JPS59161101A - Stable antenna unit with accelerating moving mass - Google Patents
Stable antenna unit with accelerating moving massInfo
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- JPS59161101A JPS59161101A JP2596584A JP2596584A JPS59161101A JP S59161101 A JPS59161101 A JP S59161101A JP 2596584 A JP2596584 A JP 2596584A JP 2596584 A JP2596584 A JP 2596584A JP S59161101 A JPS59161101 A JP S59161101A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アンテナが洋上の船、沖合掘削プラットホー
ム係留された気球、陸上車両、飛行機などのような縦揺
れおよび横揺れにさらされるような装置の上に支持され
ねばならない場合にm−られる安定アンテナ装置に関す
る。ここでは船に関連して説明するが、本発明の原理お
よび特徴は縦揺れおよび横揺れ運動、周期的な振動や運
動にさらされる別の装置にも同様に適用できることは当
該技術者において理解できることである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a method for antennas to be supported on equipment that is subject to pitching and rolling, such as ships at sea, balloons moored to offshore drilling platforms, land vehicles, airplanes, etc. The present invention relates to a stable antenna device that can be stabilized when Although described herein with reference to a ship, those skilled in the art will appreciate that the principles and features of the invention are equally applicable to other equipment subject to pitching and rolling motion, periodic vibrations and motion. It is.
アンテナが洋上の船や縦揺れおよび横揺れにさらされる
別の構造物の上に支持されねばならな込用途は沢山ある
。衛星を支持するパラボナアンテナおよび別の高ゲイン
アンテナにおいて、アンテナの指示をほぼ一定方向に保
つことが望まれる。There are many applications where an antenna must be supported on a ship at sea or another structure that is subject to pitching and rolling. In satellite-supporting parabolic antennas and other high-gain antennas, it is desirable to keep the antenna pointing generally constant.
めったにない静かな海を除いて、船の甲板に直接設けら
れたアンテナは典型的な環境状態において許容で自ない
指示誤差および衛星の捕捉を失うことがある。高性能、
狭いビーム、軍用装置においてノ度の指示誤差は許容で
酉ない。従って安定プラットホームの上にアンテナを支
持することが望ましい。With the exception of rare calm seas, antennas mounted directly on the deck of a ship may suffer from unacceptable pointing errors and loss of satellite acquisition under typical environmental conditions. High performance,
For narrow beams and military equipment, the degree of indication error is acceptable. It is therefore desirable to support the antenna on a stable platform.
従来においてコ軸形および3軸形の追跡アンテナ装置は
十分満足できなかった。コ軸台座は本来、目標物が補正
運動に対し要求される加、速が耐えられない一次軸の延
長線の近くにある場合、′キーホール”効果によって全
半球状カバー範囲より小さく限定される。3軸台座アン
テナ装置は全半球カバー範囲を形成するが、はとんど経
済的な用途に対し許容できないほど高価であシ複雑であ
る。In the past, co-axis and tri-axis tracking antenna devices have not been fully satisfactory. Co-axis pedestals are inherently limited to less than the full hemispherical coverage area due to the 'keyhole' effect when the target is located near the extension of the primary axis where the acceleration and velocity required for corrective motion are intolerable. Although triaxial pedestal antenna arrangements provide full hemispherical coverage, they are unacceptably expensive and complex for most economical applications.
たとえば各軸に対する密閉ループ形サーボコントロール
装置を持った非常に精巧な制御装置は、複雑な座標変換
を行なうデジタルコンヒーータを有している場合でも、
複合レートジャイロと共に加速度計や別の機器のような
装置で用いられる・。そのような複雑で高価な装置は多
くの用途に対しては不適当である。For example, a very sophisticated control system with a closed-loop servo control system for each axis may have a digital heater that performs complex coordinate transformations.
Used in devices such as accelerometers and other equipment along with compound rate gyros. Such complex and expensive equipment is unsuitable for many applications.
複雑なl軸サーボ装置が存在しているが、そのサーボ装
置を十分に信頼性を良くするためには高価にしなければ
ならない。本発明はサーボ制御装置なしに非常に値段の
安い確実な安定性を得ることにある。Although complex l-axis servo systems exist, they must be expensive in order to be sufficiently reliable. The invention consists in obtaining reliable stability without a servo control at a very low cost.
停止間における平均時間はほぼ装置の複雑性に関し逆比
例している。停止間における許容できる平均時間は特に
アンテナ装置の用法について重要である。たとえば海上
の用途において海における停止は値段が高くなりかつ非
常に不都合である。The average time between outages is approximately inversely proportional to the complexity of the device. The permissible average time between outages is particularly important for the use of antenna equipment. For example, in maritime applications, stopping at sea is expensive and very inconvenient.
多くの船の用途にお□いて、アンテナは船の甲板の上に
おける非常に高いマストあるいは塔の上に設けられてい
る。これは普通アンン゛すが船の肉色に関連して船構造
物の部分が見通しを悪゛くしないよ5にされることが望
まれる。アンテナはしばしば船の中心から大角く隔てら
れるように首の先首あるいは後尾に設けられる。結果と
してアンテナは、普通船の中心の近くにおける点を中心
として船が縦揺れおよび横揺れする場合に直線加速力に
さらされる。そのような直線加速力はプラットホームを
傾けようとし、アンテナプラットホームに不安定作用を
行な5゜
提案されている沢山の安定プラットホームは直加速力に
対する補償に対しては役立たない。周知の多数の特許は
直線加速の問題を承認することはできな−。即ち実際に
従来の特許明細書に開示された用途は船に取り付けられ
た衛星アンテナ安定装置を含んでいない。船の上のアン
テナ安定装置の環境は従来の特許明細書に開示されたも
のとはかなり異なっている。船の上においてアンテナは
運動の中心から遠く普通はマストの上に高く設けられて
いる。この環境は直線加速力によって特徴づけられる。In many marine applications, the antenna is mounted on a very high mast or tower above the deck of the ship. This is normal, but in relation to the color of the ship, it is desirable to set it to 5 so that parts of the ship's structure do not impede visibility. The antenna is often mounted at the top or stern of the ship's neck, at a large angle from the center of the ship. As a result, the antenna is exposed to linear acceleration forces as the ship pitches and rolls, usually about a point near the center of the ship. Such linear acceleration forces will tend to tilt the platform, exerting a destabilizing effect on the antenna platform, and many of the 5° stable platforms that have been proposed are useless for compensating for linear acceleration forces. A large number of known patents fail to acknowledge the problem of linear acceleration. In fact, the applications disclosed in the prior patent specification do not include a satellite antenna stabilizer mounted on a ship. The environment for antenna stabilizers on ships is quite different from that disclosed in prior patent specifications. On a ship, the antenna is far from the center of motion and usually mounted high on the mast. This environment is characterized by linear acceleration forces.
いくつかの船において直線加速力は、本発明に基づいて
構成されていないジャイロスコープ安定プラットホーム
を不安定にし、非常に長い時間に亘って不安定状態にす
る程大きくなる。In some ships, the linear acceleration forces are large enough to destabilize a gyroscopically stabilized platform not constructed in accordance with the present invention and to remain unstable for a significant period of time.
経済的に容認できる費用の装置を持った確実な安定アン
テナ装置が必要である。これは比較的安い費用であるが
海上衛星通信に対し適用される新しい°゛L”バンド周
波数を持った確実なアンテナ装置を開発することが必要
である。There is a need for a reliable and stable antenna system with an economically acceptable cost system. Although this is a relatively low cost, it is necessary to develop a reliable antenna system with the new °L" band frequencies applied to maritime satellite communications.
上述のことから従来のアンテナ装置は十分に満(/!;
)
足できない。本発明は上述に述べたすべての欠点本発明
は直線加速□による力を補償し相殺する加速移動質量の
特徴を有している。本発明はアンテナの独立した方位駆
動装置を持つた安定プラットホームの特徴を有している
。アンテナの方位駆動装置は、船が下に向けて反転した
場合および船がケーブルを巻き戻すような目的のために
急速に反転した場合に、安定プラットホームがほぼ一定
方向に維持するように追従するコンパスでよい。From the above, the conventional antenna device is fully satisfied (/!;
) I can't do it. The present invention overcomes all of the disadvantages mentioned above.The present invention has the feature of an accelerating moving mass that compensates and cancels the forces due to linear acceleration. The present invention features a stable platform with independent azimuthal drive of the antenna. The antenna's azimuth drive is a compass that follows the stable platform to maintain a nearly constant orientation when the ship is flipped downwards and when the ship is flipped rapidly for purposes such as rewinding cables. That's fine.
上述の特徴はほぼ垂直に向けられた方位軸の上における
ジンバルアンテナ構造物との組み合わせを含んでいる。The above features include combination with a gimballed antenna structure on a substantially vertically oriented azimuth axis.
本発明はジンバル装置構造物の僅か下側に位置する重心
を有している。重心はジンバル装置のかなり下側に位置
していてはならない。The present invention has a center of gravity located slightly below the gimbal device structure. The center of gravity must not be located too far below the gimbal device.
とい5のは大きな偶力を生じ、アンテナ台座が水平加速
による不安定作用を受けやすいからである。The reason for this is that a large couple is generated and the antenna pedestal is susceptible to instability due to horizontal acceleration.
本発明は≠軸形で設計され、その2本の軸は制′御イン
タフェースが備えられ、他方のコ軸は受動的に安定され
、要求される複雑な制御を生じかつ(/6)
普通のλ軸、3軸およびμ軸装置よシもはるかに良好な
信頼性を有して込る。The present invention is designed in the ≠ axial form, the two axes of which are provided with control interfaces and the other co-axis is passively stabilized to produce the required complex control and (/6) normal λ-axis, 3-axis and μ-axis devices also have much better reliability.
本発明は振シ子形加速移動質量の特徴を有している。本
発明の有利な実施例は振υ子加速移動質量の共振周波数
よりもio倍以上小さな複合振シ子共振周波数を持つた
上側ジンバル装置の特徴を有している。上側ジンバル装
置へのジャイロスコープの追加は、高価な低摩擦負負□
荷軸受を使用せず装置の共振周波数を著しく低下し、上
側ジンバル装置のバランスの困難さを減少する。The present invention features a pendulum-shaped accelerating moving mass. An advantageous embodiment of the invention is characterized by an upper gimbal arrangement having a compound transducer resonant frequency that is more than io times smaller than the resonant frequency of the transducer accelerating moving mass. Adding a gyroscope to the upper gimbal device is an expensive low-friction device.
Without the use of load bearings, the resonant frequency of the device is significantly lowered, reducing the difficulty of balancing the upper gimbal device.
以下図面に示す複数の実施例に基づいて本発明の詳細な
説明する。The present invention will be described in detail below based on a plurality of embodiments shown in the drawings.
なお詳しくは本発明の有利な実施例は安定アンテナ装置
全体の良好な性能を生ずるように特徴を組み合わせて使
用する。またこの装置は好ましくは重力に関して長さ項
基準を得るためにジンバル軸心の僅か下側に重心を有し
、安定プラットホームが好ましくはプラットホームに支
持されかつ互に直交する揺動軸に設けられた2つのジャ
イロスコープを有している。このジャイロスコープは過
渡トルクによる誤差を減少するためおよび上側ジンバル
装置の複合振シ子共振周波数を低下するために用いられ
る。ジャイロスコープは海上の船が典型的に受けるよう
な横揺れおよび縦揺れを静かにするようにエネルギを蓄
えかつ釈放するための機械的なフィルタのように作用す
る。さらに本発明は直線加速力を補償するための加速移
動質量を有している。More particularly, advantageous embodiments of the invention use a combination of features to yield good overall performance of the stable antenna system. The device also preferably has a center of gravity slightly below the gimbal axis in order to obtain a length reference with respect to gravity, and a stabilizing platform is preferably mounted on the mutually orthogonal rocking axes supported by the platform. It has two gyroscopes. This gyroscope is used to reduce errors due to transient torques and to lower the complex transducer resonant frequency of the upper gimbal device. Gyroscopes act like mechanical filters to store and release energy to quieten the rolling and pitching typically experienced by ships at sea. Additionally, the present invention includes an accelerating moving mass to compensate for linear acceleration forces.
アンテナ3/はまず地球軌道上における通信衛星のよう
な所望の目標物をいくつかの制御方式を介して捕えなけ
ればならなム。この捕捉制御は遠隔制御で石鹸われる。The antenna 3/ must first acquire a desired target, such as a communications satellite, in earth orbit via some control scheme. This acquisition control is controlled remotely.
捕捉制御は一般に少なくとも高度および方位制御を必要
とする。赤道儀装置は方位に関する到達制御および方位
角制−を持〜て同じような結果が得られると考えられる
。Acquisition control generally requires at least altitude and heading control. It is thought that similar results can be obtained with an equatorial mount system having azimuth-related arrival control and azimuth angle control.
図示したl@iアンチ≠装置50は高度と方徒に関して
形成された1本の制御軸を有し、これらの制御軸は二軸
形ジンバルs3の上に形成されている。The illustrated l@i anti≠ device 50 has one control axis formed with respect to altitude and crowd, and these control axes are formed on a two-axis gimbal s3.
このジンバル33kt第7図において詳しく理解できる
。第7図から6かるよ5に一度軸心t/および方位軸心
nはジンバルS3の上に位置されている。ジンバルS3
は第1のジンバル軸33と、この第7のジンバル軸心S
3に対し好ましくは直交している第2のジンバル軸心評
とを有している。いいかえればジンバルj3は直交ジン
バル軸1r3、t’Aを有している。This gimbal 33kt can be understood in detail in FIG. From FIG. 7, the axis t/ and the azimuth axis n are located above the gimbal S3. Gimbal S3
is the first gimbal axis 33 and this seventh gimbal axis S
3, and a second gimbal axis preferably perpendicular to the second gimbal axis. In other words, gimbal j3 has orthogonal gimbal axes 1r3, t'A.
衛星目標物がいったん捕えられると、アンテナSノの指
示姿勢は船首の方向および船の位置の変化に対し新しく
変えられなければならない。船首の変化は好ましくは方
位駆動装置り3を船首の方向および船の位置の変化に追
従することKよって方位軸心tコにおいて自動的に補償
される。また船首の方向が長時間に亘つてほぼ一定して
いる貨物船のような船の場合、船首および船の位置の変
化は手動で行なわれる。ある場合にはiooマイル進航
運航速度度以下の軌道誤差を生ずる。Once the satellite target has been acquired, the pointing attitude of the antenna S must be updated for changes in bow direction and ship position. Changes in the bow are preferably automatically compensated for in the azimuth axis by having the azimuth drive 3 follow changes in the direction of the bow and the position of the ship. Also, in the case of ships such as cargo ships where the direction of the ship's bow remains approximately constant over long periods of time, changes in the position of the ship's bow and the ship are performed manually. In some cases, an orbital error of less than ioo miles of cruising speed may occur.
ジンバル軸心の上に高度制御軸心Uおよび方位制御軸心
t4を設けることが重要であり、そこにおいて安定台座
のジンバル装置の縦揺れおよび横揺れ軸心が方位制御装
置は追従されるコン−くスの縦揺れおよび横揺れ軸心に
対し平行に走っている。It is important to provide an altitude control axis U and an azimuth control axis t4 above the gimbal axis, where the pitch and roll axes of the gimbal device of the stability pedestal are the control axis that the azimuth control device follows. It runs parallel to the pitching and rolling axes of the Kusu.
全体を符号7.20で示した方位制御装置がジンバル軸
心ra、trti−の下側に置かれている場合、指示誤
差が生じる。If the azimuth control device, generally designated 7.20, is placed below the gimbal axis ra, trti-, an indication error will occur.
