JPH11326477A - Antenna control device and antenna control method - Google Patents

Antenna control device and antenna control method

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JPH11326477A
JPH11326477A JP10128346A JP12834698A JPH11326477A JP H11326477 A JPH11326477 A JP H11326477A JP 10128346 A JP10128346 A JP 10128346A JP 12834698 A JP12834698 A JP 12834698A JP H11326477 A JPH11326477 A JP H11326477A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna control device by which radio wave from an artificial satellite, even an artificial satellite operating on an inclined orbit, can be acquired in a short time. SOLUTION: A search region, by which a region to be searched is shown, relative to an artificial satellite operating on an inclined orbit, is inputted from the outside, and a preferable search pattern is decided by a search pattern decision means 22 based on the search region. As for the search pattern, an elliptic shape pattern or a linear folded type pattern is selected. Especially, in the case that the search region is a quadrilateral, search times required by respective search patterns are calculated and a search pattern requiring a shorter search time is decided. A concrete command angle of an antenna is produced by an antenna command angle generation means 24 based on the decided search pattern. The command angle is provided to an antenna 28 through an antenna drive means 26, to thereby enable to rapidly search the inside of the search region.

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、衛星通信地球局に
関する。特に、その地球局において用いられるアンテナ
の制御装置及び制御方法に関する。
[0001] The present invention relates to a satellite communication earth station. In particular, the present invention relates to an antenna control device and control method used in the earth station.

【0002】[0002]

【従来の技術】いわゆる静止衛星を用いた衛星通信が広
く利用されている。この静止衛星は、地球上から見て静
止しているように見えるため、その地球局のアンテナの
向きをその静止衛星の存在する方位に向ければ、衛星と
地球局との間の通信を行うことができる。
2. Description of the Related Art Satellite communications using so-called geostationary satellites are widely used. Since this geostationary satellite appears to be stationary when viewed from the earth, communication between the satellite and the earth station can be performed by pointing the antenna of the earth station to the direction where the geostationary satellite exists. Can be.

【0003】しかしながら、静止衛星によっては、静止
精度が悪い衛星もあり、また地球局のアンテナの向きに
も誤差が生じる場合が考えられる。
[0003] However, some geostationary satellites have poor geostationary accuracy, and errors may occur in the direction of the antenna of the earth station.

【0004】従って、衛星通信を開始しようとする際
に、アンテナの向きを所定のパターンで変化させ、静止
衛星の位置を捕捉することが従来から行われている。
[0004] Therefore, when starting satellite communication, the direction of the antenna is changed in a predetermined pattern to capture the position of the geostationary satellite.

【0005】アンテナの指向方向を変化させるパターン
としては、いわゆる渦巻き状のパターンが広く利用され
ている。図16(1)(2)には、この従来の渦巻き状
のパターンの様子を表す説明図(グラフ)が示されてい
る。これらのグラフは、アンテナの指向方向が変化する
パターンを表すグラフである。このグラフにおいて、横
軸はアジマス軸であり、縦軸はエレベーション軸であ
る。そして、このグラフの原点は、これから捕捉しよう
とする静止衛星の本来存在すべき位置である。すなわ
ち、この静止衛星のいわゆる静止精度が良好である場合
には、アンテナの指向方向をこのグラフの原点に向けれ
ば、その静止衛星からの電波を受信することができるは
ずである。しかしながら、上述したように、静止精度の
良好ではない静止衛星においては、静止衛星の位置がこ
の原点からずれている場合が生じる。
As a pattern for changing the directivity of the antenna, a so-called spiral pattern is widely used. FIGS. 16A and 16B are explanatory diagrams (graphs) showing the state of the conventional spiral pattern. These graphs are graphs showing patterns in which the directivity direction of the antenna changes. In this graph, the horizontal axis is the azimuth axis, and the vertical axis is the elevation axis. The origin of this graph is the position where the geostationary satellite to be acquired should exist. That is, when the so-called geostationary accuracy of the geostationary satellite is good, the radio wave from the geostationary satellite should be able to be received by directing the direction of the antenna to the origin of the graph. However, as described above, in a geostationary satellite having poor geostationary accuracy, the position of the geostationary satellite may be shifted from the origin.

【0006】図16(1)に示されているパターンにお
いては、まずアンテナの指向方向を原点に向ける。次
に、この図に示されているようにこの原点を中心として
アンテナの指向方向を渦巻き状に動かしていくのであ
る。このように、アンテナの指向方向を、原点を中心と
して螺旋状に外に向けて変化させていき、最も静止衛星
からの電波を強く受信できるような方位を探索するので
ある。そして、最終的に、静止衛星からの電波を最も強
く受信できる方位にアンテナの指向方向を向けるのであ
る。
In the pattern shown in FIG. 16A, first, the directivity direction of the antenna is directed to the origin. Next, as shown in this figure, the directional direction of the antenna is spirally moved about this origin. In this way, the directional direction of the antenna is changed outward in a helical manner with the origin at the center, and an azimuth that can receive the strongest radio wave from the geostationary satellite is searched. Finally, the direction of the antenna is directed to the direction in which the radio wave from the geostationary satellite can be received most strongly.

【0007】さらに、アンテナ(を駆動する駆動装置の
構造)によっては、図16(1)に示されているような
滑らかな渦巻き状の動きが困難な場合も想定される。そ
のような場合には、図16(2)に示されているように
四角形状の渦巻きによるパターンが利用される。このパ
ターンは、この図に示されているようにアンテナの指向
方向がアジマス軸に平行な動きか、またはエレベーショ
ン軸と平行な動きのいずれか一方の動きしか利用してい
ない。そのため、アジマス軸方向の動きと、エレベーシ
ョン軸方向の動きを同時に制御する必要がなくなり、ア
ンテナの指向方向を変化制御が簡易なものとなってい
る。この図16(2)に示されている指向方向の変化パ
ターンにおいても、通信開始時においてはまずアンテナ
を原点方向に向け、そこから徐々に外側にアンテナの指
向方向を変化させていくのである。
Further, depending on the antenna (the structure of the driving device for driving the antenna), a case in which a smooth spiral movement as shown in FIG. In such a case, a rectangular spiral pattern is used as shown in FIG. In this pattern, as shown in this figure, only the movement of the antenna in the direction parallel to the azimuth axis or the movement parallel to the elevation axis is used. Therefore, it is not necessary to control the movement in the azimuth axis direction and the movement in the elevation axis direction at the same time, and the control for changing the directing direction of the antenna is simplified. In the change pattern of the directivity shown in FIG. 16B, the antenna is first directed toward the origin at the start of communication, and the directivity of the antenna is gradually changed outward from the direction.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術においては、まずアンテナの指向方向をその静止衛星
が本来位置する方向に向け、そこを原点として渦巻き状
にアンテナの指向方向を変化させることにより、徐々に
いわばサーチ領域を広げていった。そして最も静止衛星
からの電波を強く受信する方向にアンテナの指向方向を
最終的に向けていたのである。
As described above, in the prior art, the directivity of the antenna is first directed to the direction where the geostationary satellite is originally located, and the directivity of the antenna is changed in a spiral from the origin. As a result, the search area was gradually expanded. Then, the directional direction of the antenna was ultimately directed to the direction in which the radio wave from the geostationary satellite was most strongly received.

【0009】このようなアンテナの制御方法は、静止精
度が極めて良好な静止衛星に対しては好ましい結果をも
たらす。すなわち迅速に静止衛星の捕捉をすることがで
きるのである。
[0009] Such a method of controlling an antenna brings about a favorable result for a geostationary satellite having extremely good geostationary accuracy. That is, it is possible to quickly capture a geostationary satellite.

【0010】ところが、近年いわゆる傾斜軌道運用して
いる人工衛星がしばしば利用されている。上記従来のア
ンテナの制御方法は、このような傾斜軌道運用している
人工衛星に対しては捕捉効率が悪いという問題があっ
た。
However, in recent years, artificial satellites operating in so-called inclined orbits are often used. The above-described conventional antenna control method has a problem that the acquisition efficiency is poor for such artificial satellites operating in inclined orbits.

【0011】この問題について以下詳細に説明する。こ
の問題を説明する説明図が図17に示されている。この
図においては、人工衛星の動く軌道が、傾斜軌道10で
表されている。人工衛星は、この傾斜軌道10上を動い
ているため、人工衛星の正確な方向を知るために、アン
テナの指向方向を何らかのパターンに基づいて変化させ
て、人工衛星の上記正確な方向を調べる必要がある。
[0011] This problem will be described in detail below. An explanatory diagram for explaining this problem is shown in FIG. In this figure, the moving orbit of the artificial satellite is represented by the inclined orbit 10. Since the artificial satellite is moving on the inclined orbit 10, it is necessary to change the directing direction of the antenna based on some pattern to check the exact direction of the artificial satellite in order to know the exact direction of the artificial satellite. There is.

【0012】さて、このような傾斜軌道運用している人
工衛星に対し例えば従来の図16(1)に示されている
ような渦巻き状のパターンによるサーチ動作を行うと、
アンテナの指向方向が傾斜軌道10の近傍である場合に
は有効なサーチ動作となると考えられるが、アンテナの
指向方向が傾斜軌道10から遠く離れている部分はほと
んどサーチをする意味がないと考えられる。図17にお
いては、このように傾斜軌道10から遠い領域が無駄領
域12として示されている。このように、従来の渦巻き
状のパターンでは、無駄なサーチ動作を行ってしまい、
迅速な人工衛星の捕捉を行うことが困難であった。
By performing a search operation using a spiral pattern as shown in FIG. 16 (1) with respect to an artificial satellite operating in such an inclined orbit, for example, as shown in FIG.
It is considered that an effective search operation is performed when the pointing direction of the antenna is in the vicinity of the inclined trajectory 10, but it is considered that there is almost no point in searching where the pointing direction of the antenna is far away from the inclined trajectory 10. . In FIG. 17, a region far from the inclined trajectory 10 is shown as a waste region 12. Thus, in the conventional spiral pattern, a useless search operation is performed,
It was difficult to capture satellites quickly.

【0013】本発明は、係る課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は傾斜軌道運用を行っている静止衛星や
位置精度が悪い人工衛星等を迅速に捕捉することができ
るアンテナ制御装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an antenna control apparatus capable of quickly capturing a geostationary satellite operating in an inclined orbit or an artificial satellite having poor position accuracy. It is to be.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、人工衛星が発
した電波をサーチすることによって、前記人工衛星の方
位を捕捉し、前記捕捉した方位にアンテナを向けるアン
テナ制御装置において、前記サーチの対象となるサーチ
領域を入力するサーチ領域入力手段と、前記サーチ領域
の形状に基づいて、前記アンテナが前記サーチ領域をサ
ーチするパターンであるサーチパターンを決定するサー
チパターン決定手段と、前記決定したサーチパターンに
基づき、前記アンテナに指示すべきアンテナの方位角度
を生成するアンテナ指令方位角度生成手段と、前記アン
テナ方位角度に基づき、前記アンテナを駆動するアンテ
ナ駆動手段と、を含むことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an antenna control device for capturing the direction of the artificial satellite by searching for a radio wave emitted by the artificial satellite, and pointing the antenna to the captured direction. Search area input means for inputting a target search area; search pattern determining means for determining a search pattern that is a pattern in which the antenna searches the search area based on a shape of the search area; An antenna command azimuth angle generating means for generating an azimuth angle of an antenna to be instructed to the antenna based on a pattern, and an antenna driving means for driving the antenna based on the antenna azimuth angle. It is.

