JPH11331055A - Mobile body communication system - Google Patents

Mobile body communication system

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Publication number
JPH11331055A
JPH11331055A JP10131734A JP13173498A JPH11331055A JP H11331055 A JPH11331055 A JP H11331055A JP 10131734 A JP10131734 A JP 10131734A JP 13173498 A JP13173498 A JP 13173498A JP H11331055 A JPH11331055 A JP H11331055A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication
satellite
antenna
communication satellite
mobile
Prior art date
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Pending
Application number
JP10131734A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Tada
健二 多田
Masahiko Ikeda
雅彦 池田
Satoshi Nagano
聡 長野
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10131734A priority Critical patent/JPH11331055A/en
Publication of JPH11331055A publication Critical patent/JPH11331055A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly avoid blocking during communication between a mobile body and a communication satellite. SOLUTION: In the case of making communication with a communication satellite 11 via an antenna 21, when a blocking takes place, an arithmetic section 25 selects a communication satellite 14 whose azimuth angle differs from that of the communication satellite 11 in place of the communication satellite 11 whose communication is interrupted based on orbit data. Then an antenna control section 24 generates a drive control signal based on an antenna position detected by an antenna position detection section 23 and a position of the communication satellite 14 calculated by the arithmetic section 25 and drives an antenna drive section 22 based on this signal to drive the antenna 21 from the position of the communication satellite 11 to a position of the communication satellite 14 to make communication with the communication satellite 14.

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、移動体通信システ
ムに係り、特に、地球の周りを長楕円軌道に沿って周回
する通信衛星と大容量移動体との間で通信を行なうに好
適な移動体通信システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile communication system, and more particularly to a mobile communication system suitable for performing communication between a communication satellite orbiting the earth along an elliptical orbit and a large-capacity mobile body. The present invention relates to a body communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、通信衛星と移動体との間で通信を
行なう通信システムとして、地球の周りを楕円形の静止
軌道に沿って周回する赤道上空の静止衛星を通信衛星に
用い、この通信衛星と、車両に搭載された衛星追尾装置
との間で通信を行なうシステムが知られている。この種
のシステムに用いる衛星追尾装置としては、例えば、フ
ジテレビジョン所有のSNG移動体中継車用に開発され
た衛星追尾装置がある(放送技術、 1997.8 兼
六館出版発行)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a communication system for performing communication between a communication satellite and a mobile body, a geostationary satellite above the equator orbiting around the earth along an elliptical geostationary orbit is used as a communication satellite. A system for performing communication between a satellite and a satellite tracking device mounted on a vehicle is known. As a satellite tracking device used in this type of system, for example, there is a satellite tracking device developed for an SNG mobile relay vehicle owned by Fuji Television (broadcasting technology, published in 1997. 8 Kenrokukan Publishing).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の通信移動体通信
システムでは、通信衛星として静止衛星を使用している
ので、1台の静止衛星でも地上の衛星追尾装置と通信衛
星との間で24時間中通信を行なうことができる。しか
し、静止衛星の視仰角は約45度に固定されているの
で、衛星追尾装置が搭載された車両が通信中に移動する
と、ビルなどによって通信衛星が車両の視野外になるこ
とがある。このような場合、通信電波がビルなどによっ
て遮断され、通信ができないというブロッキング(シャ
ドウイング)の現象が発生する。特に、東京都など、高
層ビルが建ち並ぶ大都市において、一旦ブロッキングが
発生すると、ブロッキングが回避できないことがある。
すなわち、1台の静止衛星を通信対象として通信中にブ
ロッキングが発生しても、他の通信衛星に切り替えるこ
とはできない。一方、複数台の静止衛星を通信対象とし
たシステムを構築したとしても、各静止衛星の視仰角は
約45度に固定されるため、ブロッキング発生時に他の
静止衛星に切り替えても、他の通信衛星も車両の視野外
になる恐れが多く、ビルなどによって通信電波が一旦遮
断されると、ブロッキングを回避することは困難であ
る。
In the conventional communication mobile communication system, since a geostationary satellite is used as a communication satellite, even a single geosynchronous satellite requires 24 hours between a terrestrial satellite tracking device and the communication satellite. Medium communication can be performed. However, since the visual elevation angle of the geostationary satellite is fixed at about 45 degrees, if the vehicle equipped with the satellite tracking device moves during communication, the communication satellite may be out of the field of view of the vehicle due to a building or the like. In such a case, a communication radio wave is blocked by a building or the like, and a blocking (shadowing) phenomenon that communication cannot be performed occurs. In particular, in a large city such as Tokyo where high-rise buildings are lined up, once blocking occurs, the blocking may not be avoided.
That is, even if blocking occurs during communication with one geostationary satellite as a communication target, it cannot be switched to another communication satellite. On the other hand, even if a system in which a plurality of geostationary satellites are to be communicated is constructed, the viewing angle of each geostationary satellite is fixed at about 45 degrees. Satellites often fall outside the field of view of the vehicle, and once communication radio waves are interrupted by a building or the like, it is difficult to avoid blocking.