アンテナ3/が船SSに設けられている場合、船の主な
6つの動き、即ち縦揺れ、横揺れ、揺首、前進、前後の
揺れおよびうねりによって生ずる問題を考慮しなければ
ならない。揺首運動は一般に方位制御装置を船のコンパ
スに追従させることによって操縦される。船SSの動き
は、過度の指示誤差を防止するためおよび信号の退化あ
るいは損失を防止するために、アンテナ制御装置SOが
角度変化に対し速やかにかつ正確に自動的に補償するこ
とを必要とする。If the antenna 3/ is installed on a ship SS, the problems caused by the six main movements of the ship have to be taken into account: pitching, rolling, yaw, forward motion, heave and heave. Yaw motion is generally steered by having the heading control follow the ship's compass. Movement of the ship SS requires the antenna controller SO to quickly and accurately compensate automatically for angular changes in order to prevent excessive pointing errors and to prevent signal degradation or loss. .
第7図においてアンテナ装置3oは好ましくは船3Sの
甲板ので自るだけ高い位置に設けられている。In FIG. 7, the antenna device 3o is preferably provided at a position as high as possible on the deck of the ship 3S.
これはアンテナ3ノの指示角度および船SSの船首の方
向のいかんにかかわらずアンテナSノが船のマスト、煙
突、指令塔および存在する別の物理的障害物のような障
害物によってひき起されるような干渉による信号の退化
あるいは損失をこうむることがないので望ましいことで
ある。第1図に示したような代表的な設置方法において
、アンテナ50はしばしば船の前方位置あるいは船5S
の中心srから離れた船尾に置かれる。第7図に示した
ような代表的な設備において、アンテナSノは安定プラ
ットホームタコの上に設けられ、このプラットホームS
−は塔3gの上に支持されたジンバル継手S3を有して
いる。好ましくはアンテナSノにかかる風の力を減少す
るためにV−ダードーム、り6が設けられている。This means that regardless of the pointing angle of the antenna 3 and the orientation of the bow of the ship SS, the antenna S is caused by obstructions such as the ship's mast, chimney, command tower and other physical obstacles present. This is desirable because it does not suffer from signal degradation or loss due to such interference. In a typical installation as shown in FIG.
is placed at the stern, away from the center sr. In a typical installation as shown in Figure 7, the antenna S is mounted on a stable platform octopus;
- has a gimbal joint S3 supported on the tower 3g. Preferably, a V-dome 6 is provided to reduce the wind force on the antenna S.
第2図において安定プラットホームタコの上に設けられ
たアンテナ、1/は概略的に図示したようにこのプラッ
トホーム幻と共にサポートS7の上に設けられている。The antenna, 1/, mounted on the stable platform octopus in FIG. 2, is mounted on the support S7 with this platform phantom as schematically illustrated.
第2図において船おはその中心5gを中心として縦揺れ
する。アンテナサポートS7は船SSの縦揺れ中心SI
から距離りだけ離れて置かれている。アンテナプラット
ホームj:Iは縦揺れ中心5gの平面から高さHだけ隔
てられて置かれている。In Figure 2, the ship pitches around its center 5g. Antenna support S7 is located at the pitching center SI of the ship SS.
It is placed at a distance from The antenna platform j:I is placed at a distance H from the plane of the pitch center 5g.
アンテナプラットホーA5コはサポートS7に点pの場
所で揺動可能に取シ付けられ、この点pは図示した実施
例の場合ジンバル継手である。アンテナ装置の重心は点
C,Gで示され、この点(、Gはジンバル継手pの下側
に位置されている。重心C0Gははじめ垂直軸心101
の上に置かれて騒る。The antenna platform A5 is swingably mounted on the support S7 at a point p, which in the illustrated embodiment is a gimbal joint. The center of gravity of the antenna device is indicated by points C and G, and this point (G is located below the gimbal joint p. The center of gravity C0G is initially aligned with the vertical axis 101
It makes noise when placed on top of it.
アンテナj/およびプラットホームj2を有するアンテ
ナ装置SOは、船S5がその中心SIrを中心として縦
揺れする際に直線加速力にさらされる。たとえば船SS
が中心3gの回りを矢印S9で示した方向に前方に向っ
て縦揺れすると、サポートS7は第2図において反時計
方向に回転する。これはジンバル点pに作用する力を発
生し、この力は垂直分力と水平分力とに分解できる。水
平分力は第2図において符号Aで示されている。ジンバ
ル点pに作用する力の水平分力Aはアンテナ装置SOの
直線加速を生ずると考えられる。また直線加速は時々水
平加速とも呼ばれる。The antenna arrangement SO with antenna j/and platform j2 is exposed to linear acceleration forces when the ship S5 pitches about its center SIr. For example, ship SS
When the support S7 pitches forward about the center 3g in the direction indicated by the arrow S9, the support S7 rotates counterclockwise in FIG. This generates a force acting on the gimbal point p, which can be resolved into a vertical force component and a horizontal force component. The horizontal force component is designated by the symbol A in FIG. It is considered that the horizontal component A of the force acting on the gimbal point p causes linear acceleration of the antenna device SO. Linear acceleration is also sometimes called horizontal acceleration.
力Aは点pを通してアンテナ装置3oに作用すると考え
られる。重心C,Gは点pの下に距離りを隔てて位置し
ている。従ってアンテナ装置50の直線加速によるAの
ような力はプラットホーム5.2を曲線矢印i、oで示
した方向に傾けようとする。いいかえれば直線加速力は
重心C,Gを中心として回転モーメントを生じ、この回
転モーメントは図示した実施例の場合曲線矢印AOで示
した方向を向いている。It is considered that the force A acts on the antenna device 3o through the point p. The centers of gravity C and G are located below point p and separated by a distance. Therefore, a force such as A due to the linear acceleration of the antenna device 50 tends to tilt the platform 5.2 in the direction indicated by the curved arrows i, o. In other words, the linear acceleration force produces a rotational moment about the centers of gravity C, G, which in the illustrated embodiment is directed in the direction indicated by the curved arrow AO.
重心C,Gの最適な垂直位置は所定の用途において予想
される摩擦ヒステリシスと最悪の直線加速との間で決め
られる。最悪の直線加速は船の色々な形や寸法および船
おの洋上における色々な位置によって資化する。これら
の要因は特殊な適用状態に応じて、気球、飛行機、沖合
掘削プラットホームなどの別の形の車両への設置に対し
ても多かれ少なかれ適用できる。The optimal vertical position of the centers of gravity C, G is determined between the expected friction hysteresis and worst-case linear acceleration for a given application. The worst linear acceleration is accommodated by different shapes and sizes of ships and by different positions at sea. These factors may also be more or less applicable to installations in other forms of vehicles such as balloons, airplanes, offshore drilling platforms, etc., depending on the particular application situation.
水平直線加速による最小の誤差において、重心C,Gは
理想的にはジンバル点pと一致して置かれる。第2図に
示した実施例において重心C,Gが点pと一致されてい
る場合、直線加速による力Aは重心C1Gに直接作用し
、矢印toの方向における回転モーメントは生じない。With minimal error due to horizontal linear acceleration, the centers of gravity C, G are ideally placed coincident with the gimbal point p. In the embodiment shown in FIG. 2, when the centers of gravity C and G are aligned with point p, the force A due to linear acceleration acts directly on the center of gravity C1G, and no rotational moment in the direction of the arrow to is generated.
即ち重心C,Gとジンバル点pとの距離りは零である。That is, the distance between the centers of gravity C and G and the gimbal point p is zero.
いいかえれば重心C,Gにおける回転モーメントは距i
nと重心C,Gに作用する力との積と同じである。もし
距離りが零である場合、この力と距離りとの積も零であ
り、回転モーメントも零となる。In other words, the rotational moment at the center of gravity C and G is the distance i
It is the same as the product of n and the forces acting on the centers of gravity C and G. If the distance is zero, the product of this force and the distance is also zero, and the rotational moment is also zero.
しかし摩擦およびヒステリヒスによる誤差およびアンテ
ナ装置3oに長さ項基準およびバイアス振υ子重さを与
えるための誤差を最小にするため、重心をでへるだけジ
ンバル点pの下側に遠く位置させることが望ましい。い
いかえれば摩擦およびヒステリヒスによる指示誤差を最
小にするために、第2図に示した距離りはできるだけ長
くされる。However, in order to minimize errors due to friction and hysteresis, as well as errors in providing the length term reference and bias oscillator weight to the antenna device 3o, the center of gravity should be located as far below the gimbal point p as possible. is desirable. In other words, to minimize indication errors due to friction and hysteresis, the distances shown in FIG. 2 are made as long as possible.
重心の最適な垂直位置が摩擦ヒステリヒスによる最小の
指示誤差と直線加速による最小の指示誤差との間で取り
決められるので、およびこれらの要因が色々な場所にお
ける異った用途状態で変るので、好ましくは重心C,G
とジンバル点pとの間の距離りを調整するために、位置
調整可能なカウンタウェイトが設けられる。また距離り
は重心C,Gとジンバル軸心が交差している平面との間
の距離としても考えられる。Preferably, the optimal vertical position of the center of gravity is negotiated between the minimum error of indication due to frictional hysteresis and the minimum error of indication due to linear acceleration, and since these factors vary with different application conditions at different locations. Center of gravity C, G
A position-adjustable counterweight is provided to adjust the distance between and the gimbal point p. The distance can also be considered as the distance between the centers of gravity C and G and the plane where the gimbal axis intersects.
位置調整可能なカウンタウェイトは下方に向うて伸びて
下部にねじを持った延長棒の形をし、これはプラットホ
ーム32の底に取シ付けられ、カウンタウェイトなねじ
棒にそってねじ込むことによってカウンタウェイトを上
下に調整することがで八る。このようにして重心は特殊
な設備に対し目標物の追跡作業を容易にするために上下
に調整で自る。The adjustable counterweight is in the form of an extension rod extending downwardly and having a thread at the bottom, which is attached to the bottom of the platform 32 and allows the counterweight to be adjusted by screwing along the threaded rod of the counterweight. You can adjust the weight up or down. In this way, the center of gravity can be adjusted up or down to facilitate target tracking for specialized equipment.
洋上を走る船における典型的な設備において、重心C,
Gは好ましくはで話るだけジンバル点pの近くに置かれ
、軸受摩擦あるいはジンバルS3における摩擦とある安
全係数との和を打ち負かすに丁度十分な距119Dだけ
ずらされている。有利な実施例において重心C,Gはジ
ンバルS3の下側に約0.7インチの距離だけずらされ
る。このオフセット距離りは好ましくはo、i−o、r
インチの範囲になければならず、またアンテナ台座の寸
法と形状、アンテナ装置がさらされる場所、環境および
運動の種類に応じて0.07〜3.0インチの範囲にで
きる。In typical equipment on ships running at sea, the center of gravity C,
G is preferably placed as close as possible to the gimbal point p and offset by a distance 119D just enough to overcome the bearing friction or friction at gimbal S3 plus some safety factor. In the preferred embodiment, the centers of gravity C, G are offset a distance of approximately 0.7 inches below the gimbal S3. This offset distance is preferably o, io, r
It should be in the range of 0.07 to 3.0 inches, depending on the size and shape of the antenna pedestal, the location, environment, and type of movement to which the antenna device is exposed.
設備環境の予想される状態がほぼ同じである場合、重心
の最適な位置がいったん確認されると、カウンタウェイ
トは特別なアンテナ台座に対し位置調整する必要はない
。If the expected conditions of the facility environment are approximately the same, the counterweight does not need to be aligned with respect to a special antenna pedestal once the optimal location of the center of gravity is determined.
第3図において直線加速の作用は加速移動質量6jを設
けることによって相殺される。第3図は、加速移動質量
Ajが重心C0Gを移動するために利用される仕方、お
よび直線加速による不安定な力に対し補償する仕方を概
略的に示している。In FIG. 3, the effect of linear acceleration is offset by the provision of an accelerating moving mass 6j. FIG. 3 schematically shows how the accelerated moving mass Aj is utilized to move the center of gravity C0G and how to compensate for the unstable forces due to linear acceleration.
加速移動質量6jは第3図において符号43で示した初
期位置にある。第3図に示した例において、上側移動質
量6Sと下側移動質量6jが設けられている。この図示
した例において加速移動質量63は弾性部材6tによっ
てプラットホームタコに接続されている。この弾性部材
6tはばねでよい。プラットホーム幻およびアンテナ装
置はジンバル継手j3の下側に位置する重心tlIを有
している。Accelerating moving mass 6j is in an initial position indicated at 43 in FIG. In the example shown in FIG. 3, an upper moving mass 6S and a lower moving mass 6j are provided. In this illustrated example, the accelerating moving mass 63 is connected to the platform octopus by a resilient member 6t. This elastic member 6t may be a spring. The platform phantom and antenna arrangement has a center of gravity tlI located below the gimbal joint j3.
直線加速による力Aにおいて、曲線矢印toの方向の回
転トルクが重心A+の回りに生じようとする。In the force A due to linear acceleration, rotational torque in the direction of the curved arrow to is generated around the center of gravity A+.
しかし直線加速による力Aは加速移動質量63を第3図
において符号46’で示した位置まで移動させる。加速
移動質量tSの慣性は加速移動質量43を矢印103で
示した方向に移動させる。加速移動質量6jの位置63
1で示した位置までの移動は、実際の重心を符号441
’で示した新たな位置に移動させる。いいかえれば加速
移動質量6jは直線加速による力に応じてあとで述べる
ようにこの力の不安定作用を相殺するように動的に追従
して位置される。However, force A due to linear acceleration causes the accelerated moving mass 63 to move to the position indicated at 46' in FIG. The inertia of the accelerated moving mass tS causes the accelerated moving mass 43 to move in the direction shown by arrow 103. Position 63 of accelerated moving mass 6j
To move to the position indicated by 1, change the actual center of gravity to 441
' to the new position indicated. In other words, the accelerating moving mass 6j is positioned in response to the force due to linear acceleration, dynamically following it so as to offset the destabilizing effect of this force, as will be described later.
加速移動質量6jが符号43’の位置に置かれ、重心が
符号64/で示した位置に移動すると、重心6!I′は
距離XだけジンバルS3から水平に移動する。重心Al
l’に作用する重力は第3図において曲線矢印102で
示した方向、即ちこの轡合時計方向の回転トルクを生ず
る。重力による回転モーメントは重力と距@Xとの積で
ある。なお重心All′の変位によって生ずる回転モー
メントは直線加速による力Aによって生ずる回転モーメ
ントの方向AOと逆方向102である。従〜て加速移動
質量6jの変位および重心61Iの位置追従は直線加速
による力の不安定作用を相殺しようとする。When the accelerating moving mass 6j is placed at the position 43' and the center of gravity moves to the position 64/, the center of gravity 6! I' moves horizontally from gimbal S3 by a distance X. Center of gravity Al
The gravitational force acting on l' produces a rotational torque in the direction indicated by curved arrow 102 in FIG. 3, i.e. in this clockwise direction. The rotational moment due to gravity is the product of gravity and distance @X. Note that the rotational moment generated by the displacement of the center of gravity All' is in the direction 102 opposite to the direction AO of the rotational moment generated by the force A due to linear acceleration. Therefore, the displacement of the accelerating moving mass 6j and the position tracking of the center of gravity 61I attempt to offset the unstable effect of the force due to linear acceleration.
方向10コにおける補償回転モーメントは所定の条件の
もとで重心69′の距離Xを変えることにょうて調整で
きる。第3図に示した実施例においてこれは質量6jの
大きさおよび質量65とジンバル、53との距離(即ち
弾性部材ムの長さ)などを変えることによって行なえる
。方向102における補償回転モーメントはまた直線加
速モーメントを減少することによって直線加速による方
向Aθにおけるモーメントと同じにできる。これはたと
えば重心611とジンバルj3との距離りを減少するこ
とによって行なえる。変位した重心AII’が最初の重
心A4(より低い位置に移動されないことが望ましい。The compensating rotation moment in direction 10 can be adjusted by changing the distance X of the center of gravity 69' under predetermined conditions. In the embodiment shown in FIG. 3, this can be done by changing the size of the mass 6j and the distance between the mass 65 and the gimbal 53 (ie, the length of the elastic member). The compensating rotational moment in direction 102 can also be made the same as the moment in direction Aθ due to linear acceleration by reducing the linear acceleration moment. This can be done, for example, by reducing the distance between the center of gravity 611 and gimbal j3. It is desirable that the displaced center of gravity AII' is not moved to a lower position than the initial center of gravity A4.
