JPS58147663A - アンテナ自動追尾制御装置 - Google Patents

アンテナ自動追尾制御装置

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Publication number
JPS58147663A
JPS58147663A JP3156282A JP3156282A JPS58147663A JP S58147663 A JPS58147663 A JP S58147663A JP 3156282 A JP3156282 A JP 3156282A JP 3156282 A JP3156282 A JP 3156282A JP S58147663 A JPS58147663 A JP S58147663A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
angle
unit
magnitude
azimuth
Prior art date
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Pending
Application number
JP3156282A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihisa Saito
齋藤 芳久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP3156282A priority Critical patent/JPS58147663A/ja
Publication of JPS58147663A publication Critical patent/JPS58147663A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/38Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of real or effective orientation of directivity characteristic of an antenna or an antenna system to give a desired condition of signal derived from that antenna or antenna system, e.g. to give a maximum or minimum signal
    • G01S3/44Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of real or effective orientation of directivity characteristic of an antenna or an antenna system to give a desired condition of signal derived from that antenna or antenna system, e.g. to give a maximum or minimum signal the adjustment being varied periodically or continuously until it is halted automatically when the desired condition is attained

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロコンピュータを具備したパラボラアン
テナ自動追尾制fI4J装置に関し、特にアンテナの方
位角と仰角とをマイクロコンピュータによってディジタ
ル的に制御し、電波の到来方向へ高速、高精度で設定す
ることができる様に構成したアンテナ自動追尾制御装置
に関する。
一般にパラボラアンテナを対象としたアンテナ自動追尾
制御装置ではアンテナの姿勢制御精度をあげることが最
も重要な要素であるが、到来する電波によって決定され
る高周波入力信号の強度が弱いとアンテナ姿勢制御信号
が安定に得られるとは限らないため、十分な姿勢制御精
度が得られないことがある。し〃・し、外乱の影響を除
いて安定なアンテナ姿勢制御信号を得るためにマイクロ
コンピュータを使えば、アンテナ姿勢制(社)信号がデ
ィジタル演算によって求められるため、方位角や仰角が
槙度誦く決定でき、アンテナの姿勢を正確に決定するこ
とができる。
アンテナを自動追尾する場合には、アンテナをアナログ
的に制御しないでステップ的に制御し、或、る定められ
た方位角スパンまたは仰角スパンを単位としてアンテナ
に動きを与えている。
この様なディジタル的な制一方法においては、例えば上
記単位制御角度ステップを1度と仮定すれば、ひとつの
動作指令信号を出した時には1度だけアンテナが回転す
る様に電子回路と機構部品とが構成しである。従って、
この形式のアンテナ自動追尾制机方式においては、単位
制御角度ステップによって決定される方位角スパン、ま
たに仰角スパンの動きを繰返して所定の姿勢にアンテナ
を設定している。この場合、アンテナ自動追尾制(社)
における単位制御角度ステップはアンテナの姿勢設定精
度を支配して決定するものであるため、アンテナの直径
や受信周波数帯に応じて単位制御角度ステップの大きさ
が決定される。通富1、この単位制卸角度ステップの大
きさは与えられた受信周波数帯において半値幅角度の1
