JPH11205213A - 空間航行体の送受信装置 - Google Patents

空間航行体の送受信装置

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JPH11205213A
JPH11205213A JP10007863A JP786398A JPH11205213A JP H11205213 A JPH11205213 A JP H11205213A JP 10007863 A JP10007863 A JP 10007863A JP 786398 A JP786398 A JP 786398A JP H11205213 A JPH11205213 A JP H11205213A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
computer
ground station
transmitter
spacecraft
Prior art date
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Pending
Application number
JP10007863A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Touki
茂 東木
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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  • Transceivers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 人工衛星等のいわゆる空間航行体から地上局
への通信において、所要の回線品質を確保し、かつ電波
法による電力束密度の規制を遵守することを目的とす
る。 【解決手段】 コンピュータにより地上局の方向及び地
上局との距離を計算し、アンテナ指向方向及び送信機出
力を適切に制御する。また、ビーコン波の受信方向の検
知やGPS受信装置により位置情報を用いることによ
り、コンピュータの計算結果を補正し、高精度な制御を
行うことを可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、人工衛星等いわ
ゆる空間航行体に搭載され、所要回線品質及び電波法の
規定を満足するようにアンテナ指向方向及び送信出力の
制御を行うことを可能にした送受信装置を提案するもの
である。
【0002】
【従来の技術】まず、図4と図5を用いて、従来のこの
種送受信装置について説明する。図4は空間航行体と地
上局の関係を示す。1は地球、2a、2bは前記空間航
行体で、地上局の真上にある場合を2a、地上局から見
て真上を除く地平線上にある場合を2bで示す。3は前
記空間航行体2から送信される電波を受信する地上局、
4は前記空間航行体2の飛行する軌道を示す。図5は図
4に示された空間航行体2に搭載される従来の送受信装
置を示す。5は図4に示された空間航行体2が、地球周
回軌道上にあるときの地球中心の方向を示す矢印、6は
空間航行体2に搭載される送信機、7は前記送信機6に
つながり、前記送信機7から出力される電波を地上へ向
けて放射するアンテナであり、前記矢印5の示す地球中
心方向にアンテナビーム軸が一致するように取り付けら
れる。従来の送信装置は、送信機6の送信出力がレベル
制御されず一定であるため、アンテナ7の利得パターン
のビーム方向によって、送信出力とアンテナ利得の和で
あるEIRPは変化する。矢印5の方向にアンテナ7か
ら放射される電波を受信する地上局があった場合、即ち
図4において空間航行体2が2aの位置にあったとき、
空間航行体2と地上局3との距離が最短となり、伝搬損
失が小さくなるため、この方向でのアンテナ利得が小さ
くても通信可能である。一方、図5の矢印8は矢印5で
示す地球中心方向から外れた方向を示しており、この矢
印8の方向にアンテナ7から放射される電波を受信する
地上局があった場合、即ち図4において空間航行体2が
2bの位置にあったとき、空間航行体2と地上局3との
距離が長くなり、伝播損失が大きくなるため、その方向
でのアンテナ利得を大きくして、伝播距離が短い場合と
等しい通信品質を得られるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】地上局は固定位置にあ
るため、空間航行体と地上局の距離が変化する。つま
り、図4において地上局3の位置は固定であるが、空間
航行体2は地球を周回しているため、空間航行体2が2
aの位置にあるときと2bの位置にあるときでは、地上
局までの距離が異なる。ところで、周回衛星の電波を受
信する地上局3のアンテナは、できるだけ高い利得で電
波を受信するため、一般に空間航行体2を追尾する機能
