JPS5858841B2 - 空中線装置 - Google Patents
空中線装置Info
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- JPS5858841B2 JPS5858841B2 JP51048436A JP4843676A JPS5858841B2 JP S5858841 B2 JPS5858841 B2 JP S5858841B2 JP 51048436 A JP51048436 A JP 51048436A JP 4843676 A JP4843676 A JP 4843676A JP S5858841 B2 JPS5858841 B2 JP S5858841B2
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- Japan
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- gimbal
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- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
- H01Q3/08—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying two co-ordinates of the orientation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/18—Means for stabilising antennas on an unstable platform
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は人工衛星その他飛翔体の追跡を行なうのに使
用して好適な空中線装置の改良に関する。
用して好適な空中線装置の改良に関する。
空中を任意の方向に飛翔する飛翔体等を空中線で追跡す
るには、空中線を方位方向および仰角方向に任意に指向
させるような機構が必要である。
るには、空中線を方位方向および仰角方向に任意に指向
させるような機構が必要である。
また、そのような空中線はしばしば船舶等に載置される
が、船舶自体は横揺れ（ローリング）、縦揺れ（ピッチ
ング）および偏揺れ（ヨーイング）等の動きをするから
、通常は空中線自体がそのような動きの影響を直接には
受けないように工夫されている。
が、船舶自体は横揺れ（ローリング）、縦揺れ（ピッチ
ング）および偏揺れ（ヨーイング）等の動きをするから
、通常は空中線自体がそのような動きの影響を直接には
受けないように工夫されている。
そこで、従来の空中線装置は第１図にその分解斜視図を
示すような構成になっている。
示すような構成になっている。
即ち、第１図において船舶等の船体（図示せず）に固定
される固定台１にはジンバル２が設けられる。
される固定台１にはジンバル２が設けられる。
ジンバルは互いに直交する２軸２１，２２を中心として
回動自在な内外２つの回転枠２３，２４から、成る。
回動自在な内外２つの回転枠２３，２４から、成る。
外側の回転枠２４には空中線基台３が載置され固定され
る。
る。
空中線基台３には係止部材３１．３２を介して互いに直
交する方向（α、β）に回動可能な軸３３，３４が取着
され、この軸３３．３４にはそれぞれ電動機３５，３６
が固定される。
交する方向（α、β）に回動可能な軸３３，３４が取着
され、この軸３３．３４にはそれぞれ電動機３５，３６
が固定される。
電動機３５，３６の回転軸にはそれぞれフライホイール
４，５が矢印ａ、ｂ方向に常時高速回転するように取付
けられる。
４，５が矢印ａ、ｂ方向に常時高速回転するように取付
けられる。
従って２個のフライホイール４，５はいわゆるジャイロ
効果により、たとえ船舶が動揺して固定台１が傾斜した
としても、空中線基台３は常に水平を保つように作用す
る。
効果により、たとえ船舶が動揺して固定台１が傾斜した
としても、空中線基台３は常に水平を保つように作用す
る。
尚、フライホイール４，５の回転方向ａ、ｂが互いに逆
方向にしであるのは、地球の自転による変位、即ちコリ
オリの効果を打消すためである。