もし加速移動質量6jがプラットホーム幻の上にだけ設
けられるならばこれが生ずる。従ってこの図示した実施
例において加速移動質量4.5をプラットホーム幻の平
面の下側に設けることが望ましく、それによって距離り
は重心が加速移動質量の移動ts’に応じて位置4II
’に移動した場合も長くなることはない。This occurs if the accelerating moving mass 6j is provided only on the platform phantom. It is therefore desirable in this illustrated embodiment to provide the accelerating moving mass 4.5 below the plane of the platform phantom, so that the distance is such that the center of gravity is at position 4II in accordance with the movement ts' of the accelerating moving mass.
It will not become longer if you move to '.
第り図は加速移動質量の好ましい形を示している。この
実施例において加速移動質量−〇〇は振シ子の形をとっ
ている。加速移動質量コ00は好ましくは球形に形成さ
れている。軸20.2は加速移動質量200を好ましく
はU字継手として形成されたジンバル203のようなヒ
ボット継手に接続している。The figure below shows the preferred form of the accelerating moving mass. In this example, the accelerated moving mass -〇〇 takes the form of a pendulum. The accelerated displacement mass KO00 is preferably of spherical design. The shaft 20.2 connects the accelerating moving mass 200 to a hypot joint, such as a gimbal 203, preferably formed as a U-joint.
ジンバルコ03はボールソケット継手あるいは加速移動
質量200の水平方向における自由な動きを可能にする
リンクである。加速移動質量コθOはケーブルで吊シ下
げることもできる。The gimbalco 03 is a ball and socket joint or a link that allows free movement of the accelerating moving mass 200 in the horizontal direction. The accelerating moving mass θO can also be suspended by a cable.
図示した実施例においてジンバル203は安定台座20
jに取り付けられているサボー) 2011に接続され
ている。In the illustrated embodiment, the gimbal 203 is attached to the stabilizing pedestal 20.
sabot attached to j) is connected to 2011.
第り図において振υ十形加速移動質量、200は台座2
01の垂直軸心、20乙の近くで安定台座、20!に取
り付けられている。安定台座、20jはジンバル装置2
07に支持されている。水平あるいは直線加速力は加速
移動質量、200を第り図に示した最初の位置から移動
しようとする。第2図に示した実施例は振り十形式で吊
り下げられた加速移動質量200を用いる複合振り十形
アンテナ安定装置とも呼ばれる。この実施例は起動時お
よび過渡応答において特に利点を有している。この実施
例はまた加速移動質量200を安定位置に置いている。In the figure, 200 is the 200 pedestal 2.
01 vertical axis, stable pedestal near 20 Otsu, 20! is attached to. Stable pedestal, 20j is gimbal device 2
Supported by 07. Horizontal or linear acceleration forces tend to move the accelerated moving mass, 200, from its initial position shown in FIG. The embodiment shown in FIG. 2 is also referred to as a composite swing-cross antenna stabilizer that uses an accelerating moving mass 200 suspended in swing-cross fashion. This embodiment has particular advantages during start-up and transient response. This embodiment also places the accelerating moving mass 200 in a stable position.
安定アンテナ台座に対し有利な過渡応答を有しているこ
とが望ましい。(船の前進運動の他は)船のほとんどの
ツきは一般に正弦波形をして−る。It is desirable to have an advantageous transient response for a stable antenna pedestal. Most of a ship's thrusts (other than the ship's forward motion) are generally sinusoidal.
しかしアンテナ安定装置に伝えられる船の動きからのエ
ネルギは時り非正弦過渡成分を有し、これはたとえばス
テ、ヴプ、鋸歯あるいはパルス関数として特徴づけられ
る。このような過渡現象は荒れた海、奇形の波および別
の環境状態から生ずる。However, the energy from the ship's motion transferred to the antenna stabilizer sometimes has non-sinusoidal transient components, which can be characterized as, for example, a step, vup, sawtooth, or pulse function. Such transients result from rough seas, irregular waves, and other environmental conditions.
過渡現象のエネルギ成分が比較的小さい場合、過渡現象
はトルクを生じ、大きな二次慣性モーメントを有する加
速移動質量はこのトルクに完全に有効に応答できない。If the energy content of the transient is relatively small, the transient produces a torque to which an accelerating moving mass with a large second moment of inertia cannot respond completely effectively.
上述した安定装置は過渡応答および装置全体の性能を改
善しようとする特徴を有して−る。ジャイロスコープ、
20りの追加は過渡現象を円滑にし、それによつて加速
移動質量、200は安定台座、20!IfC作用するト
ルクに有効に応答できる。ジャイロスコープ、20りは
過渡運動によって発生されるエネルギノゝルスを蓄え、
それが安定装置によって効果的に取り扱える時間帯に亘
ってエネルギをゆつくυと釈放する。The stabilizer described above has features intended to improve transient response and overall device performance. gyroscope,
The addition of 20 smooths out the transients, thereby accelerating the moving mass, 200 stabilizes the pedestal, and 20! It is possible to effectively respond to the torque exerted by IfC. A gyroscope, which stores energy generated by transient motion,
It releases energy υ over a period of time that can be effectively handled by the stabilizer.
ジャイロスコープ、20りは重要な補助的な作用を有し
てbる。安定プラットホーム、20jは長さ垂直項基準
を形成するため忙僅かにふらついている。The gyroscope, 20, has an important auxiliary function. The stable platform, 20j, wobbles slightly to form a length vertical reference.
上側ジンバル構造物の振動周期は導き出せるかあるいは
経験的に決定できる。上側ジンバル装置全体に対し加速
移動質量−〇〇の共振周波数よシも10倍以上小さな複
合振り子共振周波数を持たせることが望ましい。そのよ
うな小さな共振周波数は非常に小さな摩擦の重負荷軸受
を不要とするので経済的に実施できる。この小さな摩擦
の軸受は必要とされる非常に小さな重心のオフセット距
離のために必要とされる。ジャイロスコープ、20りの
追加は上側ジンバル装置の共振周波数を著しく低下し、
小さな摩擦の軸受に対する必要性を除去する。ジャイロ
スコープモータの僅かな振動は他方ではジンバル、20
7の軸受に存在している初期摩擦力に打ち勝とうとする
。The vibration period of the upper gimbal structure can be derived or determined empirically. It is desirable that the entire upper gimbal device has a complex pendulum resonance frequency that is at least 10 times smaller than the resonance frequency of the accelerated moving mass -〇〇. Such a small resonant frequency eliminates the need for heavily loaded bearings with very low friction and is thus economically viable. This low friction bearing is needed because of the very small center of gravity offset distance required. The addition of 20 gyroscopes significantly lowers the resonant frequency of the upper gimbal device,
Eliminates the need for low friction bearings. The slight vibration of the gyroscope motor on the other hand causes the gimbal, 20
Attempts are made to overcome the initial frictional force existing in the 7 bearings.
上側ジンバル構造物はまた据え付は時における注意深い
静的なバランスを必要とするが、ジャイロスコープ20
りの追加は据え付は時における上側ジンバル装置を簡単
にバランスでき、バランスを維持する予防策の必要性を
減少する。The upper gimbal structure also requires careful static balancing during installation, but the gyroscope 20
The addition of the upper gimbal device makes it easier to balance the upper gimbal device during installation, reducing the need for precautions to maintain balance.
加速移動質i−,200はジンバル装置軸心−O7から
距離“O”(零と混同してはならない)だけ離して吊シ
下げられている。この距離“O”のWtしい大きさは加
速移動質量λ00の重量“′罵”と相互に関係する。距
離“O”を都合のより長さに制限することおよび加速移
動質量200の応答時間を改善することが望まし込。加
速移動質量コ00に対し早い応答のためにできるだけ高
い応答周波数を持つことが望まれるが、この応答周波数
は振動問題のために3馬と同じ高さであってはならない
。加速移動質量の重量“九″とこの振シ子距離“O”と
の相互作用により、加速移動質t rooの重量“W8
′を増加することによって別の要素を同じま1にして距
離” o”を小さくできる。The accelerating body i-, 200 is suspended a distance "O" (not to be confused with zero) from the gimbal axis -O7. The magnitude of this distance "O" is correlated with the weight "'" of the accelerated moving mass λ00. It is desirable to limit the distance "O" to a more convenient length and to improve the response time of the accelerating moving mass 200. It is desirable to have a response frequency as high as possible for fast response to the accelerating moving mass, but this response frequency should not be as high as 3H due to vibration problems. Due to the interaction between the weight “9” of the accelerating moving mass and this pendulum distance “O”, the weight “W8” of the accelerating moving mass t roo
By increasing ', we can reduce the distance "o" by keeping other elements the same.
第り図に示したような球形の加速移動質itコ00の重
量−4”は、上側ジンバル装置の全重量穐″とこの装置
の重心のオフセット距離“h”との積を加速移動質量の
振シ子距離“O”で割った値と同じでなければならない
。即ちこの加速移動質量の重量“渦”は次の式で与えら
れる。The weight of the spherical accelerating moving mass 00 as shown in Figure 2 is the product of the total weight of the upper gimbal device x the offset distance h of the center of gravity of this device. It must be equal to the value divided by the pendulum distance “O”. That is, the weight "vortex" of this accelerated moving mass is given by the following equation.
a X h
W&″″ O
この式からもし加速移動質量の重量を小さくしすぎると
、加速移動質量の振シ子長さが長くなシすぎることがわ
かる。a X h W&″″ O From this equation, it can be seen that if the weight of the accelerated moving mass is made too small, the pendulum length of the accelerated moving mass will be too long.
ジンバル−O7の上のアンテナ装置は重心コOrを有し
、この重心コOtはジンバル装置207の下側に僅かな
距離だけずれている。この僅かなずれは好ましくはジン
バル、207 Kおける摩擦と安全係数との和を打ち負
かすに丁度十分な大きさである。安全係数は軸受の労化
、潤滑油の劣化、気象、温度変化および軸受の摩擦に影
響をおよぼす別の条件を考慮に入れている。重心C,G
のオフセット距離はそれがプラットホーム20!を水平
あるいは直線加速に過度に応答するので長くしてはなら
ない。The antenna device on gimbal-O7 has a center of gravity Ot, which is offset by a small distance below the gimbal device 207. This slight offset is preferably just large enough to overcome the gimbal, the friction at 207 K plus the safety factor. The safety factor takes into account bearing fatigue, lubricant degradation, weather, temperature changes, and other conditions that affect bearing friction. Center of gravity C, G
The offset distance is that platform 20! should not be made too long as it will respond excessively to horizontal or linear acceleration.
重心C,Gのオフセット距離は、別の運動がない場合に
垂直方向においてジンパルコ07の上にアンテナ装置を
維持しようとする重力に関する長さ項を形成する。加速
移動質−li& 200を含まずに初期の重心C,Gの
オフセット距離″′h”が約7.77インチである場合
、/3jボンドの装置に対し満足できる結果を生ずる。The offset distance of the centers of gravity C, G forms the length term for the gravitational force that tends to maintain the antenna arrangement above Jinparco 07 in the vertical direction in the absence of any other movement. If the initial center of gravity C, G offset distance "'h" is about 7.77 inches, not including the accelerating mass -li & 200, it will produce satisfactory results for the /3j bond device.
加速移動質量200が図示したように付加されている場
合、重心が上昇される。図示した加速移動質量、200
が付加された場合、好ましくは重心のオフセット距離は
静的重心C,Gの静的オフセット距離に増え、これは約
o、pインチである。上側ジンバル装置と加速移動質量
との合計の重心オフセット距離は好ましくはQ/〜4r
インチの範囲にあるが、o、oi〜3.0インチの範囲
にもできる。If an accelerating moving mass 200 is added as shown, the center of gravity will be raised. Accelerated moving mass shown, 200
is added, preferably the center of gravity offset distance increases to the static offset distance of the static center of gravity C, G, which is approximately o,p inches. The total center of gravity offset distance of the upper gimbal device and the accelerating moving mass is preferably Q/~4r
In the range of inches, but can also range from o, oi to 3.0 inches.
加速移動質量−00の変位は安定装置全体の重心の位置
を生じ、即ち上側ジンバル装置全体および加速移動質t
sooは移動する。従って安定装置全体は運転中にお
いて位置を移動し変化する動的な重心を有する。安定装
置は安定装置全体の重心が直線加速力から生ずるトルク
に対抗して動的に応答されるように設計されている。A displacement of the accelerating moving mass -00 results in the position of the center of gravity of the entire stabilizing device, i.e. the entire upper gimbal device and the accelerating moving mass t
soo moves. The entire stabilizer thus has a dynamic center of gravity that moves and changes position during operation. The stabilizer is designed such that the center of gravity of the entire stabilizer responds dynamically against the torque resulting from linear acceleration forces.
本発明の実施例は次の1つの行程を考慮して構成される
。Embodiments of the present invention are constructed with one step in mind:
1)小さな摩擦を考慮するよりも寿命および衝撃荷重に
基づいてジンバル軸受を選択する。1) Select gimbal bearings based on life and shock loads rather than considering small friction.
2)ジンバル軸心と上側ジン、?ル装置の重心との間の
C,Gオフセット距離を、ジンバル207における軸受
摩擦を打ち勝つために十分な振り子復帰力を生ずるよう
に最も小さく決定する。2) Gimbal axis center and upper gimbal? The C, G offset distance from the center of gravity of the gimbal 207 is determined to be the smallest to produce sufficient pendulum return force to overcome bearing friction in the gimbal 207.
3)加速移動質量200をそれが水平あるいは直線加速
による上側ジンバル装置に作用するトルクを相殺するよ
うに寸法づげる。3) Size the accelerating moving mass 200 so that it offsets the torque acting on the upper gimbal device due to horizontal or linear acceleration.
4)ジャイロスコープ209を予想される過渡力を打ち
勝つに十分な寸法に決定する。4) Size the gyroscope 209 sufficiently to overcome the expected transient forces.
列挙した最初の3つの項目はすでに上述した。The first three items listed have already been mentioned above.
本発明の利点の1つは、高価な低摩擦ジンバル軸受が不
要であるということにある。重心の最小オフセット距離
の決定は経験的にできる。上述したように安全係数、代
表的には51の安全係数が好ましくはC0Gオフセツト
距離の値に加えられる。One of the advantages of the present invention is that expensive low friction gimbal bearings are not required. Determination of the minimum offset distance of the center of gravity can be done empirically. As mentioned above, a safety factor, typically a safety factor of 51, is preferably added to the value of the C0G offset distance.
加速移動質1k200の重量′W1は傾けられた台座2
05に対する最悪の状態を参考にして決められる。台座
205が水平の初期位置から90°傾けられたとして考
慮すると、(加速移動質量の重量なしで)上側ジンバル
装置の重量によるトルクは、(加速移動質量の重量を考
慮せず)上側ジンバル装置の全重量’Ws’ と(加速
移動質量の重量を考慮せず)上側ジンバル装置の重心の
オフセット距離1hIとの積と同じである。加速移動質
量200ON量は好ましくはそれが’WsXh’ で
計算されるトルクとはぼ同じトルクが生ずるように設計
されている。加速移動質量のトルクは加速移動質量20
0のM電ゝWa’とジンバル207と加速移動質量の重
量が作用する点との間の有効距離′0#どの積と同じで
ある。図示した実施例において加速移動質量オフセット
距離とも呼ばれる距離10′はジンバル207と加速移
動質量ジンバル継手203との間の距離である。台座2
5が9[)0傾けられたと考えた場合、加速移動質量2
000重量によって生ずるトルクは’WaXσである。The weight 'W1 of the accelerating moving mass 1k200 is the tilted pedestal 2
It is decided by referring to the worst situation for 05. Considering that the pedestal 205 is tilted 90 degrees from its initial horizontal position, the torque due to the weight of the upper gimbal device (without considering the weight of the accelerating moving mass) is It is equal to the product of the total weight 'Ws' and the offset distance 1hI of the center of gravity of the upper gimbal device (without considering the weight of the accelerating moving mass). The amount of accelerated displacement mass 200ON is preferably designed such that it produces approximately the same torque as the torque calculated by 'WsXh'. The torque of the accelerating moving mass is the accelerating moving mass 20
It is equal to the product of the M electric current Wa' of 0 and the effective distance '0# between the gimbal 207 and the point where the weight of the accelerating moving mass acts. Distance 10', also referred to as the accelerated moving mass offset distance in the illustrated embodiment, is the distance between the gimbal 207 and the accelerated moving mass gimbal joint 203. Pedestal 2
If we consider that 5 is tilted by 9[)0, the accelerated moving mass 2
The torque produced by 000 weight is 'WaXσ.
