角 φxbddetd d d 搭載面上で検出したφxbd の値 φxbh dhdhdh 水平面上でφxbd に相当する値 Δφxtd d d d =φxbd −φtbd 搭載面における方位追尾誤差 Δφxth dhdhdh =φxbh −φtbh 水平面における方位追尾誤差TABLE 5 antenna beam variable orientation conforming coordinate system summary regarding the direction of A φ xbd X d Y d Z d bearing angle phi Xbddet the X-axis 12 X d Y d Z d is detected on the mounting surface phi value of xbd phi XBH X dh Y dh Z dh A value corresponding to φ xbd on the horizontal plane Δφ xtd X d Y d Z d = φ xbd −φ tbd Azimuth tracking error on the mounting surface Δφ xth X dh Y dh Z dh = φ xbh −φ tbh horizontal plane Tracking error in GPS

【0016】[0016]

【表6】 各機械軸の状態変数及び制御変数 Az軸10 X軸12 Y軸14 摘要 φxbd x y 角度位置 φxbddetdet det 角度位置検出値 Δφxtd Δθx Δθy 制御用誤差信号[Table 6] state variables and control variables Az shaft 10 X axis 12 Y axis 14 ABSTRACT phi xbd x y angular position φ xbddet x det y det angular position detection value Δφ xtd Δθ x Δθ y control error signals of each machine axis

【0017】本発明においては、まず、目標位置入力手
段によってφth及びεthが入力される。目標位置入力手
段は、例えば、外部からキーボード操作等により与えら
れるφth及び/又はεthを保持記憶する部材にて実現で
きる。目標位置入力手段は、また、φth及び/又はεth
が未知であるときにそれを探索する目標位置探索手段及
び探索により獲得したφth及び/又はεthを始点として
試行錯誤的な追尾を実行するステップトラック手段を有
する構成としても、実現できる。目標位置探索手段は、
指向性アンテナによる目標からの信号の受信状態が所定
水準を上回るまで、漸次更新しながら、φth及び/又は
εthとして仮想値φtvh 及び/又はεtv h を入力する。
従って、φth及び/又はεthが全く不明であるときで
も、目標の位置(φtvh 及び/又はεtvh )を知ることが
できる。また、ステップトラック手段は、指向性アンテ
ナによる目標からの信号の受信状態が所定水準を上回っ
たときのφtvh 及び/又はεtvh を始点としてφtvh
び/又はεtvh を試行錯誤的にかつ微小角ずつ更新しな
がら、φth及び/又はεthとしてφtvh 及び/又はε
tvh を入力する。従って、受信品質がより良好になる方
向にφtvh 及び/又はεtvh を更新でき、真のφth及び
/又はεthに接近到達できる。なお、“指向性アンテナ
による目標からの信号の受信状態が所定水準を上回”っ
ているか否かは、指向性アンテナの受信信号(又はこれ
を増幅、周波数変換等した信号)のレベルの測定値のし
きい値判定、特定周波数帯域における受信信号の信号電
力対雑音電力比C/Noの測定値のしきい値判定、或いは復
調部が受信信号の周波数、位相等に同期したことを示す
復調部からの同期信号の有無の判定等により、検出する
ことができる。このような探索及びステップトラックを
傾斜時でも実行することにより、初期的に目標位置が与
えられていないときでも、あるいは何等かの理由で目標
の位置を見失ったときでも、目標の追尾及びアンテナの
安定化を迅速に開始できかつ高い追尾精度を実現でき
る。
In the present invention, first, φ th and ε th are input by the target position input means. The target position input means can be realized by, for example, a member that holds and stores φ th and / or ε th given by an external keyboard operation or the like. The target position input means may also include φ th and / or ε th
Can be realized also by a target position searching means for searching when is unknown, and a step track means for executing trial and error tracking starting from φ th and / or ε th obtained by the search. The target position searching means,
Reception state of the signal from the target by the directional antenna to above a predetermined level, gradually while updating, enter the virtual value phi TVH and / or epsilon tv h as phi th and / or epsilon th.
Therefore, the target position (φ tvh and / or ε tvh ) can be known even when φ th and / or ε th are completely unknown. Further, step tracking means, trial and error and minutely phi TVH and / or epsilon TVH the phi TVH and / or epsilon TVH as a starting point when the reception state of the signal from the target due to the directional antenna exceeds a predetermined level While updating every corner, φ tvh and / or ε as φ th and / or ε th
Enter tvh . Therefore, φ tvh and / or ε tvh can be updated in a direction in which the reception quality becomes better, and the real φ th and / or ε th can be approached. Whether or not “the reception state of the signal from the target by the directional antenna exceeds a predetermined level” is determined by measuring the level of the reception signal of the directional antenna (or a signal obtained by amplifying or converting the signal). Threshold judgment of the value, threshold judgment of the measured value of the signal power to noise power ratio C / No of the received signal in the specific frequency band, or demodulation indicating that the demodulation unit is synchronized with the frequency, phase, etc. of the received signal It can be detected by determining the presence or absence of a synchronization signal from the unit. By executing such a search and step track even when the vehicle is tilted, even when the target position is not initially given or when the position of the target is lost for any reason, the tracking of the target and the antenna can be performed. Stabilization can be started quickly and high tracking accuracy can be realized.

【0018】また、移動体方位入力手段(φg を出力す
る航法装置例えばジャイロコンパス、磁気コンパス、慣
性航法装置、電波航法装置や、この種の装置から信号を
入力する処理部材)は、φxdh と見なし又はこれに変換
することが可能な移動体方位データ(例えばφxdd )を
入力し、機械軸角度位置検出手段(Az軸10、X軸12
及びY軸14各々に付設された角度センサ例えばポテン
ショメータやこの種のセンサから信号を入力する処理部
材)は、φxbd 、x及びyを検出し、移動体傾斜角検出
手段(移動体に固定されrd 及びpd を出力する動揺検
出器例えば振動ジャイロと振り子式傾斜計又はアクセラ
ロメータ(加速度計)の組合せや、この種のセンサから
信号を入力する処理部材)は、rd 及びpd 又はrx
びpyを検出する。従って、これら三手段により、次の
各式に示される処理が実行される。
Further, the mobile orientation input means (navigation device eg a gyrocompass outputs the phi g, magnetic compass, inertial navigation systems, and radio navigation equipment, processing member for inputting a signal from such devices), phi XDH And inputting the moving body direction data (for example, φ xdd ) which can be regarded as or converted into the mechanical axis angle position detecting means (Az axis 10, X axis 12
And an angle sensor attached to each of the Y-axes 14, for example, a potentiometer or a processing member for inputting a signal from this type of sensor) detects φ xbd , x, and y, and detects a moving body inclination angle detecting means (fixed to the moving body). combinations and upset detector eg vibrating gyroscope pendulum inclinometer or acceleration b meter outputs a r d and p d (accelerometer), the processing member for inputting a signal from such sensor) is, r d and p d or detecting the r x and p y. Accordingly, the processing shown in the following equations is executed by these three means.