方向にしであるのは、地球の自転による変位、即ちコリ
オリの効果を打消すためである。
空中線基台３上には円形状に摺動用レール３７が設けら
れ、この摺動用レール３７にそって円板台６が回転する
ように構成される。
れ、この摺動用レール３７にそって円板台６が回転する
ように構成される。
円板台６は回転伝達機構６１を介して駆動電動機６２に
より回転する。
より回転する。
円板台６上には回転軸７を保持する軸保持部７１が固定
され、画転軸７は電動機７２によって駆動されると共に
、回転軸７には空中線８が固定される。
され、画転軸７は電動機７２によって駆動されると共に
、回転軸７には空中線８が固定される。
従来の空中線装置は以上のように構成されたので、空中
線８を回動制御し、飛翔体等の目標を追跡するときには
、水平方向は駆動電動機６２により、また仰角方向は他
の電動機７２を回転制御することにより可能である。
線８を回動制御し、飛翔体等の目標を追跡するときには
、水平方向は駆動電動機６２により、また仰角方向は他
の電動機７２を回転制御することにより可能である。
ところで、このような構造からなる従来の空中線装置で
はその目的とする目標追跡機能上重大な欠点がある。
はその目的とする目標追跡機能上重大な欠点がある。
それは、天頂付近を移動する目標を追跡する場合、仰角
方向の回転軸７２を固定した状態でも、水平方向の回転
角度は極めて大きくなることである。
方向の回転軸７２を固定した状態でも、水平方向の回転
角度は極めて大きくなることである。
このため目標飛翔体が天頂付近を小角度で移動する場合
でも、これを空中線８が追跡するには円板台６の回転速
度を大きくする必要があるが、機械的構造をなす以上、
目標への追随応答性には限度があり、従来の空中線装置
では目標追随性の点で問題がある。
でも、これを空中線８が追跡するには円板台６の回転速
度を大きくする必要があるが、機械的構造をなす以上、
目標への追随応答性には限度があり、従来の空中線装置
では目標追随性の点で問題がある。
特に、同じ速度の目標が等しく離れた遠方を通過する場
合でも、空中線８から見て水平に近い方向を通過する場
合よりも、仰角度が大きく天頂に近い方向になればなる
ほど、目標追尾は困難となり、これを解消するには更に
また複雑な構造となるのは避けられない。
合でも、空中線８から見て水平に近い方向を通過する場
合よりも、仰角度が大きく天頂に近い方向になればなる
ほど、目標追尾は困難となり、これを解消するには更に
また複雑な構造となるのは避けられない。
そこで、この発明は上記のような従来の空中線装置の欠
点を解消し、簡単な構造にして、いかなる方向の飛翔目
標も容易にかつ確実に追跡し得る空中線装置を提供する
ものである。
点を解消し、簡単な構造にして、いかなる方向の飛翔目
標も容易にかつ確実に追跡し得る空中線装置を提供する
ものである。
以下、第２図を参照し、本発明による空中線装置の一実
施例を詳細に説明する。
施例を詳細に説明する。
尚、第２図において、第１図と同一構成には同一符号を
付し、その部分の詳細な説明は省略する。
付し、その部分の詳細な説明は省略する。
即ち、例えば船舶等に固定台１が設けられ、固定台１に
は互いに直交する２軸２１．２２をもつジンバル２が取
着される。
は互いに直交する２軸２１．２２をもつジンバル２が取
着される。
ジンバル２を構成する２つの回転枠２３，２４のうち外
側の回転枠２４には平板状の空中線基台３が固定され、
空中線基台３はジンバル２の働きに応じて、前後左右自
由に傾斜し得るように構成される。
側の回転枠２４には平板状の空中線基台３が固定され、
空中線基台３はジンバル２の働きに応じて、前後左右自
由に傾斜し得るように構成される。
しかしながら、空中線基台３は本発明においては任意の
傾斜位置（水平位置の場合も含む）にて静止し得るよう
に構成する必要があるから、従来と同様に互いに直交し
てその機能を発揮するフライホイール４，５を設け、基
台３の姿勢の安定化をはかつている。
傾斜位置（水平位置の場合も含む）にて静止し得るよう
に構成する必要があるから、従来と同様に互いに直交し
てその機能を発揮するフライホイール４，５を設け、基
台３の姿勢の安定化をはかつている。
このため、第１図と同様に基台３には係止部材３１．３
２を介して互いに直交する方向に回動可能な軸３３．３