実際には上述したように加速移動質量によって発生され
るトルクは’W@Xh’ よりも小さくでき、それで
も本発明は満足できる結果を生ずる。In fact, as mentioned above, the torque generated by the accelerating moving mass can be less than 'W@Xh' and the invention will still produce satisfactory results.
加速移動質量によって生ずるトルクが僅かに小さい場合
、安定台座205は常に、重心復帰力によるトルクが加
速移動質量200によって生ずるトルクよりも僅かに大
きいので上方位置に置くような傾向を有している。If the torque produced by the accelerating moving mass is slightly smaller, the stability pedestal 205 will always tend to be in an upper position since the torque due to the center of gravity return force is slightly greater than the torque produced by the accelerating moving mass 200.
加速移動質t200によって生ずるトルクは’WaXO
’ である。重量’Wa’およびオフセット距M10
′の色々な組み合わせは等価的な加速移動質量トルクを
生ずる。所定の設計において加速移動質量のオフセット
距離10′は都合のよい長さに選択される。その場合加
速移動質量200の重量’ Wa ’は次の式で求めら
れる。The torque generated by the accelerating moving mass t200 is 'WaXO
' is. Weight 'Wa' and offset distance M10
Various combinations of ' result in equivalent accelerated moving mass torques. In a given design, the offset distance 10' of the accelerating moving mass is chosen to be a convenient length. In that case, the weight 'Wa' of the accelerated moving mass 200 is determined by the following formula.
Wa ×h
Wa −
135ホンPのアンテナ台座205に対し、加速移動質
量のオフセット距離10′は、実際に都合がよくかつ効
果的である16ボンドの重量’Wa’の加速移動質量を
設けるために決められる。Wa ×h Wa - For the antenna pedestal 205 of 135 phon P, the offset distance 10' of the accelerating moving mass is actually convenient and effective in order to provide an accelerating moving mass of weight 'Wa' of 16 bonds. It can be decided.
加速移動質fk200の最適な寸法を決める別の方法は
、ジンバル207を中心とする総モーメントを計算する
ことにある。ジンバル207を中心とする総モーメント
は(加速移動質量200を考慮せずに)上側ジンバル装
置全体の二次慣性モーメント’ Ims ’ とこの装
置の角加速度′a、 II との積と同じである。Another way to determine the optimal dimensions of the accelerating mass fk 200 is to calculate the total moment about the gimbal 207. The total moment about the gimbal 207 (without considering the accelerating moving mass 200) is equal to the product of the second moment of inertia 'Ims' of the entire upper gimbal device and the angular acceleration 'a, II of this device.
次の解析は第13図を参照してよく理解できる。The following analysis can be better understood with reference to FIG.
水平加速誤差トルクは次の式と同じと考えることができ
る。The horizontal acceleration error torque can be considered to be the same as the following equation.
h Ma axco8S
ここで′h′は第13図に示したように加速移動質量2
00なしに上側ジンバル装置の重心のオフセット距離、
’M@’は加速移動質量200なしの上側ジンバル装置
の総質量、axは水平加速の大きさ、Sは第13図に示
したような誤差角度である。h Ma axco8S where 'h' is the accelerated moving mass 2 as shown in Figure 13.
Offset distance of the center of gravity of the upper gimbal device without 00,
'M@' is the total mass of the upper gimbal device without the accelerating moving mass 200, ax is the magnitude of the horizontal acceleration, and S is the error angle as shown in FIG.
axcolISは第13図に概略的に示したようにゾラ
ットホーム300を傾けようとする水平加速の分力であ
る。aXの計算方法は次に述べる。axcolIS is a component of horizontal acceleration that tends to tilt the zorat home 300 as schematically shown in FIG. The method for calculating aX will be described next.
垂直加速トルクは次の式と同じと考えられる。The vertical acceleration torque can be considered to be the same as the following equation.
h Rh ay +iinS
ここで′ay′は垂直加速の大きさ、′h′は上述した
ように重心C,Gのオフセット距離、’Me’は上述し
たように装置全体の質量、Sは第13図に示したような
誤差角度である。 5insはプランy
トホーム300を傾けようとする垂直加速の分力である
。ay の計算方法は次に述べる。h Rh ay +iinS Here, 'ay' is the magnitude of vertical acceleration, 'h' is the offset distance of the centers of gravity C and G as described above, 'Me' is the mass of the entire device as described above, and S is the mass of the entire device as described above. The error angle is as shown in . 5ins is the component of vertical acceleration that tends to tilt the plant platform 300. The method for calculating ay will be described next.
装置の重さによるトルクは次の式で考えられる。Torque due to the weight of the device can be considered using the following formula.
−Ws h 5ins
ここで′W1は加速移動質量200なしの上側ジンバル
装置の総X*である。また装置の質量’Me’と重力の
加速度′g#どの積で’Ws“を代用することもできる
。 %hIおよび%BIは第13図に示したように重心
C,Gのオフセット距離および誤差角度である。g s
in Sはプラットホーム300を水平位置に戻そうと
する重力の分力である。Wssin8は上述した解析に
おいて同じ最終結果を生ずる。-Ws h 5ins where 'W1 is the total X* of the upper gimbal system without the accelerating moving mass 200. Also, 'Ws' can be substituted by the product of the mass 'Me' of the device and the gravitational acceleration 'g#.'%hI and %BI are the offset distances and errors of the centers of gravity C and G as shown in Figure 13. It is an angle. g s
in S is the component of gravity that tends to return platform 300 to a horizontal position. Wssin8 produces the same final results in the analysis described above.
角度変位Sは時間tの関数として次の式から計算できる
。The angular displacement S can be calculated as a function of time t from the following equation.
s = so+ vot +%As t2ここで%So
#は時間1=0における初期角度、%yo#は時間1=
0における初期角速度、’As ’は時間tの時間帯に
亘る角加速度である。s = so + vot +%As t2 where %So
# is the initial angle at time 1=0, %yo# is time 1=
The initial angular velocity at 0, 'As', is the angular acceleration over time t.
ジンノ々ル207に発生されかつ供給される水平加速力
の決定は、船に設けられた衛星アンテナ安定装置の環境
において台座205が第2図に示したように船の縦揺れ
あるいは横揺れ中心から間隔を隔てられたマストの上に
高く設けられるということを考慮に入れなければならな
い。Determination of the horizontal acceleration force generated and supplied to the jinnoul 207 is such that in the environment of the satellite antenna stabilizer installed on the ship, the pedestal 205 is moved away from the center of pitch or roll of the ship as shown in FIG. It must be taken into account that it is mounted high on spaced masts.
船が横揺れあるいは縦揺れする最大角度および最大横揺
れ周期が仕分けられ(この場合特にINMAR8AT仕
様書が関係する)、あるいは経験的に決定されるか、最
悪の場合の解析に基づいて決められる。The maximum angle at which the ship rolls or pitches and the maximum rolling period are either specified (in this case the INMAR8AT specification is particularly relevant) or determined empirically or based on a worst case analysis.
船が体験する最大横揺れ角度を’Tm’とし、これをア
シアンで表すと(これはINMAR8AT仕様書におい
ては30°)、瞬間の横揺れ角度1T′はTm sin
wt であり、とのWは2πを1秒当りの横揺れ周
期で割った値である。INMAR8AT仕様書において
最小横揺れ周期は8秒である。If we take the maximum roll angle experienced by the ship as 'Tm' and express it in Asian terms (this is 30° in the INMAR8AT specifications), then the instantaneous roll angle 1T' is Tm sin
wt , where W is 2π divided by the roll period per second. The minimum roll period in the INMAR8AT specification is 8 seconds.
横揺れ中心の上の高さを″H′とすると、時間tで移動
した水平距離は次の式で与えられる。 〜ex=H
m畳nT
’Sx’(時間tにおいて移動した水平距離)の−次微
分は水平距離であり、次の式で与えられる。If the height above the center of rolling is ``H'', the horizontal distance traveled in time t is given by the following formula: ~ex=H
The -th differential of m tatami nT 'Sx' (horizontal distance traveled at time t) is the horizontal distance, and is given by the following equation.
Vx == (Tm w cos wt ) Haos
TまたはVx = ’I’m wl(aotl(wt
) eos+ T8xの二次微分は水平加速度aKであ
り、これは次の式のように簡単化される。Vx == (Tm w cos wt) Haos
T or Vx = 'I'm wl(aotl(wt
) The second derivative of eos+T8x is the horizontal acceleration aK, which is simplified as the following equation.
ax= −Tm Hw2(Tm cos2wt aln
(Tm sin (wt) )+ aln (wt)
aom (Tm sln (wt) )水平加
速度% ay#は同じように決定できる。また瞬間の横
揺れ角度は次の式で与えられる。ax= −Tm Hw2(Tm cos2wt aln
(Tm sin (wt)) + aln (wt)
aom (Tm sln (wt) ) horizontal acceleration % ay# can be similarly determined. The instantaneous rolling angle is given by the following formula:
T = Tm alnvt
水平方向に動いた距離″″SyIは次の式で与えられる
。T = Tm alnvt The distance moved in the horizontal direction ``''SyI is given by the following formula.
Sy x= Hcog T
時間に関連した′SyIの一次微分は垂直方向における
速度Svy#である。Sy x= Hcog T The first derivative of 'SyI with respect to time is the velocity Svy# in the vertical direction.
My = −Tm Hw coa(wt) sin T
時間に関連した%ByI の二次微分は垂直の加速度′
ay′である。My = −Tm Hw coa(wt) sin T
The second derivative of %ByI with respect to time is the vertical acceleration'
ay′.
ay = Tm )Hw2(−Tm eoJwt eo
s (Tm sin (wt) )+ sin (wt
) ain (Tm sin (w’r) ) 1この
解析は横揺れ方向における運動だけを前提としている。ay = Tm ) Hw2(-Tm eoJwt eo
s (Tm sin (wt) )+ sin (wt
) ain (Tm sin (w'r) ) 1 This analysis assumes motion only in the rolling direction.
同時におこる複数の動きを考慮することによる解析の複
雑さは説明の明解さを低下させ、最終的な結果を改善す
ることにはならない。The complexity of the analysis by considering multiple movements occurring simultaneously reduces the clarity of the explanation and does not improve the final result.
この解析は発生される主体を説明しようとするもので船
が同時に行なうすべての動きをモデルで表わす必要はな
い。This analysis attempts to explain the entities that occur, and there is no need to represent all the movements that the ship performs at the same time in the model.
普通、前後の揺れ、揺首およびうねりの直線運動は、船
の縦揺れおよび横揺れの結果としてアンテナ安定装置に
作用する加速度の直線的な分力(接線方向および鉛直方
向)と比べた場合に非常に小さな力を生ずる。従ってこ
の力は別に取り扱う必要はない。Normally, the linear motion of pitching, pitching, and heaving is compared to the linear components of acceleration (tangential and vertical) acting on the antenna stabilizer as a result of pitching and rolling of the ship. Generates a very small force. Therefore, there is no need to treat this force separately.
上述の式は必要とされる加速移動質量200の寸法の決
定方法を提供する。第13図を参照してジンバル207
を中心とするそ−メントを合計すると、加速移動質量2
00によって供給されねばならない補正トルクの大きさ
を決定できる。加速移動質量200なしにジンバル20
70回りのモーメントの合計は次の式で与えられる。The above equation provides a method for determining the required size of the accelerating moving mass 200. Referring to FIG. 13, the gimbal 207
By summing up the components centered at , we get the accelerated moving mass 2
00 can determine the magnitude of the correction torque that must be supplied. Gimbal 20 without acceleration moving mass 200
The total moment around 70 is given by the following formula:
Ims as c= h Ms ax cog S +
h Ms ay 5ins−■h 鄭1ns
第13図を参照して加速移動質量200は角度Gにおい
て補正力Rを供給すると考えられる。従って加速移動質
量の補正トルクは次の式で与えられる。Ims as c= h Ms ax cog S +
h Ms ay 5 ins - ■ h Zheng 1 ns Referring to FIG. 13, it is considered that the accelerating moving mass 200 provides a correction force R at an angle G. Therefore, the correction torque for the accelerated moving mass is given by the following equation.
−oRsin (G−8)
ここで′OIはジンバル207と加速移動質量200の
揺動点203との間の距離である。-oRsin (G-8) where 'OI is the distance between the gimbal 207 and the swing point 203 of the accelerating moving mass 200.
この式はプラットホームを傾けようとするトルクを補正
するために必要な力1R′の大きさを決定するために利
用できる。この解析は計算機によって行える。This equation can be used to determine the amount of force 1R' required to compensate for the torque that tends to tilt the platform. This analysis can be done by computer.
力1R′は加速移動質量200の揺動中心203の回り
のモーメントの合計から決定できる。モーメントの合計
は加速移動質量200における二次慣性モーメントと角
加速度との積である。第9図に示した加速移動質量は単
一振子あるいは複合振り子として形づくられる。軸20
2の長さが好ましくは応答時間を改善するために短(さ
れているので、加速移動質量200はこの解析において
複合振り子として取り扱われている。The force 1R' can be determined from the sum of the moments about the center of oscillation 203 of the accelerating moving mass 200. The total moment is the product of the second-order moment of inertia and the angular acceleration at the accelerating moving mass 200. The accelerating moving mass shown in FIG. 9 can be configured as a single pendulum or a compound pendulum. axis 20
The accelerated moving mass 200 is treated as a compound pendulum in this analysis because the length of 2 is preferably shortened to improve response time.
あらゆる時点における加速移動質量振り子の移動角度は
時間に関して変る角度′Gl として表わされる。オフ
セット距l@′0′の寸法が船の寸法およびマストの高
さHと比べて非常に小さいので、加速移動質量のaxお
よびayはそれぞれ上述したような安定台座のaxおよ
びayと同じとみなせる。The angle of movement of the accelerating moving mass pendulum at any point in time is expressed as a time-varying angle 'Gl. Since the dimension of the offset distance l@'0' is very small compared to the dimensions of the ship and the height of the mast H, the ax and ay of the accelerated moving mass can be considered to be the same as the ax and ay of the stabilizing pedestal, respectively, as described above. .
この過程において加速移動質i 200の角加速度は次
の式で表わされる。In this process, the angular acceleration of the accelerating moving mass i 200 is expressed by the following equation.
ここで加速移動質量200は球形であり、球の二次慣性
モーメントは/ MA r2+ MAP2として求めら
れ、この場合rは加速移動質量の球の半径であり、Pは
加速移動質量の球の中心と加速移動質量の揺動点203
との間の距離である。ある時点tにおける角度Gは時間
零からある時間tまでの角加速度の上述の式の二重積分
によって決められる。Here, the accelerating moving mass 200 is spherical, and the second moment of inertia of the sphere is determined as /MA r2+ MAP2, where r is the radius of the accelerating moving mass sphere, and P is the center of the accelerating moving mass sphere. Swing point 203 of accelerated moving mass
is the distance between The angle G at a certain time t is determined by the double integration of the above equation of the angular acceleration from time zero to a certain time t.
力′R′の大きさは次の式で与えられる。The magnitude of force 'R' is given by the following equation.
R= MA C(g−ay) eosG+BxatnG
−1ここで’ MA ’は加速移動質量200の質量、
1g′は重力による加速度 Say#は垂直の加速度、
″G#は第13図で示したような角度、およびaxは水
平の加速度である。R= MA C(g-ay) eosG+BxatnG
-1 where 'MA' is the mass of the accelerated moving mass 200,
1g' is the acceleration due to gravity, Say# is the vertical acceleration,
"G# is the angle as shown in FIG. 13, and ax is the horizontal acceleration.
