JPS58183400A - 人工衛星の姿勢検出装置 - Google Patents

人工衛星の姿勢検出装置

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JPS58183400A
JPS58183400A JP58056778A JP5677883A JPS58183400A JP S58183400 A JPS58183400 A JP S58183400A JP 58056778 A JP58056778 A JP 58056778A JP 5677883 A JP5677883 A JP 5677883A JP S58183400 A JPS58183400 A JP S58183400A
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JP
Japan
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attitude
earth
view
satellite
artificial satellite
Prior art date
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Pending
Application number
JP58056778A
Other languages
English (en)
Inventor
ゲルハルト・クルテレル
名取 直幸
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.)
Airbus Defence and Space GmbH
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Messerschmitt Bolkow Blohm AG, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Publication of JPS58183400A publication Critical patent/JPS58183400A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G01S3/78Direction-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 electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/787Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using rotating reticles producing a direction-dependent modulation characteristic
    • 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
    • G01S3/78Direction-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 electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/785Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
    • G01S3/786Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
    • G01S3/7868Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically using horizon sensors

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】 この発明に人工衛星に搭載される姿勢検出装置に俤り、
さらに詳しくは人工衛星のある物体に対する姿勢を検出
中る装置に関するものである。なお、ここでは、とくに
上記装置としてよく使われる人工衛星の地球に対する姿
勢を検出する赤外線放射検出器を例として説明する@従
来この稙装置として二つの主要な型があった。第1図は
その一例を示すもので、・一般に1スキヤン型と呼ばれ
ている。
図において、(1)H人工衛星、12)ijスキャン型
型外外線放射器光学部、(3)は光学部の光学的視野、
(4)は光学部内部のミラーの回転にともない光学的視
野が走査する軌跡、(5)は地球を示すものである。以
下に動作について説明−する。二つの光学部(2)の中
に1よミラー等の光学系が内部されており、そのミラー
をモータで回転させ、等動的にその光学重視jf+21
を回転する。その視野(2)が同転にともない走査する
軌跡(4)が地球(5)を横切るとき光学部(2)は地
球を検知し、人工衛星(1)の地球(5)に対する姿勢
角(ロール及びピッチ]を検出する。以下にそのflr
i理を説明する。
飢2図は姿勢を検出する1す理を説明するもの(3) で、(串及び(′I)は各々の光学部の視野部が地球を
横切ったとき検出される地球幅パルス、(8)はごラー
の回転位置の基準を示すパルスで1回転につき1パルス
発生する位瓢基進パルスである。
第1図において人工衛星fi+の進行方向を紙面の表面
から裏面と考え、首だ、2つの光学部(2)の地心方向
Q9に対する設定角filqが衛星の進行方向に対して
対称にあると考えた場合、人工衛星(1)の地球(5)
に対するロール姿勢角IΔθは、2つのヘッドにより検
出される地球幅パルス(6)及び(7)の差(T1T2
)Icよって求めることができる。また、位置基準パル
ス(8)を衛星のピッチ軸上で発生するように設定する
と、位置基準パルス(8)の位置とどちらか一方の地球
幅パルス(@2図でif f71 )の中心とのずれを
検出することによって人工衛星(11の地球に対するピ
ンチ角度△ψを求めることができる。
このようなに来のスキャン型の姿勢検出装置は以上のよ
うな構成であるので、ミラーを回転させるための比較的
大がかりな回転機構を必要とするため、重量、消費電力
の増加及び信頼性の低下という欠点があった。
賜う一つの従来の例として、一般的にスタテ′    
インク型と呼ばれているものがある。第3図はその原理
を示す図である。図にシいて、(51Fi地球、(9a
)及び(9b)はロール姿勢を検出するための2つのス
タティック型赤外線放射検出器の光学的視野、(10a
)及び(10b)は同@にピンチ姿勢を検出するための
光学的視野である。以下にその動作について説明する。