【0019】[0019]

【数1】 φxdd =φg …移動体方位検出 φxbd =φxbddet …ベアリング角検出 x =xdet …X軸12角度位置検出 y =ydet …Y軸14角度位置検出 rd =rddet …Xd 軸回りのロール角検出 又はrx=rxdet …X軸回りのロール角検出 pd =pddet・crd …Ydh軸回りのピッチ角検出+ロール影響除去 又はpy=pydet …Yh軸回りのピッチ角検出[Number 1] φ xdd = φ g ... mobile azimuth detection φ xbd = φ xbddet ... bearing angle detected x = x det ... X-axis 12 an angular position detecting y = y det ... Y axis 14 an angular position detection r d = r ddet ... X d axis of the roll angle detection or r x = r xdet ... detected roll angle of the X-axis p d = p ddet · cr d ... Y dh -axis of the pitch angle detection + roll effect removal or p y = p ydet … Pitch angle detection around Yh axis

【0020】これらの式中、添字det を有する変数及び
φg は入力値例えば航法装置やセンサの出力である。ま
た、これらの式では、移動体方位データとしてφxdd
相当するφg を入力するものとしているが、φxdd では
なくφxdh に相当するデータや、あるいはそれ以外のデ
ータ(但し移動体の進行方位を直接又は間接に示すデー
タに限る)を入力してもよい。例えば、方位が1/6度
増減する度にパルスを生成するタイプの方位データでも
よい。移動体方位データとしてどのようなデータを入力
できるか、また入力に際してどの様な変換処理を施せば
よいか等は、移動体方位データを与える装置(例えばジ
ャイロコンパスや航法装置)の構造や出力形式により定
まる。更に、上の式中pd に関する式にcrd なる係数
を含ませているのは、図3から明らかなように、pddet
にrd の影響分が含まれており、これを補償する必要が
あるからである。また、本願では、cosを演算子c、sin
を演算子s、tanを演算子tにて各々表す。
In these equations, the variable having the subscript det and φ g are input values, for example, outputs of navigation devices and sensors. Also, in these equations, the progress of mobile but it is assumed to input the corresponding phi g to phi xdd as orientation data, data and corresponding to phi XDH instead phi xdd, or other data (where mobile (Limited to data indicating the azimuth directly or indirectly). For example, azimuth data of a type that generates a pulse each time the azimuth increases or decreases by 1/6 degree may be used. The type of data that can be input as moving body direction data, and what kind of conversion processing should be performed at the time of input, etc. are determined by the structure and output format of a device that provides moving body direction data (for example, a gyrocompass or navigation device). Is determined by Furthermore, what moistened with cr d becomes coefficient expressions relating wherein p d above, as is clear from FIG. 3, p Ddet
Includes the impact component of r d in, it is necessary to compensate for this. In the present application, cos is used as an operator c, sin
Is represented by an operator s and tan is represented by an operator t.

【0021】更に、Az軸制御手段は、φth及び上記移動
体方位データに基づきφtbh を求め、φtbh 、rd 及び
d 又はφxbd、rX 及びpyに基づきφtbd 又はφxbh
を求め、Δφxtd を示すAz軸制御用誤差信号を生成し、
生成したAz軸制御用誤差信号に基づきAz軸にΔφxtd
補償する方向の回転を付与することにより、指向性アン
テナのビームにて目標をその方位に関し追尾させる。移
動体方位データとしてφxdd を入力する例でのAz軸制御
手段における演算の一例を、次式に示す。
Furthermore, Az axis control means determines the phi tbh based on phi th and the mobile orientation data, phi tbh, r d and p d or phi xbd, based on the r X and p y phi tbd or phi XBH
Az axis control error signal indicating Δφ xtd is generated,
By applying rotation to the Az axis in a direction that compensates for Δφxtd based on the generated Az-axis control error signal, the beam of the directional antenna tracks the target with respect to its direction. An example of the calculation in the Az axis control means in the example of inputting φ xdd as the moving body direction data is shown in the following equation.

【0022】[0022]

【数2】 φxdh =t-1{sφxdd ・crd /(cφxdd ・cpd −sφxdd ・srd ・spd )} φtbh =φth−φxdh φtbd =t-1{sφtbh ・cpd /(crd ・cφtbh −srd ・spd ・sφtbh )} Δφxtd =φxbd −φtbd …rd,d を検出する場合 rd =s-1(spy ・crx ・sφxbd −srx ・sφxbd ) pd =t-1{(srx ・sφxbd +spy ・crx ・cφxbd ) /(crx ・cpy )} φxdh =t-1{(sφxdd ・crd ) /(cφxdd ・cpd −sφxdd ・srd ・spd )} φtbh =φth−φxdh φxbh =t-1{sφxbd ・cpy /(crx ・cφxbd −srx・spy ・sφxbd )} Δφxth =φxbh −φtbh Δφxtd =t-1{sΔφxth ・cpy /(cΔφxth ・crx +sΔφxth ・srx ・spy )} …rx ,y を検出する場合[ Equation 2] φ xdh = T -1 {sφ xdd · cr d / (c φ xdd · cp d −sφ xdd · sr d · s p d )} φ tbh = φ thxdh φ tbd = t −1 {sφ tbh · cp d / ( cr d · cφ tbh -sr d · sp d · sφ tbh)} Δφ xtd = φ xbd -φ tbd ... r d, when detecting p d r d = s -1 ( sp y · cr x · sφ xbd - sr x · sφ xbd) p d = t -1 {(sr x · sφ xbd + sp y · cr x · cφ xbd) / (cr x · cp y)} φ xdh = t -1 {(sφ xdd · cr d ) / (Cφ xdd · cp d −sφ xdd · sr d · sp d )} φ tbh = φ th −φ xdh φ xbh = t -1 {sφ xbd · cp y / (cr x · cφ xbd −sr x · sp y · sφ xbd)} Δφ xth = φ xbh -φ tbh Δφ xtd = t -1 {sΔφ xth · cp y / (cΔφ xth · cr x + sΔφ xth · sr x · sp y)} ... r x, p y When detecting