【0004】本発明の目的は、移動体と通信衛星との通
信時のブロッキングを迅速に回避することができる移動
体通信システムを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a mobile communication system capable of quickly avoiding blocking during communication between a mobile and a communication satellite.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、地球の周りを長楕円軌道に沿って互いに
離れて周回する複数の通信衛星と、移動体に設置された
アンテナを介して前記複数の通信衛星のうち一つの通信
衛星を捕捉して通信を行う衛星追尾装置とを備え、前記
衛星追尾装置は、一つの通信衛星との通信が途切れたと
きに他の通信衛星を捕捉して通信を再開してなる移動体
通信システムを構成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention comprises a plurality of communication satellites orbiting around the earth along an elliptical orbit at a distance from each other, and an antenna installed on a mobile object. A satellite tracking device for capturing and communicating with one communication satellite of the plurality of communication satellites via the communication satellite, and the satellite tracking device switches another communication satellite when communication with one communication satellite is interrupted. This is a mobile communication system configured to capture and resume communication.

【0006】また、本発明は、地球の周りを長楕円軌道
に沿って互いに離れて周回する複数の通信衛星と、移動
体に設置されたアンテナを介して前記複数の通信衛星の
うち一つの通信衛星を捕捉して通信を行う衛星追尾装置
とを備え、前記衛星追尾装置は、一つの通信衛星との通
信が途切れたときに前記各通信衛星の軌道データに基づ
いて通信可能な他の通信衛星を通信対象に選択し、選択
した通信衛星を捕捉して通信を再開してなる移動体通信
システムを構成したものである。
[0006] The present invention also provides a communication system comprising: a plurality of communication satellites orbiting around the earth along an elliptical orbit at a distance from each other; and one of the plurality of communication satellites via an antenna installed in a mobile object. A satellite tracking device for capturing and communicating with a satellite, wherein the satellite tracking device is capable of communicating with another communication satellite based on orbit data of each communication satellite when communication with one communication satellite is interrupted. Is selected as a communication target, a selected communication satellite is captured, and communication is resumed to constitute a mobile communication system.

【0007】前記各移動体通信システムを構成するに際
しては、以下の要素を付加することができる。
In configuring each of the mobile communication systems, the following elements can be added.

【0008】(1)前記衛星追尾装置は、通信可能な他
の通信衛星として、通信の途切れた通信衛星とは基準方
位を中心として方位角が反対となる位置にある通信衛星
を選択し、選択した通信衛星の位置に前記アンテナの向
きを変更してなる。
(1) The satellite tracking device selects, as another communicable satellite capable of communication, a communication satellite located at a position having an azimuth opposite to a communication azimuth centered on a reference azimuth with respect to a communication satellite in which communication is interrupted. The direction of the antenna is changed to the position of the communication satellite.

【0009】(2)前記複数の通信衛星は、地球上の特
定の地域内の移動体を基準として仰角が70度以上の位
置に少なくとも一つの通信衛星が常に存在する間隔で前
記長楕円軌道上を移動してなる。
(2) The plurality of communication satellites are arranged in the long elliptical orbit at intervals such that at least one communication satellite always exists at a position having an elevation angle of 70 degrees or more with respect to a moving object in a specific area on the earth. Go get it.

【0010】(3)前記衛星追尾装置は、移動体に設置
されたアンテナと、駆動指令に従って前記アンテナを指
定の向きに駆動するアンテナ駆動手段と、前記アンテナ
の位置を検出するアンテナ位置検出手段と、地球の周り
を長楕円軌道に沿って互いに離れて周回する複数の通信
衛星のうち一つの通信衛星と前記アンテナを介して通信
を行う通信手段と、この通信手段による通信衛星との通
信が途切れたことを検出する通信遮断検出手段と、この
通信遮断検出手段の検出出力に応答して、前記各通信衛
星の軌道データに基づいて通信可能な他の通信衛星の位
置を算出する衛星位置算出手段と、前記通信遮断検出手
段により通信の遮断が検出されたときに前記衛星位置算
出手段の算出値と前記アンテナ位置検出手段の検出出力
に従った駆動指令を生成して前記アンテナ駆動手段に出
力する駆動指令手段とを備えてなる。
(3) The satellite tracking device includes: an antenna installed on a moving body; antenna driving means for driving the antenna in a designated direction according to a driving command; and antenna position detecting means for detecting a position of the antenna. Communication means for communicating via the antenna with one of a plurality of communication satellites orbiting around the earth along a long elliptical orbit, and communication with the communication satellite by the communication means is interrupted Communication-shutdown detecting means for detecting that a communication has been performed, and a satellite position calculating means for calculating a position of another communication satellite capable of communicating based on the orbit data of each communication satellite in response to a detection output of the communication-shutdown detecting means And a drive command according to the calculated value of the satellite position calculating means and the detection output of the antenna position detecting means when the communication cutoff is detected by the communication cutoff detecting means. Generating and and a drive instruction means for outputting to the antenna drive means.