【0015】本発明は、前記サーチパターン決定手段
は、入力した前記サーチ領域が丸形又は楕円形である場
合には、サーチパターンとして楕円形パターンを決定す
ることを特徴とするものである。
The present invention is characterized in that the search pattern determining means determines an elliptical pattern as a search pattern when the input search area is round or elliptical.

【0016】本発明は、前記サーチパターン決定手段
は、入力した前記サーチ領域が四角形である場合には、
2以上のサーチパターンによって前記サーチ領域をサー
チするのに要する時間を計算し、最もサーチ時間の短い
前記サーチパターンを選択することを特徴とするもので
ある。
[0016] In the present invention, the search pattern determining means may be arranged such that, when the input search area is rectangular,
A time required for searching the search area by two or more search patterns is calculated, and the search pattern having the shortest search time is selected.

【0017】本発明は、前記2以上のサーチパターンに
は、楕円形パターン及び直線折り返しパターンを含むこ
とを特徴とするものである。
The present invention is characterized in that the two or more search patterns include an elliptical pattern and a straight folded pattern.

【0018】本発明は、前記アンテナで受信した前記人
工衛星からの受信レベルの強度によって、サーチ終了タ
イミングを判定するサーチ終了判定手段と、を含むこと
を特徴とするものである。
The present invention is characterized in that it includes a search end determining means for determining a search end timing based on the intensity of a reception level from the artificial satellite received by the antenna.

【0019】本発明は、軌道上での位置ドリフトが大き
い前記人工衛星の方位を捕捉するために、前記サーチパ
ターン決定手段は、サーチ範囲の一部が重畳しており、
サーチ動作の最中に、既にサーチされた範囲の一部を再
びサーチしうるようなサーチパターンを決定することを
特徴とするものである。
According to the present invention, in order to capture the azimuth of the artificial satellite having a large positional drift in orbit, the search pattern determining means includes a part of a search range superimposed,
During a search operation, a search pattern that allows a part of the already searched range to be searched again is determined.

【0020】本発明は、前記アンテナ駆動手段は、アン
テナの指向方向が前記サーチ領域からはみ出していると
きには、前記アンテナを高速で駆動することを特徴とす
るものである。
According to the present invention, the antenna driving means drives the antenna at a high speed when the directional direction of the antenna is out of the search area.

【0021】本発明は、前記アンテナ指令角度生成手段
は、生成したアンテナの指令角度が、前記サーチ領域か
らはみ出したときには、次に前記サーチ領域に進入する
位置の方位角度を前記指令角度として生成することを特
徴とするものである。
In the present invention, when the command angle of the generated antenna is out of the search area, the antenna command angle generating means generates the azimuth angle of the next position to enter the search area as the command angle. It is characterized by the following.

【0022】本発明は、所定のサーチパターンでアンテ
ナの指向方向を動かして、前記アンテナが人工衛星から
の電波を受信し得る状態にする第1ステップと、前記第
1ステップにおいて、前記アンテナが前記人工衛星から
の電波を受信しうる状態が達成された後、前記アンテナ
の指向方向を所定量所定方向に移動させて、前記人工衛
星からの電波をより強く受信する方位を見いだす第2ス
テップと、を含むことを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a first step in which the directional direction of the antenna is moved in a predetermined search pattern so that the antenna can receive radio waves from artificial satellites. After a state in which radio waves from an artificial satellite can be received is achieved, the pointing direction of the antenna is moved in a predetermined direction by a predetermined amount, and a second step of finding an azimuth in which the radio waves from the artificial satellite are more strongly received, It is characterized by including.

【0023】本発明は、前記第2ステップは、前記アン
テナの指向方向を、アジマス軸方向に±d(dは正の実
数)角度移動させて、前記人工衛星からの電波をより強
く受信しうる方位を見いだすことを特徴とするものであ
る。
In the present invention, in the second step, the directivity direction of the antenna is shifted by ± d (d is a positive real number) in the azimuth axis direction so that the radio wave from the artificial satellite can be received more strongly. It is characterized by finding the direction.

【0024】本発明は、前記第2ステップは、前記アン
テナの指向方向を、エレベーション軸方向に±d(dは
正の実数)角度移動させて、前記人工衛星からの電波を
より強く受信しうる方位を見いだすことを特徴とするも
のである。
According to the present invention, in the second step, the pointing direction of the antenna is shifted by ± d (d is a positive real number) in the elevation axis direction to receive radio waves from the artificial satellite more strongly. It is characterized by finding a possible direction.

【0025】本発明は、前記dは、前記アンテナが前記
人工衛星からの電波を受信しうるビーム領域中の前記ア
ンテナの指向方向からの最大角度より大きい数であるこ
とを特徴とするものである。
In the present invention, d is a number greater than the maximum angle from the directional direction of the antenna in a beam area in which the antenna can receive radio waves from the artificial satellite. .

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面に基づいて説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】実施の形態1.本実施の形態1におけるア
ンテナ制御装置は、外部からサーチ領域を与えられ、こ
の与えられたサーチ領域の中をサーチするものである。
換言すれば、与えられたサーチ領域の内部でアンテナの
指向方向を変化させ、サーチ領域の中のどの方位に静止
衛星(以下、単に衛星と呼ぶ)があるかを検出しようと
するものである。
Embodiment 1 The antenna control apparatus according to the first embodiment is provided with a search area from the outside, and searches in the given search area.
In other words, the pointing direction of the antenna is changed inside a given search area, and an attempt is made to detect in which direction in the search area the geostationary satellite (hereinafter simply referred to as a satellite) is located.

【0028】このように、本実施の形態1においては外
部からサーチ領域が与えられることを前提にしている。
このサーチ領域の例が図1に示されている。例えば、図
1(1)には傾斜軌道運用を行っている衛星の存在する
領域の近似として楕円形状を利用する場合の例が示され
ている。この図においては、衛星の存在する領域、すな
わちサーチ領域14がグラフ上の方位として表されてい
る。この図1(1)に示されているグラフは、横軸がア
ジマス軸であり、縦軸がエレベーション軸である。この
ように、アジマス軸及びエレベーション軸からなる座標
系は、しばしばアンテナ座標系と呼ばれる。
As described above, in the first embodiment, it is assumed that the search area is provided from the outside.
An example of this search area is shown in FIG. For example, FIG. 1A shows an example in which an elliptical shape is used as an approximation of a region where a satellite performing an inclined orbit operation exists. In this figure, the region where the satellite exists, that is, the search region 14 is represented as the azimuth on the graph. In the graph shown in FIG. 1A, the horizontal axis is the azimuth axis, and the vertical axis is the elevation axis. Thus, a coordinate system including the azimuth axis and the elevation axis is often called an antenna coordinate system.

【0029】また、傾斜軌道運用を行っている衛星は、
良好に位置制御が行われている従来の衛星に比べて緯度
方向の位置が変動する。従って、このような衛星の存在
し得る領域(サーチ領域14)としては、図1(2)に
示されているような傾いた長方形で近似を行うのも好ま
しい。この図1(2)に示されているグラフも、横軸が
アジマス軸であり、縦軸がエレベーション軸であるアン
テナ座標系上のグラフである。ここに示されているサー
チ領域14は、長方形で表されている。
The satellites operating in inclined orbit are:
The position in the latitudinal direction fluctuates as compared with a conventional satellite in which position control is well performed. Therefore, it is also preferable to perform approximation with a tilted rectangle as shown in FIG. 1 (2) as a region where such a satellite can exist (search region 14). The graph shown in FIG. 1 (2) is also a graph on the antenna coordinate system in which the horizontal axis is the azimuth axis and the vertical axis is the elevation axis. The search area 14 shown here is represented by a rectangle.

【0030】本実施の形態1に係るアンテナ制御装置
は、このように楕円形状や長方形形状で近似されたサー
チ領域14を外部から供給され、それに基づいてアンテ
ナを駆動しアンテナの指向方向を変化させるものであ
る。
The antenna control apparatus according to the first embodiment is supplied with the search area 14 approximated by an ellipse or a rectangle from the outside, drives the antenna based on the search area 14, and changes the direction of the antenna. Things.

【0031】図1に示されている例においては楕円形状
(図1(1))と四角形状(図1(2))についてのみ
示したが、衛星の軌道を近似できればその他の形状を有
するサーチ領域14でももちろん構わない。
In the example shown in FIG. 1, only the elliptical shape (FIG. 1 (1)) and the quadrangular shape (FIG. 1 (2)) are shown. The area 14 may of course be used.

【0032】さて、本実施の形態1に係るアンテナ制御
装置の構成ブロック図が図2に示されている。図2に示
されているように、このアンテナ制御装置は、まず上記
サーチ領域14を入力するサーチ領域入力手段20を備
えている。このサーチ領域14とは、上で述べたように
衛星の存在する領域であり、具体的には図1に示されて
いるように楕円形や長方形などの形状で表される領域で
ある。このようなサーチ領域14は、例えば長方形の場
合には各頂点の座標によってそのサーチ領域14が定義
されている。また、例えば楕円の場合にはサーチ領域1
4は焦点の座標などで表されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the antenna control apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the antenna control device includes a search area input means 20 for inputting the search area 14 first. The search area 14 is an area where the satellite exists as described above, and specifically, is an area represented by an ellipse or a rectangle as shown in FIG. For example, in the case of a rectangle, the search area 14 is defined by the coordinates of each vertex. For example, in the case of an ellipse, the search area 1
Reference numeral 4 denotes the coordinates of the focal point.

【0033】サーチパターン決定手段22は、上記サー
チ領域入力手段20が入力したサーチ領域14の種類に
基づきサーチパターンを決定する。
The search pattern determining means 22 determines a search pattern based on the type of the search area 14 input by the search area input means 20.

【0034】本実施の形態1において特徴的なことは、
サーチパターン決定手段22がサーチ領域14の形状の
種類に基づきサーチパターンの種類を決定したことであ
る。サーチ領域14の種類に応じてサーチパターンの種
類も決定したため、無駄なくサーチ領域14の中のサー
チを行うことができ、迅速に衛星を捕捉することができ
るのである。
The features of the first embodiment are as follows.
That is, the search pattern determining means 22 determines the type of the search pattern based on the type of the shape of the search area 14. Since the type of the search pattern is also determined according to the type of the search area 14, the search in the search area 14 can be performed without waste, and the satellite can be quickly acquired.

【0035】アンテナ指令角度生成手段24は、サーチ
パターン決定手段22が決定したサーチパターンに基づ
きアンテナの指向方向を指令する角度であるアンテナ指
令角度の生成を行う。この指令角度は、具体的には今ま
で説明してきたようにアンテナ座標系上の角度で表され
る。すなわちアジマス軸及びエレベーション軸によって
指令角度は決定されている。
The antenna command angle generating means 24 generates an antenna command angle which is an angle for commanding the directional direction of the antenna based on the search pattern determined by the search pattern determining means 22. This command angle is specifically expressed as an angle on the antenna coordinate system as described above. That is, the command angle is determined by the azimuth axis and the elevation axis.