【0023】そして、X軸Y軸制御手段は、rd
d 、及びφxbd に基づきrx 及びpyを求め又は検出
したrx及びpyを用い、Δθx を示すX軸制御用誤差信
号及びΔθy を示すY軸制御用誤差信号を生成し、生成
したX軸制御用誤差信号に基づきX軸にΔθx を補償す
る方向の回転を付与することにより、指向性アンテナを
移動体のX軸回りの動揺に対抗して安定化し、生成した
Y軸制御用誤差信号に基づきY軸にΔθy を補償する方
向の回転を付与することにより、指向性アンテナのビー
ムにて目標をその仰角に関し追尾させかつ指向性アンテ
ナを移動体のY軸回りの動揺に対抗して安定化する。X
軸Y軸制御手段における演算の一例を次式に示す。rx
及びpy を検出する構成では前半の2式は不要である。
The X-axis and Y-axis control means include r d ,
p d, and using a r x and p y look or detected r x and p y Based on phi xbd, generates an error signal Y axis control showing an X-axis control error signal and [Delta] [theta] y shows the [Delta] [theta] x By giving rotation to the X axis in a direction to compensate for Δθ x based on the generated X axis control error signal, the directional antenna is stabilized against the movement of the moving body around the X axis, and the generated Y is generated. by applying a rotational direction to compensate for [Delta] [theta] y in the Y-axis based on the axis control error signal, the directional antenna beam at the target mobile a and directional antenna is tracking respect to its elevation around the Y axis Stabilizes against upset. X
An example of the calculation in the axis Y-axis control means is shown in the following equation. r x
The first two equations are not necessary in the configuration for detecting py and py.

【0024】[0024]

【数3】rx =t-1{(spd ・sφxbd +srd
cpd ・cφxbd )/(crd ・cpd )} py =s-1(spd ・cφxbd −srd ・cpd ・s
φxbd ) Δθx =x+rx Δθy =y−(π/2−εth−py
[Number 3] r x = t -1 {(sp d · sφ xbd + sr d ·
cp d · cφ xbd) / ( cr d · cp d)} p y = s -1 (sp d · cφ xbd -sr d · cp d · s
φ xbd) Δθ x = x + r x Δθ y = y- (π / 2-ε th -p y)

【0025】このように、本発明によれば、移動体座標
系と水平座標系との間での座標変換を行ない良質の制御
用誤差信号を得ているため方位追尾誤差が小さくなる。
更に、本発明においては、移動体方位データ(例えばφ
xdd )から演算又は擬制により求めたφxdh に基づき、
移動体仮想水平座標系内部での単純演算によりφtbd
はφtbhを求め、更にこのφtbd 又はφtbhに対するφ
xbd 又はφxbhの誤差即ちΔφxtd が補償されるようAz
軸に回転を付与している。このように良質な制御用御差
信号に基づきAz軸に係る制御を行いつつステップトラッ
クによる目標追尾を行っているため、本発明において
は、目標の相対方位φxbd がダイナミックに変動する現
実の環境下でも良好な追尾を実行できる。また、Δθy
をpy を利用して生成しているため、Az軸回りでの正確
な制御と併せ、目標追尾誤差を向上させることができ
る。本発明によれば、更に、マウントを構成する機械軸
の位置関係をAz-X-Yマウントとすることができるか
ら、従来のX-Y-Az-Elマウントより機械軸の本数が少
ないという利点を引き続き維持することができる。
As described above, according to the present invention, since the coordinate conversion between the moving body coordinate system and the horizontal coordinate system is performed to obtain a high-quality control error signal, the azimuth tracking error is reduced.
Further, in the present invention, the moving body direction data (for example, φ
xdd ) based on φ xdh obtained by calculation or fictitious
Obtain φ tbd or φ tbh by simple calculation inside the moving object virtual horizontal coordinate system, and furthermore, φ for this φ tbd or φ tbh .
Az so that the error of xbd or φxbh , that is, Δφxtd, is compensated.
The rotation is given to the shaft. Since the target tracking by the step track is performed while performing control on the Az axis based on the high-quality control control signal as described above, in the present invention, the real environment in which the relative azimuth φ xbd of the target dynamically changes is performed. Good tracking can be performed even below. Also, Δθ y
The order is generated using p y, together with precise control in Az axis, it is possible to improve the target tracking error. According to the present invention, furthermore, since the positional relationship of the mechanical axes constituting the mount can be Az-XY mount, there is an advantage that the number of mechanical axes is smaller than that of the conventional XY-Az-El mount. Can be maintained continuously.

【0026】なお、本発明は、「制御装置」としてのみ
でなく、「制御方法」、「三軸指向性アンテナ」等とし
ても把握できる。これらのカテゴリへの書換えは、当業
者には自明であろう。
The present invention can be understood not only as a "control device" but also as a "control method", a "three-axis directional antenna" or the like. Rewriting to these categories will be obvious to those skilled in the art.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。なお、発明の概要の欄で定
義した座標系、変数及びそれらの符号に関しては、以下
の説明でも引き続き使用する。また、以下の説明でも、
説明の便宜上、図1又は図2に示したマウントを想定す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the coordinate system, variables, and their signs defined in the summary of the invention will be used in the following description. Also, in the following explanation,
For convenience of description, the mount shown in FIG. 1 or FIG. 2 is assumed.