を持つ。従って、地上局3のアンテナ利得は電波の到来
方向にかかわらず一定であり、伝搬距離が長くなる方向
では、空間航行体2に搭載される送信装置のEIRPを
大きくする必要がある。しかし、所要の通信品質を得る
ため、最も伝搬距離の長いケースにEIRPを合わせて
しまうと、伝搬距離が短い場合に、電波法による最大電
力束密度の規制を越えてしまう可能性がある。従って、
所要の通信品質を確保し、かつ電波法を遵守するために
は、空間航行体の送信装置は地上局との距離の変化に応
じて、適切な強さの電波を放射するように制御する必要
がある。
【0004】また、空間航行体に搭載される観測センサ
の高精度化が進むに伴い、空間航行体から地上に伝送し
なければならないデータ量は増加する傾向にある、今
後、空間航行体からの大容量データ通信が必要となる可
能性がある。その場合、送信機の出力を上げるだけでな
く、アンテナの利得も大きくする必要が出てくる。前記
従来の技術で説明した、空間航行体に固定されたブロー
ドビームのアンテナは、高い利得を実現するには適して
いない方式である。そこで、今後、空間航行体からの通
信に高利得アンテナが必要となった場合、パラボラアン
テナのようなビーム幅の狭い、高い利得を得易いアンテ
ナ方式を用いることが必要となる。このようなアンテナ
の場合、ビーム幅が狭いため、アンテナを地上局方向へ
常に向けるためのポインティング制御が必要となる。
【0005】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためのものであり、空間航行体の送受信装置に、指向
制御の可能な高利得アンテナを用いると共に、常時適切
な強度で電波を放射することができるようにするもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明の送受信装置
は、空間航行体に搭載されるコマンド受信装置と、前記
コマンド受信装置が受信した地上からの空間航行体自身
の軌道情報を基に、空間航行体から見た地上局の方向及
び空間航行体と地上局との距離を計算するコンピュータ
と、前記コンピュータにつながり、前記コンピュータの
出力する空間航行体と地上局との距離に関する情報によ
って、出力を制御する回路を有する送信機と、前記送信
機につながり、前記送信機が出力する電波を地上へ放射
するアンテナと、前記アンテナ及び前記コンピュータに
つながり、前記コンピュータから出力される地上局の方
向に関する情報によって、前記アンテナの指向方向をオ
ープンループによって制御するアンテナ制御装置から構
成し、空間航行体と地上局との距離に応じて、適切な電
波を放射するように制御すると共に、アンテナを地上局
方向に指向制御して大容量データ通信に対応できるよう
にしたものである。
【0007】また、第2の発明の送受信装置は、空間航
行体に搭載されるコマンド受信装置と、前記コマンド受
信装置が受信した地上からの空間航行体自身の軌道情報
を基に、空間航行体から見た地上局の方向及び空間航行
体と地上局との距離を計算するコンピュータと、前記コ
ンピュータにつながり、前記コンピュータの出力する空
間航行体と地上局との距離に関する情報によって、出力
を制御する回路を有する送信機と、前記送信機につなが
り、前記送信機が出力する電波を地上へ放射するととも
に、前記地上局から送信されるビーコン波を受信するア
ンテナと、前記アンテナ及び前記コンピュータにつなが
り、前記コンピュータから出力される地上局の方向に関
する情報によって、前記アンテナの指向方向を制御する
とともに、前記アンテナが受信したビーコン波の到来方
向からフィードバックしてアンテナの指向方向を補正
し、また、ビーコン波の到来方向を前記コンピュータへ
フィードバックするアンテナ制御装置から構成し、空間
航行体と地上局との距離に応じて、適切な電波を放射す
るように制御すると共に、アンテナを地上局方向に指向
制御して大容量データ通信に対応できるようにしたもの
である。
【0008】また、第3の発明の送信装置は、第1の発
明の送受信装置を構成するコンピュータにGPS受信装
置を設け、前記GPS受信装置から出力される、空間航
行体自身の高精度な位置情報を前記コンピュータに取り
込み、前記位置情報から第1の発明において前記コンピ
ュータが計算した前記空間航行体と地上局の距離を補正
し、第1の発明における出力制御回路を有する送信機の
出力を高い精度に制御するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施形態1を示す送受信装置である。図において3は地
上局であって、空間航行体からの電波を受信する地上局
である。9はコマンド受信装置であって、地上から送信
される空間航行体の軌道情報を受信する装置である。1
0はコンピュータであって、コマンド受信機9が受信し