【0036】アンテナ駆動手段26は、アンテナ指令角
度生成手段24が生成した角度にアンテナの指向方向を
向けるようにアンテナ28を駆動する。
The antenna driving means 26 drives the antenna 28 so as to direct the directional direction of the antenna to the angle generated by the antenna command angle generating means 24.

【0037】また、サーチ終了判定手段30は、アンテ
ナ28において受信された衛星信号の受信レベルを常に
監視している。この監視に基づき、アンテナ28がその
指向方向を衛星に向けることができたと判断した場合に
は、サーチ終了判定手段30は、サーチを終了させるた
めに所定のコントロール信号をアンテナ駆動手段26な
どに供給する。このコントロール信号を受信すると、ア
ンテナ指令角度生成手段24は新たに指令角度を生成す
ることを中止する。また、コントロール信号を受信する
と、アンテナ駆動手段26はアンテナ28を駆動するの
を停止する。
Further, the search end determining means 30 constantly monitors the reception level of the satellite signal received by the antenna 28. When it is determined based on this monitoring that the antenna 28 has been able to direct its pointing direction to the satellite, the search end determining means 30 supplies a predetermined control signal to the antenna driving means 26 and the like in order to end the search. I do. Upon receiving this control signal, the antenna command angle generating means 24 stops generating a new command angle. When receiving the control signal, the antenna driving unit 26 stops driving the antenna 28.

【0038】さて、本実施の形態1に係るアンテナ制御
装置において特徴的なことは、供給されたサーチ領域1
4の種類に基づきサーチパターン決定手段22がサーチ
パターンの種類を決定することである。具体的な決定の
手法を以下に説明する。
The characteristic of the antenna control apparatus according to the first embodiment is that the supplied search area 1
That is, the search pattern determining means 22 determines the type of the search pattern based on the four types. A specific method of determination will be described below.

【0039】本実施の形態1に係るアンテナ制御装置は
2種類のサーチパターンを備えている。すなわち、サー
チパターン決定手段22はサーチ領域の形状に基づきこ
の2種類のサーチパターンのうちいずれかを選択するの
である。この2種類のサーチパターンが図3(1)及び
(2)に示されている。図3(1)に示されているサー
チパターンは楕円形のサーチパターンである。また図3
(2)に示されているサーチパターンは、直線折返し型
のサーチパターンである。サーチパターン決定手段22
は、入力されたサーチ領域14に基づき、図3に示され
た2種類のサーチパターンのうちいずれかを選択するの
である。この具体的な選択方法の説明図が図4に示され
ている。図4に示されているように、与えられたサーチ
領域14の形状が丸形もしくは楕円形であった場合に
は、図3(1)に示されているように楕円形パターンを
サーチパターンとして選択する。これは、サーチ領域1
4が丸形や楕円形である場合には、直線折返し型パター
ンは明らかに不適切だからである。
The antenna control apparatus according to the first embodiment has two types of search patterns. That is, the search pattern determining means 22 selects one of the two types of search patterns based on the shape of the search area. These two types of search patterns are shown in FIGS. 3 (1) and (2). The search pattern shown in FIG. 3A is an elliptical search pattern. FIG.
The search pattern shown in (2) is a straight-turning type search pattern. Search pattern determining means 22
Selects one of the two types of search patterns shown in FIG. 3 based on the input search area 14. An explanatory diagram of this specific selection method is shown in FIG. As shown in FIG. 4, when the shape of the given search area 14 is round or elliptical, an elliptical pattern is used as a search pattern as shown in FIG. select. This is search area 1
If 4 is round or elliptical, the straight folded pattern is clearly inappropriate.

【0040】次に、与えられたサーチ領域の形状が四角
形である場合には、図3(1)及び(2)に示されてい
るサーチパターンの双方でサーチに必要な時間の計算を
まずしてみる。まず、楕円形パターンによってサーチを
行った場合にそのサーチ領域14の全領域をサーチする
のに要する時間を計算する。このサーチ動作は、四角形
のサーチ領域14の中心から開始し、サーチ領域14の
全領域のサーチが完了するまでの時間を計算する。
Next, when the shape of the given search area is a quadrangle, the calculation of the time required for the search is first performed for both of the search patterns shown in FIGS. 3 (1) and 3 (2). Try. First, when a search is performed using an elliptical pattern, the time required to search the entire search area 14 is calculated. This search operation starts from the center of the rectangular search area 14 and calculates the time until the search of the entire search area 14 is completed.

【0041】次に、直線折返し型パターンをサーチパタ
ーンとした場合に四角形のサーチ領域の全領域をサーチ
するのに必要な時間の計算を行う。このサーチパターン
によるサーチは、四角形のサーチ領域14の左隅の頂点
から開始する。
Next, when the straight folded pattern is used as the search pattern, the time required to search the entire rectangular search area is calculated. The search based on this search pattern starts from the vertex at the left corner of the rectangular search area 14.

【0042】このようにして、楕円形パターンと直線折
返し型パターンとの2種類のパターンにおいてサーチに
要する時間を計算し、いずれか短い時間でサーチができ
た方のサーチパターンを選択するのである。サーチパタ
ーン決定手段22は、以上のような処理により、与えら
れたサーチ領域14に対して適切なサーチパターンを選
択する。
In this way, the time required for the search is calculated for the two types of patterns, the elliptical pattern and the linear folded pattern, and the search pattern that can be searched in a shorter time is selected. The search pattern determining means 22 selects an appropriate search pattern for the given search area 14 by the above processing.

【0043】このようにして、サーチパターン決定手段
22が楕円形パターンもしくは直線折返し型パターンの
いずれかを決定する。次に、アンテナ指令角度生成手段
24が、この決定されたパターンに基づき具体的にアン
テナ28に指令する角度を生成する。具体的な角度の生
成の手法を以下説明する。
In this way, the search pattern determining means 22 determines either the elliptical pattern or the linear folded pattern. Next, the antenna command angle generation means 24 generates an angle to specifically command the antenna 28 based on the determined pattern. A specific method of generating an angle will be described below.

【0044】図5には、楕円形パターンがサーチパター
ン決定手段22により決定された場合にアンテナ28に
供給するサーチパターンの具体的な指令角度を生成する
手法の説明図が示されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of generating a specific command angle of a search pattern to be supplied to the antenna 28 when the elliptical pattern is determined by the search pattern determining means 22.

【0045】同図に示されているように、この楕円形パ
ターンは供給されたサーチ領域14の中心座標をまずア
ンテナ28に対して供給する。この結果、アンテナ28
の指向方向はサーチ領域14の中心を向くことになる。
As shown in the figure, the elliptical pattern first supplies the supplied center coordinates of the search area 14 to the antenna 28. As a result, the antenna 28
Is directed toward the center of the search area 14.

【0046】次に、アンテナ28が衛星からの電波を認
識できる領域であるビーム領域40の長径分だけアンテ
ナ28をアジマス方向に移動させる。これによって、ア
ンテナ28の指向方向はサーチ領域14の中心方向から
長径分だけずれた方向を向く。
Next, the antenna 28 is moved in the azimuth direction by the length of the beam area 40 in which the antenna 28 can recognize radio waves from the satellite. As a result, the pointing direction of the antenna 28 is shifted from the center direction of the search area 14 by the length of the major axis.

【0047】そして次に、与えられたサーチ領域14の
中心に対してアンテナ28のビーム領域40を所定の比
率の楕円軌道を描くように1回転させるのである。この
楕円軌道は、ビーム領域40の楕円の比率と同じ比率を
要する楕円軌道である。
Next, the beam area 40 of the antenna 28 is rotated once with respect to the center of the given search area 14 so as to draw an elliptical orbit at a predetermined ratio. This elliptical orbit is an elliptical orbit requiring the same ratio as the ratio of the ellipse in the beam area 40.

【0048】ここで、ビーム領域40が楕円となること
について説明しよう。衛星からの電波を認識できる領域
であるビーム領域40は、一般のアンテナ28において
は基本的には円形となる場合が多い。しかしながら、本
文で示しているようにアジマス軸とエレベーション軸か
らなるアンテナ座標系においてこのビーム領域を表示す
るとエレベーション軸側が詰った形となりグラフ上では
楕円形を成す。この詰る比率は、仰角が大きくなればな
るほど大きくなる。より正確に言えば、このビーム領域
40の長径aと、短径bとの間には、仰角をθとする
と、a=b/cosθという関係にある。ビーム領域4
0がこのような形になることは、従来から良く知られて
いることである。
Here, the fact that the beam area 40 becomes elliptical will be described. The beam area 40, which is an area in which radio waves from a satellite can be recognized, is often basically circular in a general antenna 28. However, when this beam area is displayed in the antenna coordinate system composed of the azimuth axis and the elevation axis as shown in the text, the elevation axis side becomes a closed shape, and forms an ellipse on the graph. The clogging ratio increases as the elevation angle increases. More precisely, if the elevation angle is θ, the relationship between the major axis a and the minor axis b of the beam region 40 is a = b / cos θ. Beam area 4
It is well known that 0 takes such a form.

【0049】このように、ビーム領域40の長径aと短
径bとの間の比率は仰角θによって変化する。従って、
楕円形パターンによりサーチを行う場合にも仰角が変化
するにつれてビーム領域40の短径bと長径aとの比率
は変化するが、本実施の形態1においては与えられたサ
ーチ領域の中心点における仰角を用いて長径aと短径b
との間の比率を一定の値に固定して取り扱っている。こ
れは、傾斜軌道運用をしている衛星においても、仰角の
変化は非常に小さいと考えられるため、与えられたサー
チ領域の中心座標における仰角を代表して用いても、誤
差は少ないと考えられるからである。このようにして図
5に示されているように楕円形状のビーム領域40を用
いてサーチ領域の中心から順に渦巻き状にサーチを行っ
ていくのである。すなわち、楕円軌道を一周する毎にビ
ーム領域40が長径aだけサーチ領域14の中心点から
外に向うようにビーム領域40を移動させ、またサーチ
領域14の中心点を中心として楕円軌道を一周させるの
である。このようなサーチ動作を所定回数繰り返すこと
により、最終的には与えられたサーチ領域14の全領域
についてサーチを行うことができる。
As described above, the ratio between the major axis a and the minor axis b of the beam area 40 changes with the elevation angle θ. Therefore,
Even when a search is performed using an elliptical pattern, the ratio between the minor axis b and the major axis a of the beam area 40 changes as the elevation angle changes. In the first embodiment, the elevation angle at the center point of the given search area is given. Using the major axis a and the minor axis b
The ratio is fixed at a fixed value. This is because even in satellites operating in inclined orbit, the change in elevation angle is considered to be very small, so even if the elevation angle at the center coordinate of the given search area is used as a representative, the error is considered to be small. Because. In this way, as shown in FIG. 5, a spiral search is performed in order from the center of the search area using the elliptical beam area 40. That is, the beam area 40 is moved so that the beam area 40 moves outward from the center point of the search area 14 by the major axis a every time the circle travels around the elliptical orbit, and the elliptical orbit is caused to circle around the center point of the search area 14 as a center. It is. By repeating such a search operation a predetermined number of times, a search can be finally performed for the entire search region 14 given.