【0028】図4に本発明の第1実施形態に係る装置の
構成を、図5に本発明の第2実施形態に係る装置の構成
を、それぞれ示す。これらの実施形態では、ビームAを
有するパラボラアンテナ16が、目標に信号を送信しま
た目標から信号を受信するための送受信アンテナとして
使用されている。但し、パラボラアンテナ以外のアンテ
ナを使用してもよいし、送受信アンテナとしてではなく
受信アンテナとして使用してもよい。ダイプレクサ18
はパラボラアンテナ16を送受信共用化する手段であ
り、図示しない送信機から供給される送信信号をパラボ
ラアンテナ16に供給する機能及びパラボラアンテナ1
6による受信信号を増幅・周波数変換回路20に供給す
る機能を有している。増幅・周波数変換回路20は、受
信信号を増幅し、また無線周波数からより低い中間周波
数へと周波数変換する。増幅及び周波数変換を経た受信
信号は、中間周波数増幅器22により増幅された後、復
調部24に供給される。復調部24は、供給を受けた受
信信号からデータを復調し、図示しない後段の回路に供
給する。復調部24は、更に、受信信号のレベルを示す
受信レベル信号を出力し、また、内蔵する同期回路が受
信信号の周波数、位相等に同期したときそのことを示す
同期検出信号を出力する。
FIG. 4 shows the configuration of the device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows the configuration of the device according to the second embodiment of the present invention. In these embodiments, a parabolic antenna 16 having beam A is used as a transmit / receive antenna for transmitting signals to and receiving signals from the target. However, an antenna other than the parabolic antenna may be used, and the antenna may be used not as a transmitting / receiving antenna but as a receiving antenna. Diplexer 18
Is a means for sharing the transmission and reception of the parabolic antenna 16, and has a function of supplying a transmission signal supplied from a transmitter (not shown) to the parabolic antenna 16 and the parabolic antenna 1.
6 has a function of supplying the received signal by the amplifier 6 to the amplification / frequency conversion circuit 20. The amplification / frequency conversion circuit 20 amplifies the received signal and converts the frequency from a radio frequency to a lower intermediate frequency. The received signal that has undergone amplification and frequency conversion is amplified by the intermediate frequency amplifier 22 and then supplied to the demodulation unit 24. The demodulation unit 24 demodulates data from the supplied received signal and supplies the data to a subsequent circuit (not shown). The demodulation unit 24 further outputs a reception level signal indicating the level of the reception signal, and outputs a synchronization detection signal indicating when the built-in synchronization circuit is synchronized with the frequency, phase, and the like of the reception signal.

【0029】パラボラアンテナ16は、Az軸10、X軸
12及びY軸14を有するAz-X-Yマウントによって、
移動体26上に支持されている。図中、符号28、30
及び32にて表されているのは各々Az軸構造物、X軸構
造物及びY軸構造物である。これらの構造物28、30
及び32には、各軸のフレーム(又はジンバル)、モー
タ等、対応する軸に回転が付与されるとこれに伴い回転
する各種の部材が含まれ得る。またAz軸構造物28をAz
軸回転台とも呼ぶ。Az軸10、X軸12及びY軸14に
は、各々、Az軸モータ34、X軸モータ36及びY軸モ
ータ38によって、回転が付与される。3軸演算制御回
路40は、Az軸10、X軸12及びY軸14或いはAz軸
構造物28、X軸構造物30及びY軸構造物32に設け
られているポテンショメータ48、50及び52からφ
xbddet、xdet 及びydet を入力し、これらを利用して
算出したΔφxtd 、Δθx 及びΔθy をAz軸モータ駆動
回路42、X軸モータ駆動回路44及びY軸モータ駆動
回路46に出力する。Az軸モータ駆動回路42、X軸モ
ータ駆動回路44及びY軸モータ駆動回路46は、各
々、Δφxtd 、Δθx 及びΔθy のうち対応するものに
基づき、モータ34、36及び38のうち対応するもの
を駆動する。
The parabolic antenna 16 is provided by an Az-XY mount having an Az axis 10, an X axis 12, and a Y axis 14,
It is supported on a moving body 26. In the figure, reference numerals 28 and 30
And 32 represent an Az-axis structure, an X-axis structure, and a Y-axis structure, respectively. These structures 28, 30
And 32 may include various members, such as a frame (or gimbal) of each axis, a motor, etc., which rotate when the corresponding axis is rotated. Also, the Az axis structure 28 is
It is also called a shaft turntable. The Az axis 10, the X axis 12, and the Y axis 14 are rotated by an Az axis motor 34, an X axis motor 36, and a Y axis motor 38, respectively. The three-axis arithmetic control circuit 40 receives signals from the potentiometers 48, 50, and 52 provided on the Az axis 10, the X axis 12, and the Y axis 14, or the Az axis structure 28, the X axis structure 30, and the Y axis structure 32.
xbddet , x det and y det are input, and Δφ xtd , Δθ x and Δθ y calculated using these are output to the Az axis motor drive circuit 42, the X axis motor drive circuit 44 and the Y axis motor drive circuit 46. . The Az-axis motor drive circuit 42, the X-axis motor drive circuit 44, and the Y-axis motor drive circuit 46 correspond to the motors 34, 36, and 38, respectively, based on the corresponding one of Δφ xtd , Δθ x and Δθ y. Drive things.

【0030】搭載に係る移動体26には、rddet又はr
xdetを検出するための動揺検出器54及びpddet又はp
ydetを検出するための動揺検出器56が搭載されてお
り、3軸演算制御回路40はこれらの動揺検出器54及
び56からrddet及びpddet(図4)又はrxdet及びp
ydet(図5)を入力する。移動体26は、更に、φg
3軸演算制御回路40に提供する装置、例えば各種の航
法装置、コンパス類例えばジャイロコンパス27を搭載
している。その好ましい一例として、図6に、ジャイロ
コンパス27の構成を示す。この図のジャイロコンパス
27は、Az軸58、X軸62及びY軸64を有してお
り、また、アンテナマウントのAz軸10と同じ搭載面上
にAz軸58にて追従環60を回転可能に支持し、追従環
60上にX軸62にて外ジンバル64を回転可能に支持
し、外ジンバル64上にY軸66にて内ジンバル68を
回転可能に支持し、そして内ジンバル68の内側に回転
するロータ70を配置した構成を有している。このよう
なジャイロコンパスではロータ70はおおよそ真北方向
を向く。図4の移動体26又は図5のジャイロコンパス
27から3軸演算制御回路40に与えられているφ
g は、ロータ70の回転軸の向きと移動体26の進行方
向との差φxdd に相当している。ここでは、φg が、実
用上問題のない精度で、真のφxdd と一致しているもの
とする。
The moving body 26 to be mounted has r ddet or r
Shaking detector 54 for detecting xdet and p ddet or p
A fluctuation detector 56 for detecting ydet is mounted, and the three-axis arithmetic control circuit 40 outputs r ddet and p ddet (FIG. 4) or r xdet and p from these fluctuation detectors 54 and 56.
Enter ydet (Fig. 5). The moving body 26 further includes a device that provides φ g to the three-axis arithmetic control circuit 40, for example, various navigation devices, compasses, for example, a gyrocompass 27. FIG. 6 shows a configuration of the gyrocompass 27 as a preferable example. The gyro compass 27 in this figure has an Az axis 58, an X axis 62 and a Y axis 64, and can rotate the follower ring 60 with the Az axis 58 on the same mounting surface as the Az axis 10 of the antenna mount. , The outer gimbal 64 is rotatably supported by the X-axis 62 on the follower ring 60, the inner gimbal 68 is rotatably supported by the Y-axis 66 on the outer gimbal 64, and the inner side of the inner gimbal 68. And a rotor 70 that rotates. In such a gyrocompass, the rotor 70 is directed almost to the north. 4 provided from the moving body 26 in FIG. 4 or the gyro compass 27 in FIG.
g corresponds to a difference φxdd between the direction of the rotation axis of the rotor 70 and the traveling direction of the moving body 26. Here, it is assumed that φ g matches true φ xdd with an accuracy that does not cause any practical problem.