４を取着し、この軸に固定した電動機３５．３６により
矢印ａ、ｂ方向にフライホイール４，５を高速回転させ
る。
２を介して互いに直交する方向に回動可能な軸３３．３
４を取着し、この軸に固定した電動機３５．３６により
矢印ａ、ｂ方向にフライホイール４，５を高速回転させ
る。
つまり、フライホイール４，５は周知のようにジャイロ
の歳差運動の原理を応用するもので空中線基台３を安定
化する。
の歳差運動の原理を応用するもので空中線基台３を安定
化する。
空中線基台３には中空透孔３８を設け、この透孔内でジ
ンバル２の内側回転枠２３が回動可能となっている。
ンバル２の内側回転枠２３が回動可能となっている。
更に空中線基台３には円形状の摺動用レール３７を設け
、このレール３７にそって円板台６が回転可能に構成さ
れる。
、このレール３７にそって円板台６が回転可能に構成さ
れる。
この円板台６は回転伝達機構６１ど駆動電動機６２とに
よって空中線を方位角方向に回動させる駆動機構を構成
する。
よって空中線を方位角方向に回動させる駆動機構を構成
する。
空中線基台３上には、従来同様に、電動機７２回転軸７
とによって、回転軸７上に取着した空中線８を仰角方向
に回動させる駆動機構を構成する。
とによって、回転軸７上に取着した空中線８を仰角方向
に回動させる駆動機構を構成する。
通常は上記の構成において、ジンバル２の外側回転枠２
４には、空中線基台３をはじめ円板台６、空中線８等の
全重量がかかり、しかもこれらの重心は常にジンバル２
の中心鉛直下方（図示Ｙ方向）に位置する。
４には、空中線基台３をはじめ円板台６、空中線８等の
全重量がかかり、しかもこれらの重心は常にジンバル２
の中心鉛直下方（図示Ｙ方向）に位置する。
さて、本発明の空中線装置は、上記構成において、ジン
バル２にかかつている重心を鉛直方向からずらす駆動機
構を設けたことを特徴とする。
バル２にかかつている重心を鉛直方向からずらす駆動機
構を設けたことを特徴とする。
即ち、第２図において、円板台６上に前記回転軸７と例
えば並列するように重心移動機構９を設けた。
えば並列するように重心移動機構９を設けた。
重心移動機構９は、例えば円板台６上にねじ枠支持体９
１，９１を固定し、ねじ棒９２が電動機９３によって回
転可能に取着さ力、重り９４がねじ棒９２の回転と共に
左右にスライドするように構成する。
１，９１を固定し、ねじ棒９２が電動機９３によって回
転可能に取着さ力、重り９４がねじ棒９２の回転と共に
左右にスライドするように構成する。
この第２図における重心移動機構９の部分をＡ−Ａ断面
から矢印方向に見て拡大して示す第３図により説明する
と、重り９４にはねじ棒９２のねじに螺合する雌ねじが
形成され、ねじ棒９２の回転と共に左右に移動し得るよ
うにスライドレール９５を円板台６上に設けたものであ
る。
から矢印方向に見て拡大して示す第３図により説明する
と、重り９４にはねじ棒９２のねじに螺合する雌ねじが
形成され、ねじ棒９２の回転と共に左右に移動し得るよ
うにスライドレール９５を円板台６上に設けたものであ
る。
本発明装置は上記のように重心移動機構を備えるように
構成したので、空中線８が天頂付近を飛翔する目標を追
跡する場合でも、極めて容易にかつ、確実に目標を追跡
し得るものである。
構成したので、空中線８が天頂付近を飛翔する目標を追
跡する場合でも、極めて容易にかつ、確実に目標を追跡
し得るものである。
即ち、重心移動機構９は空中線８自体を仰角方向に回動
する軸方向に対して重り９４を移動させるもので、この
結果、ジンバル２の重心位置をジンバル２の中心鉛直方
向から重り９４の移動方向に片寄らせ、空中線８を仰角
方向とは例えば直交する方向に直接傾斜させるものであ
る。
する軸方向に対して重り９４を移動させるもので、この
結果、ジンバル２の重心位置をジンバル２の中心鉛直方
向から重り９４の移動方向に片寄らせ、空中線８を仰角
方向とは例えば直交する方向に直接傾斜させるものであ
る。
このような新規な重心移動機構の付加は、天頂付近の目
標の捕捉追尾に当って、水平方向に円板台６を９０度回
転させるのと等価な動作を直接直ちに行なうことになり
、簡単な構成で円板台６の回転よりもはるかに迅速な目
標追尾を可能とさせるものである。
標の捕捉追尾に当って、水平方向に円板台６を９０度回
転させるのと等価な動作を直接直ちに行なうことになり