【0011】(4)前記衛星追尾装置は、移動体に設置
されたアンテナと、駆動指令に従って前記アンテナを指
定の向きに駆動するアンテナ駆動手段と、前記アンテナ
の位置を検出するアンテナ位置検出手段と、地球の周り
を長楕円軌道に沿って互いに離れて周回する複数の通信
衛星のうち一つの通信衛星と前記アンテナを介して通信
を行う通信手段と、前記各通信衛星の軌道に関する軌道
データを時刻に対応づけて記憶する軌道データ記憶手段
と、前記通信手段による通信衛星との通信が途切れたこ
とを検出する通信遮断検出手段と、この通信遮断検出手
段の検出出力に応答して、この検出出力発生時の時刻を
キーとして前記軌道データを検索し、この検索に基づい
て通信可能な他の通信衛星の位置を算出する衛星位置算
出手段と、前記通信遮断検出手段により通信の遮断が検
出されたときに前記衛星位置算出手段の算出値と前記ア
ンテナ位置検出手段の検出出力に従った駆動指令を生成
して前記アンテナ駆動手段に出力する駆動指令手段とを
備えてなる。
(4) The satellite tracking device includes: an antenna installed on a moving body; antenna driving means for driving the antenna in a specified direction according to a driving command; and antenna position detecting means for detecting a position of the antenna. Communication means for communicating with one of a plurality of communication satellites orbiting around the earth along a long elliptical orbit through the antenna, and orbit data on the orbit of each of the communication satellites Orbit data storage means for storing data in association with, communication disconnection detection means for detecting that communication with the communication satellite by the communication means has been interrupted, and the detection output in response to the detection output of the communication cutoff detection means. Satellite position calculating means for searching the orbit data using the time of occurrence as a key and calculating the position of another communication satellite with which communication is possible based on the search; Drive command means for generating a drive command in accordance with the calculated value of the satellite position calculation means and the detection output of the antenna position detection means when the communication cutoff is detected by the cutoff detection means, and outputting the drive command to the antenna drive means; Is provided.

【0012】(5)前記駆動指令手段は、前記通信遮断
検出手段により通信の遮断が検出されるまでは、前記通
信手段の通信による電波強度を設定値の範囲内に維持す
るための駆動指令を生成して前記アンテナ駆動手段に出
力してなる。
(5) The drive command means issues a drive command for maintaining the radio field intensity by the communication of the communication means within a set value range until the communication cutoff is detected by the communication cutoff detection means. It is generated and output to the antenna driving means.

【0013】前記した手段によれば、各通信衛星は地球
の周りを長楕円軌道に沿って互いに離れて周回するた
め、各通信衛星は移動体を基準とした仰角が高く、例え
ば70度以上の位置に存在し、しかも、移動体から通信
衛星をみた視野内に2台の通信衛星が存在する場合、各
通信衛星は基準方位、例えば北を中心として方位角が互
いに反対となる位置に存在する。このため、一方の通信
衛星と通信を行なっているときに、ブロッキングが発生
したときには、方位角が反対となる位置に存在する通信
衛星を選択することで、ブロッキングを迅速に回避する
ことができる。
According to the above-mentioned means, since each communication satellite orbits around the earth in a long elliptical orbit at a distance from each other, each communication satellite has a high elevation angle with respect to the mobile object, for example, 70 degrees or more. When two communication satellites are present at a position and are within the field of view of the communication satellite from the mobile object, each communication satellite is located at a reference azimuth, for example, at a position where the azimuths are opposite to each other around the north. . Therefore, when blocking occurs during communication with one of the communication satellites, the blocking can be quickly avoided by selecting a communication satellite located at a position having an opposite azimuth angle.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明の一実施形態を示す衛星追尾
装置のブロック構成図、図2と図3は通信衛星の軌道を
説明するための図である。図2および図3において、移
動体通信システムに用いられる通信衛星として、地球1
0の周りに4機の通信衛星11、12、13、14が打
ち上げられている。各通信衛星11〜14は、地球10
の周りを長楕円軌道に沿って互いに離れて一定の間隔を
保って周回するように打ち上げられている。各通信衛星
11〜14を長楕円軌道に沿って一定の間隔をもって周
回させると、特定の地域として、例えば、日本から通信
衛星をみた場合、24時間の間、少なくとも1機の通信
衛星の仰角(視仰角)を70度以上の高仰角に維持する
ことができる。これに対して、静止軌道を移動する静止
衛星15の場合には日本からみた静止衛星15の仰角は
約45度となる。そして各通信衛星11〜14は、日本
の天頂に通信衛星がくるような赤道面に対して傾斜した
面を軌道面として移動するため、仰角が高い位置に見え
ることになる。さらに、各通信衛星11〜14は互いに
直角に交わる軌道面を周回しているため、各通信衛星1
1〜14に関する方位角(視方位角)と仰角(視仰角)
の時間軌跡が図4および図5のように表わされる。
FIG. 1 is a block diagram of a satellite tracking device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the orbit of a communication satellite. In FIG. 2 and FIG. 3, the earth 1 is used as a communication satellite used in the mobile communication system.
Around 0, four communication satellites 11, 12, 13, 14 have been launched. Each of the communication satellites 11 to 14
Are launched around an orbit along a long elliptical orbit at a constant distance from each other. When each of the communication satellites 11 to 14 orbits at a constant interval along a long elliptical orbit, when a communication satellite is viewed from a specific region, for example, from Japan, the elevation angle of at least one communication satellite is 24 hours in 24 hours. Viewing angle) can be maintained at a high elevation angle of 70 degrees or more. On the other hand, in the case of the geostationary satellite 15 moving in the geostationary orbit, the elevation angle of the geostationary satellite 15 viewed from Japan is about 45 degrees. Since each of the communication satellites 11 to 14 moves with a plane inclined with respect to the equatorial plane such that the communication satellite comes to the zenith of Japan as an orbital plane, it appears at a high elevation angle. Further, since each of the communication satellites 11 to 14 orbits the orbit planes which intersect at right angles to each other, each of the communication satellites 1 to 14
Azimuth (view azimuth) and elevation (view elevation) for 1-14
Are represented as shown in FIGS. 4 and 5.