【0031】図7及び図8に、第1及び第2実施形態に
おける3軸演算制御回路40の機能構成を示す。なお、
これらの図はブロック図として作成されているが、これ
は機能説明の便宜によるものであり、本発明をソフトウ
エア的に実施できないことを意味するものではない。
FIGS. 7 and 8 show the functional configuration of the three-axis arithmetic control circuit 40 in the first and second embodiments. In addition,
These drawings are created as block diagrams, but this is for convenience of functional description, and does not mean that the present invention cannot be implemented in software.

【0032】図示の如く、3軸演算制御回路40は、φ
th及びεthを入力する目標位置入力部100を備えてい
る。目標位置入力部100は、図示しない回路により外
部から入力されるφth及びεthをその内部に保持記憶す
る。目標位置入力部100は、目標位置探索部102及
びステップトラック部104を有している。目標位置探
索部102は、電源投入後まだ外部からφth及びεth
与えられていないとき等、目標Tの位置が不明なとき
に、復調部24からの受信レベル信号や同期検出信号を
利用して、目標Tからの受信信号品質が所定水準を上回
るに至るφth及びεthを探索する。即ち、十分な受信レ
ベルが得られるまで或いは復調部24が受信信号に同期
するまでの間、φth及びεthの仮想値であるφtvh 及び
εtvh を徐変させこれをφth及びεthとして後段に供給
することにより、目標の位置を探索する。φtvh 及びε
tvh を徐変させるには、例えば、後段に供給すべきφ
tvh 及びεtvh 各々を記憶するレジスタ上の値に微小値
を加算していく等の方法を用いればよい。目標Tの位置
探索に際しては、統計処理のため、上述のデータを時間
軸に沿って複数組使用するのが好ましい。探索終了時の
φtvh 及びεtvh は、真のφth及びεthと見なすことが
できる。また、ステップトラック部104は、φth及び
εthの入力又は探索の後、φtvh 及びεtvh を試行錯誤
的に徐変させることにより、信号受信品質が向上するよ
うなφtvh 及びεtvh の変化方向を検出し、その方向に
φtvh 及びεtvh を徐変させる。なお、信号受信品質を
検出評価する方法やφtvh 及びεtvh を徐変させる方法
については、探索におけるそれらと同一乃至類似の方法
を用いることができる。
As shown in the figure, the three-axis arithmetic control circuit 40
A target position input unit 100 for inputting th and ε th is provided. The target position input unit 100 holds and stores φ th and ε th input from the outside by a circuit (not shown). The target position input unit 100 includes a target position search unit 102 and a step track unit 104. The target position search unit 102 uses the reception level signal and the synchronization detection signal from the demodulation unit 24 when the position of the target T is unknown, such as when φ th and ε th have not been given from the outside after power-on. Then, φ th and ε th at which the received signal quality from the target T exceeds a predetermined level are searched. That is, until a sufficient reception level is obtained or until the demodulation unit 24 synchronizes with the reception signal, φ tvh and ε tvh , which are virtual values of φ th and ε th , are gradually changed to φ th and ε th. The target position is searched for by supplying it to the subsequent stage. φ tvh and ε
To gradually change tvh, for example, φ
A method of adding a small value to the value on the register storing each of tvh and εtvh may be used. When searching for the position of the target T, it is preferable to use a plurality of sets of the above data along the time axis for statistical processing. Φ tvh and ε tvh at the end of the search can be regarded as true φ th and ε th . Further, step tracking unit 104, after the input or search for phi th and epsilon th, phi by TVH and epsilon TVH a trial and error gradually changing, the phi TVH and epsilon TVH as signal reception quality improves The change direction is detected, and φ tvh and ε tvh are gradually changed in that direction. Note that the same or similar method as that used in the search can be used for the method of detecting and evaluating the signal reception quality and the method of gradually changing φ tvh and ε tvh .

【0033】3軸演算制御回路40は、更に、φg を入
力しφxdd として後段に供給する移動体方位入力部10
6、rddet及びpddet(図7)又はrxdep及びp
ydet(図8)を入力しrd 及びpd (図7)又はrx
びpy(図8)に変換して後段に供給する移動体傾斜角
入力部108、φxbddet、xdet 及びydet を入力しφ
xbd 、x及びyとして後段に供給する機械軸角度位置入
力部110を有している。3軸演算制御回路40は、更
に、Az軸制御部112及びX軸Y軸制御部114を備え
ている。Az軸制御部112はφth、φxdd 、rd 又はr
x、pd 又はpy及びφxb d を入力し、これらに基づきΔ
φxtd を生成し出力する。X軸Y軸制御部114は、r
d 又はrx、pd 又はry、φxbd 、εth、x及びyに基
づき、Δθx 及びΔθy を生成し出力する。生成の方法
については発明の概要の欄を参照されたし。このような
構成、特にAz軸制御部112にて実行されるAz軸制御用
誤差信号の生成手順により、前述した各種の利点を実現
できる。
The three-axis arithmetic control circuit 40 further receives a moving object direction input unit 10 for inputting φ g and supplying it as φ xdd to a subsequent stage.
6, r ddet and p ddet (FIG. 7) or r xdep and p
Ydet (Figure 8) Enter the r d and p d (FIG. 7) or r x and p y mobile supplied to the subsequent stage to the title compound (8) tilt angle input unit 108, φ xbddet, x det and y Enter det and φ
It has a mechanical axis angle position input unit 110 that supplies xbd , x, and y to the subsequent stage. The three-axis arithmetic control circuit 40 further includes an Az axis control unit 112 and an X axis Y axis control unit 114. The Az-axis control unit 112 controls φ th , φ xdd , r d or r
x, type the p d or p y and phi xb d, based on these Δ
Generate φ xtd and output. The X axis Y axis control unit 114
d or r x, p d or r y, φ xbd, ε th , based on x and y, and generates and outputs a [Delta] [theta] x and [Delta] [theta] y. See the Summary of the Invention section for the method of generation. With such a configuration, in particular, the generation procedure of the Az-axis control error signal executed by the Az-axis control unit 112, the various advantages described above can be realized.