【0050】図6には、直線折返し型パターンによって
アンテナ指向方向を変化させる場合の具体的な様子を表
す説明図が示されている。このような直線折返し型パタ
ーンは、図4においても説明したように、与えられたサ
ーチ領域14の形状が四角形である場合に採用されるも
のである。そして、図4においても説明したように、こ
の直線折返し型パターンが採用される場合にはアンテナ
の指向方向をまず四角形の左隅の頂点に向け、そこから
図6に示されているように直線を折返すことによってサ
ーチ領域14中のサーチを行うのである。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a specific manner in which the directivity of the antenna is changed by the linear folded pattern. Such a linear folded pattern is employed when the shape of a given search area 14 is a quadrangle as described in FIG. Then, as described in FIG. 4, when this straight folded pattern is adopted, the directivity of the antenna is first directed to the vertex of the left corner of the rectangle, and then a straight line is formed as shown in FIG. The search in the search area 14 is performed by turning back.

【0051】図6に示されているように、この直線折返
し型パターンにおける直線のピッチを、本文ではrと呼
ぶ。この折返しピッチrは、図6に示されているよう
に、アンテナの指向方向を折返した際に、未サーチ部分
を残さないようにするために、ビーム領域40の移動に
よってサーチが行なわれる幅と等しくすることが望まし
い。すなわち、ビーム領域40が往復動作をする際に、
ビーム領域40の周辺部がちょうど接するように往復動
作が行われれば、サーチをしなかった部分を残さずに効
率的なサーチ動作を行うことができる。従って、この折
返しピッチrは、以下の式で算出される。
As shown in FIG. 6, the pitch of the straight line in the straight folded pattern is referred to as r in the text. As shown in FIG. 6, the return pitch r is determined by the width of the search performed by the movement of the beam area 40 in order to prevent an unsearched portion from being left when the directional direction of the antenna is returned. It is desirable to make them equal. That is, when the beam area 40 performs a reciprocating operation,
If the reciprocating operation is performed such that the peripheral portion of the beam area 40 is in direct contact with the beam region 40, an efficient search operation can be performed without leaving a non-searched portion. Therefore, the turn pitch r is calculated by the following equation.

【0052】[0052]

【数1】r=(1/(cos2 φ/a2 +sin2 φ/
2 ))1/2 /2 ここで、φはサーチ領域14が傾いている角度であり、
aはビーム領域40の長径、bはビーム領域40の短径
である。このように、折返しピッチrを定めることによ
り、ビーム領域40の辺縁が接するようにして直線が折
り返され、サーチ領域14を効率的にサーチすることが
できる。
R = (1 / (cos 2 φ / a 2 + sin 2 φ /
b 2 )) 1/2/2 where φ is the angle at which the search area 14 is inclined,
a is the major axis of the beam region 40, and b is the minor axis of the beam region 40. In this way, by determining the turning pitch r, the straight line is turned so that the edges of the beam area 40 are in contact with each other, and the search area 14 can be searched efficiently.

【0053】実施の形態2.上記実施の形態1において
は楕円形パターンや直線折返し型パターン(図3参照)
においては、ビーム領域40が互いにその辺縁が接する
ようにそれぞれのパターンが作成されていた。
Embodiment 2 In the first embodiment, an elliptical pattern or a linear folded pattern (see FIG. 3)
In, each pattern is created such that the beam regions 40 are in contact with each other.

【0054】しかしながら、衛星にはその位置が時間と
共にゆらぐ衛星も多い。このようないわゆる時間ドリフ
トを有するような衛星を捕捉する場合には、上記実施の
形態1で述べたようにビーム領域40が辺の部分でのみ
接しているようにビーム領域40を動かしている状況で
は、上記時間ドリフトの影響により衛星を捕捉できない
場合も生じる。例えば、図5に示されているようにビー
ム領域40が完全に接しているように楕円形パターンを
構成すると、このビーム領域を一周動かす間に衛星が、
既にビーム領域40が移動しサーチを行った領域中に移
動してしまう場合、ビーム領域は一度サーチを行った領
域を二度とサーチしないため、衛星を捕捉できない状況
も考えられる。
However, there are many satellites whose positions fluctuate with time. When capturing a satellite having such a so-called time drift, the situation where the beam region 40 is moved so that the beam region 40 is in contact only at the side portion as described in the first embodiment. In some cases, satellites cannot be acquired due to the influence of the time drift. For example, if the elliptical pattern is configured so that the beam regions 40 are completely touching as shown in FIG.
If the beam area 40 has already moved and has moved into the searched area, the beam area may not be able to capture the satellite because the searched area is not searched again.

【0055】このように、衛星のドリフトによって、衛
星を捕捉できない場合が生じるのを防ぐために、各ビー
ム領域40が移動する際に、少しずつ重なり領域を持た
せるようなサーチパターンを構成することが好ましい。
As described above, in order to prevent a case where the satellite cannot be acquired due to the drift of the satellite, it is possible to configure a search pattern in which each beam area 40 has an overlapping area little by little when moving. preferable.

【0056】図7には、このようにビーム領域40を動
かす際に、ビーム領域40の間に一定の重なり領域50
が生じるようにサーチパターンを構成した例が示されて
いる。図7に示されているサーチパターンは、楕円形パ
ターンであり、例えば、長径a1で楕円軌道を一周サー
チし、次にビーム領域40は長径a2で楕円軌道を一周
サーチする。図5に示した実施の形態1によれば、この
長径a1と長径a2とはビーム領域40の長径の2倍す
なわち2aだけ差があった。
FIG. 7 shows that when the beam area 40 is moved in this manner, a certain overlapping area 50 is provided between the beam areas 40.
An example is shown in which a search pattern is configured so as to generate. The search pattern shown in FIG. 7 is an elliptical pattern. For example, one round of the elliptical orbit is searched with the major axis a1, and then the beam area 40 searches for the elliptical orbit with the major axis a2. According to the first embodiment shown in FIG. 5, there is a difference between the major axis a1 and the major axis a2 by twice the major axis of the beam area 40, that is, by 2a.

【0057】これに対して、本実施の形態2においては
このa1とa2との差をより小さく設定して、図7に示
すように一定の重なり領域50が生じるようにサーチパ
ターンを構成した。従って、この重なり領域50におい
ては長径a1でビーム領域40が一周サーチをする場合
と、ビーム領域40が長径a2で一周サーチをする場合
との両方の場合にサーチが行われる。従って、衛星の時
間ドリフトの量がこの重なり領域50の幅程度より小さ
ければ、時間ドリフトによって衛星を捕捉できないとい
う事態を防止することができる。
On the other hand, in the second embodiment, the difference between a1 and a2 is set to be smaller, and the search pattern is formed so that a constant overlapping area 50 is generated as shown in FIG. Therefore, in the overlap region 50, the search is performed both in the case where the beam region 40 performs one round search with the long diameter a1 and in the case where the beam region 40 performs one round search with the long diameter a2. Therefore, if the amount of time drift of the satellite is smaller than the width of the overlapping area 50, it is possible to prevent a situation in which the satellite cannot be acquired due to the time drift.

【0058】以下、この重なり領域50を作るために、
長径a1と長径a2とをどのように定めるかについて説
明する。
Hereinafter, in order to form the overlapping area 50,
How to determine the major axis a1 and the major axis a2 will be described.

【0059】まず、楕円軌道の一周の長さは一般に4a
E(k)で表されることが知られている。ここで、a
は、図7に示されているようにa1や、a2などの長径
を意味する。また、Eやkは、以下の式で表される。
First, the length of one round of an elliptical orbit is generally 4a.
It is known that it is represented by E (k). Where a
Means a major axis such as a1 or a2 as shown in FIG. E and k are represented by the following equations.

【0060】[0060]

【数2】k=(1−(b2 /a2 ))1/2 E(k)=(π/2)・(1−(1/4)k2 −(3/
64)k4 −(5/256)k6 −…) さて、アンテナの指向方向の位置をδで表すと、その速
度(単位時間当りの方位角度の変化量)は、、dδ/d
tで表される。従って、この速度と上で述べた楕円軌道
の一周の長さとから、楕円軌道を一周するのに要する時
間が求められる。この時間は、以下の式で表される。
## EQU2 ## k = (1- (b)Two/ ATwo))1/2 E (k) = (π / 2) · (1− (1/4) kTwo -(3 /
64) kFour-(5/256) k6−…) Now, if the position of the antenna in the directional direction is represented by δ,
The degree (the change amount of the azimuth angle per unit time) is dδ / d
It is represented by t. Therefore, this velocity and the elliptical orbit described above
The time required to make an orbit around an elliptical orbit based on the length of one orbit
Time is required. This time is represented by the following equation.

【0061】[0061]

【数3】(4aE(k))/(dδ/dt) 次に、この楕円軌道を一周するのに必要な時間に、今捕
捉しようとする衛星のドリフト速度を乗算すれば、ビー
ム領域40が一周する間に、衛星がどれだけ移動するか
が求められる。このようにしてサーチ動作を一周する時
間に、衛星が動く量と同じ量だけ重なり領域50を定め
れば、衛星に時間ドリフトが生じても捕捉を失敗するこ
とがないと考えられる(図7参照)。
[Equation 3] (4aE (k)) / (dδ / dt) Next, by multiplying the time required for making a round of this elliptical orbit by the drift velocity of the satellite to be acquired, the beam area 40 is obtained. It is required how much the satellite moves during one round. If the overlap region 50 is determined by the same amount as the amount of movement of the satellite during the time of one round of the search operation in this way, it is considered that acquisition does not fail even if a time drift occurs in the satellite (see FIG. 7). ).

【0062】このようにして、楕円形パターンで衛星の
サーチを行う場合には、重なり領域50は以上のように
して求められる。
As described above, when searching for a satellite with an elliptical pattern, the overlapping area 50 is obtained as described above.

【0063】次に、図6に示されているような直線折返
し型パターンの場合にもこのような重なり領域を設けさ
せることが考えられる。直線折返し型パターンを採用す
る場合の重なり領域50の求め方について以下説明す
る。
Next, it is conceivable to provide such an overlapping region also in the case of a linear folded type pattern as shown in FIG. A method of obtaining the overlap region 50 when the straight folded pattern is employed will be described below.

【0064】図8には、直線折返し型パターンを採用す
る場合に重なり領域50を設けるために、折返しピッチ
を小さくした場合の説明図が示されている。折返しピッ
チは、上記実施の形態1における折返しピッチrより小
さくすれば、その小さくした分の幅を有する重なり領域
50が設けられることになる。このように直線折返し型
パターンが採用される場合の重なり領域50の幅も、上
述した楕円形パターンを採用した場合と同様にビーム領
域40が重なり合うその重なり領域50において、サー
チが行われる最大周期の間に衛星がドリフトする量を求
め、そのドリフト量より大きな幅の重なり領域50を設
ければ、衛星の捕捉失敗を防止することができると考え
られる。
FIG. 8 is an explanatory view showing a case where the folding pitch is reduced in order to provide the overlapping region 50 when the linear folding type pattern is adopted. If the folding pitch is smaller than the folding pitch r in the first embodiment, the overlapping region 50 having the reduced width is provided. As described above, the width of the overlap region 50 in the case where the linear folded pattern is adopted is also the maximum period in which the search is performed in the overlap region 50 where the beam region 40 overlaps in the same manner as in the case where the above-described elliptical pattern is adopted. If the amount of drift of the satellite is obtained in between, and the overlapping region 50 having a width larger than the drift amount is provided, it is considered that satellite acquisition failure can be prevented.