【0016】図4において、通信衛星11は、時刻t1
において、基準方位である北を基準に東に約120度の
位置にあり、時刻の経過とともに、時刻t10において
は西にマイナス約100度の位置に移動するな軌跡を描
くようになっている。また、時刻t1においては、通信
衛星14が通信衛星11の方位角とは異なる方位角の位
置、例えば西にマイナス80度の位置に存在する。さら
に通信衛星14は時刻t4においては、西にマイナス1
00度の位置まで移動する軌跡を描くようになってい
る。
In FIG. 4, the communication satellite 11 is at time t1.
In the figure, the trajectory is located at a position of about 120 degrees east with respect to the reference azimuth north, and moves to a position of about minus 100 degrees west at time t10 with the passage of time. At time t1, the communication satellite 14 is located at an azimuth angle different from the azimuth angle of the communication satellite 11, for example, at a position minus 80 degrees west. Further, at time t4, the communication satellite 14 moves -1 to the west.
A trajectory that moves to a position of 00 degrees is drawn.

【0017】次に、通信衛星の仰角についてみると、図
5に示すように、各時刻において少なくとも1機以上の
通信衛星の仰角が70度以上になっており、例えば時刻
t1における通信衛星11の仰角は70度であり、通信
衛星14の仰角は約83度である。そして通信衛星11
の仰角は時刻t1からt10の間70度以上に維持さ
れ、時刻t5においては仰角が約88度になることを示
している。さらに仰角が70度以上の領域でみれば、仰
角が70度から85度の領域には2機の通信衛星が常に
存在することを示している。
Referring to the elevation angles of the communication satellites, as shown in FIG. 5, at each time, the elevation angle of at least one or more communication satellites is 70 degrees or more. The elevation angle is 70 degrees, and the elevation angle of the communication satellite 14 is about 83 degrees. And the communication satellite 11
Is maintained at 70 degrees or more from time t1 to time t10, and at time t5, the elevation angle becomes about 88 degrees. Further, looking at the region where the elevation angle is 70 degrees or more, it indicates that two communication satellites are always present in the region where the elevation angle is 70 degrees to 85 degrees.

【0018】一方、衛星追尾装置は、移動体として、例
えば救急車などの車両に搭載され、走行時においても、
いずれか1機の通信衛星を捕捉して通信できるようにな
っている。具体的には、衛星追尾装置は、衛星電波モニ
タ20、アンテナ21、アンテナ駆動部22、アンテナ
位置検出部23、アンテナ制御部24、演算部25を備
えて構成されている。
On the other hand, the satellite tracking device is mounted on a vehicle, such as an ambulance, as a moving body.
Any one of the communication satellites can be captured and communicated. Specifically, the satellite tracking device includes a satellite radio monitor 20, an antenna 21, an antenna driving unit 22, an antenna position detection unit 23, an antenna control unit 24, and a calculation unit 25.

【0019】アンテナ21は、Kaバンドなどの高周波
帯の電波、例えば30GHz帯の電波を送受信できるよ
うに構成されており、アンテナ21のほぼ焦点の位置に
衛星電波モニタ20が配置されている。衛星電波モニタ
20はアンテナ21によって受信された電波を電波強度
に応じた信号としてアンテナ制御部24と演算部25に
出力するようになっている。またアンテナ21は、アン
テナ駆動部22に連結され、±1度程度の精度で向きが
調整されるようになっており、アンテナ駆動部22に
は、アンテナ21を指定の向きに駆動するために、駆動
制御信号にしたがってアンテナ21を指定の仰角の位置
に駆動するためのモータやアンテナ21を指定の方位角
の位置に駆動するモータが内蔵されている。すなわち、
アンテナ駆動部22は、駆動制御信号(駆動指令)にし
たがってアンテナ21を指定の向きに駆動するアンテナ
駆動手段として構成されている。またこのアンテナ駆動
部22にはアンテナ1検出部23が接続されており、こ
のアンテナ位置検出部23はアンテナ21を指定の仰角
の位置に駆動するための駆動用モータの駆動量を検出
し、この検出値をアンテナ位置を示す信号として演算部
25に出力するアンテナ位置検出手段として構成されて
いる。
The antenna 21 is configured to transmit and receive radio waves in a high-frequency band such as the Ka band, for example, radio waves in the 30 GHz band, and a satellite radio wave monitor 20 is disposed at a position substantially at the focal point of the antenna 21. The satellite radio wave monitor 20 outputs the radio wave received by the antenna 21 to the antenna control unit 24 and the arithmetic unit 25 as a signal corresponding to the radio wave intensity. The antenna 21 is connected to the antenna driving unit 22 and the direction is adjusted with an accuracy of about ± 1 degree. In order to drive the antenna 21 in a specified direction, the antenna driving unit 22 A motor for driving the antenna 21 to a position of a specified elevation angle and a motor for driving the antenna 21 to a position of a specified azimuth angle are built in according to a drive control signal. That is,
The antenna drive unit 22 is configured as an antenna drive unit that drives the antenna 21 in a specified direction according to a drive control signal (drive command). An antenna 1 detecting unit 23 is connected to the antenna driving unit 22. The antenna position detecting unit 23 detects a driving amount of a driving motor for driving the antenna 21 to a position at a specified elevation angle. The antenna position detecting means is configured to output the detected value to the arithmetic unit 25 as a signal indicating the antenna position.