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

【図1】 本発明を適用できるアンテナマウントの一例
構成を示す軸構成図である。
FIG. 1 is a shaft configuration diagram showing an example configuration of an antenna mount to which the present invention can be applied.

【図2】 本発明を適用できるアンテナマウントの他の
一例構成を示す軸構成図である。
FIG. 2 is a shaft configuration diagram showing another example configuration of an antenna mount to which the present invention can be applied.

【図3】 本発明の原理を説明するための座標関係図で
ある。
FIG. 3 is a coordinate relation diagram for explaining the principle of the present invention.

【図4】 本発明の第1実施形態に係る装置の構成を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第2実施形態に係る装置の構成を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 第1及び第2実施形態にて使用できるジャイ
ロコンパスの一例構成を示す軸構成図である。
FIG. 6 is a shaft configuration diagram showing an example configuration of a gyro compass that can be used in the first and second embodiments.

【図7】 第1実施形態における3軸演算制御回路の機
能構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a functional configuration of a three-axis operation control circuit according to the first embodiment.

【図8】 第2実施形態における3軸演算制御回路の機
能構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a functional configuration of a three-axis operation control circuit according to a second embodiment.

【図9】 従来における方位追尾誤差の問題を明らかに
するため発明者が行ったシミュレーションの結果を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing the results of a simulation performed by the inventor to clarify the problem of the conventional azimuth tracking error.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A アンテナビーム、T 目標、Xtd,Xth 目標Tの
方位線、X0 0 0水平真北座標系、Xd d d
移動体座標系、XYZ Az軸回転台座標系、Xdhdh
dh 移動体仮想水平座標系、Xh h h アンテナ水
平座標系、rd ,rddet,rx ,rtd ロール、pd
ddet,py ,ptd ピッチ、φxdd,φg ,φxdh
移動体方位、φth,φtvh ,φtbd ,φtbh 目標の方
位、εth,εtvh 目標の仰角、φxbd ,φxbddet,φ
xbh X軸のベアリング角、Δφxtd ,Δφxth 方位
追尾誤差、x,y,xdet ,ydet X,Y軸の角度位
置、Δφxtd ,Δθx ,Δθy 各機械軸の制御用誤差
信号、10 Az軸、12X軸、14 Y軸、16 パラ
ボラアンテナ、24 復調部、26 移動体、28 Az
軸構造物(回転台)、30 X軸構造物、32 Y軸構
造物、34 Az軸モータ、36 X軸モータ、38 Y
軸モータ、40 3軸演算制御回路、42 Az軸モータ
駆動回路、44 X軸モータ駆動回路、46 Y軸モー
タ駆動回路、48,50,52 ポテンショメータ、5
4,56 動揺検出器、100目標位置入力部、102
目標位置探索部、104 ステップトラック部、10
6 移動体方位入力部、108 移動体傾斜角入力部、
110 機械軸角度位置入力部、112 Az軸制御部、
114 X軸Y軸制御部。
A antenna beam, T target, X td , azimuth line of X th target T, X 0 Y 0 Z 0 horizontal true north coordinate system, X d Y d Z d
Mobile coordinate system, XYZ Az axis rotary table coordinate system, X dh Y dh Z
dh mobile virtual horizontal coordinate system, X h Y h Z h antenna horizontal coordinate system, r d, r ddet, r x, r td rolls, p d,
p ddet, p y, p td pitch, φ xdd, φ g, φ xdh
Moving body direction, φ th , φ tvh , φ tbd , φ tbh target direction, ε th , ε tvh target elevation angle, φ xbd , φ xbddet , φ
xbh X axis bearing angle, Δφ xtd , Δφ xth azimuth tracking error, x, y, x det , y det X, Y axis angular position, Δφ xtd , Δθ x , Δθ y Control error signal for each machine axis, 10 Az axis, 12 X axis, 14 Y axis, 16 parabolic antenna, 24 demodulation unit, 26 moving object, 28 Az
Shaft structure (turntable), 30 X-axis structure, 32 Y-axis structure, 34 Az-axis motor, 36 X-axis motor, 38 Y
Axis motor, 403 axis operation control circuit, 42 Az axis motor drive circuit, 44 X axis motor drive circuit, 46 Y axis motor drive circuit, 48, 50, 52 potentiometer, 5
4,56 Motion detector, 100 target position input unit, 102
Target position search unit, 104 step track unit, 10
6 Moving body direction input unit, 108 Moving body tilt angle input unit,
110 mechanical axis angle position input unit, 112 Az axis control unit,
114 X-axis Y-axis control unit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 移動体非傾斜時に鉛直方向を向くよう移
動体に配設されたAz軸、移動体非傾斜時に水平になるよ
うAz軸上に配設されたX軸、及びX軸と直交するようX
軸上に配設され指向性アンテナを支持するY軸を有する
アンテナマウントにて使用される制御装置であって、水
平座標系における目標の方位φth及び仰角εthを入力す
る目標位置入力手段と、水平座標系における上記移動体
の方位φxdh と見なし又はφxdh に変換することが可能
な移動体方位データを入力する移動体方位入力手段と、
Az軸、X軸及びY軸各々の角度位置φxbd 、x及びyを
検出する機械軸角度位置検出手段と、上記移動体のロー
ル角rd 及びピッチ角pd を検出する移動体傾斜角検出
手段と、を備える制御装置において、 φth及び上記移動体方位データに基づき水平座標系にお
ける上記目標の相対方位φtbh を求め、φtbh 、rd
びpd に基づき移動体座標系における上記目標の相対方
位φtbd を求め、φtbd に対するφxbd の誤差Δφxtd
を示すAz軸制御用誤差信号を生成し、生成したAz軸制御
用誤差信号に基づきAz軸にΔφxtd を補償する方向の回
転を付与することにより、上記指向性アンテナのビーム
にて上記目標をその方位に関し追尾させるAz軸制御手段
と、 rd 、pd 、及びφxbd に基づきAz軸回転台座標系にお
ける上記移動体のロール角rx 及びピッチ角py を求
め、rx に対するxの誤差Δθx を示すX軸制御用誤差
信号及び少くともpy に基づき求めたyの誤差Δθy
示すY軸制御用誤差信号を生成し、生成したX軸制御用
誤差信号に基づきX軸にΔθx を補償する方向の回転を
付与することにより、上記指向性アンテナを上記移動体
のX軸回りの動揺に対抗して安定化し、生成したY軸制
御用誤差信号に基づきY軸にΔθyを補償する方向の回
転を付与することにより、上記ビームにて上記目標をそ
の仰角に関し追尾させかつ上記指向性アンテナを上記移
動体のY軸回りの動揺に対抗して安定化するX軸Y軸制
御手段と、 を備えることを特徴とする制御装置。
1. An Az axis disposed on a moving body so as to face a vertical direction when the moving body is not tilted, an X axis disposed on the Az axis so as to be horizontal when the moving body is not tilted, and orthogonal to the X axis. X to do
A control device used in an antenna mount having a Y-axis disposed on an axis and supporting a directional antenna, comprising target position input means for inputting a target azimuth φ th and an elevation angle ε th in a horizontal coordinate system. Moving body direction input means for inputting moving body direction data that can be regarded as the direction φ xdh of the moving body in the horizontal coordinate system or can be converted to φ xdh ,
Az axis, X-axis and Y-axis of each angular position phi xbd, a mechanical shaft angle position detecting means for detecting the x and y, the mobile inclination angle detection that detects a roll angle r d and the pitch angle p d of the moving object in the control apparatus comprising: means, and obtains a relative azimuth phi tbh of the target in the horizontal coordinate system based on phi th and the mobile orientation data, phi tbh, the target in the mobile coordinate system based on r d and p d error [Delta] [phi xtd of the determined relative orientation phi tbd, the phi xbd for phi tbd