力1R′は第13図に示したように角度′G′で作用す
る。Force 1R' acts at angle 'G' as shown in FIG.
′R′の式は所望の補正力Rを発生するために加速移動
質t200に対し要求される質量を決定するための%
MA# を求められる。また質量’MA’および加速
移動質量のオフセット距離10′の色々な組み合わせが
式の中に挿入でき、所定の用途に対し最も望ましい組み
合わせとなるまで計算機解析によって容易に計算して結
論が出せる。The formula for 'R' is a percentage to determine the mass required for the accelerating moving mass t200 to generate the desired correction force R.
You will be asked for MA#. Further, various combinations of the mass 'MA' and the offset distance 10' of the accelerated moving mass can be inserted into the equation, and a conclusion can be easily calculated by computer analysis until the most desirable combination for a given application is obtained.
本発明に基づいて用いる安定台座の有利な実施形態を得
るために列挙した4つの行程の最後の行程はジャイロス
コープ2090寸法を決定する行程にある。ジャイロス
コープ2090寸法は安定アンテナ装置の予想される運
転環境に基づいて要求される。The last of the four steps enumerated to obtain an advantageous embodiment of the stabilizing pedestal for use in accordance with the present invention is the step of determining the gyroscope 2090 dimensions. Gyroscope 2090 dimensions are required based on the expected operating environment of the stable antenna device.
ジャイロスコープ209は過渡現象を滑らかにし、上側
ジンノ々ル装置の共振周波数を低下するジャイロスコー
プ209は補正力を供給する。この補正力は特に加速移
動質量200に対し過度に早く応答するようにプラット
ホーム205に力が作用する場合の時間帯に亘って加速
移動質量200を援助する。The gyroscope 209 smooths out the transients and lowers the resonant frequency of the upper Ginnoll device.The gyroscope 209 provides a corrective force. This corrective force assists the accelerating moving mass 200 particularly during times when forces act on the platform 205 to cause the accelerating moving mass 200 to respond too quickly.
ジンバル207の回りのモーメントの合計は代表的には
次の方程式の計算機解析によって解析される。The sum of moments about gimbal 207 is typically analyzed by computer analysis of the following equation.
Ims fItI= hMs ax cog S+hM
s ay sin S −Wsh sin S−0Rs
in (G−8)
これはすでに導き出され論議された。特別な注意は最悪
の場面あるいは状態に向けられている。Ims fItI= hMs ax cog S+hM
say sin S-Wsh sin S-0Rs
in (G-8) This has already been derived and discussed. Special attention is given to the worst-case scenario or situation.
ジャイロスコープ209は予想される最大角加速度1a
1を収容するために寸法づけられる。そのような計算機
解析はジャイロスコープ209によって行なわねばなら
ない仕事量を発生できる。The gyroscope 209 has the expected maximum angular acceleration 1a
Dimensioned to accommodate 1. Such computer analysis can generate an amount of work that must be performed by gyroscope 209.
ジャイロスコープ209はジャイロスコープの回転子面
内に供給される逆方向の一対の同じトルクを供給する。Gyroscope 209 provides a pair of equal torques in opposite directions that are provided in the rotor plane of the gyroscope.
ジャイロスコープトルクは回転質量の慣性モーメントと
角度との積あるいは回転速度とすりこぎ角速度との積で
ある。ジャイロスコープ209の回転質量の慣性モーメ
ントはロータあるいはフライホイールの質量と節回半径
の2乗との積である。Gyroscope torque is the product of the moment of inertia of a rotating mass and the angle, or the product of the rotational speed and the angular velocity of the pestle. The moment of inertia of the rotating mass of gyroscope 209 is the product of the mass of the rotor or flywheel and the square of the nodal radius.
この関係からジャイロスコープ209は予想される力を
収容するために寸法づけられる。経験的な解析は加速移
動質量200なしの受動的な安定アンテナ台座に比べた
場合本発明において非常に小さなジャイロスコープ20
9が用いられることを示している。From this relationship, gyroscope 209 is sized to accommodate the expected forces. Empirical analysis shows that the present invention has a much smaller gyroscope 20 when compared to a passively stable antenna pedestal without an accelerating moving mass 200.
9 is used.
これはアンテナ安定装置の総費用がかなり減少されるの
で非常に有利である。その結果本発明の有用性は非常に
高まり、多くの利用者の経済能力の中に置かれる。社会
に対しても当然貢献する。This is very advantageous as the overall cost of the antenna stabilizer is considerably reduced. As a result, the utility of the invention is greatly increased and placed within the economic capabilities of many users. Naturally, it also contributes to society.
ジャイロスコープ209はまた加速移動質量200を前
進運動が存在する場合の余分な補正を防止する。変位し
た場合、加速移動質量200は前進あるいは垂直運動に
応答する。台座205は前進運動に応答して傾くことは
ない。従ってジャイロスコープ209はプラットホーム
の非応答性に比べて垂直の動きに加速移動質量の応答を
円滑にする。Gyroscope 209 also prevents redundant corrections in the presence of forward motion of accelerating moving mass 200. When displaced, the accelerating moving mass 200 responds to forward or vertical motion. Pedestal 205 does not tilt in response to forward movement. The gyroscope 209 therefore smooths the response of the accelerating moving mass to vertical motion compared to the unresponsiveness of the platform.
ジャイロスコープ209の寸法は上側ジンノ々ルの重量
′W8′と′″h′の積と加速移動質量の重量’wA’
と′0′との積との比率として表わせる設計関係からの
偏差によって影響される。この方程式はすでに述べられ
ている。即ち
の場合ジャイロスコープ209は小さい。The dimensions of the gyroscope 209 are the product of the weight 'W8' of the upper gin noll and '''h' and the weight 'wA' of the accelerated moving mass.
and '0'. This equation has already been stated. In that case, the gyroscope 209 is small.
いくつかの用途において加速移動質量の補正力を増加す
ることが望まれる。その比率は3対1まで増加される。In some applications it is desirable to increase the correction force of accelerating moving masses. The ratio is increased to 3:1.
即ち
その場合ジャイロスコープ209は加速移動質量200
が補正する動きに対し太き(する必要はない。That is, in that case, the gyroscope 209 accelerates the moving mass 200
(There is no need to make it thicker than the movement it compensates for.
その比率は零に近い点に減少できる。その場合加速移動
質t200を含むことによって得られる利点は減少され
、ジャイロスコープ209は補正のために大きくする必
要はない。The ratio can be reduced to a point close to zero. In that case the advantage gained by including the accelerating mass t200 is reduced and the gyroscope 209 does not need to be large for correction.
上述のことから安定装置へのジャイロスコープ209の
追加は加速移動質量2000寸法の決定における誤差に
対する許容誤差を増加する。From the above, the addition of gyroscope 209 to the stabilizer increases the tolerance for errors in determining the accelerating moving mass 2000 dimensions.
いくつかの実施例において、台座300とマスト302
との間にばね301が設けられることが望ましい。この
ばね301は重心208の下側に距離Koだけずらされ
ている。ばね301はばね定数Kを有している。従って
ばね補正モーメントは次の式で与えられる。In some embodiments, the pedestal 300 and the mast 302
It is desirable that a spring 301 be provided between the two. This spring 301 is shifted below the center of gravity 208 by a distance Ko. Spring 301 has a spring constant K. Therefore, the spring correction moment is given by the following formula.
−K (Ko 5in(T+a)) K。-K (Ko 5in (T+a)) K.
これはばね定数′に#とばねが引っ張られた距離Ko
@In (T+@))Cとばねを引っ張るレバーアーム
’Ko’との積である。This is the spring constant '# and the distance Ko that the spring is stretched.
@In (T+@)) is the product of C and the lever arm 'Ko' that pulls the spring.
従ってジンバル207の回りの総モーメントはばねによ
るトルクを含んでいる。The total moment about gimbal 207 therefore includes the torque due to the spring.
−ORsin (G−8)+hMs ax cot S
+hMs ay 5ins−Wsh 5ln8−K(K
o sln (T+m))加速移動質量200の質量あ
るいはジャイロスコープ209の寸法の決定は上述した
ようにばね301によるトルクを考慮して行なわれる。-ORsin (G-8)+hMs ax cot S
+hMs ay 5ins-Wsh 5ln8-K(K
o sln (T+m)) The mass of the accelerating moving mass 200 or the dimensions of the gyroscope 209 are determined in consideration of the torque by the spring 301, as described above.
プラットホーム300を傾けようとする力が正弦波形で
ある場合、ばね301は加速移動質量200とジャイロ
スコープ209から要求される補正力の大きさを減少す
る。ばね301は水平方向に供給される加速力に対抗し
て作用する。ばね301はまた上側ジンバル装置の振動
周期を増加するか、あるいは上側ジンバル装置の共振周
波数を減少する。ばね301は一般に船に設けられたア
ンテナにおいて有効である。正弦波形でない動きをする
別の車両においてばばね301は役だだない。If the force tending to tilt platform 300 is sinusoidal, spring 301 reduces the amount of corrective force required from accelerating moving mass 200 and gyroscope 209. Spring 301 acts against the acceleration force applied in the horizontal direction. Spring 301 also increases the vibration period of the upper gimbal device or decreases the resonant frequency of the upper gimbal device. Spring 301 is generally useful in antennas installed on ships. Spring 301 is useless in other vehicles that move in a non-sinusoidal manner.
ばね301はジンバル207においてねじりばねでよい
。ある環境においてプラットホーム205と船との間を
走るケーブルがばね301として作用し安定性に寄与す
る。Spring 301 may be a torsion spring in gimbal 207. In some circumstances the cable running between the platform 205 and the ship acts as a spring 301 and contributes to stability.
第9図において図示された加速移動質量200はハウジ
ング210の中に回転可能に設けられている。The accelerating moving mass 200 illustrated in FIG. 9 is rotatably mounted within a housing 210.
このハウジング210は平らな取り付は板204と共に
円錐形をしており、これはジンパルサデート軸211を
収容するために用いられる。ハウジング210は安定台
座205の上に支持されている。加速移動質量200は
台座205に直接加速移動質量の補正力を供給すべく安
定台座205と機械的に連結するように設けられねばな
らない。This housing 210 has a conical shape with a flat mounting plate 204, which is used to accommodate the spindle date shaft 211. Housing 210 is supported on stable pedestal 205. The accelerating moving mass 200 must be provided in mechanical communication with the stabilizing pedestal 205 to provide the correcting force of the accelerating moving mass directly to the pedestal 205.
アンテナ201は高度制御装置を介して安定台座205
に設けられている。この高度制御装置は高度軸心212
と高度駆動モータ213を有している。図示した実施例
は直接部動形高度制御装置を用いている。従ってアンテ
ナ201はアンテナ支持角度を上げたり下げたりするた
めに高度軸心2120回りを揺動あるいは回転できる。The antenna 201 is connected to the stable pedestal 205 via the altitude control device.
It is set in. This altitude control device has an altitude axis of 212
and an advanced drive motor 213. The illustrated embodiment utilizes a direct-acting advanced control system. Therefore, the antenna 201 can swing or rotate about the altitude axis 2120 to raise or lower the antenna support angle.
アンテナ201は第10図に示したようにアーム214
に支持されている。The antenna 201 is attached to an arm 214 as shown in FIG.
is supported by
アンテナ201をバランスするためにアーム214の一
端に好ましくは電子装置215が設けられている。An electronic device 215 is preferably provided at one end of the arm 214 to balance the antenna 201.
別のカウンタウェイトはバランス用にアーム214につ
けられる。Another counterweight is attached to arm 214 for balance.
方位駆動モータ216が第9図に示されている。Azimuth drive motor 216 is shown in FIG.
この方位駆動モータ216は好ましくはスプロケット2
17とチェーン218を有している。チェーン218は
上側ジンバルダスト220に固定されているスプロケッ
ト219にも噛み合っている。図示した方位駆動モータ
216は台座205に取り付けられ、従ってモータ21
6はプラットホーム205の方位位置が変化した際にポ
スト2200回りを実際に移動する。This azimuth drive motor 216 preferably includes sprocket 2
17 and a chain 218. The chain 218 also meshes with a sprocket 219 fixed to the upper gimbal dust 220. The illustrated azimuth drive motor 216 is mounted on the pedestal 205 and thus motor 21
6 actually moves around the post 2200 when the azimuth position of the platform 205 changes.
方位軸受221が設けられている。An orientation bearing 221 is provided.
上側ジンバル構造物はマストあるいは塔の一部であるサ
ポート222の上に置かれている。The upper gimbal structure rests on a support 222 that is part of a mast or tower.
ジンバル207の取り付は構造物の詳細は第11図に示
されている。ジンバル207は互に交差する2つの軸、
即ち互に直交する2つの軸心を有している。ポストとし
て形成されたサポート222はプラットホーム205に
ある開口223を通って伸びている。この開口223は
サポート222がプラットホーム205を下方に移動す
る際にプラットホーム205を水平位置に保持できるに
十分な大きさを有している。安定台座の運転中において
支持ポスト222はその初期位置から変位され、これは
第11図において破線で示した位置222′に移動する
。The details of the structure for mounting the gimbal 207 are shown in FIG. The gimbal 207 has two axes that intersect with each other,
That is, it has two axes that are perpendicular to each other. A support 222 formed as a post extends through an opening 223 in platform 205. The opening 223 is large enough to hold the platform 205 in a horizontal position as the support 222 moves down the platform 205. During operation of the stability pedestal, support post 222 is displaced from its initial position, and it moves to position 222', shown in phantom in FIG. 11.
す/−)222が過度に変位された場合、第11図に示
したストッパ224に突き当たり、このストッパ224
はす/−)222のそれ以上の角度変位を防止する。第
11図において断面で示した開口223は好ましくは円
形である。222 is displaced excessively, it hits the stopper 224 shown in FIG.
(Lotus/-) 222 is prevented from further angular displacement. The aperture 223 shown in cross section in FIG. 11 is preferably circular.
ジャイロスコープ209は好ましくは回転軸225を有
し、そこでジャイロスコープ209はジャイロスコープ
サde −ト226に回転可能に取り付けられている。Gyroscope 209 preferably has an axis of rotation 225 where gyroscope 209 is rotatably mounted to gyroscope seat 226 .
図示した実施例においてジャイロスコープ209はジャ
イロスコープハウジング227によって覆われている。In the illustrated embodiment, gyroscope 209 is covered by gyroscope housing 227.
ジャイロスコープ209は台座205への設定トルクの
供給に応じてすりこぎ運動できるように回転自在に取り
付けられている。ジャイロスコープ209は好ましくは
ジャイロスコープ209に対する垂直基準を形成するた
めにすりこぎ軸心225の僅か下側に重心を有している
。The gyroscope 209 is rotatably mounted so as to be able to perform a grinding motion in accordance with the supply of a set torque to the pedestal 205. Gyroscope 209 preferably has a center of gravity slightly below pestle axis 225 to provide a vertical reference for gyroscope 209 .
好ましい実施例において2つのジャイロスコープ209
が用いられる。2つのジャイロスコープ209はそのす
りこぎ軸心が互に直行するように設けられている。必要
な場合2つ以上のジャイロスコープ209が用いられる
。たとえば2組で作動する4つのジャイロスコープが同
じ効果を持って用いられる。In the preferred embodiment two gyroscopes 209
is used. The two gyroscopes 209 are provided so that their pestle axes are perpendicular to each other. More than one gyroscope 209 may be used if necessary. For example, four gyroscopes working in two sets can be used to the same effect.
第12図はカバー227が外されたジャイロスコープ2
09の断面図を示している。ジャイロスコープ209は
断面で示したフライホイール228を有している。この
フライホイール228はロータ230に接続された軸2
29の上を回転する。このロータ230はジャイロスコ
ープモータの1部を形成している。Figure 12 shows the gyroscope 2 with the cover 227 removed.