【0065】まず、図8に示されているように、直線折
返し型パターンにおいては折返し部分のサーチの周期が
最も長くなることは容易に理解される。図8に示されて
いるように、例えば開始点からビーム領域40がサーチ
パターンに沿って動いて行き、再びこの開始地点におけ
るビーム領域40と重なり合うのは距離にして2L+r
分だけビーム領域40が移動した後である。そして、こ
の距離だけビーム領域40が動く時間が、最もサーチ周
期として長いことは図8の図から容易に理解される。な
お、距離として、先に2L+rと述べたが、このrは、
折返しピッチであり、正確に言えばr−(重なり領域5
0の幅)となるべきものである。しかし、ここでは近似
のため折返しピッチを上記実施の形態1と同様にrで近
似しているのである。この結果、ビーム領域40のサー
チによって行われるサーチの最も長い周期は、以下の式
で表される。
First, as shown in FIG. 8, it is easily understood that the search cycle of the folded portion becomes the longest in the linear folded pattern. As shown in FIG. 8, for example, the beam area 40 moves along the search pattern from the start point, and again overlaps the beam area 40 at this start point with a distance of 2L + r.
This is after the beam area 40 has moved by the distance. It can be easily understood from FIG. 8 that the time required for the beam area 40 to move by this distance is the longest as the search cycle. Note that the distance was previously described as 2L + r, but this r is
This is the folded pitch, which is exactly r- (overlap area 5
0 width). However, here, for the sake of approximation, the folded pitch is approximated by r as in the first embodiment. As a result, the longest period of the search performed by searching the beam region 40 is represented by the following equation.

【0066】[0066]

【数4】(r/(dδ/dt))+(2L/(dδ/d
t))+α ここで、rは、上述したように図8における折返しピッ
チの近似値である。またLは図8に示されているように
折り返した直線の長さを表す。また、dδ/dtがビー
ム領域40の単位時間当りの方位角の変化、すなわちア
ンテナ28の指向方向の移動角速度である。そして、α
はアンテナ28の加速度を考慮したものである。すなわ
ち、図8に示されているようにアンテナ28の移動方向
は折返しに際して2回その移動方向を変化させる。この
移動方向の変化に要する時間としてαを用いているので
ある。このαは、以下の式で表されることが知られてい
る。
## EQU4 ## (r / (dδ / dt)) + (2L / (dδ / d)
t)) + α Here, r is an approximate value of the turning pitch in FIG. 8 as described above. L represents the length of the straight line folded as shown in FIG. Dδ / dt is a change in the azimuth of the beam area 40 per unit time, that is, the moving angular velocity of the antenna 28 in the pointing direction. And α
Is based on the acceleration of the antenna 28. That is, as shown in FIG. 8, the moving direction of the antenna 28 changes its moving direction twice at the time of turning back. Α is used as the time required for the change in the moving direction. This α is known to be represented by the following equation.

【0067】[0067]

【数5】 α=2×((dδ/dt)/(d2 δ/d2 t)) ここで、上述したようにdδ/dtは、アンテナ28の
指向方向の角速度を表し、またd2 δ/d2 tはアンテ
ナ28の駆動加速度を表す。
Α = 2 × ((dδ / dt) / (d 2 δ / d 2 t)) Here, as described above, dδ / dt represents the angular velocity of the antenna 28 in the directivity direction, and d 2 δ / d 2 t represents the driving acceleration of the antenna 28.

【0068】このようにして、上記式からビーム領域4
0が2L+rを移動するのに要する時間が求められる。
このようにして求めた時間に対して、捕捉しようとする
衛星のドリフト速度を乗算すれば、図8に示されている
ようにビーム領域40が1往復をする間に衛星が動く量
が解る。従って、重なり領域50がこの衛星の動く量よ
り大きくなるように設定すれば、衛星の捕捉の失敗を防
止することができる。
Thus, the beam area 4
The time required for 0 to move 2L + r is determined.
By multiplying the time obtained in this manner by the drift speed of the satellite to be acquired, the amount of movement of the satellite during one round trip of the beam area 40 can be determined as shown in FIG. Therefore, if the overlapping area 50 is set to be larger than the amount of movement of the satellite, it is possible to prevent satellite acquisition failure.

【0069】このように、本実施の形態2によれば、ビ
ーム領域40の移動に伴って、一定の重なり領域50が
生じるようにサーチパターンを構成した。その結果、衛
星に時間ドリフトがあっても衛星を捕捉することができ
るアンテナ制御装置が得られる。なお、本実施の形態2
に係るアンテナ制御装置の構成ブロックそのものは、上
記実施の形態1と同様であり、図2に示されている構成
となる。
As described above, according to the second embodiment, the search pattern is configured such that a constant overlapping area 50 is generated as the beam area 40 moves. As a result, an antenna control device that can capture the satellite even if the satellite has a time drift is obtained. In addition, Embodiment 2
The configuration block itself of the antenna control apparatus according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and has the configuration shown in FIG.

【0070】実施の形態3.上記実施の形態1や2にお
いては与えられたサーチ領域の形状に応じて楕円形パタ
ーンや直線折返し型パターンを選択することにより、よ
り迅速なサーチ領域内のサーチを行うことができた。
Embodiment 3 In the first and second embodiments, the search in the search area can be performed more quickly by selecting the elliptical pattern or the linear folded pattern according to the shape of the given search area.

【0071】しかしながら、例えばサーチ領域14が四
角形状として与えられた時に、楕円形パターンが選択さ
れる場合もある。これは、上記図4において説明したよ
うに、そのサーチ領域14に対して楕円形パターンと直
線折返し型パターンの2つのパターンを適用した場合の
サーチ時間を計算し、時間の短い方を選ぶようにしてい
るため、サーチ領域14の形状によっては楕円形パター
ンが選択される場合もある。
However, for example, when the search area 14 is given as a rectangular shape, an elliptical pattern may be selected. This is because, as described with reference to FIG. 4, the search time when two patterns of the elliptical pattern and the linear folded pattern are applied to the search area 14 is calculated, and the shorter one is selected. Therefore, an elliptical pattern may be selected depending on the shape of the search area 14.

【0072】このように、四角形状のサーチ領域14に
対して、楕円形パターンが選択された場合には、図9に
示すようにサーチが無駄となる領域が生じる場合が多
い。
As described above, when an elliptical pattern is selected for the rectangular search area 14, an area where the search is useless often occurs as shown in FIG.

【0073】図9(1)にサーチの様子が示されている
ように、サーチ領域14からはみ出しているサーチパタ
ーン(図9(1)においては破線で示されている)は、
いわば無駄な部分となってしまう。
As shown in FIG. 9A, the search pattern (shown by a broken line in FIG. 9A) protruding from the search area 14 is shown.
It is a useless part.

【0074】そこで、本実施の形態3においては、サー
チパターンがサーチ領域14からはみ出している部分に
ついてはアンテナの移行方向の移動速度をサーチ領域1
4内部に比べて高速にすることを提案する。
Therefore, in the third embodiment, for the portion where the search pattern is outside the search area 14, the moving speed of the antenna in the transition direction is set to the search area 1
4 It is proposed to increase the speed compared to the inside.

【0075】サーチ領域14内部においては、衛星から
の電波を受信して処理をするために、アンテナ28の指
向方向の移動速度はその処理に間に合うように、ある一
定速度未満の速度とする必要がある。しかしながら、サ
ーチ領域14以外の部分を移動する際には、衛星からの
電波を処理する必要がないためアンテナ28の指向方向
を高速に移動させることができる。そして、再びサーチ
領域14内部にアンテナ28の指向方向が入った場合に
は、再びアンテナ28の指向方向の移動速度をある一定
速度未満の速度に減速させ、衛星からの電波の処理をす
ることができるようにしている。
In the search area 14, in order to receive and process a radio wave from a satellite, the moving speed of the antenna 28 in the directional direction needs to be lower than a certain fixed speed so as to be in time for the processing. is there. However, when moving a portion other than the search area 14, it is not necessary to process radio waves from satellites, so that the pointing direction of the antenna 28 can be moved at high speed. When the pointing direction of the antenna 28 enters the search area 14 again, the moving speed in the pointing direction of the antenna 28 is reduced again to a speed lower than a certain speed, and the processing of the radio wave from the satellite is performed. I can do it.

【0076】このようにサーチ領域14以外のサーチパ
ターンにおいてアンテナ28の指向方向を高速に移動さ
せるためのアンテナ制御装置の構成ブロック図が図10
に示されている。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of an antenna control apparatus for moving the directivity of the antenna 28 at high speed in a search pattern other than the search area 14 as described above.
Is shown in

【0077】同図に示されているように、本実施の形態
3に係るアンテナ制御装置はサーチ領域14を入力する
サーチ領域入力手段20や、サーチパターン決定手段2
2と、アンテナ指令角度生成手段24と、を備えてい
る。これらの構成は、図2に示されている実施の形態1
や2のアンテナ制御装置と全く同様の構成である。
As shown in the figure, the antenna control apparatus according to the third embodiment includes a search area input means 20 for inputting a search area 14 and a search pattern determination means 2.
2 and an antenna command angle generation means 24. These configurations correspond to the first embodiment shown in FIG.
The configuration is exactly the same as that of the antenna control devices of the first and second embodiments.

【0078】図10に示されている構成において特徴的
な構成は、サーチ領域逸脱時処理手段60である。この
手段は、アンテナ指令角度生成手段24が生成した指令
角度を受信し、この指令角度が与えられたサーチ領域1
4を逸脱しているか否かを判断し、もし逸脱している場
合にはアンテナ28を高速に駆動させるためにアンテナ
駆動手段26に高速に指令角度を供給する。このような
サーチ領域逸脱時処理手段60によって、サーチ領域1
4以外の部分においてアンテナ28の駆動速度を上昇さ
せることができ、より迅速なサーチを行うことができ
る。その結果、本実施の形態3によればより迅速に衛星
を捕捉することができる。
A characteristic configuration of the configuration shown in FIG. 10 is the search area deviation processing means 60. This means receives the command angle generated by the antenna command angle generating means 24, and searches the search area 1 given this command angle.
4 is determined, and if it is, the command angle is supplied to the antenna driving means 26 at high speed in order to drive the antenna 28 at high speed. The search area departure processing means 60 causes the search area 1
The drive speed of the antenna 28 can be increased in portions other than the portion 4, and a more rapid search can be performed. As a result, according to the third embodiment, a satellite can be acquired more quickly.