【0020】一方、演算部25は、図4に示す方位角と
時刻との関係を示す方位角データを備えているととも
に、図5に示す各通信衛星の仰角と時刻との関係を示す
仰角データを記憶する軌道データ記憶手段としてのメモ
リを内蔵している。そして演算部25は、衛星電波モニ
タ20から電波強度に応じた信号を取り込むとともにア
ンテナ位置検出部25からアンテナ位置に関する信号も
取り込み、いずれかの通信衛星と通信を行なう通信手段
を構成するとともに、通信手段による通信衛星との通信
時に、電波強度が、例えば0付近になったときに、指定
の通信衛星との通信が途切れたことを検出する通信遮断
検出手段を構成するようになっている。さらに通信遮断
検出手段によって指定の通信衛星との通信が途切れたこ
とが検出されたときに、この検出出力発生時の時刻をキ
ーとして、メモリの軌道データを検索し、この検索に基
づいて、通信の途切れた通信衛星に代わって、通信可能
な他の通信衛星の位置を算出する位置算出手段を構成す
るようになっている。そして通信可能な他の通信衛星の
位置に関するデータはアンテナ位置に関するデータおよ
び指定の通信衛星との通信が途切れたことを示すデータ
とともにアンテナ制御部24に出力される。
On the other hand, the arithmetic unit 25 has azimuth data indicating the relationship between the azimuth and time shown in FIG. 4 and elevation data indicating the relationship between the elevation and time of each communication satellite shown in FIG. As a trajectory data storage means for storing the data. The arithmetic unit 25 takes in a signal corresponding to the radio wave intensity from the satellite radio wave monitor 20 and also takes in a signal relating to the antenna position from the antenna position detecting unit 25 to constitute communication means for communicating with any communication satellite, and When communication with the communication satellite is performed by the means, when the radio wave intensity becomes close to, for example, 0, the communication cutoff detecting means for detecting that the communication with the designated communication satellite has been interrupted is configured. Further, when the communication interruption detecting means detects that the communication with the designated communication satellite has been interrupted, the orbit data in the memory is searched using the time when the detection output is generated as a key, and the communication is performed based on the search. A position calculating means for calculating the position of another communication satellite with which communication can be performed in place of the communication satellite which has been interrupted. The data on the position of another communication satellite with which communication is possible is output to the antenna control unit 24 together with the data on the antenna position and data indicating that communication with the designated communication satellite has been interrupted.

【0021】アンテナ制御部24は、指定の通信衛星と
の通信が途切れるまでは、衛星電波モニタ20からの信
号を基に、指定の通信衛星との通信による電波強度を設
定値の範囲内に維持するための駆動指令、例えば電波強
度が最大となるための駆動指令としての駆動制御信号を
生成し、生成した駆動制御信号をアンテナ駆動部22に
出力する駆動指令手段として構成されている。さらにア
ンテナ制御部24は、指定の通信衛星との通信が途切れ
たときには、演算部24からのデータ、すなわちアンテ
ナ位置検出部23の検出によるアンテナ位置に関するデ
ータと、通信可能な他の通信衛星の位置に関するデータ
にしたがって駆動制御信号を生成し、この駆動制御信号
をアンテナ駆動部22に出力するようになっている。
Until the communication with the designated communication satellite is interrupted, the antenna control unit 24 maintains the radio wave intensity by the communication with the designated communication satellite within the range of the set value based on the signal from the satellite radio wave monitor 20. For example, a drive control signal is generated as a drive command for generating a drive command for maximizing the radio field intensity, and the generated drive control signal is output to the antenna drive unit 22. Further, when communication with the designated communication satellite is interrupted, the antenna control unit 24 sets the data from the arithmetic unit 24, that is, the data on the antenna position detected by the antenna position detection unit 23, and the position of another communication satellite with which communication is possible. A drive control signal is generated in accordance with the data on the control signal, and the drive control signal is output to the antenna drive unit 22.