スタティック型Fi2対の光学系をもち、各々の光学系
#−i1対の光学的視野、っオリロール姿勢検出用に(
9a)と(?b)、ピッチ姿勢検出用VC(10a)と
(10に+)  をもち、その視野は地球のエッヂをみ
るように人工衛星に設定される。いま、ロール姿勢につ
いていえば、2つの視野が地球から検出するエネルギー
量の差へWは、2つの視野(9aJと(9b)とが各々
地球から集めるエネルギーilF′i各々の視野が地球
をみている面積ム及びBK比?l]するため、次式で表
わすことができる。
△Wα(A−B)         (1)人工衛星の
地球に対するロール姿勢がずれると、2つの視野が地球
をみる面積が肇ゎり2つの視野(9a)及び(9b)が
検出するエネルギー量の差ΔWが発生する。
したがって、衛星のロール姿勢がない場合の2つの視野
(9a)及び(9b)のエネルギー差△W(。
を基準にして、その位置からロール姿勢がずれたときの
エネルギー差△W、を検出すればロール姿勢のずれ角紅
△θを検出できる。その原理式は次式のようKなる。
△θα△W−(△W、−△Wo)    (2)また、
ピッチ姿勢に対しても同様に検出可能である。
このように従来のスタティック型F′i2つの視野の入
射エネルギー量を比較するという簡単な原理で実現でき
るが、各々の視野は独立な検出素子を有しているため2
つの検出素子の間に、感度の相違や2つの検出素子の周
囲温習の条件の相違等によるアンバランスがあると誤差
が発生する。そのため、ヒータ等圧よる正確な能動的熱
制御が必要であり、装置内の部品の熱的反射や輻射等を
配置した複雑な熱設計を必要とする。また、人工衛星に
搭載するとき、装置内に2熱的アンバランスが発生しな
いように配置する等の使用上の拘束がある。
以上説明したように匠来のスタティック型の姿勢検出装
置でに、熱的−rンバランス等の問題があり、スキャン
型は地球のエッヂを検出するため(エネルギー量そのも
のを検出するものではないため)その工うな熱的問題#
″iないが、重量、消費電力、信ei健に関する欠点が
あったっこの発明は以上のようなに来の方式の欠点を解
消するもので、簡単なバネ根糸の振動を利用したチョフ
パにより地球のエッヂを検出するため、スキャン型のよ
うな大かがすな回転機構を必要とせず、オた1つの検出
素子により姿勢を検出するためスタティック型のような
検出素子の感1のアンバランスや熱的間wAハ発生しな
い。
以下図面によりこの発明を説明する。第4図はこの発明
の一実施例を示す説明内で、−軸方向(ロール又はピン
チ)の姿勢を検出する装置の構成である。二軸方向の検
出には二つの同様の装置NKより構成すればよいっ 図において、口υはこの装置の光学窓、α3に赤外縁検
出素子、03及rE*4Fiこの装置の光学系による光
学的視野、all;を地球のこの装置からみたときのエ
ッヂ、翰は板バネ系となっているチョッパ、卸は板バネ
系を励振する電磁石、a8ilt正弦波発振器、a唾は
アンプ、勾は同期検波器を示す0この装置の光学系は主
として2つ光学窓Oυと1つの赤外線検出素子aコとか
ら構成されており、2つの光学的視野口及びQ41は、
人工衛星の姿勢のずれがないとき2つの視野0及び0番
が地球から集めるエネルギー量が等しくなるようンこ地
球のエッヂ0をみるように、人工衛星に設定する。
検出素子azの前には板バネ系を構成しているチョッパ
a@が置いてあり、電磁石Iによって励振され、2つの
光学窓aυに入る地球からの入射エネルギーを交互に検
出素子に入力されるように動作する・また、電磁石は正
弦波発振器0梯により磁気が制御される。検出素子OK
’よって検′    出された信号はアンプ嶺埴により
増幅される。同期整流器(2)ではその信号をチロツバ
aeを励振する正弦波発振器軸の信号により同期検波す
る。
そのとき、検出素子a2が地球のエネルギーを視野0が
検出している場合ともう一方の視野璽4が検出している
場合とを別々に検出し、そのときの2つの場合の検出量
の差を検出すれば、人工衛星の姿勢に応じた信号を得る
ことができる。
以上説明したこの発明の一実施例の原理的説明図を@5
図に示す。図において、on #′i第4図においてチ
ョッパが下方に振れている時間T。
の関に視野uKより集められたエネルギーを検出した信
号、(2)はその逆方向にチョッパが振れている時間T
、の関にもう一方の視野a4により検出される信号を示
す。姿勢のずれがない場合には、第5図のa図のように
正負の信号の大きさが等しくなるため、姿勢信号はOv
 として検出される。第5図のb[!!!2は姿勢のず
れが第4図において下方にずれた場合で、視野Uが地球
をみる面積が賜う一方の視野@4の面積よりも大きくな
るため、正の信号r2rJのレベルが負の信号口より図
中に示すように△Vだけ犬きくなる。し九がって、チョ
ッパの振幅の方向を示す時間T。
及びT、 K同期させて信号を処理することによ  ・
り人工衛星の姿勢に応じた信号ΔVを得られることがわ
かる。
以上説明したように一つの赤外線放射検出素子の前にチ
ョッパを瞳き、そのチョッパを電磁石等により励振する
ことくより人工衛星の姿勢を検出することが可能であり
、大がかりな回転機構を必要とせず、又、検出素子が−
っであるため熱的アンバランス等による誤差が発生しに
くく、能動的熱制御を必要とする等の熱的問題がないこ
とがわかる。
なお、以上の説明では赤外線放射検出器の場合について
示したが、この発明は、ある物体の放出するエネルギー
(例えば可視光でもよい)を検出し、人工衛星の姿勢情
報を得るという基本原理を有するすべて姿勢検出装置に
適用できる。また、第4図に示す装置はこの発明を利用
した場合の一実施例であり、この発明を利用して具体化
できる装置はここに示す実施例に限定されるものではな
い。
【図面の簡単な説明】
第1図#′i従来の装置の一実施例であるスキャン型赤
外線放射検出器の説明図、第2図はに来のスキャン型赤
外線放射検出器の検出Ig、理を示す図、第5図#′i
従来の装置の一例であるスタティック型赤外線放射検出
器の原理を示す図、第4図はこの発明装置の一実施例を
示す図%艶、5図は第4図の装置の原理的説明図である
。図中(1)は人工衛星、(2)は光学部、(31け光
学的視野、(41Fi視−の軌跡、(5)は地球、(6
)及び(7)は地球幅パルス、(81#−を位置基準パ
ルス、(9)及び(111スタテイツク型の装置の視野
、αυは光学窓、Q3け検出素子、ttS及び−(J4
けこの発明装#伺の視野、o!9は地球のエッヂ、ae
はチョッパ、(17+は電磁石、鱒は正弦波発振器、α
sViアンプ、■は同期検波器、allは検出された正
の信号、勾は検出された負の信号であるつなお11図中
、同一あるいは相当部分には同一符号を付して示しであ
る。 −〜′  イ1り 電27