By generating an Az axis control error signal indicating the above, by applying a rotation in the direction to compensate Δφ xtd to the Az axis based on the generated Az axis control error signal, the target with the beam of the directional antenna and Az axis control means for tracking respect to its orientation, r d, p d, and φ determine the roll angle r x and the pitch angle p y of the moving object in the Az-axis rotary table coordinate system based on xbd, of x for r x generates an error signal Y axis control indicating an error [Delta] [theta] y of y determined based on both the error signal and at least the X-axis control indicating an error [Delta] [theta] x p y, the X-axis based on the generated X-axis control error signal By providing rotation in a direction that compensates for Δθ x , the directional antenna is stabilized against fluctuations of the moving body around the X axis, and Δθ y is applied to the Y axis based on the generated Y axis control error signal. By imparting rotation in a direction that compensates for Control apparatus characterized by comprising: a X-axis Y-axis control means for stabilizing against the upset around the Y axis to bring up the tracking respect to its elevation to the target and the directional antenna the mobile at.
【請求項2】 移動体非傾斜時に鉛直上方向を向くよう
移動体に配設されたAz軸、移動体非傾斜時に水平になる
よう上記Az軸上に配設されたX軸、及び上記X軸に直交
するよう上記X軸上に配設され指向性アンテナを支持す
るY軸を有するアンテナマウントにて、使用される制御
装置であって、水平座標系における目標の方位φth及び
仰角εthを入力する目標位置入力手段と、水平座標系に
おける移動体の方位φxdh と見なし又はφxdh に変換す
ることが可能な移動体方位データを入力する移動体方位
入力手段と、Az軸、X軸及びY軸各々の角度位置
φxbd、x及びyを検出する機械軸角度位置検出手段
と、Az軸又はAz軸構造物に固定されX軸線回りの水準か
らの移動体の横傾斜角たるロール角rx 及びX軸線方向
の水準からの移動体の縦傾斜角たるピッチ角py を検出
する移動体傾斜角検出手段と、を備える制御装置におい
て、 φth及び上記移動体方位データに基づき水平座標系にお
ける上記移動体に対する上記目標の相対方位φtbh を求
め、φxbd 、rx及びpyに基づき水平座標系におけるAz
軸の仮想的な角度信号φxbh を求め、φtbh に対するφ
xbh の誤差Δφxtd を示すAz軸制御用誤差信号を生成
し、生成したAz軸制御用誤差信号に基づきAz軸にΔφ
xtd を補償する方向の回転を付与することにより、上記
指向性アンテナのビームにて上記目標をその方位に関し
追尾させるAz軸制御手段と、 rxに対するxの誤差Δθxを示すX軸制御用誤差信号及
び少くともpyに基づき求めたyの誤差Δθyを示すY軸
制御用誤差信号を生成し、生成したX軸制御用誤差信号
に基づきX軸にΔθxを補償する方向の回転を付与する
ことにより、上記指向性アンテナを上記移動体のX軸周
りの動揺に対抗して安定化し、生成したY軸制御用誤差
信号に基づきY軸にΔθyを補償する方向の回転を付与
することにより、上記ビームにて上記目標をその仰角に
関し追尾させかつ上記指向性アンテナを上記移動体のY
軸周りの動揺に対抗して安定化するX軸Y軸制御手段
と、 を備えることを特徴とする制御装置。
2. An Az axis arranged on the moving body so as to be directed vertically upward when the moving body is not inclined, an X axis arranged on the Az axis so as to be horizontal when the moving body is not inclined, and the X axis. A control device used in an antenna mount having a Y-axis disposed on the X-axis so as to be orthogonal to the axis and supporting a directional antenna, comprising a target azimuth φ th and an elevation angle ε th in a horizontal coordinate system. Target position input means for inputting moving object direction data which can be regarded as the direction φ xdh of the moving object in the horizontal coordinate system or can be converted to φ xdh , Az axis, X axis Mechanical axis angular position detecting means for detecting the angular position φ xbd , x and y of each of the Y axis and the Y axis, and the roll angle which is the lateral inclination angle of the moving body from the level fixed on the Az axis or the Az axis structure and about the X axis vertical inclination serving pitch of the moving body from the levels of r x and the X-axis line direction A control apparatus comprising: a movable body tilt angle detection means for detecting the angular p y, and calculates the relative azimuth phi tbh of the target with respect to the moving body in the horizontal coordinate system based on phi th and the mobile orientation data, phi xbd , Az in the horizontal coordinate system based on the r x and p y
Obtains a virtual angle signal phi XBH axis, for phi tbh phi
Generates an Az axis control error signal indicating the error Δφ xtd of xbh , and generates Δφ on the Az axis based on the generated Az axis control error signal.
Az-axis control means for causing the beam of the directional antenna to track the target with respect to its azimuth by imparting a rotation in a direction that compensates for xtd , and an X-axis control error indicating an error Δθ x of x with respect to r x imparting rotational direction to compensate for signal and at least p generates a Y-axis control error signal indicating the error [Delta] [theta] y of y determined based on y, [Delta] [theta] x in X-axis based on the generated X-axis control error signal By doing so, the directional antenna is stabilized against fluctuations of the moving body around the X axis, and rotation is applied to the Y axis in a direction to compensate for Δθ y on the basis of the generated Y axis control error signal. With this, the target is tracked with respect to the elevation angle by the beam, and the directional antenna is moved to Y of the moving body.
X-axis and Y-axis control means for stabilizing against oscillation around the axis.
【請求項3】 上記目標位置入力手段が、 上記指向性アンテナによる上記目標からの信号の受信状
態が所定水準を上回るまで、漸次更新しながら、φth
び/又はεthとして仮想値φtvh 及び/又はεtvh を入
力する目標位置探索手段と、 上記指向性アンテナによる上記目標からの信号の受信状
態が所定水準を上回ったときのφtvh 及び/又はεtvh
を始点としてφtvh 及び/又はεtvh を試行錯誤的にか
つ微小角ずつ更新しながら、φth及び/又はεthとして
φtvh 及び/又はεtvh を入力するステップトラック手
段と、 を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の制御装
置。
3. The target position input means, while gradually updating the reception state of a signal from the target by the directional antenna above a predetermined level, as a virtual value φ tvh and / or ε th as φ th and / or ε th Target position searching means for inputting ε tvh and / or tv tvh and / or ε tvh when a reception state of a signal from the target by the directional antenna exceeds a predetermined level.
Step tracking means for inputting φ tvh and / or ε tvh as φ th and / or ε th while updating φ tvh and / or ε tvh by trial and error and in small increments starting from The control device according to claim 1 or 2, wherein
JP14500997A 1997-06-03 1997-06-03 Three-axis controller for directional antenna Expired - Fee Related JP3428858B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14500997A JP3428858B2 (en) 1997-06-03 1997-06-03 Three-axis controller for directional antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14500997A JP3428858B2 (en) 1997-06-03 1997-06-03 Three-axis controller for directional antenna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10335917A true JPH10335917A (en) 1998-12-18
JP3428858B2 JP3428858B2 (en) 2003-07-22