【0022】次に、本発明に係る移動体通信システムの
作用を図6および図7にしてがって説明する。
Next, the operation of the mobile communication system according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0023】図1に示す衛星追尾装置を搭載した救急車
30が通信衛星11と通信を行ないながら走行するとき
について説明する。ここで、高層ビル街にビル31〜3
7が存在するときに、通信衛星11に対する高層ビル3
1〜37によるブロッキング領域を31a〜37aと
し、通信衛星14に対する高層ビル31〜37によるブ
ロッキング領域を31b〜37bとする。そして救急車
30が時刻t1において、高層ビル31、32、34、
36、37に沿った道路を移動する際、救急車30に搭
載された衛星追尾装置が通信衛星11と通信を行なって
いると、そのままの状態では、高層ビル32、34によ
るブロッキング領域32a、34aを通過するため、2
回通信が途切れることになる。そこで、本実施形態にお
いては、救急車30に搭載された衛星追尾装置が時刻t
1において通信衛星11と通信中に、高層ビル32のブ
ロッキング領域32aに入ってブロッキングが生じたと
きには、演算部25において、通信衛星11の代わりに
通信可能な通信衛星として通信衛星14を選択するよう
にしている。すなわち、時刻t1において、通信衛星1
1に代わって通信可能な通信衛星は、図5に示す軌道デ
ータから通信衛星14であることが分かる。さらに図4
に示す軌道データから、通信衛星14は、北(0度)を
基準として通信衛星11の方位角とは反対の方位角の位
置に存在することが分かる。通信衛星14が選択された
あとは、通信衛星11と通信していたときのアンテナ2
1の位置に関するデータと通信衛星14を選択したとき
の通信衛星14の位置に関するデータにしたがってアン
テナ制御部24で駆動制御信号を生成し、この駆動制御
信号にしたがってアンテナ駆動部22を駆動する。すな
わちアンテナ21の通信衛星に対する仰角を70度から
約83度に変更するための駆動を行なうとともに、通信
衛星11に対する方位角(約120度東側)から約80
度西側の方位角に変更するための駆動を行なう。この角
度は±1度程度の精度で行なわれる。そしてアンテナ2
1が通信衛星14の位置に向けられると、図7に示すよ
うに、救急車30は高層ビル31、32のブロッキング
領域31b、32bから外れ、救急車30に搭載された
衛星追尾装置は通信衛星14と通信を再開することがで
きる。さらに、救急車30は高層ビル34、36、37
近傍の道路を走行する際に、通信衛星14と通信してい
る間は、高層ビル34、36、37によるブロッキング
領域34b、36b、37b内を通過することはないた
め、通信が途切れることなく、安定した状態で通信を継
続することができる。
A case where an ambulance 30 equipped with the satellite tracking device shown in FIG. 1 travels while communicating with the communication satellite 11 will be described. Here, buildings 31 to 3 are located in the high-rise building area.
7 is present, high-rise building 3 for communication satellite 11
Blocking areas by 1 to 37 are 31a to 37a, and blocking areas of the high-rise buildings 31 to 37 for the communication satellite 14 are 31b to 37b. Then, at time t1, the ambulance 30 becomes a high-rise building 31, 32, 34,
When the satellite tracking device mounted on the ambulance 30 is communicating with the communication satellite 11 when traveling on the roads along 36 and 37, the blocking regions 32a and 34a by the high-rise buildings 32 and 34 remain unchanged. 2 to pass
Times communication will be interrupted. Therefore, in the present embodiment, the satellite tracking device mounted on the ambulance 30 operates at time t.
When the communication satellite 11 enters the blocking area 32a of the high-rise building 32 during communication with the communication satellite 11 and blocking occurs, the arithmetic unit 25 selects the communication satellite 14 as a communicable satellite instead of the communication satellite 11 in the arithmetic unit 25. I have to. That is, at time t1, communication satellite 1
It can be seen from the orbit data shown in FIG. 5 that the communication satellite that can communicate in place of 1 is the communication satellite 14. FIG. 4
It can be understood from the orbit data shown in (1) that the communication satellite 14 is located at an azimuth angle opposite to the azimuth angle of the communication satellite 11 with reference to north (0 degrees). After the communication satellite 14 is selected, the antenna 2 when communicating with the communication satellite 11
The antenna control unit 24 generates a drive control signal in accordance with the data on the position 1 and the data on the position of the communication satellite 14 when the communication satellite 14 is selected, and drives the antenna drive unit 22 according to the drive control signal. In other words, the antenna 21 is driven to change the elevation angle of the antenna 21 with respect to the communication satellite from 70 degrees to about 83 degrees, and is moved from the azimuth angle of the communication satellite 11 (about 120 degrees east) by about 80 degrees.
Drive to change to the azimuth angle west. This angle is performed with an accuracy of about ± 1 degree. And antenna 2
When the vehicle 1 is directed to the position of the communication satellite 14, the ambulance 30 moves out of the blocking areas 31 b and 32 b of the high-rise buildings 31 and 32, and the satellite tracking device mounted on the ambulance 30 communicates with the communication satellite 14 as shown in FIG. Communication can be resumed. Furthermore, the ambulance 30 is a high-rise building 34, 36, 37
When traveling on a nearby road, while communicating with the communication satellite 14, there is no passage through the blocking areas 34b, 36b, 37b by the high-rise buildings 34, 36, 37, so that communication is not interrupted, Communication can be continued in a stable state.

【0024】また時刻t1以外においてブロッキングが
生じたときには、図4および図5に示す軌道データを基
に、通信の途切れた通信衛星の代わりに通信可能な通信
衛星を選択することで、ブロッキング現象が生じてもブ
ロッキングを迅速に回避することができ、安定した状態
で通信を継続することができる。
When blocking occurs at times other than the time t1, the blocking phenomenon is selected by selecting a communicable communication satellite instead of a communication satellite whose communication has been interrupted based on the orbit data shown in FIGS. Even if it occurs, blocking can be quickly avoided, and communication can be continued in a stable state.

【0025】なお、通信衛星11と通信中、時刻t4か
らt7の間は、仰角が70度以上の通信衛星は通信衛星
11のみであるが、このときの仰角は80度以上の仰角
であるため(救急車からみてほぼ天頂の位置に通信衛星
11が存在するため)、救急車30が高層ビル街を走行
する場合でも高層ビルによってブロッキング現象が生じ
ることはほとんどなく、安定した状態で通信を継続する
ことができる。
During communication with the communication satellite 11 during the period from time t4 to time t7, only the communication satellite 11 having an elevation angle of 70 degrees or more is an elevation angle of 80 degrees or more. (Because the communication satellite 11 exists at a position almost at the zenith as viewed from the ambulance), even when the ambulance 30 travels in a high-rise building town, the blocking phenomenon hardly occurs due to the high-rise building, and communication is continued in a stable state. Can be.