【0079】なお、図10に示されているようにサーチ
領域逸脱時処理手段60の出力信号はアンテナ駆動手段
26に与えられ、アンテナ駆動手段26は受信した指令
角度に基づきアンテナ28を駆動する。サーチ領域逸脱
時処理手段60は、サーチパターンがサーチ領域14を
逸脱していない場合すなわちサーチ領域14の内部であ
る場合にはアンテナ指令角度生成手段24から受け取っ
た指令角度をそのままアンテナ駆動手段26に供給す
る。従って、サーチ領域14の内部をサーチする場合の
動作は上記実施の形態1や2と全く同様である。
As shown in FIG. 10, the output signal of the search area departure time processing means 60 is given to the antenna driving means 26, and the antenna driving means 26 drives the antenna 28 based on the received command angle. When the search pattern does not deviate from the search area 14, that is, when the search pattern is inside the search area 14, the command angle received from the antenna command angle generating means 24 is directly sent to the antenna driving means 26. Supply. Therefore, the operation when searching inside the search area 14 is exactly the same as in the first and second embodiments.

【0080】さらに、図10にはサーチ終了判定手段3
0も備えられているが、この動作は上記実施の形態1や
2の構成を表した図2と全く同様である。
Further, FIG.
0 is also provided, but this operation is exactly the same as FIG. 2 showing the configuration of the first and second embodiments.

【0081】なお、図9(1)に示したように、本実施
の形態3は主にサーチ領域14が四角形状であるのに対
しサーチパターンが楕円形パターンである場合などに対
して提案されたものであるが、サーチ領域14が楕円形
状で与えられた場合においても同様に無駄な部分が生じ
る場合がありえる(図9(2)参照)。図9(2)に示
したような場合においても、サーチ領域14から逸脱す
る場合には、そのサーチパターンにおけるアンテナ28
の移動速度を高速に設定することにより、図9(1)と
同様に迅速なサーチを行うことができ、衛星を迅速に捕
捉することができる。
As shown in FIG. 9A, the third embodiment is mainly proposed for a case where the search area 14 is rectangular and the search pattern is elliptical. However, even when the search area 14 is given in an elliptical shape, a useless portion may similarly occur (see FIG. 9B). Even in the case as shown in FIG. 9 (2), if it deviates from the search area 14, the antenna 28 in the search pattern
By setting the moving speed to high, a quick search can be performed as in FIG. 9A, and a satellite can be quickly acquired.

【0082】図9(2)に示されているように楕円形パ
ターンでサーチをする場合にも無駄な部分が生じるの
は、楕円形パターンの楕円比はビーム領域40の楕円比
で本来決定されるのに対し、サーチ領域14が楕円形状
である場合の楕円比は衛星の傾斜軌道の角度によるから
である。従って両者の楕円比が合致しなければ、図9
(2)に示されているような無駄な部分が生じる場合が
あり得る。
As shown in FIG. 9 (2), even when a search is performed using an elliptical pattern, a useless portion occurs because the elliptic ratio of the elliptical pattern is originally determined by the elliptic ratio of the beam area 40. On the other hand, when the search area 14 has an elliptical shape, the ellipticity ratio depends on the angle of the satellite's inclined orbit. Therefore, if the two elliptic ratios do not match, FIG.
A useless portion as shown in (2) may occur.

【0083】このように、本実施の形態3によればサー
チ領域以外の部分を迅速にサーチすることにより、迅速
に衛星を捕捉することができる。
As described above, according to the third embodiment, a portion other than the search area is quickly searched, so that a satellite can be quickly acquired.

【0084】実施の形態4.上記実施の形態3において
はサーチ領域からアンテナの指向方向が外れた場合に
は、アンテナ28を高速に駆動させるように構成した。
これによって、より迅速なサーチをすることができた。
Embodiment 4 In the third embodiment, when the directional direction of the antenna deviates from the search area, the antenna 28 is driven at a high speed.
This allowed for a quicker search.

【0085】しかしながら、サーチ領域14以外の部分
をビーム領域40が移動する場合には、結局無駄な動作
をしているわけであるからより迅速にサーチ領域14に
戻した方がサーチ時間の短縮化に寄与することは明らか
である。
However, when the beam area 40 moves in a portion other than the search area 14, the operation is useless after all. Therefore, returning to the search area 14 more quickly can shorten the search time. It is clear that this contributes to

【0086】そこで、本実施の形態4においてはアンテ
ナの指向方向がサーチ領域14以外の領域に入ったと判
断された場合には、今後辿るサーチパターンを検査し、
次にサーチ領域14に進入して行く位置(方位)まで、
サーチパターンを無視してアンテナ28の指向方向を高
速に移動させたのである。図11に示されているように
サーチ領域14内でアンテナの指向方向を移動させてい
る最中にサーチ領域14からアンテナ28の指向方向が
出ると、本実施の形態4に係るアンテナ制御装置はサー
チパターンを無視し、次にサーチ領域14に進入する点
までアンテナの指向方向を高速に移動させた。この高速
移動をさせる経路は、一般には直線で出た点と進入する
点を結べば良いと考えられるが、アンテナ28の加速度
などを考慮すれば、なるべく滑らかな経路を辿らせた方
が最終的な時間は短くなると考えられる。そこで、本実
施の形態においては、単に「出た点」と次に「入る点」
とを直線で結んで移動させるのではなく、最も高速に移
動させる経路を辿らせることにした。この経路は、アン
テナ28の加速度等も考慮し最も早く移動できる経路が
選択される。
Therefore, in the fourth embodiment, when it is determined that the directivity of the antenna has entered an area other than the search area 14, the search pattern to be traced in the future is inspected.
Next, until the position (azimuth) where the vehicle enters the search area 14,
The directional direction of the antenna 28 was moved at high speed ignoring the search pattern. As shown in FIG. 11, when the directional direction of antenna 28 comes out of search area 14 while moving the directional direction of the antenna in search area 14, the antenna control apparatus according to the fourth embodiment will The search pattern was ignored, and the pointing direction of the antenna was moved at a high speed to the point where it entered the search area 14 next. In general, it is considered that it is better to connect a point that enters a straight line and a point at which the vehicle enters the high-speed movement path. However, considering the acceleration of the antenna 28, it is ultimately better to follow a path that is as smooth as possible. The time is considered to be shorter. Therefore, in the present embodiment, simply “exited point” and next “entry point”
Instead of moving the line with a straight line, we decided to follow the path that would move the fastest. As this route, a route that can move fastest is selected in consideration of the acceleration of the antenna 28 and the like.

【0087】本実施の形態4に係るアンテナ制御装置の
構成は、上記実施の形態3のアンテナ制御装置の構成と
ほぼ同様であり、上記図10に示されている構成とな
る。この図10に示されている構成において、サーチ領
域逸脱時処理手段60が、上記実施の形態3と異なり図
11に示されているようにサーチ領域14から出た点と
再び進入する点との間を高速に移動させる処理を行って
いるのである。
The configuration of the antenna control apparatus according to the fourth embodiment is almost the same as the configuration of the antenna control apparatus of the third embodiment, and has the configuration shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 10, the search area departure time processing means 60 differs from the third embodiment in that the search area departure point from the search area 14 and the reentry point as shown in FIG. The process of moving between the spaces at high speed is performed.

【0088】すなわち、サーチ領域逸脱時処理手段60
は、アンテナの指向方向がサーチ領域14を逸脱したと
判断した場合には、アンテナ指向角度生成手段24から
供給されるサーチパターンを辿り、次にアンテナの指向
方向がサーチ領域内に入る点を計算する。そして、サー
チ領域逸脱時処理手段60は現在のアンテナ28の指向
方向から、上記計算で求めた再び進入する点までを最も
短時間で結ぶ経路を計算し、この経路を高速に移動させ
るのである。
That is, the search area deviation processing means 60
If it is determined that the direction of the antenna has deviated from the search area 14, the search follows the search pattern supplied from the antenna direction angle generation means 24, and calculates the point at which the direction of the antenna falls within the search area. I do. Then, the search area departure time processing means 60 calculates a route connecting the current directional direction of the antenna 28 to the point of re-entering obtained in the above calculation in the shortest time, and moves this route at high speed.

【0089】以上述べたように、本実施の形態4によれ
ば、サーチ領域14以外の部分をアンテナ28の指向方
向が移動する場合には最も短時間で再びサーチ領域14
に進入する点まで移動させたため、より迅速に衛星を捕
捉することができるアンテナ制御装置が得られる。
As described above, according to the fourth embodiment, when the directional direction of antenna 28 moves in a part other than search area 14, search area 14 is re-established in the shortest time.
As a result, the antenna control device can acquire the satellite more quickly.

【0090】実施の形態5.図12には、典型的なアン
テナ28の受信感度パターンのグラフが示されている。
このグラフにおいて、横軸はアンテナの指向方向からの
ずれ角度を表し、縦軸は受信感度を表す。角度が0の方
向は、アンテナの指向方向そのものであり、この方向に
おいては受信感度は通常最大の値をとる。このアンテナ
指向方向を中心とした受信感度の高い部分を通常はメイ
ンローブと呼ぶ。
Embodiment 5 FIG. 12 shows a graph of a typical reception sensitivity pattern of the antenna 28.
In this graph, the horizontal axis represents the deviation angle from the directional direction of the antenna, and the vertical axis represents the receiving sensitivity. The direction where the angle is 0 is the directivity direction of the antenna itself, and in this direction, the reception sensitivity usually takes the maximum value. The portion having high reception sensitivity centered on the antenna directional direction is usually called a main lobe.

【0091】なお、アンテナ28の構成にもよるが、一
般にはアンテナの指向方向と一定角度だけずれた方向に
おいていわゆるサイドローブが生じる。図12に示した
例においては第1サイドローブや第2サイドローブが描
かれている。
Although depending on the configuration of the antenna 28, generally, a so-called side lobe is generated in a direction deviated by a fixed angle from the directional direction of the antenna. In the example shown in FIG. 12, a first side lobe and a second side lobe are illustrated.

【0092】アンテナ28においては、受信感度の絶対
値はメインローブが一般には大きいが、第1サイドロー
ブや第2サイドローブでも衛星からの電波を受信するこ
とができる。
In the antenna 28, the absolute value of the receiving sensitivity is generally large in the main lobe, but the first side lobe and the second side lobe can also receive radio waves from the satellite.

【0093】そのため、図13に示されているように、
所定のサーチパターンに従ってアンテナ28の指向方向
を移動させて方位Aにおいて衛星からの電波を受信した
としても、その衛星からの電波をメインローブで受信し
ているとは必ずしも限らない。例えば図12で示した第
1サイドローブや第2サイドローブで受信している場合
もあり得る。従って、図13で示されている方位Aに、
アンテナの指向方向を向けた時に衛星からの電波を受信
できたとしても、それをもって衛星が方位Aの方向に存
在すると断定することはできない。
Therefore, as shown in FIG.
Even if the directional direction of the antenna 28 is moved according to a predetermined search pattern and a radio wave from the satellite is received in the azimuth A, the radio wave from the satellite is not always received in the main lobe. For example, reception may be performed in the first side lobe or the second side lobe shown in FIG. Therefore, in the direction A shown in FIG.
Even if radio waves from the satellite can be received when the antenna is pointed, it cannot be concluded that the satellite exists in the azimuth A direction.

【0094】すなわち、上記実施の形態1から4、そし
て図13に示されているようなサーチパターンは、衛星
が何処に存在するかを見つけ出すためのサーチパターン
である。そのため、上述したビーム領域40の中にはメ
インローブだけでなく第1サイドローブや第2サイドロ
ーブも一般には含まれている。以下、本実施の形態5に
おいては、第2サイドローブまでをビーム領域40であ
る場合について説明する。
That is, the search patterns as shown in the above-described first to fourth embodiments and FIG. 13 are search patterns for finding out where the satellite exists. Therefore, the above-described beam region 40 generally includes not only the main lobe but also the first side lobe and the second side lobe. Hereinafter, in the fifth embodiment, a case where the beam area 40 extends to the second side lobe will be described.