09 is shown. Gyroscope 209 has a flywheel 228 shown in cross section. This flywheel 228 has a shaft 2 connected to a rotor 230.
Rotate on 29. This rotor 230 forms part of a gyroscope motor.
ジャイロスコープ209はまた適当なブラケット(図示
せず)によって支持されたステータ231を有している
。軸229の回転を容易にするために軸受232が設け
られている。Gyroscope 209 also includes a stator 231 supported by a suitable bracket (not shown). A bearing 232 is provided to facilitate rotation of shaft 229.
ジャイロスコープモータに電気エネルギが供給されると
、ステータ231、ロータ230、軸229およびフラ
イホイール228が適当な(ロ)転速度で回転される。When electrical energy is supplied to the gyroscope motor, the stator 231, rotor 230, shaft 229, and flywheel 228 are rotated at appropriate rotational speeds.
この速度は安定化に必要なジャイロスコピック補正力の
大きさによって決定される。This speed is determined by the amount of gyroscopic correction force required for stabilization.
第4図は加速移動質量67の別の実施例を示している。FIG. 4 shows another embodiment of the accelerating moving mass 67.
質量67は弾性部材あるいはばね簡によって初期位置に
支持されている。ばね簡はサポート69に対し都合よく
配置されている。第4図に示した実施例において、サポ
ート69はリングの形をしている。4つの弾性部材68
が図示されているがそれ以上の弾性部材68を設けるこ
ともできる。また質量67は好ましくは互に120°ず
つ離して置かれた3つの弾性部財団によっても初期位置
に保持できる。The mass 67 is supported in the initial position by an elastic member or a spring. The spring strips are conveniently placed relative to the support 69. In the embodiment shown in FIG. 4, the support 69 is in the form of a ring. four elastic members 68
Although shown in the figure, more elastic members 68 may be provided. The mass 67 can also be held in its initial position by means of three elastic foundations, preferably placed 120° apart from each other.
加速移動質量の復帰はばね簡あるいは別の手段における
予荷重を利用して行なわれる。The return of the accelerated moving mass is accomplished using preloading in springs or other means.
また第8図に示したように加速移動質量109は滑り質
量109と支持表面105との間の摩擦を減少するため
に空気軸受の上に設けることができる。Also, as shown in FIG. 8, the accelerating moving mass 109 can be mounted on an air bearing to reduce friction between the sliding mass 109 and the support surface 105.
また滑り質[1109はそれ自体を第8図に示したよう
に空気膜の上に支持するに十分な空気流を生ずるファン
あるいはゾロアの形にできる。そればばね68のような
弾性部材によって初期位置に保持される。ファンあるい
はブロワ110はまた同時に安定作用をするためにジャ
イロスコープとして作用する。空気軸受の場合腐食環境
における調性軸受の腐食は問題とならない。ファン11
0は好ましくはモータ111を有し、このモータ111
はそれに回転可能に取り付けられた翼112を有してい
る。翼112はそれらを取り囲むハウジング113を有
し、このハウジング]13i1つあるいは複数のスロッ
ト114を有している。翼112の回転は空気膜を形成
し、質量109は表面105の上でこの空気膜の上に浮
く。The sliding material [1109] itself can be in the form of a fan or Zoroa to create sufficient airflow to support the air film as shown in FIG. It is held in the initial position by a resilient member such as spring 68. The fan or blower 110 also acts as a gyroscope for stabilization purposes. In the case of air bearings, corrosion of tonal bearings in corrosive environments is not a problem. fan 11
0 preferably has a motor 111, which motor 111
has a wing 112 rotatably attached thereto. The wings 112 have a housing 113 surrounding them, which housing 13i has one or more slots 114. The rotation of wing 112 forms an air film on which mass 109 floats above surface 105.
第5図は第4図に示した形の4個の加速移動質量67を
持ったプラットホーム52の平面図を示している。プラ
ットホーム52は第5図に断面で示したマスト70によ
って支持されている。加速移動質量67は好ましくはバ
ランスさせるためにマスト70の回りにおいてプラット
ホーム52の上に対称に配置されている。FIG. 5 shows a plan view of a platform 52 with four accelerating moving masses 67 of the form shown in FIG. Platform 52 is supported by a mast 70, shown in cross-section in FIG. Accelerating moving mass 67 is preferably arranged symmetrically above platform 52 about mast 70 for balancing.
第6図は加速移動質量71の異なった実施例を斜視図で
示している。FIG. 6 shows a different embodiment of the accelerating displacement mass 71 in a perspective view.
この場合加速移動質量71は1!磁力によって初期位置
に保持されている。In this case, the accelerated moving mass 71 is 1! It is held in its initial position by magnetic force.
加速移動質量71はN極72とS極73を持った電磁石
を形成する。The accelerating moving mass 71 forms an electromagnet with a north pole 72 and a south pole 73.
加速移動質量71には電力源あるいは電池75に接続さ
れたコイル74によって磁界が形成される。なおコイル
74が質量71のN極72およびS極73によって表わ
れる所望の磁極を形成するために特別な方向に向けられ
ねばならないことは当該技術者において理解できる。加
速移動質量71は好ましくは鉄のような磁性材料で作ら
れる。A magnetic field is created in the accelerating moving mass 71 by a coil 74 connected to a power source or battery 75 . It will be understood by those skilled in the art that coil 74 must be oriented in a particular direction to form the desired magnetic poles represented by north pole 72 and south pole 73 of mass 71. The accelerating moving mass 71 is preferably made of a magnetic material such as iron.
加速移動質量71はサポート磁石76によって初期位置
に保持される。断面斜視図で示したサポート磁石76は
コイル79あるいは一連のコイルによって磁化され、こ
のコイル79は電力源あるいは電池80に接続されてい
る。コイル79はサポート磁石76がそれぞれ加速移動
質量71のN極72とS極73と一致するN極77とS
極78とを持つように巻かれている。The accelerating moving mass 71 is held in its initial position by a support magnet 76. Support magnet 76, shown in cross-sectional perspective view, is magnetized by a coil 79 or series of coils, which is connected to a power source or battery 80. The coil 79 has a support magnet 76 with north poles 77 and south poles corresponding to north poles 72 and south poles 73 of the accelerating moving mass 71, respectively.
It is wound so as to have a pole 78.
磁石の原理に基づいて同極の極77と72は互に反発し
あい、同様に極78と73も反発しあう。サポート磁石
76が好ましくは円あるいはリングの形に構成されると
、サポート磁石76は加速移動質量71をサポート磁石
76のほぼ中心における初期位置の方向に弾力的に付勢
しようとする。しかし直線加速力がもともとアンテナ装
置間に機械的に接続されているサポート磁石76を加速
しようとする場合、質量71の慣性はこの実施例におい
て磁力に打ち勝ち、質量71の移動を許す。Based on the magnetic principle, poles 77 and 72 of the same polarity repel each other, and similarly poles 78 and 73 repel each other. When the support magnet 76 is preferably configured in the form of a circle or a ring, the support magnet 76 tends to resiliently bias the accelerating moving mass 71 towards an initial position approximately at the center of the support magnet 76 . However, if the linear acceleration force tends to accelerate the support magnet 76 that is originally mechanically connected between the antenna devices, the inertia of the mass 71 overcomes the magnetic force in this embodiment, allowing the mass 71 to move.
第7図は別の実施例の加速移動質量85を用いたアンテ
ナ装置間の実施例を示している。アンテナ装置間は好ま
しくはジンバル継手53の僅か下側に位置する重心(図
示せず)を有している。重心の位置はカウンタウェイト
100を変化することによって調整できる。アンテナ5
1はマスト70によって支持されている。衛星目標物の
捕捉は高度軸心810回りでアンテナを回転する高度駆
動装置92と包囲軸心820回りでアンテナを回転する
方位駆動装置93とによって行なわれる。FIG. 7 shows an example between antenna devices using another example of an accelerating moving mass 85. The antenna arrangement preferably has a center of gravity (not shown) located slightly below the gimbal joint 53. The position of the center of gravity can be adjusted by changing the counterweight 100. antenna 5
1 is supported by a mast 70. Acquisition of satellite targets is accomplished by an altitude drive 92 that rotates the antenna about an altitude axis 810 and an azimuth drive 93 that rotates the antenna about an envelope axis 820.
マスト70は安定プラットホーム52の作用およびジン
バル53の下側の重心のずれによる振り子作用によって
はぼ安定した方向に維持される。ジンバル53は好まし
くは第1のジンバル軸心83とこの軸心83に対し直交
する第2のジンバル軸心84を有している。互に直交す
るジンバル軸心83 、84は好ましくはジンバル継手
53を規定する水平平面の中に置かれている。このジン
バル構造物は動力車に用いられているようなU字継手と
同じである。Mast 70 is maintained in a fairly stable orientation by the action of stabilizing platform 52 and the pendulum action of the shift of the center of gravity on the underside of gimbal 53. The gimbal 53 preferably has a first gimbal axis 83 and a second gimbal axis 84 perpendicular to the axis 83. Mutually orthogonal gimbal axes 83 , 84 are preferably located in a horizontal plane defining gimbal joint 53 . This gimbal structure is similar to a U-joint like those used in power vehicles.
安定プラットホーム52は好ましくは1つのジャイロス
コープ61を有している。このジャイロスコープ61は
ジャイロスコープモータ62とジャイロスコープロータ
63とを有している。モータ62はジャイロスコピック
作用を行うためロータ63を早い速度で回転する。ジャ
イロスコープ61は好ましくはプラットホーム52によ
って支持されている。2つのジャイロスコープ61を設
けることができ、それらのジャイロスコープはそれらの
軸心が互に直交するように回転可能に設けられる。その
回転はジャイロスコープ61をその回転軸心を中心とし
てすりこぎ運動することを可能にする。2つあるいはそ
れ以上のジャイロスコープ61が用いられる場合、重力
がジャイロスコープ61を垂直方向に付勢しようとする
ようにその回転軸心の下側に重心がくるように設けられ
る。これはまたすりこぎ制限装置とも考えられる。各ジ
ャイロスコープ61はプラットホーム52の上あるいは
下に設けられる。ジャイロスコープ61は非垂直位置に
おいて交互に傾むけられうる。そのような場合対称配置
においてジャイロスコープ61を傾むけることが好まし
い。Stability platform 52 preferably has one gyroscope 61. This gyroscope 61 has a gyroscope motor 62 and a gyroscope rotor 63. The motor 62 rotates the rotor 63 at a high speed to perform a gyroscopic action. Gyroscope 61 is preferably supported by platform 52. Two gyroscopes 61 can be provided, and these gyroscopes are rotatably provided so that their axes are orthogonal to each other. The rotation allows the gyroscope 61 to perform a grinding motion about its axis of rotation. When two or more gyroscopes 61 are used, they are placed so that the center of gravity is below the axis of rotation so that gravity tends to bias the gyroscopes 61 vertically. It can also be considered a pestle limiter. Each gyroscope 61 is provided above or below the platform 52. Gyroscope 61 can be tilted alternately in non-vertical positions. In such cases it is preferable to tilt the gyroscope 61 in a symmetrical arrangement.
加速移動質′t85は直線加速による不安定力に対し補
償する。第7図に断面図で示した加速移動質量85はリ
ングの形にされ、いいかえれば円筒の形をしている。加
速移動質量85はサポートハウジング87によって支持
されている。質量85はサポートハウジング87の中で
水平方向に自由に滑ることができる。たとえば第7図に
おいて加速移動質量85はサポートハウジング87の中
で左右に自由に滑ることができる。第7図は二次面の図
面であるが、 −加速移動質量85はまた紙面
の前後の方向およびそれらの中間のすべての方向に自由
に滑ることかできる。即ち加速移動質量85は好ましく
は水平平面内において360°自由に移動できる。The acceleration movement 't85 compensates for the unstable force due to linear acceleration. The accelerating moving mass 85, shown in cross-section in FIG. 7, is in the form of a ring, or in other words a cylinder. Accelerating moving mass 85 is supported by support housing 87 . The mass 85 is free to slide horizontally within the support housing 87. For example, in FIG. 7, the accelerating moving mass 85 is free to slide from side to side within the support housing 87. Although FIG. 7 is a quadratic drawing, the accelerating moving mass 85 is also free to slide in the front and back directions of the page and in all directions in between. That is, the accelerating moving mass 85 is preferably free to move 360° in a horizontal plane.
ハウジング87は開口104を有し、この開口104を
通してマスト70が通過し、サポート57およびマス)
70のジンバル53に関する相互の自由な動きを可能に
している。サポートハウジング87は好ましくは質i′
85の滑りを容易にするためにテフロンで被覆された下
側表面88を有している。同様にプラットホーム52の
下側面89はテフロンが被覆されている。また滑り質量
85はテフロンで被覆でき、下側表面をガラスあるいは
研摩された金属にできる。The housing 87 has an opening 104 through which the mast 70 passes, supporting the support 57 and the mass).
70 gimbals 53 are allowed to move freely relative to each other. The support housing 87 is preferably of quality i'
It has a lower surface 88 coated with Teflon to facilitate sliding of 85. Similarly, the lower surface 89 of platform 52 is coated with Teflon. The sliding mass 85 can also be coated with Teflon and the lower surface can be glass or polished metal.
質量85は3本あるいはそれ以上の脚部の上に支持され
、それらの脚部の底がテフロンが被覆されてもよい。The mass 85 is supported on three or more legs, the bottoms of which may be Teflon coated.
加速移動質量85は弾性部材86によって初期位置に保
持されている。弾性部材86はばねである。また加速移
動質量85は電磁装置、静電力、液圧装置あるいは当該
技術者において明らかな別の装置によって初期位置に保
持できる。The accelerating moving mass 85 is held in the initial position by an elastic member 86. Elastic member 86 is a spring. The accelerating moving mass 85 may also be held in the initial position by electromagnetic devices, electrostatic forces, hydraulic devices, or other devices apparent to those skilled in the art.
方位駆動装置93はジンバル平面あるいはジンバル継手
53の上に設けられている。これはもし方位駆動装置が
ジンバル53の下側に位置していると、指示誤差が生ず
るので重要である。Azimuth drive device 93 is provided on the gimbal plane or gimbal joint 53. This is important because if the azimuth drive is located below gimbal 53, pointing errors will occur.
プラットホーム52をアンテナ51に直接接続する必要
はない。図示した実施例においてプラットホーム52は
その上にアンテナ51が取り付けられているマス)70
の方向を安定する。従ってプラットホーム52はマスト
70を介してアンテナ51に機械的に接続されている。There is no need to connect platform 52 directly to antenna 51. In the illustrated embodiment, the platform 52 is a square 70 on which the antenna 51 is mounted.
Stabilize the direction of. Platform 52 is thus mechanically connected to antenna 51 via mast 70.
プラットホーム52の安定は、その上にサポート57が
設けられている船あるいはプラットホームの縦揺れおよ
び横揺れの運動中、アンテナ51を安定しようとし、ア
ンテナ51の指示を一定方向に保とうとする。Stability of the platform 52 attempts to stabilize the antenna 51 and to keep the orientation of the antenna 51 constant during pitching and rolling movements of the ship or platform on which the support 57 is mounted.
スリップリングによるアンテナ51と衛星受信器との接
続は望ましくなく、これは装置全体に適さない(INM
AR8AT仕様書参照)。従ってケーブルを解くために
アンテナ51の方位の設定を(たとえばアンテナ51を
方位軸心82を中心として急速に回転することによって
)すばやく調整することがしばしば必要である。プラッ
トホーム52が急速に反転すると、ジャイロスコープ6
1を不安定にしようとする。第7図に示した実施例にお
いてアンテナ51の方位設定が変えられる際にプラット
ホーム52を回転する必要はない。Connection of the antenna 51 with the satellite receiver by means of a slip ring is undesirable and is not suitable for the entire device (INM
(See AR8AT specifications). Therefore, it is often necessary to quickly adjust the azimuth setting of antenna 51 (eg, by rapidly rotating antenna 51 about azimuth axis 82) in order to untangle the cable. As platform 52 rapidly flips, gyroscope 6
Try to make 1 unstable. In the embodiment shown in FIG. 7, there is no need to rotate platform 52 when the orientation of antenna 51 is changed.