【0026】また、前記実施形態においては、4機の通
信衛星11〜14を用いるものについて述べたが、通信
衛星の数を多くすることで、仰角が70度以上の領域に
常に2機以上の通信衛星が存在する構成を採用すること
もできる。
In the above embodiment, the case where four communication satellites 11 to 14 are used has been described. However, by increasing the number of communication satellites, two or more communication satellites are always provided in a region where the elevation angle is 70 ° or more. A configuration in which a communication satellite exists may be adopted.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通信衛星として、地球の周りを長楕円軌道に沿って周回
する複数の通信衛星を用い、いずれかの通信衛星と衛星
追尾装置との間で通信を行なっているときに、通信衛星
との通信が途切れたときには他の通信衛星を選択して通
信を再開するようにしたため、移動体と通信衛星との通
信時のブロッキングを迅速に回避することができ、ブロ
ッキングに伴う通信上の影響を最小限に抑制することが
できる。
As described above, according to the present invention,
As a communication satellite, a plurality of communication satellites orbiting the earth along a long elliptical orbit, and when communication is performed between any communication satellite and the satellite tracking device, communication with the communication satellite When communication is interrupted, another communication satellite is selected and communication is restarted, so that blocking during communication between the mobile unit and the communication satellite can be quickly avoided, and the communication effect due to blocking is minimized. Can be suppressed.

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

【図1】本発明に係る衛星追尾装置のブロック構成図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of a satellite tracking device according to the present invention.

【図2】本発明に係る通信衛星の軌道を説明するための
図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an orbit of a communication satellite according to the present invention.

【図3】本発明に係る通信衛星と静止衛星との関係を説
明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a relationship between a communication satellite and a geostationary satellite according to the present invention.

【図4】通信衛星の方位角と時刻との関係を示す線図で
ある。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between an azimuth of a communication satellite and time.

【図5】通信衛星の仰角と時刻との関係を示す線図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an elevation angle of a communication satellite and time.

【図6】通信衛星11に対する高層ビルによるブロッキ
ング領域を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a blocking region of a communication satellite 11 caused by a high-rise building.

【図7】通信衛星14に対する高層ビルによるブロッキ
ング領域を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for describing a blocking area of a high-rise building for a communication satellite 14;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 地球 11〜14 通信衛星 15 静止衛星 20 衛星電波モニタ 21 アンテナ 22 アンテナ駆動部 23 アンテナ位置検出部 24 アンテナ制御部 25 演算部 31〜37 高層ビル 31a〜37a、31b〜37b ブロッキング領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Earth 11-14 Communication satellite 15 Geostationary satellite 20 Satellite radio wave monitor 21 Antenna 22 Antenna drive part 23 Antenna position detection part 24 Antenna control part 25 Operation part 31-37 High-rise building 31a-37a, 31b-37b Blocking area