、簡単な構成で円板台６の回転よりもはるかに迅速な目
標追尾を可能とさせるものである。
重心移動機構の動作原理を更に第４図により説明する。
尚、第４図においては、説明の便宜上、第２図に示す装
置をモデル的に図示したものである。
置をモデル的に図示したものである。
第４図ａは重り９４がジンバルの中心鉛直上に位置した
もので、円板台６は水平状態で平衡する状態を示す。
もので、円板台６は水平状態で平衡する状態を示す。
第４図すは重り９４が右側に移動した結果、空中線８の
指向方向が角度θだけ鉛直方向から傾いて平衡した状態
を示す。
指向方向が角度θだけ鉛直方向から傾いて平衡した状態
を示す。
この平衡状態を第４図Ｃにより説明すると、重り９４の
重さを払す、重り以外のジンバルにかかる重心の重心力
をＷｇとする。
重さを払す、重り以外のジンバルにかかる重心の重心力
をＷｇとする。
重心力Ｗｇはジンバルの支点Ｏから下方に長さＬだけ離
れてかかる。
れてかかる。
重り９４の重さＷｇが長さｌだけ移動して働くとすると
次式を満足する角変θだけ空中線は傾斜して平衡する。
次式を満足する角変θだけ空中線は傾斜して平衡する。
Ｗｇ Ｌ ｓ ｉ ｎθ−ｖｇｌＣＯ５θ従って、Ｗｇ
とＬは不変であるので重り９４の重さガｇと中心位置か
らのずれｌとによって空中線の傾斜角度θは調整される
。
とＬは不変であるので重り９４の重さガｇと中心位置か
らのずれｌとによって空中線の傾斜角度θは調整される
。
従って、第２図において、電動機９３の回転回数並びに
回転角度を制御することにより、任意の傾斜角度θを得
ることができる。
回転角度を制御することにより、任意の傾斜角度θを得
ることができる。
この角度θの傾斜は、仰角方向の回転軸７による回転方
向を仮にＸ方向とすると、これに対応して直交するＹ方
向の回転を与えることになり、いわゆる水平（ＡＺ）−
仰角（ＥＬ）マウントにＸ−Ｙマウントを付加した機能
を与えることになる。
向を仮にＸ方向とすると、これに対応して直交するＹ方
向の回転を与えることになり、いわゆる水平（ＡＺ）−
仰角（ＥＬ）マウントにＸ−Ｙマウントを付加した機能
を与えることになる。
このように本発明の空中線装置は仰角方向に回動させる
駆動機構の回転軸方向に重心を移動させるのに第５図に
他の実施例として示すように、円板台６に回転運動を行
なういわゆるロータリンレノイド９５を付加し、そのロ
ークリソレノイドの軸９５１に支持腕９２５を介して重
り９４を固定して構成してもよい。
駆動機構の回転軸方向に重心を移動させるのに第５図に
他の実施例として示すように、円板台６に回転運動を行
なういわゆるロータリンレノイド９５を付加し、そのロ
ークリソレノイドの軸９５１に支持腕９２５を介して重
り９４を固定して構成してもよい。
従って、本発明装置はジンバル２、フライホイール４，
５等を備えて空中線の姿勢の安定化をはかるものにおい
て、空中線を仰角方向に回動させる例えば回転軸７、電
動機７２等の第１の駆動機構と、方位角方向に回動させ
る例えば円板台６、駆動電動機６２等の第２の駆動機構
と、前記第１の駆動機構の回転軸方向に、つまり第１の
駆動機構による仰角方向の回動とは例えば直角をなす方
向に、ジンバルにかかる重心を移動させる第３の駆動機
構とを備えたことを特徴とするものであって、重心移動
機構という簡単な構成の附加によって、仰角方向を２次
元的に走査し得た結果、天頂附近の目標を迅速かつ確実
に追随可能となし得たものである。
５等を備えて空中線の姿勢の安定化をはかるものにおい
て、空中線を仰角方向に回動させる例えば回転軸７、電
動機７２等の第１の駆動機構と、方位角方向に回動させ
る例えば円板台６、駆動電動機６２等の第２の駆動機構
と、前記第１の駆動機構の回転軸方向に、つまり第１の
駆動機構による仰角方向の回動とは例えば直角をなす方
向に、ジンバルにかかる重心を移動させる第３の駆動機
構とを備えたことを特徴とするものであって、重心移動
機構という簡単な構成の附加によって、仰角方向を２次
元的に走査し得た結果、天頂附近の目標を迅速かつ確実
に追随可能となし得たものである。
以上説明したように、本発明の空中線装置は、従来の空
中線装置と比較し、その構造上、仰角方向の駆動方向と
交差する方向に重心移動機構を付加するだけで、特に仰
角塵が大きい天頂附近を飛翔する目標に対しても高速度