/1o以内が妥当であると考えられ、実際のアンテナ自
動追尾制御装置でにこの値は半値幅角度の1/20 K
選ばれている。すなわち、この種のアンテナ追尾制御装
置では与えられた受信周波数帯において、半値幅角度の
”/20 K相当する角度毎にアンテナの姿勢を制御す
る。
制御は次の様にして行う。アンテナの方位角を単位制御
角度ステップだけ反時計方向に動かした時、受信された
電波の強度が強くなれば、このステップを終了して次の
ステップへ進む。もしアンテナの方位角を単位制御角度
ステップだけ反時計方向く動かした時、受信された電波
の強度が弱くなれば、アンテナの方位片をもとに戻した
上で単位制御角度ステップだけ時計方向へ動かしてこの
ステップを終了し次のステップへ進む。次のステップで
も上と同様な動作を行えば、単位制御角度ステップだけ
電波の到来方向に近ずく。もしアンテナの方位角を単位
制御角度ステップだけ反時計方向に動かした時と時計方
向に動かした時とで、受信された電波の強度が同じあれ
ば、アンテナの方位角は電波の到来方向を指しているわ
けである。アンテナの仰・角に対しても、1回の制御で
は方位角と同様な単位制御角度ステップだけアンテナを
上向きか下向きに動かして制御を行っている。従来のア
ンテナ自動追尾制御装置でに方位角と仰角とで固定した
単位制御角度ステップを与え、この範囲の動きを繰返し
てアンテナの姿勢を制御している。依って、例えば電波
の到来方向とアンテナの主軸とが相当に離れている様な
場合には、かなり長い時間をかけて姿勢制御を行わなけ
ればならず、そのうえアンテナの主軸と電波の到来する
方向とが一致する近傍では不要に大きな角度のハンチン
グを生ずることがある。
従来のアンテナ自動追尾制御装置はアンテナと、受信機
と、アンテナの方位角を検出して姿勢を決定するための
第1の検出部と、アンテナを方位角方向に回転するため
の第1の駆動機構部上、仰角を検出して姿勢を決定する
ための第2の検出部と、アンテナを仰角方向に回転する
だめの第2の駆動機構部と、これら第1および第2の駆
動機構部をディジタル的に制御するための駆動制御部か
ら成立つものであるとは云え、この形式のアンテナ自動
追尾制御装置には上に説明した様なアンテナ姿勢制御上
の欠点がある。
本発明の目的はアンテナの姿勢制御において間層となる
制御時間を短縮すると共に、アンテナの主軸の近傍にお
ける姿勢制御時のハンチングを除去し、アンテナの姿勢
を高速、且つ高精度で制御してアンテナの主軸を電波の
到来方向に設定することができるアンテナ追尾制御装置
を提供するととKある。
本発明によるアンテナ自動追尾制御装置に従来のアンテ
ナ11114尾制御装置が具備している部分の外に、第
i>よび第2の減速部、ならびにマイクロコンピュータ
部とを具備している。
第1の減速部は電波の到来方向とアンテナの主軸との角
度差の方位角成分の大きさに応じて第1の駆動機構部の
動作速度を制御するもので、上記両角度の角度差の方位
角成分の大きさが成る限界値よりも小さい範囲では、1
回の制御動作で回転することができる単位制御角度ステ
ツプの大きさを減分して低速度で動作させる機能を有す
る。$2の減速部は電波の到来方向とアンテナの主軸と
の角度差の仰角成分の大きさに応じて第2の駆動機構部
の動作速度を制御するもので、上記両角度の角度差の仰
角成分の太きさが成る限界値よりも小さい範囲では、1
回の制御動作で回転することができる単位制御角度ステ
ップの大きさを減分して低速度で動作させる機能を有す
る。マイクロコンピュータ部はンフトウエアと一体化し
て構成してあり、上に説明した両角度の角度差の方位角
成分ならびに仰角成分の大きさに対応し、単位制御角度
ステップの大きさを減分して低速でアンテナを回転させ
る様に指令を出す。この指令に基づいて第1の減速部と
第2の減速部とは上記減速動作を行う・本発明に依れば
・7′テナと受信機との組        1合せによ
って受信された電波の強度が方位角や仰角などに対して
依存性を有することを利用し、電波の到来方向を検出し
てアンテナの姿勢を決定すると共に、第1および′@2
の減速部とマイクロコンピュータ部とを使って高速、且
つ高精度でアンテナの主軸を電波の到来方向に設定する
ことができる。
ψ 以下因面を参照して本発明によるアンテナ追尾制御
装置をさらに詳細に説明する。第1図は本発明によるア
ンテナ自動追尾制御装置の実施例を示すブロック図であ
る。第1図において、アンテナIOK到来した電波は受
信機5に入力されて増幅される。受信出力信号線105
にはアンテナIOK入射した電波の強度に比例した入射
強度信号が現れる。入射強度信号はマイクロコンピュー
タ部8に入力される。Illの検出部1はアンテナ10
の方位角を検出し、電波の到来方向とアンテナ10の主
軸との角度差の方位角成分に比例した信号を発生する。
この信号は方位角々度差分信号線101を介してマイク
ロコンピュータ部8へ入力される。第2の検出部2はア
ンテナ1Gの仰角を検出し、電波の到来方向とアンテナ
10の主軸との角度差の仰角成分に比例した信号を発す
る。この信号は仰角々度差分信号線102を介してマイ
クロコンピュータ部8へ入力される。第1の減速部6は
電波の到来方向とアンテナ10の主軸との角度差の方位
角成分の大きさに応じてアンテナ10の動作速度を制御
するものである。方位角成分の大きさが小さい時には、
第1の減速部6によって単位制御角度ステップの大きさ
が減分され、低速、高精度で制菌することが可能になる
。例えば、アンテナ10を反時計方向あるいに時計方向