た軌道情報を基に、地上局3の方向及び空間航行体と地
上局3との距離を計算するコンピュータである。11は
送信機であって、コンピュータ10による地上局3との
距離の計算結果を基に送信出力を制御する送信機であ
る。12はアンテナであって、送信機11の出力する電
波を地上へ向けて放射するアンテナである。13はアン
テナ制御装置でコンピュータ10による地上局3の方向
の計算結果を基にアンテナの指向制御を行うアンテナ制
御装置である。14で示す実線は電波の流れであって、
送信機11が発信し、アンテナ12が放射する電波の流
れである。15で示す破線は制御信号等電波を除く信号
の流れである。図に示すように、コンピュータ10が算
出した地上局3との距離を基に送信機11の出力を制御
し、コンピュータ10が算出した地上局3の方向を基に
アンテナ制御装置13がアンテナ12をオープンループ
で制御する。
【0010】実施の形態2.図2はこの発明の実施形態
2を示す送受信装置である。図において3は地上局であ
って、空間航行体からの電波を受信する地上局である。
9はコマンド受信装置であって、地上から送信される空
間航行体の軌道情報を受信する装置である。10はコン
ピュータであって、コマンド受信機9が受信した軌道情
報を基に、地上局3の方向及び空間航行体と地上局3と
の距離を計算するコンピュータである。11は送信機で
あって、コンピュータ10による地上局3との距離の計
算結果を基に送信出力を制御する送信機である。12は
アンテナであって、送信機11の出力する電波を地上へ
向けて放射するとともに、地上局3から送られるビーコ
ン波を受信するアンテナである。13はアンテナ制御装
置でコンピュータ10による地上局の方向の計算結果を
基にアンテナの指向制御を行い、ビーコン波の到来方向
からフィードバックしてアンテナ指向方向の制御を行う
アンテナ制御装置である。14で示す実線は電波の流れ
であって、送信機11が発信し、アンテナ12が放射す
る電波の流れである。15で示す破線は制御信号等電波
を除く信号の流れである。16に示す線は地上局3から
送信されるビーコン波の流れである。図に示すように、
コンピュータ10が算出した地上局3との距離を基に送
信機11の出力を制御し、コンピュータ10が算出した
地上局3の方向及びアンテナ12が受信したビーコン波
の到来方向を基にアンテナ制御装置13がアンテナ12
をフィードバックで制御する。また、コンピュータ10
はアンテナ制御装置から出力されるビーコン波到来方向
を基に、空間航行体と地上局3との距離の計算結果を補
正し、送信機11の出力を制御する。
【0011】実施の形態3.図3はこの発明の実施形態
3を示す送受信装置である。図において3は地上局であ
って、空間航行体からの電波を受信する地上局である。
9はコマンド受信装置であって、地上から送信される空
間航行体の軌道情報を受信する装置である。10はコン
ピュータであって、コマンド受信機9が受信した軌道情
報を基に、地上局3の方向及び空間航行体と地上局3と
の距離を計算するコンピュータである。11は送信機で
あって、コンピュータ10による地上局3との距離の計
算結果を基に送信出力を制御する送信機である。12は
アンテナであって、送信機11の出力する電波を地上へ
向けて放射するアンテナである。13はアンテナ制御装
置でコンピュータ10による地上局3の方向の計算結果
を基にアンテナの指向制御を行うアンテナ制御装置であ
る。14で示す実線は電波の流れであって、送信機11
が発信し、アンテナ12が放射する電波の流れである。
15で示す破線は制御信号等電波を除く信号の流れであ
る。17はGPS受信装置であって、空間航行体自身の
高精度な位置情報をコンピュータへ出力するGPS受信
装置である。図に示すように、コンピュータ10は地上
から送られる軌道情報その他、GPS受信装置17が出
力する高精度な位置情報を基に地上局3の方向及び地上
局3との距離を計算し、送信機11の出力及びアンテナ
12の指向方向を制御する。
【0012】
【発明の効果】第1の発明によれば、コンピュータの算
出結果を基に送信機出力及びアンテナ指向方向を制御す
ることによって、所要の回線品質を維持すると共に電波
法を遵守するため、アンテナの指向方向と送信機の出力
を適切に制御することを可能にした。
【0013】また、第2の発明によれば、コンピュータ
の算出結果を基に送信機出力及びアンテナ指向方向を制
御し、また、ビーコン波の到来方向からアンテナ指向方
向をフィードバック制御すると共にコンピュータの算出
結果を補正することによって、所要の回線品質を維持す
ると共に電波法を遵守するため、アンテナの指向方向と
送信機の出力を適切に制御することを可能にした。
【0014】また、第3の発明によれば、コンピュータ
の算出結果を基に送信機出力及びアンテナ指向方向を制
御し、また、GPS受信装置から出力される位置情報に