【0095】本実施の形態5においては衛星の電波を受
信した後、その衛星の方向をより正確に求めるための手
法を提案する。
Embodiment 5 proposes a method for more accurately determining the direction of the satellite after receiving the radio wave of the satellite.

【0096】本実施の形態5において提案する手法は、
図13に示される方位Aにおいて衛星からの電波を受信
した後、この方位Aを中心として小さなサーチパターン
を描いて衛星からの受信電波が最大となるビームピーク
の点を探すのである。具体的には、図14に示されてい
るように方位Aを中心として、アジマス方向に±dだけ
アンテナ28の指向方向を動かし、受信電波の強度が最
強となるピークを見つける。そしてその後ピークとなる
位置からエレベーション方向にさらに±dだけアンテナ
の指向方向を動かしてさらに受信電波の強度が最強とな
るピークを見つけるのである。
The technique proposed in the fifth embodiment is as follows.
After receiving a radio wave from the satellite in the azimuth A shown in FIG. 13, a small search pattern is drawn around this azimuth A to search for a beam peak point at which the radio wave received from the satellite is maximum. More specifically, as shown in FIG. 14, the directional direction of the antenna 28 is moved in the azimuth direction by ± d around the azimuth A, and a peak at which the intensity of the received radio wave is the strongest is found. Then, the direction of the antenna is further moved in the elevation direction by ± d from the position of the peak to find a peak at which the intensity of the received radio wave is the highest.

【0097】以上のようにして、最終的に衛星からの受
信電波の強度が最大となる方位を見つければ、アンテナ
の指向方向がその衛星の方向と一致していることにな
る。この結果、衛星からの電波をアンテナ28はメイン
ローブで受信することができ、十分な強度で衛星からの
電波を受信することができる。
As described above, if the direction in which the intensity of the radio wave received from the satellite is finally found is found, the direction of the antenna coincides with the direction of the satellite. As a result, the antenna 28 can receive the radio wave from the satellite with the main lobe, and can receive the radio wave from the satellite with sufficient intensity.

【0098】なお、図14に示されているdは、第2サ
イドローブの角度s2より大きな角度に設定することが
好ましい。すなわち、ビーム領域40の角度より広い角
度に設定することが好ましい。第2サイドローブの角度
s2は、図12に示されているように、アンテナの指向
方向からの角度、すなわちメインローブとの差の角度を
表す。図14における小さなサーチパターンのdをこの
s2より大きくすることにより、たとえ第2サイドロー
ブで衛星からの電波を受信している場合においても確実
にメインローブで受信することができ、衛星からの電波
の受信状態を良好に維持することができる。
Note that d shown in FIG. 14 is preferably set to an angle larger than the angle s2 of the second side lobe. That is, it is preferable to set an angle wider than the angle of the beam region 40. As shown in FIG. 12, the angle s2 of the second side lobe represents an angle from the directional direction of the antenna, that is, an angle of a difference from the main lobe. By making the small search pattern d in FIG. 14 larger than s2, even if the second side lobe is receiving the radio wave from the satellite, it can be surely received by the main lobe, and the radio wave from the satellite can be obtained. Can be favorably maintained.

【0099】さて、本実施の形態5におけるアンテナ制
御方法の動作をフローチャートに基づき説明する。図1
5には、このアンテナ制御方法の動作を表すフローチャ
ートが示されている。
Now, the operation of the antenna control method according to the fifth embodiment will be described with reference to flowcharts. FIG.
FIG. 5 shows a flowchart illustrating the operation of the antenna control method.

【0100】まず、第1ステップS15−1において
は、アンテナ28の指向方向を動かして、このアンテナ
28が衛星からの電波を受信し得る状態にすることが行
われる。この動作は、上記図13において説明したよう
に、所定のサーチパターンでアンテナ28の指向方向を
動かして、衛星からの電波が受信できるか否かを探査す
るものである。このサーチパターンは、上記実施の形態
1や2で説明したように、楕円形パターンや直線折返し
型パターン(図3参照)などのサーチパターンが選ばれ
る。この第1ステップS15−1において衛星からの電
波が受信できた場合(例えば上記図13におけるA点に
アンテナの指向方向が向いた場合)には、次に第2ステ
ップS15−2に処理が移行する。
First, in the first step S15-1, the directional direction of the antenna 28 is moved so that the antenna 28 can receive radio waves from satellites. In this operation, as described in FIG. 13, the direction of the antenna 28 is moved in a predetermined search pattern to search whether or not a radio wave from a satellite can be received. As described in the first and second embodiments, a search pattern such as an elliptical pattern or a linear folded pattern (see FIG. 3) is selected as the search pattern. When the radio wave from the satellite is received in the first step S15-1 (for example, when the pointing direction of the antenna is directed to the point A in FIG. 13), the process proceeds to the second step S15-2. I do.

【0101】この第2ステップS15−2においては衛
星からの電波が最も強く受信できるようにアンテナの指
向方向のいわば微調整が行われる。すなわち、アンテナ
28の指向方向を衛星が存在すると予想される範囲で動
かすことにより、衛星からの電波がより強く受信できる
方位を探すのである。この動作は、上記図14で示した
ように、アンテナの指向方向をアジマス方向やエレベー
ション方向に所定量移動させることにより行われる。そ
して、移動した結果最も衛星からの電波を強く受信し得
る位置を見つけ出すのである。このような第2ステップ
S15−2における処理によって、衛星からの電波をア
ンテナ28のメインローブ(図12参照)で受信するこ
とができる。
In the second step S15-2, so-called fine adjustment of the directivity of the antenna is performed so that the radio wave from the satellite can be received most strongly. That is, by moving the pointing direction of the antenna 28 within a range in which the satellite is expected to exist, a direction in which radio waves from the satellite can be received more strongly is searched. This operation is performed by moving the direction of the antenna in the azimuth direction or the elevation direction by a predetermined amount as shown in FIG. Then, as a result of the movement, the position where the radio wave from the satellite can be received most strongly is found. By the processing in the second step S15-2, the radio wave from the satellite can be received by the main lobe of the antenna 28 (see FIG. 12).

【0102】[0102]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、サ
ーチ領域に基づきサーチパターンを決定したため、迅速
に人工衛星のサーチを行うことができるアンテナ制御装
置が得られる。
As described above, according to the present invention, since the search pattern is determined based on the search area, it is possible to obtain an antenna control apparatus capable of quickly searching for an artificial satellite.

【0103】また、本発明によれば、サーチ領域が丸形
または楕円形である場合には楕円形パターンをサーチパ
ターンとして選択した。その結果、より迅速に人工衛星
のサーチを行うことができるアンテナ制御装置が得られ
る。
According to the present invention, when the search area is round or elliptical, an elliptical pattern is selected as the search pattern. As a result, an antenna control device that can more quickly search for an artificial satellite is obtained.

【0104】また、本発明によれば、サーチ領域が四角
形である場合には複数のサーチパターンによるサーチ時
間を計算し、より時間の短いサーチパターンを選び出し
た。そのため、より確実に人工衛星のサーチ時間の短縮
化を図ることができる。
Further, according to the present invention, when the search area is a quadrangle, the search time for a plurality of search patterns is calculated, and a search pattern having a shorter time is selected. Therefore, the search time for the artificial satellite can be more reliably reduced.

【0105】また、本発明によれば、特にサーチ時間を
計算する複数のサーチパターンとして、楕円形パターン
及び直線折返し型パターンを含んでいる。そのため、よ
り迅速に人工衛星のサーチを行うことができるサーチパ
ターンを見つけ出すことができる。
According to the present invention, in particular, the plurality of search patterns for calculating the search time include an elliptical pattern and a linear folded pattern. Therefore, it is possible to find out a search pattern that allows a more rapid search for an artificial satellite.

【0106】また、本発明によれば、サーチの終了タイ
ミングが受信レベル強度によって判断されるため、人工
衛星のサーチの終了をより確実にすることができる。
Further, according to the present invention, since the end timing of the search is determined based on the reception level strength, the end of the search for the artificial satellite can be more reliably performed.

【0107】また、本発明によれば、サーチパターンに
よりサーチされる領域において、サーチ経路の一部が重
なったサーチパターンが採用されている。そのため、電
波を捕捉しようとする衛星にドリフトが生じていても、
確実に人工衛星からの電波を捕捉することができる。
Further, according to the present invention, a search pattern in which a part of the search path overlaps is adopted in an area searched by the search pattern. Therefore, even if the satellite trying to capture radio waves drifts,
Radio waves from artificial satellites can be reliably captured.

【0108】また、本発明によれば、アンテナの指向方
向が与えられたサーチ領域から外れる場合には、前記ア
ンテナを高速で駆動したため、より迅速に人工衛星のサ
ーチを行うことができるアンテナ制御装置が得られる。
Further, according to the present invention, when the directional direction of the antenna deviates from the given search area, the antenna is driven at a high speed, so that an artificial satellite search can be performed more quickly. Is obtained.

【0109】また、本発明によれば、アンテナの指令角
度がサーチ領域からはみ出している場合には、次にその
サーチ領域に進入する位置の方位まで迅速にアンテナを
駆動した。そのため、より一層迅速に人工衛星のサーチ
を行うことができるアンテナ制御装置が得られる。
Further, according to the present invention, when the command angle of the antenna is out of the search area, the antenna is quickly driven to the azimuth of the next position to enter the search area. Therefore, an antenna control device capable of searching for an artificial satellite more quickly can be obtained.

【0110】また、本発明によれば、人工衛星をサーチ
し、その人工衛星からの電波を捕捉した後、アンテナを
所定方向に移動させることにより、人工衛星からの電波
をより強く受信する方位を正確に見つけ出すことができ
るアンテナ制御方法が得られる。
Further, according to the present invention, after searching for a satellite, capturing a radio wave from the satellite, and moving the antenna in a predetermined direction, the azimuth for receiving the radio wave from the satellite more strongly can be determined. An antenna control method that can be found accurately can be obtained.

【0111】また、本発明によれば、アジマス軸方向に
±d角度だけ移動させたため、アジマス軸方向で人工衛
星からの電波をより強く受信し得る方位を見つけること
ができる。
Further, according to the present invention, since the object is moved by ± d angle in the azimuth axis direction, it is possible to find the direction in which the radio wave from the artificial satellite can be more strongly received in the azimuth axis direction.

【0112】また、本発明によれば、アンテナの指向方
向をエレベーション軸方向で±d角度だけ移動させたた
め、エレベーション軸方向で人工衛星からの電波をより
強く受信し得る方位を見つけ出すことができる。
Further, according to the present invention, since the directivity direction of the antenna is shifted by ± d angle in the elevation axis direction, it is possible to find a direction in which the radio wave from the artificial satellite can be more strongly received in the elevation axis direction. it can.