に回転した場合に受信出力信号線105に現れている信
号の差分が−0,15dB以上ある時に、框、各単位制
御角度ステップを受信周波数帯における半値幅角r /
1oに選び、差分が−0,05dB〜−0,15dBの
範囲にある時には半値幅角度の1/2o、差分が−0,
02dB〜−0,05dBの範囲にある時には半値幅角
度の’/ao Kそれぞれ選ぶ。差分がQdB 〜−0
,02dBの範囲にある時にはアンテナ10の回転を停
止する。第1の減速部6は第1の電動部3と機械的に結
合してあり、第1の電動部3の回転運動をアンテナ10
に伝えてアンテナ10の姿勢を変える。第1の減速部6
における単位制御ステップあた夛の回転角度は、マイク
ロコンピュータ部8から駆動制御部9t−介して指定さ
れている。s2の減速部7Fi電波の到来方向とアンテ
ナ10の主軸との角度差の仰角成分の大きさに応じてア
ンテナの動作速度を制御するものである。
仰角成分の大きさが小さい時には、第2の減速部7によ
って単位制御角度ステップの大きさが減分され、低速、
高精度で制御することが可能になる。例えば、アンテナ
10を反時計方向あるいは時計方向に回転した場合に受
信出力信号線105に現れている信号の差分が−o、−
rsaB以上あ1時には、各単位制御角度ステップを受
傷周波数帯Kかける半値幅角度の1/10に選び、差分
が−0,05dB〜−0,15dBの範囲にある時にハ
半値幅角度(7) ”/20、差分が−0,02dB〜
−0,05dBの範囲にある時にぽ半値幅角度の”/3
0 K:それぞし選フ。差分力0〜−0.02 dBの
範囲にある時にはアンテナ10の回転を停止する。第2
の減速部7は第2の電動部4と機械的に結合してあり、
第2の電動部4の回転運動をアンテナ10に伝えてアン
テナ10の姿勢を変える。第2の減速部7における単位
制卸ステップあたりの回転角度に、マイクロコンピュー
タ部8から駆動制(社)部9を介して指定されている。
駆動制御部9に第1および$2の電動部3,4を制御し
て動作させるものであるため、上記単位制御ステップに
相当する駆動電圧を具体的に指定するほか、必要な電力
も第1および第2の電動部3,4へ供給している。
iJ1図に示すアンテナ自動追尾制御装置において、受
信周波数帯におけるアンテナ10の半値幅角度をθとす
れば、第2図における曲線Aは単位制御角度ステップを
(1/20 ) Xθに固定して選んだ時のアンテナ1
0の回転を表わし、曲線BH本発明に依って(”/10
 ) X f’ 〜(1/30)Xθに変化させて選ん
だ時のアンテナ10の回転を表わす。第2図でにアンテ
ナ10の主軸が(−12x 、−5−) x eだけ電
波の到来方向からずれ、この位置から制御を開始すると
仮定している。曲線ムでは時間t・でずれの量H(−1
2x−L)0 X#であるが、単位制御角度ステップを(1/2o)×
#に遥んであるので(1/20 ) Xθづつ角度が増
分し、時間t2で誤差範囲ag内に入る。誤差範囲ao
内では制御が満足に行われず、場合によっては中心点C
のまわりでアンテナ10の回転にハンチングが生ずるこ
とがある。誤差範囲1・は112図において(−2×刀
)×θ〜(+2が、ずれの量が(−2X−、)Xθに至
るまでは単位制御角度ステップを(1/10 ) Xθ
に選1 び、ずれの量が(−2X−)Xθ〜(−1x面)0 ×−の範囲では単位制御角度ステップを(1,4Q)X
#に選び、ずれの量が(−ixπ)×θ〜<+ 1x 
−L )xeの範囲では単位制御角度ス0 テップを(1/30 ) X ’ K選んである。一時
間t。
でずれの量が(−12X−H)Xθであったものが、時
間t1でF′i(−2X 3 ) Xθになり、ここで
単位制碑角興ステップ+2 (1/10 ) Xθから
÷」メ楢、弁ヶ111枦< 1/’2δ)×oへ減分さ
ね、さらに中心の近傍でta (1/30 ) X ’
に至っている。これKよって、(1/3o ) X O
の単位制御角度ステップで、中心点Cを基準にして(−
1×1 −)×θ〜(+ I X ■) Xθの誤差範囲bo内
0 にアンテナの姿勢が設定されている。
本発明に工れは、電波の到来方向とアンテナの主軸との
角度差が大きい時には単位制御角1度ステップを大きく
とり、小さくなるにつれて単位制御角度ステップの大き
゛さを減分するようにして、方位角と仰角とを独立して
制御することによって、アンテナを所定の姿勢に設定す
ることができるため、アンテナの姿勢制御精度を著しく
向上することができ、さらにアンテナの姿勢設定時間を
大幅に短縮できると云う効果がある。
例えば、$2図の曲線人に示す様に単位制御角度ステッ
プを固定して(1/20 ) Xθに選んだ場合に比べ
、曲線BK示す様に単位制御角度ステップを上記の方法
によって(1/1o) Xθ〜(”/so ) X #
まで変化させて選んだ場合には、姿勢制御精度が約30
%も向上し、アンテナの姿勢設定時間が約40%も短縮
した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるアンテナ自動追尾制卸装置の実施
例を示すブロック図、第2図にアンテナの姿勢制御の時
間応答を説明するグラフである。 1.2・・・検出部  3,4・・・電動部6.7・・
・減速部  5・・・受信機8・・・マイクロコンピュ
ータ部 9・・・駆動制御部 101 、102 、103 、104 、105・・
・信号線特許出願人  日本電気株式会社 代理人 弁理士 井ノロ  壽 メ・1図 第2図 →