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地球の周りを長楕円軌道に沿って互いに
離れて周回する複数の通信衛星と、移動体に設置された
アンテナを介して前記複数の通信衛星のうち一つの通信
衛星を捕捉して通信を行う衛星追尾装置とを備え、前記
衛星追尾装置は、一つの通信衛星との通信が途切れたと
きに他の通信衛星を捕捉して通信を再開してなる移動体
通信システム。
A plurality of communication satellites orbiting around the earth along an elliptical orbit at a distance from each other, and one of the plurality of communication satellites is captured via an antenna installed on a mobile body. A mobile communication system comprising: a satellite tracking device that performs communication with another communication satellite, wherein the satellite tracking device captures another communication satellite and resumes communication when communication with one communication satellite is interrupted.
【請求項2】 地球の周りを長楕円軌道に沿って互いに
離れて周回する複数の通信衛星と、移動体に設置された
アンテナを介して前記複数の通信衛星のうち一つの通信
衛星を捕捉して通信を行う衛星追尾装置とを備え、前記
衛星追尾装置は、一つの通信衛星との通信が途切れたと
きに前記各通信衛星の軌道データに基づいて通信可能な
他の通信衛星を通信対象に選択し、選択した通信衛星を
捕捉して通信を再開してなる移動体通信システム。
2. A plurality of communication satellites orbiting around the earth along a long elliptical orbit at a distance from each other, and one of the plurality of communication satellites is captured via an antenna installed on a mobile body. A satellite tracking device that communicates with another communication satellite, and when the communication with one communication satellite is interrupted, the satellite tracking device targets another communication satellite that can communicate based on the orbit data of each communication satellite. A mobile communication system which selects, captures the selected communication satellite, and resumes communication.
【請求項3】 前記衛星追尾装置は、通信可能な他の通
信衛星として、通信の途切れた通信衛星とは基準方位を
中心として方位角が反対となる位置にある通信衛星を選
択し、選択した通信衛星の位置に前記アンテナの向きを
変更してなることを特徴とする請求項2記載の移動体通
信システム。
3. The satellite tracking device selects and selects, as another communicable communication satellite, a communication satellite located at a position at an azimuth opposite to a communication azimuth centered on a reference azimuth with respect to a communication satellite in which communication has been interrupted. 3. The mobile communication system according to claim 2, wherein the direction of the antenna is changed to a position of a communication satellite.
【請求項4】 前記複数の通信衛星は、地球上の特定の
地域内の移動体を基準として仰角が70度以上の位置に
少なくとも一つの通信衛星が常に存在する間隔で前記長
楕円軌道上を移動してなることを特徴とする請求項1、
2または3記載の移動体通信システム。
4. The plurality of communication satellites are arranged on the long elliptical orbit at intervals such that at least one communication satellite always exists at a position having an elevation angle of 70 degrees or more with respect to a moving object in a specific area on the earth. The moving device according to claim 1,
4. The mobile communication system according to 2 or 3.
【請求項5】 前記衛星追尾装置は、移動体に設置され
たアンテナと、駆動指令に従って前記アンテナを指定の
向きに駆動するアンテナ駆動手段と、前記アンテナの位
置を検出するアンテナ位置検出手段と、地球の周りを長
楕円軌道に沿って互いに離れて周回する複数の通信衛星
のうち一つの通信衛星と前記アンテナを介して通信を行
う通信手段と、この通信手段による通信衛星との通信が
途切れたことを検出する通信遮断検出手段と、この通信
遮断検出手段の検出出力に応答して、前記各通信衛星の
軌道データに基づいて通信可能な他の通信衛星の位置を
算出する衛星位置算出手段と、前記通信遮断検出手段に
より通信の遮断が検出されたときに前記衛星位置算出手
段の算出値と前記アンテナ位置検出手段の検出出力に従
った駆動指令を生成して前記アンテナ駆動手段に出力す
る駆動指令手段とを備えてなる請求項1、2、3または
4記載の移動体通信システム。
5. The satellite tracking device includes: an antenna installed on a mobile object; an antenna driving unit for driving the antenna in a specified direction according to a driving command; an antenna position detecting unit for detecting a position of the antenna; Communication means for communicating via the antenna with one communication satellite among a plurality of communication satellites orbiting around the earth along a long elliptical orbit and communication with the communication satellite by this communication means has been interrupted A communication cutoff detecting means for detecting that the communication cutoff detecting means; and a satellite position calculating means for calculating a position of another communication satellite capable of communication based on the orbit data of each communication satellite in response to a detection output of the communication cutoff detecting means. And generating a drive command according to the calculated value of the satellite position calculating means and the detection output of the antenna position detecting means when the communication cutoff is detected by the communication cutoff detecting means. 5. The mobile communication system according to claim 1, further comprising: a driving command unit that outputs the signal to the antenna driving unit.
【請求項6】 前記衛星追尾装置は、移動体に設置され
たアンテナと、駆動指令に従って前記アンテナを指定の
向きに駆動するアンテナ駆動手段と、前記アンテナの位
置を検出するアンテナ位置検出手段と、地球の周りを長
楕円軌道に沿って互いに離れて周回する複数の通信衛星
のうち一つの通信衛星と前記アンテナを介して通信を行
う通信手段と、前記各通信衛星の軌道に関する軌道デー
タを時刻に対応づけて記憶する軌道データ記憶手段と、
前記通信手段による通信衛星との通信が途切れたことを
検出する通信遮断検出手段と、この通信遮断検出手段の
検出出力に応答して、この検出出力発生時の時刻をキー
として前記軌道データを検索し、この検索に基づいて通
信可能な他の通信衛星の位置を算出する衛星位置算出手
段と、前記通信遮断検出手段により通信の遮断が検出さ
れたときに前記衛星位置算出手段の算出値と前記アンテ
ナ位置検出手段の検出出力に従った駆動指令を生成して
前記アンテナ駆動手段に出力する駆動指令手段とを備え
てなる請求項1、2、3または4記載の移動体通信シス
テム。
6. The satellite tracking device includes: an antenna installed on a moving object; antenna driving means for driving the antenna in a specified direction according to a driving command; antenna position detecting means for detecting a position of the antenna; A communication means for communicating via the antenna with one of a plurality of communication satellites orbiting the earth along an elliptical orbit at a distance from each other, and orbit data on the orbit of each communication satellite at a time Orbit data storage means for storing in association with
A communication interruption detecting means for detecting that communication with the communication satellite by the communication means has been interrupted; and, in response to a detection output of the communication interruption detecting means, searching for the orbit data by using a time at which the detection output occurs as a key. A satellite position calculating means for calculating the position of another communication satellite with which communication is possible based on the search; and a value calculated by the satellite position calculating means when the communication cutoff is detected by the communication cutoff detecting means. 5. The mobile communication system according to claim 1, further comprising: a drive command unit that generates a drive command according to a detection output of the antenna position detection unit and outputs the drive command to the antenna drive unit.
【請求項7】 前記駆動指令手段は、前記通信遮断検出
手段により通信の遮断が検出されるまでは、前記通信手
段の通信による電波強度を設定値の範囲内に維持するた
めの駆動指令を生成して前記アンテナ駆動手段に出力し
てなる請求項5または6記載の移動体通信システム。
7. The drive command means generates a drive command for maintaining a radio field intensity by communication of the communication means within a range of a set value until communication interruption is detected by the communication interruption detection means. 7. The mobile communication system according to claim 5, wherein the mobile communication system outputs the data to the antenna driving means.
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