プラットホーム52は好ましくはマスト70の上に回転
可能に配置されている。リング軸受91はマスト70の
」−におけるプラットホーム52の回転を容易にするた
めに設けられている。はとんどの実際の装置において軸
受91の中に摩擦が存在するので、マスト70を中心と
してプラットホーム52を回転するために用いるプラッ
トホーム方位駆動装置頒を設けることが望ましい。好ま
しい実施例においてプラットホーム駆動装置90は船の
コンノにスに従い、船がその船首を変えた場合にプラッ
トホーム52の方向が駆動装置間によって変えられ、プ
ラットホーム52がコンパスの方向に関しほぼ一定した
方向のままにある。実際船はアンテナ装置間を下に反転
するが、アンテナ装置(資)はほとんど動かないままで
ある。Platform 52 is preferably rotatably disposed on mast 70. A ring bearing 91 is provided to facilitate rotation of platform 52 on mast 70. Since friction is present in the bearings 91 in most practical systems, it is desirable to provide a platform azimuth drive mechanism for use in rotating the platform 52 about the mast 70. In the preferred embodiment, the platform drive 90 follows the vessel's compass direction, so that if the vessel changes its heading, the orientation of the platform 52 is changed by the drive, and the platform 52 remains approximately constant in orientation with respect to the compass direction. It is in. In reality, the ship turns downward between the antenna devices, but the antenna devices remain almost stationary.
プラットホーム駆動装置(イ)は歯車%、97によって
マスト70に接続されている。The platform drive (a) is connected to the mast 70 by a gear 97.
高度駆動装置92および方位駆動装置93に対しては好
ましくはステップモータが用いられる。ステップモータ
の使用は、ステップモータの永久磁界による残留トルク
が船首が変化するか船が長短離動いた時にだけ高度およ
び方位軸心に対する必要な力を負うので非常に有利であ
る。沢山の設備においてこれらの状態はほとんど生ぜず
、従って台座は使用期間中においてほとんど動力がゼロ
の駆動されない状態にある。別の利点として、普通のサ
ー2制御駆動装置が実際動力喪失により1ホールダウン
′すると、ステップモータの使用が動力景失の前に設定
された方位位置において最終設定高度を維持しようとし
、それによって船首が数置の間に維持される非常に長い
期間に亘って有用な通信を維持する。Stepper motors are preferably used for the altitude drive 92 and the azimuth drive 93. The use of a stepper motor is very advantageous because the residual torque due to the permanent magnetic field of the stepper motor only takes on the necessary forces on the altitude and azimuth axes when the bow changes or the ship moves away. In many installations, these conditions rarely occur, and therefore the pedestal is in an undriven state with almost no power during the period of use. Another advantage is that when a conventional Sir2 control drive goes down a hole due to actual loss of power, the use of the step motor attempts to maintain the final set altitude at the azimuth position set before the loss of power, thereby Maintaining useful communications for very long periods when the bow is maintained between several positions.
高度駆動装置92、方位駆動装置93並びにプラットホ
ーム駆動装置(イ)に対しその整流子放電が環境的に容
認できるような普通のサーゼモータが用いられる。Conventional serze motors whose commutator discharges are environmentally acceptable are used for the altitude drive 92, azimuth drive 93, and platform drive (a).
本発明の別の実施例はジャイロスコープ61の場所にお
いてセルシントルクを利用する。これは非常に高価なジ
ャイロスコープをなくシ、比較的安価な2つの小さな構
成要素に換えられる。Another embodiment of the present invention utilizes celsyntorque at the gyroscope 61 location. This eliminates the very expensive gyroscope and replaces it with two small components that are relatively inexpensive.
第4図ないし第8図に示した形式の加速移動質量の構成
要素の選択および調整は、直線加速度が次の式に基づい
てプラットホームに縦揺れモーメント、トルクあるいは
その両方を生ずるということを考慮して行われる。The selection and adjustment of the components of an accelerated moving mass of the type shown in Figures 4 through 8 takes into account that linear acceleration produces a pitching moment, torque, or both on the platform based on the following equations: will be carried out.
MLム=I)rntaL人
ここでMt、AJ’直線加速装置の縦揺れモーメントD
はジンバルとアンテナプラットホームの重心との間のオ
フセット距離、mtはアンテナプラットホームの総質量
およびaLAは直線加速度成分である。ML = I) rntaL where Mt, AJ' Pitching moment D of the linear accelerator
is the offset distance between the gimbal and the center of gravity of the antenna platform, mt is the total mass of the antenna platform, and aLA is the linear acceleration component.
加速移動質量によって発生されるオフセットモーメント
は次の式で与えられる。The offset moment generated by the accelerating moving mass is given by:
MD、 W ”dm g
ここでMDMは加速移動質量によるオフセットモーメン
ト、XはC0Gオフセツト距離(第3図参照)mDMは
加速移動質量の質量、およびgは重力である。MD, W "dm g where MDM is the offset moment due to the accelerating moving mass, X is the C0G offset distance (see Figure 3), mDM is the mass of the accelerating moving mass, and g is the gravity.
第4図に示した実施例の場合オフセット距離Xはばね定
数kに関係して次の式で与えられる。In the embodiment shown in FIG. 4, the offset distance X is given by the following equation in relation to the spring constant k.
rrIDM ILLA
X= −
に
加速移動質量を次のように決めることが望ましい。即ち
MLA=MDM
または
または
この関係ははね定数および所望の質量の決定に利用され
る。It is desirable to determine the accelerated moving mass at rrIDMILLA X=- as follows. That is, MLA=MDM or this relationship is used to determine the resiliency constant and desired mass.
加速移動質量の単独共振周波数およびばねの組み合わせ
を重要視する場合、その計算の一般式は次の関係を考慮
して求められる。When the single resonant frequency of the accelerating moving mass and the combination of springs are important, the general formula for the calculation is obtained by considering the following relationship.
F=ma(力=質歓X加速度)
)Qc = ”DM aLA
aLム=七8
INMAR8AT仕様書および特別なアンテナ用途に対
する仕様書が特に関係する。たとえばINMAR−8A
T仕様書は、上側甲板装置に導入される加速度が0.5
gより小さな最大接線加速度を有し、8秒の周期の横
揺れ運動、6秒の周期の縦揺れ運動および艶秒の周期の
揺首運動に耐えなければならないことを指摘している。F = ma (force = quality x acceleration) Qc = "DM aLA aLm = 78 INMAR8AT specifications and specifications for special antenna applications are of particular interest, e.g. INMAR-8A
The T specification specifies that the acceleration introduced into the upper deck equipment is 0.5.
It points out that it has a maximum tangential acceleration less than g and must withstand a rolling motion with a period of 8 seconds, a pitching motion with a period of 6 seconds, and a rocking motion with a period of 2 seconds.
従ってこのINMAR8AT仕様書において最も早い励
起作用1/(6秒)あるいは0,167 H+cである
。Therefore, in this INMAR8AT specification, the fastest excitation effect is 1/(6 seconds) or 0,167 H+c.
アンテナ装置においてたとえば次のパラメータを有して
いると、即ち、
(ジンバルの上における総重量) wl、A= 220
ポンドD=0.4インチ
X −6,0インチ(最大)
f50Hz
次の計算が得られる。For example, if the antenna device has the following parameters: (total weight on gimbal) wl, A = 220
Pound D = 0.4 inches x -6.0 inches (max) f50Hz The following calculation is obtained.
”0M2−mLAD
g
Xk=mDMaLA
即ち
mDM=0.2277(塊)
WDM=7.33(ポンド)
fLA= 0.903 (Hz)またはP−1,107
(秒/周期)
これらの関係およびそれらの例は、加速移動質量を持っ
ている特別なアンテナ台座を構成するのに利用できる。”0M2-mLAD g
(seconds/period) These relationships and their examples can be used to construct special antenna pedestals with accelerating moving masses.
本発明の有利な実施例、における上述の開示は本発明の
実施および利用の仕方について当該技術者に知らせるた
めのものである。別の開示はAlbert HDi@s
sr氏発明の米国特許第3893123号明細書(発明
の名称’ Comblnation Gyro and
PendulumWeight 5tabilize
d Platform Antenna System
’およびAlb@rt HBl@w@r氏など発明の
米国特許第4020491号明細書発明の名称’ Co
mblnation Gyro and Pendu−
1umWaight Pa5slvs Ant@nna
Platform Stabilizat1onSy
mtsm’に含まれており、両者の明細書は本発明の参
考例としてあげられる。The above disclosure of the preferred embodiments of the invention is provided to inform those skilled in the art how to make and use the invention. Another disclosure is Albert HDi@s
U.S. Patent No. 3,893,123 (title of invention 'Combination Gyro and
PendulumWeight 5tabilize
d Platform Antenna System
'And the title of the invention of U.S. Patent No. 4020491 invented by Mr. Alb@rt HBl@w@r et al.' Co
mblnation Gyro and Pendu-
1um Weight Pa5sl vs Ant@nna
Platform Stabilizat1onSy
mtsm', and the specifications of both are cited as reference examples of the present invention.
本発明は発明の思想および範囲から逸脱することなしに
色々な形に変更できることはもちろんである。本発明の
範囲は図示した実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲に含まれるすべての変形例を含んでいる。It goes without saying that the present invention may be modified in various forms without departing from the spirit and scope of the invention. The scope of the invention is not limited to the illustrated embodiments, but includes all modifications that fall within the scope of the claims.
第1図は船にあるマストあるいは塔の頂部に設けられた
アンテナ装置の概略斜視図、第2図は船におけるアンテ
ナ装置の概略側面図、第3図は加速移動質量および安定
プラットホームの形の概略図、第4図は加速移動質量の
異なる実施例の斜視図、第5図は第4図に示した形式の
4つの加速移動質量を持った安定プラットホームの平面
図、第6図は加速移動質量の異なる実施例の断面斜視図
、第7図は安定プラットホームの上に設けられかつ異な
った実施例の加速移動質量を有するアンテナの背面図、
第8図は加速移動質量のさらに異なる実施例の斜視図、
第9図は安定台座の上に設けられかつ好ましい形の加速
移動質量を持ったアンテす装置の背面図、第10図は第
9図における10−10線に沿う安定台座の平面図、第
11図は第9図および第10図に示した実施例のりャイ
pスコープ取り付は装置およびプラットホーム取り付は
装置の断面図、第12図は第11図に示したジャイロス
コープの断面側面図、第13図は船のマストに設けられ
た台座の概略説明図である。
関・・・アンテナ、52・・・プラットホーム、団・・
・ジンバル、馴・・・塔、55・・・船、団・・・船の
縦揺れ中心、61・・・ジャイロスコープ、65・・・
加速移動質量、66・・・ばね、67・・・加速移動質
量、郭・・・ばね、70・・・マスト、71・・・加速
移動質量、85・・・加速移動質量、87・・・サポー
トハウジング、93・・・方位駆動装置、109・・・
加速移動質量、200・・・加速移動質量、201・・
・ジンバル継手、205・・・プラットホーム。
出願人代理人 猪 股 清
(71)Fig. 1 is a schematic perspective view of an antenna arrangement mounted on the top of a mast or tower on a ship; Fig. 2 is a schematic side view of the antenna arrangement on a ship; Fig. 3 is a schematic diagram of the shape of the accelerating moving mass and the stabilizing platform. 4 is a perspective view of different embodiments of accelerating moving masses, FIG. 5 is a plan view of a stable platform with four accelerating moving masses of the type shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a perspective view of different embodiments of accelerating moving masses. FIG. 7 is a rear view of an antenna mounted on a stable platform and having an accelerating moving mass of a different embodiment;
FIG. 8 is a perspective view of yet another embodiment of the accelerating moving mass;
9 is a rear view of the antenna device mounted on the stability pedestal and has a preferred form of accelerating moving mass; FIG. 10 is a plan view of the stability pedestal taken along line 10--10 in FIG. 9; The figures are a sectional view of the gyroscope mounting device and platform mounting of the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, and FIG. 12 is a sectional side view of the gyroscope shown in FIG. 11. FIG. 13 is a schematic explanatory diagram of a pedestal provided on a ship's mast. Seki...Antenna, 52...Platform, Group...
・Gimbal, familiarity...tower, 55...ship, fleet...ship's pitching center, 61...gyroscope, 65...
Accelerating moving mass, 66... Spring, 67... Accelerating moving mass, Kaku... Spring, 70... Mast, 71... Accelerating moving mass, 85... Accelerating moving mass, 87... Support housing, 93... Orientation drive device, 109...
Accelerated moving mass, 200... Accelerated moving mass, 201...