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アンテナと、受信機と、8り記アンテナの方位角を検出
    して姿勢を決定するための第lの検出部と、前記アンテ
    ナを万位用方向に回転させるための第1の駆動機構部と
    、前記アンテナの仰角を検出して姿勢を決定するための
    第2の検出部と前記アンテナを仰角方向に回転させるた
    めの第2の駆動機構部と、前記第1および第2の駆動機
    構部をディジタル的−制御するための駆動側細部とを具
    備して構成され、前記アンテナと削記受偽機との組合せ
    に工って受信された電波の強度が前記方位角と前記仰角
    とに対して依存性を有することを利用し、前記゛峨波の
    到来方向管前記@lおよび第2の検出815、前記第1
    および第2の駆動PA構部、ならびに1起部動制御部に
    よって検出して決定すると共K、前記アンテナの主軸七
    前記篭波の到来方向に設定するためのアンテナ自動追尾
    制(2)装置において、前記″峨波の到来方向と11′
    1記アンテナの主軸との角度差の方位角成分の大きさに
    応じて前記第1の駆動機構部の動作速度を制御し、nr
    l記方位角成分の大きさが小さくなるにつれて1記方位
    角成分の単位制(財)角度ステップの大きさを減分して
    低速度で制御するための5AIの減速部と、前記磁波の
    到来方向と目11把アンテナの主軸との角度差の仰角成
    分の大きさに応じてM−11記第2の駆動機構部の動作
    速Ift制睡し、自II記仰角成分の大きさが小さくな
    るにつれてnIJ記仰角成分の単位制御角度ステップの
    大きさを減分して低速プで制御するための第2の減速部
    と、前記方位角成分ならびに前記仰角成分の大きさに対
    応して前記単位制御角度スデップの大きさを減分する様
    に指令を出すためのソフトウェアを含んで構成シたマイ
    クロコンピュータ部とを具備し、龜速、且つ直積1[で
    ti+j記アンテナの主軸を1ilJ記″題波の到来方
    向へ前記ソフトウェアによって設定することができる様
    に構成したことを特徴としたアンテナ自動追尾制御装置
JP3156282A 1982-02-26 1982-02-26 アンテナ自動追尾制御装置 Pending JPS58147663A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3156282A JPS58147663A (ja) 1982-02-26 1982-02-26 アンテナ自動追尾制御装置

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JP3156282A JPS58147663A (ja) 1982-02-26 1982-02-26 アンテナ自動追尾制御装置

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JPS58147663A true JPS58147663A (ja) 1983-09-02

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ID=12334611

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JP3156282A Pending JPS58147663A (ja) 1982-02-26 1982-02-26 アンテナ自動追尾制御装置

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JP (1) JPS58147663A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01280280A (ja) * 1988-05-06 1989-11-10 Shipbuild Res Assoc Japan 自船位置自動補正用演算装置
JPH0392002A (ja) * 1989-09-05 1991-04-17 Fujitsu General Ltd 衛星放送受信アンテナ調整装置
JPH11166964A (ja) * 1997-12-04 1999-06-22 Nec Eng Ltd アンテナ制御方法及び装置
JPH11346113A (ja) * 1998-06-02 1999-12-14 Japan Radio Co Ltd 指向性合成処理方法

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