に空中線を追跡駆動できるようにしたものであって、人
工衛星等の飛翔目標追尾には大きな効果を発揮し得るも
のである。
中線装置と比較し、その構造上、仰角方向の駆動方向と
交差する方向に重心移動機構を付加するだけで、特に仰
角塵が大きい天頂附近を飛翔する目標に対しても高速度
に空中線を追跡駆動できるようにしたものであって、人
工衛星等の飛翔目標追尾には大きな効果を発揮し得るも
のである。
第１図は従来の空中線装置を示す分解斜視図、第２図は
本発明による空中線装置の一実施例を示す分解斜視図、
第３図は第２図における重心移動機構の一部断面拡大図
、第４図は本発明による空中線装置の動作原理を説明す
る説明図、第５図は本発明装置の他の実施例を説明する
説明図である。 ２ニシンパル、３：空中線基台、４，５：フライホイー
ル、６：円板台、７：回転軸、９４：重り。
本発明による空中線装置の一実施例を示す分解斜視図、
第３図は第２図における重心移動機構の一部断面拡大図
、第４図は本発明による空中線装置の動作原理を説明す
る説明図、第５図は本発明装置の他の実施例を説明する
説明図である。 ２ニシンパル、３：空中線基台、４，５：フライホイー
ル、６：円板台、７：回転軸、９４：重り。
Claims (1)
- １ 固定台に取着され互いに直交する２軸を持つジンバ
ルと、このジンバルに取着されジンバルの動作と共に回
動可能な空中線基台と、この空中線基台に取着されジャ
イロの歳差運動の原理を応用して空中線基台を安定化す
る複数のフライホイールと、前記空中線基台上に設置さ
れた空中線と、この空中線を仰角方向に回動させる第１
の駆動機構と、前記空中線を方位角方向に回動させる第
２の駆動機構と、前記ジンバルにかかる重心を前記第１
の駆動機構の回転方向と交差する方向に移動させる第３
の駆動機構とを具備する空中線装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51048436A JPS5858841B2 (ja) | 1976-04-30 | 1976-04-30 | 空中線装置 |
| US05/792,224 US4118707A (en) | 1976-04-30 | 1977-04-29 | Gyro stabilized platform for scanning antenna |
| GB18053/77A GB1552534A (en) | 1976-04-30 | 1977-04-29 | Antenna apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51048436A JPS5858841B2 (ja) | 1976-04-30 | 1976-04-30 | 空中線装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52132658A JPS52132658A (en) | 1977-11-07 |
| JPS5858841B2 true JPS5858841B2 (ja) | 1983-12-27 |
Family
ID=12803292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51048436A Expired JPS5858841B2 (ja) | 1976-04-30 | 1976-04-30 | 空中線装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4118707A (ja) |
| JP (1) | JPS5858841B2 (ja) |
| GB (1) | GB1552534A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01120953U (ja) * | 1988-02-12 | 1989-08-16 | ||
| JPH0361944U (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-18 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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