よりコンピュータの算出結果を補正することによって、
所要の回線品質を維持すると共に電波法を遵守するた
め、アンテナの指向方向と送信機の出力を適切に制御す
ることを可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による送受信装置の実施形態1を示
す図である。
【図2】 この発明による送受信装置の実施形態2を示
す図である。
【図3】 この発明による送受信装置の実施形態3を示
す図である。
【図4】 空間航行体と地上局の関係を示す図である。
【図5】 従来の送信装置を示す図である。
【符号の説明】
1 地球、2 空間航行体、3 地上局、4 空間航行
体の軌道、5 地球中心の方向、6 出力レベルの制御
を行わない送信機、7 固定型のアンテナ、8地球中心
から外れた方向、9 コマンド受信装置、10 コンピ
ュータ、11送信機、12 アンテナ、13 アンテナ
制御装置、14 電波の流れ、15電波を除く信号の流
れ、16 ビーコン波の流れ、17 GPS受信装置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空間航行体に搭載され、地上局からの信
    号を受信するコマンド受信装置と、前記コマンド受信装
    置が受信した空間航行体の軌道情報を基に、空間航行体
    から見た地上局の方向及び地上局との距離を計算するコ
    ンピュータと、前記コンピュータにつながり、前記コン
    ピュータを算出した空間航行体と地上局との距離を基に
    送信出力を制御する送信機と、前記送信機につながり、
    前記送信機が出力する電波を地上へ放射するアンテナ
    と、前記アンテナ及び前記コンピュータにつながり、前
    記コンピュータが算出した地上局の方向を基に前記アン
    テナの指向方向を制御するアンテナ制御装置とを備えた
    空間航行体の送受信装置。
  2. 【請求項2】 空間航行体に搭載され、地上局からの信
    号を受信するコマンド受信装置と、前記コマンド受信装
    置が受信した空間航行体の軌道情報を基に、空間航行体
    から見た地上局の方向及び地上局との距離を計算するコ
    ンピュータと、前記コンピュータにつながり、前記コン
    ピュータの算出する空間航行体と地上局との距離を基に
    送信出力を制御する送信機と、前記送信機につながり、
    前記送信機が出力する電波を地上へ放射すると共に前記
    地上局から送信されるビーコン波を受信するアンテナ
    と、前記アンテナ及び前記コンピュータにつながり、前
    記コンピュータが算出した地上局の方向を基に前記アン
    テナの指向方向を制御及びビーコン波の到来方向からフ
    ィードバックして前記アンテナの指向方向の補正を行
    い、かつ、ビーコン波の到来方向を前記コンピュータに
    出力するアンテナ制御装置とを備えた空間航行体の送受
    信装置。
  3. 【請求項3】 GPS受信装置を設け、前記GPS受信
    装置から出力される、空間航行体自身の位置情報を前記
    コンピュータに取り込み、前記位置情報から前記コンピ
    ュータが算出した地上局の方向及び前記地上局との距離
    を補正し、アンテナの指向方向及び前記送信機の送信出
    力を制御するようにしたことを特徴とする請求項1記載
    の空間航行体の送受信装置。
JP10007863A 1998-01-19 1998-01-19 空間航行体の送受信装置 Pending JPH11205213A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001127682A (ja) * 1999-10-25 2001-05-11 Mitsubishi Electric Corp 通信装置
JP2010147921A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Toshiba Corp 航空機通信システムと機上搭載装置及び地上ゲートウェイ局装置
CN112118022A (zh) * 2020-09-13 2020-12-22 中国运载火箭技术研究院 一种箭上集成化综合射频系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001127682A (ja) * 1999-10-25 2001-05-11 Mitsubishi Electric Corp 通信装置
JP2010147921A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Toshiba Corp 航空機通信システムと機上搭載装置及び地上ゲートウェイ局装置
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