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 人工衛星に搭載し、その人工衛星のエネルギー放射物体
    に対する姿勢情報を検出する人工衛星の姿勢検出装置に
    おいて、一つのエネルギー検出素子とその素子の前面に
    設置された機械的チョッパとを利用して放射物体の縁を
    検知することKより人工衛星の姿勢を検出するようにし
    たことを特徴とする人工衛星の姿勢検出装置。
JP58056778A 1982-04-20 1983-03-31 人工衛星の姿勢検出装置 Pending JPS58183400A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823214375 DE3214375C2 (de) 1982-04-20 1982-04-20 Einrichtung zur Bestimmung der Lage eines Satelliten
DE32143753 1982-04-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58183400A true JPS58183400A (ja) 1983-10-26

Family

ID=6161259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58056778A Pending JPS58183400A (ja) 1982-04-20 1983-03-31 人工衛星の姿勢検出装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS58183400A (ja)
DE (1) DE3214375C2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61155099A (ja) * 1984-12-21 1986-07-14 メツセルシユミツト‐ベルコウ‐ブローム・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング 地球上に向けられる衛星のための変位信号及び又は現在信号の調製のための装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3322750A1 (de) * 1983-06-24 1985-01-03 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Verfahren zur bearbeitung der ausgangssignale eines optischen erdhorizontsensors
DE3422004C2 (de) * 1984-06-14 1986-07-03 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Anordnung für einen Infrarot-Erdhorizontsensor zur Lageregelung eines in einem kreisförmigen Orbit befindlichen Erdsatelliten
DE3422007C2 (de) * 1984-06-14 1986-10-02 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Anordnung für einen Erdhorizontsensor eines in einem Orbit befindlichen Erdsatelliten
DE3422005A1 (de) * 1984-06-14 1985-12-19 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Verfahren und einrichtung zur ableitung eines ablagesignals fuer einen in einem orbit befindlichen erdsatelliten mittels eines erdhorizontsensors
NL194811C (nl) * 1986-01-16 2003-03-04 Mitsubishi Electric Corp Servoschakeling.

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS503362A (ja) * 1973-05-10 1975-01-14

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3354320A (en) * 1964-08-31 1967-11-21 Hugh L Dryden Light position locating system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS503362A (ja) * 1973-05-10 1975-01-14

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61155099A (ja) * 1984-12-21 1986-07-14 メツセルシユミツト‐ベルコウ‐ブローム・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング 地球上に向けられる衛星のための変位信号及び又は現在信号の調製のための装置

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DE3214375A1 (de) 1983-10-27
DE3214375C2 (de) 1986-09-04

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