・Gimbal joint, 205...Platform. Applicant's agent Kiyoshi Inomata (71)
Claims (1)
定プラットホームにおいて、プラットホームが船の上に
支持するために用いるジンバル継手の上に設けられ、こ
のプラットホームが船の縦揺れおよび横揺れ運動中にお
いてプラット械的に接続され、加速移動質量が直線加速
を補償するために設けられ、この加速移動質量が直線加
速がない場合に初期位置にあシ、プラットホームと加速
移動質量とアンテナが、加速移動質量が初期位置にある
場合に静的にバランスした構造物を構成し、この構造物
がジンバル継手の下側に位置する重心を有し、加速移動
質量がプラットホームを不安定にしようとする直線加速
による力を減少するように作用し、加速移動質量がプラ
ットホーム、加速移動質量およびアンテナで形成された
構造物の直線加速に応答して前記初期位置から隔てられ
た変位位置に移動でき、アンバランスの重力が直線加速
度による不安定な力を相殺しようとするように加速移動
質量がその変位位置に移動する際に、加速移動質量が前
記構造物に作用する重力をアンバランスにすることを特
徴とする加速移動質量を持。 た安定プラットホーム。 2)ジャイロスコープを有し、変位に対するジャイロス
コープの抵抗がプラットホームを安定するようにジャイ
ロスコープがプラットホームに機械的に接続されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の安定プ
ラットボーム。 3)2つのジャイロスコープを有し、第7のジャイロス
コープが第2の軸の上に回転可能に設けられ、第2のジ
ャイロスコープが第1のジャイロスコープの軸心に対し
ほぼ直角の第一の軸の上に回転可能に設けられ、第7お
よび第2のジャイロスコープがそれらがプラットホーム
を安定するようにプラットホームに機械的に接続されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の安
定プラットホーム。 り第7のジャイロスコープの軸がプラットホームの平面
に対しほぼ平行に走り、第2のジャイロスコープの軸が
プラットホームの平面に対しほぼ平行に走っていること
を特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の安定プラッ
トホーム。 り静的にバランスされた構造物の重心が、加速移動質量
がその初期位置にある場合にジンバル継手の下側約り、
jコjIII+の点にあることを特徴とする特許請求の
範囲第7項ないし第1項のいずれかに記載の安定プラッ
トホーム。 t)構造物がジンバルを通るほぼ水平の平面と一致する
最初の重心で初め静的にバランスされ、この構造物がこ
の構造物に機械的に接続されたカウンタウェイトを有し
、この静的にバランスされた構造物とカウンタウェイト
の今計の重心がジンバル継手の下側に位置されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のい
ずれかに記載の安定プラットホーム。 7)加速移動質量が直線加速がない場合にその初期位置
に戻ろうとするように、加速移動質量が弾力的に配置さ
れ、加速移動質量が初期位置に戻る際にこの加速移動質
量がプラットホームと加速移動質量とアンテナとから形
成された構造物をバランス状態に戻すことを特徴とする
特許請求の範囲第7項および第3項ないし第6項のいず
れかに記載の安定プラットホーム。 ′lr)加速移動質量がジンバル継手の上でプラットホ
ームに回転可能に支持された振り子からなっていること
を特徴とする特許請求の範囲第7項または第3項ないし
第7項のいずれかに記載の安定プラットホーム。 り)質量からなる振り子がプラットホームに回転可能に
接続された非常に短かいアームによって支持されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第を項に記載の安定プ
ラットホーム。・lの加速移動質量が、プラットホーム
およびこのプラットホームによって支持されたすべての
構造物の二次振り子周期よシも少なくとも10倍はど短
い振り子周期を有していることを特徴とする特許請求の
範囲第を項に記載の安定プラットホーム。 7ノ)縦揺れおよび横揺れ運動にさらされる装置と関連
して使用する安定アンテナプラットホームにおいて、プ
ラットホームがほぼ垂直に向けられているマストの上に
回転可能に設けられ、ジンバルがこのマストを縦揺れお
よび横揺れ運動にさらされる装置の上に配置されたサポ
ートに接続し、アンテナがプラ・ントホームに機械的に
接続され、このス、ラットホームの安定が装置の縦揺れ
および横揺れ運動中においてアンテナを安定しようとし
、アンテナの指示をほぼ一定方向に保つようにし、プラ
ットホームが互にほぼ直交する軸の上に回転可能に設け
られた少なくともλつのジャイロスコープを支持し、加
速移動質量がマストによつて支持され、加速移動質量が
直線加速度によ〜て発生される力を補償するために利用
され、プラットホーム、アンテナ、ジャイロスコープお
よび加速移動質量が1つの構造物を形成し、この構造物
がほぼバランスされ、ジンバルの僅か下側に位置する重
心を有しこの里心が、加速移動質量が直線加速度がない
状態で初期位置にある場合ジンバルを通る垂直軸心の上
にほぼ位置し、加速移動質量が初期位置を有し、この加
速移動質量が構造物の直線加速に応答してその初期位置
から隔てられた変位位置に移動でき、加速移動質量が直
線加速による不安定力を相殺するように構造物の重心を
移動しかつこの構造物に作用する重力をアンバランスに
し、加速移動質量が直線加速のない場合構造物にバラン
スを回復する位置まで戻ることを特徴とする安定アンテ
ナプラットホーム。 7.2)プラットホームがマストの回りを回転するため
に用いられ、このプラットホームがもし装置が回転した
際にほぼ同じ方向を保つことができ、それによって装置
はプラットホームを不安定にすることなしに回転するこ
とを特徴とする特許請求の範す第1/項に記載の安定ア
ンテナプラットホーム。 13)加速移動質量がサポートノ〜ウジングによって支
持された摺動可能なリングからなシ、加速移動質量をそ
の初期位置の方向に付勢する弾性装置を有していること
を特徴とする特許請求の範囲第1/項または第1j項に
記載の安定アンテナプラットホーム。 ノリ弾性装置が複数のばねからなっていることを特徴と
する特許請求の範囲第13項に記載の安定アンテナプラ
ットホーム。 tj)弾性装置が電磁石からなっていることを特徴とす
る特許請求の範囲第13項に記載の安定アンテナプラッ
トホーム。 /6)加速移動質量が複数のばねを持った質量からなり
、これらのばねが質量をその初期位置に付勢するために
質量に対し配置され、これらのばねがプラットホームに
対しても配置されていることを特徴とする特許請求の範
囲第1ノ項に記載の安定プラットホーム。 /7)加速移動質量が、加速移動質量とこの加速移動質
量を支持する表面との間の摩擦を減少するために空気軸
受の上に支持されていることを特徴とする特許請求の範
囲第1/項または第1コ項に記載の安定アンテナプラッ
トホーム。 /r)位置調整可能なカウンタウェイトが構造物の重心
の位置を調整するためプラットホームによつて支持され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1/項な込し
第17項のいずれかに記載の安定アンテナプラットホー
ム。 ツタ)加速移動質量がジンバル継手の上でプラットホー
ムに回転可能に支持された振り子からなって因ることを
特徴とする特許請求の範囲第1/項ないし第it項の込
ずれかに記載の安定プラットホーム。 λの振り子がプラットホームに回転可能に接続された非
常に短いアームで支持されtこ質量からなっていること
を特徴とする特許請求の範囲第11項に記載の安定プラ
ットホーム。 2ノ)加速移動質量が、プラットホームおよびこのプラ
ットホームに支持されたすべての構造物の二次振シ子周
期よシ少なくとも5倍短い振り子周期を有していること
を特徴とする特許請求の範囲第1I項に記載の安定プラ
ットホーム。 22)縦揺れおよび横揺れ運動にさらされるサポートに
関連して用いる安定アンテナ装置におhてアンテナ装置
がジンバル継手を有し、アンテナ装置がサポートの上に
支持され、このサポートがジンバル継手に接続され、ア
ンテナ装置がジンバル継手の上にサポートが移動した際
にアンテナ装置がレベルを維持できるように吊シ下げら
れ、アンテナ装置がほぼバランスされ、ジンバル継手の
僅か下に位置する重心を有し、加速移動質量がアンテナ
装置によって支持され、加速移動質量がアンテナ装置の
直線加速によりて発生される力を補償するために利用さ
れ、加速移動質量が初期位置を有し、加速移動質量がア
ンテナ装置の直線加速に応答してその初期位置から離れ
た変位位置に移動で色、加速移動質量が直線加速による
不安定な力を相殺するよ5にアンテナ装置の重心を移動
しかつアンテナ装置に作用する重力をアンバランスにし
、加速移動質量が直線加速がない場合アンテナ装置にバ
ランスを回復する初期位置に戻すことを特徴とする安定
アンテナ装置。 n)加速移動質量が加速移動質量とアンテナ装置との間
の摩擦を最小にするため空気軸受の上に支持されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第n項に記載の安定ア
ンテナ装置。 J)加速移動質量をその初期位置の方に付勢する弾性装
置を有していることを特徴とする特許請求の範囲第お項
に記載の安定アンテナ装置。 」)弾性装置がアンテナ装置と加速移動質量との間に配
置された複数のばねからなっていることを特徴とする特
許請求の範囲第n項に記載の安定アンテナ装置。 、26)弾性装置が加速移動質量をその初期位置の方向
に付勢する磁界を形成するために採用する電磁石からな
つていることを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載
の安定アンテナ装置。 、27)静的にバランスした構造物の重心が、加速移動
質量がその初期位置にある場合、ジンバル継手の下側に
O,ノ〜o、rインチの範囲で離れていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項、第r項、第1/項、第7.
2項または第19項の−ずれかに記載の安定プラットホ
ーム。 d)加速移動質量が振シ子長ぎを有し、加速移動質量が
、(加速移動質量の重量よシ小さい)静的に安定した構
造物の重量と重心のオフセット距離との積を加速移動質
量の振υ子長さで割った値より僅かに小さな重さを有し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第27項に記載
の安定プラットホーム。 コタ)加速移動質量が共振周波数を有し、プラットホー
ムが加速移動質量の共振周波数よplo倍以上小さな複
合共振周波数を有していることを特徴とする特許請求の
範囲第7項ないし第3項のいずれかに記載の安定プラッ
トホーム。[Scope of Claims] l] A stable platform used in connection with a satellite antenna provided on a ship, the platform being provided on a gimbal joint used for supporting the platform on the ship; During rocking and rolling motions, the platform is mechanically connected and an accelerating moving mass is provided to compensate for the linear acceleration, and this accelerating moving mass returns to its initial position in the absence of linear acceleration, and the platform and accelerating moving mass and the antenna constitute a statically balanced structure when the accelerating moving mass is in its initial position, this structure has a center of gravity located on the underside of the gimbal joint, and the accelerating moving mass destabilizes the platform. acting to reduce the force due to linear acceleration which tends to cause the accelerated moving mass to be displaced from said initial position in response to the linear acceleration of the structure formed by the platform, the accelerated moving mass and the antenna. The accelerated moving mass unbalances the gravitational force acting on said structure as it moves to its displaced position such that the unbalanced gravitational force attempts to offset the unstable force due to linear acceleration. It has an accelerating moving mass characterized by stable platform. 2) A stable platform according to claim 7, characterized in that it comprises a gyroscope, the gyroscope being mechanically connected to the platform such that the resistance of the gyroscope to displacement stabilizes the platform. Baume. 3) having two gyroscopes, the seventh gyroscope being rotatably mounted on the second axis, the second gyroscope having a first axis substantially perpendicular to the axis of the first gyroscope; according to claim 7, characterized in that the seventh and second gyroscopes are rotatably mounted on the axis of the platform and the seventh and second gyroscopes are mechanically connected to the platform so as to stabilize the platform. Stable platform listed. Claim 3 characterized in that the axis of the seventh gyroscope runs substantially parallel to the plane of the platform and the axis of the second gyroscope runs substantially parallel to the plane of the platform. Stable platform described in. The center of gravity of the statically balanced structure is about the bottom of the gimbal joint when the accelerating moving mass is in its initial position;
Stable platform according to any one of claims 7 to 1, characterized in that it is at the point jcojIII+. t) the structure is initially statically balanced with an initial center of gravity coincident with a substantially horizontal plane passing through the gimbal, and the structure has a counterweight mechanically connected to the structure; 6. A stable platform according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the combined center of gravity of the balanced structure and counterweight is located below the gimbal joint. 7) The accelerating moving mass is elastically positioned such that the accelerating moving mass tends to return to its initial position in the absence of linear acceleration, and as the accelerating moving mass returns to its initial position, this accelerating moving mass interacts with the platform 7. A stable platform according to claim 7 and any one of claims 3 to 6, characterized in that the structure formed from the moving mass and the antenna is brought back into balance. 'lr) according to claim 7 or any one of claims 3 to 7, characterized in that the accelerating moving mass consists of a pendulum rotatably supported on a platform on a gimbal joint. stable platform. Stable platform according to claim 1, characterized in that a pendulum of mass is supported by a very short arm rotatably connected to the platform. Claims characterized in that the accelerated moving mass of l has a pendulum period that is at least 10 times shorter than the secondary pendulum period of the platform and all structures supported by this platform. Stable platform as described in section. 7) In a stable antenna platform for use in conjunction with equipment subjected to pitching and rolling motion, the platform is rotatably mounted on a substantially vertically oriented mast, and a gimbal prevents the mast from pitching. and to a support placed above the equipment that is exposed to rolling motion, and the antenna is mechanically connected to the platform so that the stability of the platform is maintained during pitching and rolling motions of the equipment. Attempts to stabilize the antenna and maintain the antenna's pointing in a generally constant direction, the platform supports at least λ gyroscopes rotatably mounted on mutually orthogonal axes, and the accelerating moving mass is placed on the mast. The platform, the antenna, the gyroscope, and the accelerating moving mass form a structure in which the accelerating moving mass is used to compensate for the forces generated by linear acceleration. It is approximately balanced and has a center of gravity located slightly below the gimbal, and this center of gravity is located approximately above the vertical axis passing through the gimbal when the accelerating moving mass is in its initial position with no linear acceleration, and the acceleration The moving mass has an initial position and the accelerating moving mass is capable of moving to a displaced position spaced from its initial position in response to linear acceleration of the structure, such that the accelerating moving mass offsets the destabilizing forces due to the linear acceleration. A stable antenna platform characterized in that it moves the center of gravity of a structure and unbalances the gravitational force acting on the structure, and returns to a position where the accelerating moving mass restores balance to the structure in the absence of linear acceleration. 7.2) A platform is used to rotate around the mast, and this platform can maintain approximately the same orientation if the device rotates, so that the device can rotate without destabilizing the platform. Stable antenna platform according to claim 1, characterized in that: 13) A patent claim characterized in that the acceleratingly moving mass consists of a slidable ring supported by a support nozzle and has an elastic device biasing the acceleratingly moving mass in the direction of its initial position. The stable antenna platform according to range 1/ or 1j. 14. A stable antenna platform as claimed in claim 13, characterized in that the glue elastic device consists of a plurality of springs. tj) Stable antenna platform according to claim 13, characterized in that the elastic device consists of an electromagnet. /6) The accelerating moving mass consists of a mass with a plurality of springs arranged against the mass to bias the mass to its initial position, and these springs also arranged against the platform. A stable platform as claimed in claim 1, characterized in that the platform has: /7) The accelerating moving mass is supported on air bearings to reduce friction between the accelerating moving mass and the surface supporting the accelerating moving mass. The stable antenna platform according to paragraph 1 or paragraph 1. /r) any one of Claims 1 and 17, characterized in that the position-adjustable counterweight is supported by a platform for adjusting the position of the center of gravity of the structure. Stable antenna platform as described in . 1. Stabilizer according to claim 1, characterized in that the accelerating moving mass consists of a pendulum rotatably supported on a platform on a gimbal joint. platform. 12. Stable platform according to claim 11, characterized in that a pendulum of λ is supported by a very short arm rotatably connected to the platform and consists of a mass of 5. 2) The accelerated moving mass has a pendulum period that is at least 5 times shorter than the secondary pendulum period of the platform and all structures supported on this platform. Stable platform as described in Section 1I. 22) A stable antenna device for use in connection with a support that is subjected to pitching and rolling motion, the antenna device having a gimbal joint, the antenna device being supported on the support, and the support being connected to the gimbal joint. the antenna device is suspended so that the antenna device remains level when the support is moved over the gimbal joint, the antenna device is substantially balanced, and has a center of gravity located slightly below the gimbal joint; An accelerating moving mass is supported by the antenna device, the accelerating moving mass is utilized to compensate for forces generated by linear acceleration of the antenna device, the accelerating moving mass has an initial position, and the accelerating moving mass has an initial position of the antenna device. By moving to a displaced position away from its initial position in response to linear acceleration, the accelerating moving mass moves the center of gravity of the antenna device to offset the unstable forces due to linear acceleration and the gravity acting on the antenna device. A stable antenna device characterized in that the accelerating moving mass returns the antenna device to an initial position to restore balance in the absence of linear acceleration. Stable antenna arrangement according to claim n), characterized in that the accelerating moving mass is supported on air bearings to minimize friction between the accelerating moving mass and the antenna arrangement. J) Stable antenna arrangement according to claim 1, characterized in that it comprises an elastic device biasing the acceleratingly moving mass towards its initial position. Stable antenna device according to claim 1, characterized in that the elastic device consists of a plurality of springs arranged between the antenna device and the accelerating moving mass. , 26) Stable antenna device according to claim 3, characterized in that the elastic device consists of an electromagnet employed to create a magnetic field biasing the accelerating moving mass in the direction of its initial position. . , 27) characterized in that the center of gravity of the statically balanced structure is within the range of O, to o, r inches away from the underside of the gimbal joint when the accelerating moving mass is in its initial position. Claims 1, r, 1/1, and 7.
Stable platform according to any of clauses 2 and 19. d) The accelerating moving mass has a pendulum length, and the accelerating moving mass is accelerating the product of the weight of a statically stable structure (less than the weight of the accelerating moving mass) and the offset distance of the center of gravity. 28. A stable platform as claimed in claim 27, having a weight slightly less than the mass divided by the pendulum length. Claims 7 to 3, characterized in that the accelerating moving mass has a resonant frequency, and the platform has a composite resonant frequency that is at least plo times smaller than the resonant frequency of the accelerating moving mass. A stable platform as described in any of the above.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US46622283A | 1983-02-14 | 1983-02-14 | |
US466222 | 1983-02-14 | ||
US544445 | 1990-06-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59161101A true JPS59161101A (en) | 1984-09-11 |
Family
ID=23850962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2596584A Pending JPS59161101A (en) | 1983-02-14 | 1984-02-14 | Stable antenna unit with accelerating moving mass |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59161101A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03125983A (en) * | 1989-10-12 | 1991-05-29 | Mitsubishi Electric Corp | Radar device |
WO1993012558A1 (en) * | 1991-12-19 | 1993-06-24 | Furuno Electric Company, Limited | Apparatus for directing antenna on mobile body |
WO2023112246A1 (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | 日本電信電話株式会社 | Floating body structure, control method, and program |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5164352A (en) * | 1974-10-07 | 1976-06-03 | Bii Ii Ind Inc | |
JPS55141804A (en) * | 1979-04-24 | 1980-11-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Small size antenna for ship |
-
1984
- 1984-02-14 JP JP2596584A patent/JPS59161101A/en active Pending
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