【0113】また、本発明によれば、上記dをアンテナ
のビーム領域の範囲の角度より大きな値とした。そのた
め、確実に人工衛星からの電波をより強く受信し得る位
置を見つけることができる。
According to the present invention, d is set to a value larger than the angle of the range of the beam area of the antenna. Therefore, it is possible to reliably find a position where radio waves from artificial satellites can be received more strongly.

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

【図1】 入力されるサーチ領域の例を表す説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of an input search area.

【図2】 本発明の好ましい実施の形態1、2に係るア
ンテナ制御装置の構成ブロック図である。
FIG. 2 is a configuration block diagram of an antenna control device according to preferred embodiments 1 and 2 of the present invention.

【図3】 サーチパターンの例を表す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a search pattern.

【図4】 入力されたサーチ領域に基づきサーチパター
ンを選択する動作を表す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an operation of selecting a search pattern based on an input search area.

【図5】 楕円形パターンのサーチパターンの具体的な
求め方を表す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a specific method of obtaining a search pattern of an elliptical pattern.

【図6】 直線折返し型パターンであるサーチパターン
を求める具体的な手法を説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a specific method for obtaining a search pattern that is a straight-folding pattern.

【図7】 楕円形パターンによりサーチを行う場合にそ
のサーチ範囲に一定の重なり領域が設けられている場合
のサーチパターンを説明する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a search pattern in a case where a search is performed using an elliptical pattern and a certain overlapping area is provided in the search range.

【図8】 直線折返し型パターンが採用されている場合
に、そのサーチ範囲に一定の重なり領域を設け、衛星に
位置ドリフトがある場合にも確実に衛星の位置を捕捉す
ることができるサーチパターンの説明図である。
FIG. 8 is a diagram showing a search pattern in which a fixed overlapping area is provided in the search range when a linear folded pattern is employed, and the position of the satellite can be reliably captured even when the satellite has a position drift. FIG.

【図9】 サーチ領域からはみ出している部分のサーチ
パターンの部位においては、アンテナの指向方向を高速
に移動させる場合の動作を表す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an operation in a case where the directivity direction of the antenna is moved at high speed in a portion of the search pattern that is off the search area.

【図10】 本実施の形態3及び4に係るアンテナ制御
装置の構成ブロック図である。
FIG. 10 is a configuration block diagram of an antenna control device according to the third and fourth embodiments.

【図11】 サーチパターンの一部がサーチ領域からは
み出している場合に、そのサーチパターンにおいて再び
サーチ領域に進入する点にまでアンテナの指向方向を迅
速に移動させる動作を表す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an operation in which, when a part of a search pattern is out of the search area, the pointing direction of the antenna is quickly moved to a point where the search pattern reenters the search area.

【図12】 アンテナの感度分布を表すグラフである。FIG. 12 is a graph showing a sensitivity distribution of an antenna.

【図13】 楕円形パターンをサーチパターンとして衛
星からの電波を捕捉する場合に、A点で衛星からの電波
を捕捉したことを表す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing that a radio wave from a satellite is captured at point A when a radio wave from a satellite is captured using an elliptical pattern as a search pattern.

【図14】 エレベーション方向及びアジマス方向にお
いて±d角度だけアンテナの指向方向を動かす場合の動
作の説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of an operation when the directivity direction of the antenna is moved by ± d angles in the elevation direction and the azimuth direction.

【図15】 本実施の形態5に係るアンテナ制御方法の
動作を表すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing an operation of the antenna control method according to the fifth embodiment.

【図16】 従来の衛星からの電波を捕捉するための渦
巻きパターンをサーチパターンとする例を表す説明図で
ある。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example in which a conventional spiral pattern for capturing radio waves from a satellite is used as a search pattern.

【図17】 いわゆる傾斜軌道運用をしている衛星に対
して従来の渦巻きパターンでサーチを行う場合の説明図
である。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a case where a search is performed on a satellite operating in a so-called inclined orbit using a conventional spiral pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 傾斜軌道、12 無駄領域、14 サーチ領域、
20 サーチ領域入力手段、22 サーチパターン決定
手段、24 アンテナ指令角度生成手段、26アンテナ
駆動手段、28 アンテナ、30 サーチ終了判定手
段、40 ビーム領域、50 重なり領域、60 サー
チ領域逸脱時処理手段。
10 inclined orbit, 12 wasted area, 14 search area,
20 search area input means, 22 search pattern determination means, 24 antenna command angle generation means, 26 antenna drive means, 28 antennas, 30 search end determination means, 40 beam area, 50 overlap area, 60 search area deviation processing means.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 人工衛星が発した電波をサーチすること
によって、前記人工衛星の方位を捕捉し、前記捕捉した
方位にアンテナを向けるアンテナ制御装置において、 前記サーチの対象となるサーチ領域を入力するサーチ領
域入力手段と、 前記サーチ領域の形状に基づいて、前記アンテナが前記
サーチ領域をサーチするパターンであるサーチパターン
を決定するサーチパターン決定手段と、 前記決定したサーチパターンに基づき、前記アンテナに
指示すべきアンテナの方位角度を生成するアンテナ指令
方位角度生成手段と、 前記アンテナ方位角度に基づき、前記アンテナを駆動す
るアンテナ駆動手段と、 を含むことを特徴とするアンテナ制御装置。
1. An antenna control apparatus for capturing an azimuth of the artificial satellite by searching for a radio wave emitted by the artificial satellite and directing an antenna to the captured azimuth, wherein a search area to be searched is input. Search area input means; search pattern determination means for determining a search pattern that is a pattern in which the antenna searches the search area based on the shape of the search area; and instructing the antenna based on the determined search pattern. An antenna control device, comprising: an antenna command azimuth angle generation unit that generates an azimuth angle of an antenna to be formed; and an antenna driving unit that drives the antenna based on the antenna azimuth angle.
【請求項2】 前記サーチパターン決定手段は、入力し
た前記サーチ領域が丸形又は楕円形である場合には、サ
ーチパターンとして楕円形パターンを決定することを特
徴とする請求項1記載のアンテナ制御装置。
2. The antenna control according to claim 1, wherein the search pattern determining means determines an elliptical pattern as the search pattern when the input search area is round or elliptical. apparatus.
【請求項3】 前記サーチパターン決定手段は、入力し
た前記サーチ領域が四角形である場合には、2以上のサ
ーチパターンによって前記サーチ領域をサーチするのに
要する時間を計算し、最もサーチ時間の短い前記サーチ
パターンを選択することを特徴とする請求項1記載のア
ンテナ制御装置。
3. The search pattern determining means calculates a time required to search the search area by using two or more search patterns when the input search area is a quadrangle. The antenna control device according to claim 1, wherein the search pattern is selected.
【請求項4】 前記2以上のサーチパターンには、楕円
形パターン及び直線折り返しパターンを含むことを特徴
とする請求項3記載のアンテナ制御装置。
4. The antenna control device according to claim 3, wherein the two or more search patterns include an elliptical pattern and a straight-back pattern.
【請求項5】 前記アンテナで受信した前記人工衛星か
らの受信レベルの強度によって、サーチ終了タイミング
を判定するサーチ終了判定手段と、 を含むことを特徴とする請求項1、2、3、4のいずれ
かに記載のアンテナ制御装置。
5. The search termination determining means for determining a search termination timing based on the strength of a reception level from the artificial satellite received by the antenna. An antenna control device according to any one of the above.
【請求項6】 軌道上での位置ドリフトが大きい前記人
工衛星の方位を捕捉するために、 前記サーチパターン決定手段は、サーチ範囲の一部が重
畳しており、サーチ動作の最中に、既にサーチされた範
囲の一部を再びサーチしうるようなサーチパターンを決
定することを特徴とする請求項1、2、3、4、5のい
ずれかに記載のアンテナ制御装置。
6. In order to capture the azimuth of the artificial satellite having a large position drift in orbit, the search pattern determining means has a part of a search range superimposed, and already searches during a search operation. 6. The antenna control device according to claim 1, wherein a search pattern that allows a part of the searched range to be searched again is determined.
【請求項7】 前記アンテナ駆動手段は、アンテナの指
向方向が前記サーチ領域からはみ出しているときには、
前記アンテナを高速で駆動することを特徴とする請求項
1、2、3、4、5のいずれかに記載のアンテナ制御装
置。
7. The antenna driving means, when the directional direction of the antenna is out of the search area,
The antenna control device according to any one of claims 1, 2, 3, 4, and 5, wherein the antenna is driven at a high speed.
【請求項8】 前記アンテナ指令角度生成手段は、生成
したアンテナの指令角度が、前記サーチ領域からはみ出
したときには、次に前記サーチ領域に進入する位置の方
位角度を前記指令角度として生成することを特徴とする
請求項1、2、3、4、5のいずれかに記載のアンテナ
制御装置。
8. The antenna command angle generating means, when the generated command angle of the antenna is out of the search area, generates the azimuth angle of the next position to enter the search area as the command angle. The antenna control device according to any one of claims 1, 2, 3, 4, and 5, wherein:
【請求項9】 所定のサーチパターンでアンテナの指向
方向を動かして、前記アンテナが人工衛星からの電波を
受信し得る状態にする第1ステップと、 前記第1ステップにおいて、前記アンテナが前記人工衛
星からの電波を受信しうる状態が達成された後、前記ア
ンテナの指向方向を所定量所定方向に移動させて、前記
人工衛星からの電波をより強く受信する方位を見いだす
第2ステップと、 を含むことを特徴とするアンテナ制御方法。
9. A first step in which the directional direction of the antenna is moved in a predetermined search pattern so that the antenna can receive radio waves from a satellite, and in the first step, the antenna is connected to the satellite. After the state in which the radio wave from the satellite can be received is achieved, the pointing direction of the antenna is moved in the predetermined direction by a predetermined amount to find a direction in which the radio wave from the artificial satellite is received more strongly. An antenna control method, comprising:
【請求項10】 前記第2ステップは、前記アンテナの
指向方向を、アジマス軸方向に±d角度移動させて、前
記人工衛星からの電波をより強く受信しうる方位を見い
だすことを特徴とする請求項9記載のアンテナ制御方
法。ここで、前記dは、正の実数である。
10. The method of claim 2, wherein the directional direction of the antenna is shifted by ± d angles in the azimuth axis direction to find an azimuth capable of receiving radio waves from the artificial satellite more strongly. Item 10. An antenna control method according to Item 9. Here, d is a positive real number.
【請求項11】 前記第2ステップは、前記アンテナの
指向方向を、エレベーション軸方向に±d角度移動させ
て、前記人工衛星からの電波をより強く受信しうる方位
を見いだすことを特徴とする請求項9記載のアンテナ制
御方法。ここで、前記dは、正の実数である。
11. The method according to claim 11, wherein the directional direction of the antenna is shifted by ± d degrees in the elevation axis direction to find a direction capable of receiving radio waves from the artificial satellite more strongly. The antenna control method according to claim 9. Here, d is a positive real number.
【請求項12】 前記dは、前記アンテナが前記人工衛
星からの電波を受信しうるビーム領域中の前記アンテナ
の指向方向からの最大角度より大きい数であることを特
徴とする請求項9、10、11のいずれかに記載のアン
テナ制御方法。
12. The apparatus according to claim 9, wherein d is a number larger than a maximum angle from a directional direction of the antenna in a beam area in which the antenna can receive radio waves from the artificial satellite. , 11.
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