Family

ID=15375343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14500997A Expired - Fee Related JP3428858B2 (en) 1997-06-03 1997-06-03 Three-axis controller for directional antenna

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3428858B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009284458A (en) * 2008-04-25 2009-12-03 Mitsubishi Electric Corp Antenna attitude control device
CN104864853A (en) * 2015-05-08 2015-08-26 同济大学 Method for detecting posture flutter of high resolution three linear array satellites along rail direction
CN115900755A (en) * 2022-08-30 2023-04-04 中国科学院上海天文台 Target pointing automatic correction method and target for realizing same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6495452B2 (en) 2015-07-07 2019-04-03 古野電気株式会社 antenna

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009284458A (en) * 2008-04-25 2009-12-03 Mitsubishi Electric Corp Antenna attitude control device
JP4535187B2 (en) * 2008-04-25 2010-09-01 三菱電機株式会社 Antenna attitude control device
CN104864853A (en) * 2015-05-08 2015-08-26 同济大学 Method for detecting posture flutter of high resolution three linear array satellites along rail direction
CN104864853B (en) * 2015-05-08 2017-06-13 同济大学 A kind of high-resolution three line scanner satellite along the attitude flutter of rail direction detection method
CN115900755A (en) * 2022-08-30 2023-04-04 中国科学院上海天文台 Target pointing automatic correction method and target for realizing same
CN115900755B (en) * 2022-08-30 2024-04-02 中国科学院上海天文台 Target pointing automatic correction method and target for realizing same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3428858B2 (en) 2003-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5922039A (en) Actively stabilized platform system
CA1223341A (en) Device for stabilising and aiming an antenna, more paricularly on a ship
JP3656575B2 (en) Satellite tracking antenna controller
CA1277401C (en) Method for determining the heading of an aircraft
CA1141008A (en) Autonomous navigation system
US8471762B2 (en) GNSS ultra-short baseline heading determination system and method
US8213803B2 (en) Method and system for laser based communication
US4334226A (en) Antenna system for satellite communication
JP2002158525A (en) Antenna controller for satellite tracking
RU2303229C1 (en) Method for formation of stabilization and homing signal of movable carrier and on-board homing system for its realization
SG190242A1 (en) A system and method for north finding
RU2488137C2 (en) Method for integrating direction finding signals of viewing object of inertial and radar discriminators and system for realising said method
JP3393025B2 (en) Three-axis controller for directional antenna
JP3428858B2 (en) Three-axis controller for directional antenna
US3432856A (en) Doppler inertial navigation system
Han et al. A fast SINS initial alignment method based on RTS forward and backward resolution
US3430238A (en) Apparatus for providing an accurate vertical reference in a doppler-inertial navigation system
JP2008281358A (en) Tracking antenna control apparatus
RU2009133042A (en) METHOD OF MANAGEMENT AND STABILIZATION OF MOBILE CARRIER, INTEGRATED SYSTEM AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION
JPH098533A (en) Antenna posture controller
JP3234546B2 (en) Triaxial controller for directional antenna
RU2375679C2 (en) Inertial-satellite navigation, orientation and stabilisation system
RU2387056C2 (en) Method to generate signals for inertial control over direction of antenna mirror towards stationary object of sighting with simultaneous generation of signals of independent self-guidance of movable object towards stationary object of signting during rotation of antenna base rigidly fixed inside stationary carrier housing spinning in bank and system to this end
JP4535187B2 (en) Antenna attitude control device
JP4963429B2 (en) Tracking antenna device, attitude angle estimation method and program thereof

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees