JPS5935201B2 - antenna mount device - Google Patents

antenna mount device

Info

Publication number
JPS5935201B2
JPS5935201B2 JP5797975A JP5797975A JPS5935201B2 JP S5935201 B2 JPS5935201 B2 JP S5935201B2 JP 5797975 A JP5797975 A JP 5797975A JP 5797975 A JP5797975 A JP 5797975A JP S5935201 B2 JPS5935201 B2 JP S5935201B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
circuit
ship
tilt
satellite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP5797975A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS51132949A (en
Inventor
尭久 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP5797975A priority Critical patent/JPS5935201B2/en
Publication of JPS51132949A publication Critical patent/JPS51132949A/en
Publication of JPS5935201B2 publication Critical patent/JPS5935201B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば船舶等の移動局から人工衛星を追尾する
場合に用いられるアンテナマウント装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an antenna mount device used for tracking an artificial satellite from a mobile station such as a ship.

従来のアンテナマウント装置中量も簡単なものは、2軸
によるAZ−ELマウント方式かX−Yマウント方式の
ものである。
A conventional antenna mount device that is relatively simple is a two-axis AZ-EL mount system or an X-Y mount system.

両方式の中では、AZ−ELマウント方式が、EL軸(
地面に水平な軸)に対してはカウンタウェイトを必要と
するが、AZ軸(地面に垂直な軸)に対してはカウンタ
ウェイトを殆ど必要としないので、X−Yマウント方式
(地面に水平なX軸とそれに直交するY軸)に比し小形
軽量となり移動局用に適するが、天頂(AZ軸方向)付
近の衛星を追尾する場合、衛星の相対移動角速度に比し
てAZ軸の回転角速度を大幅に速くする必要が生じ、天
頂付近の一定領域内が追尾不能になるという欠点を有す
る。
Among both types, the AZ-EL mount type is the EL axis (
A counterweight is required for the axis horizontal to the ground), but almost no counterweight is required for the AZ axis (axis perpendicular to the ground). It is small and lightweight compared to the X-axis and the Y-axis perpendicular to it, making it suitable for mobile stations. However, when tracking a satellite near the zenith (AZ-axis direction), the rotational angular velocity of the AZ-axis is smaller than the relative movement angular velocity of the satellite. This has the disadvantage that tracking is impossible within a certain area near the zenith.

この欠点を解消するために、天頂付近の衛星を追尾させ
る場合にはAZ軸を垂直軸から一定角度傾斜させる方式
が考えられるが、単純に衛星の仰角が一定角(α)以上
となった時にAZ軸を一定角度(β)だけ傾斜させると
いう方式では傾斜角(β)がかなり大きくなり、アンテ
ナおよび、マウント装置にかぶせるレードームの寸法は
X−Yマウント方式の場合と余り変らなくなってしまう
可能性がある。
To overcome this drawback, when tracking a satellite near the zenith, a method can be considered in which the AZ axis is tilted at a certain angle from the vertical axis. In the method of tilting the AZ axis by a certain angle (β), the tilt angle (β) becomes considerably large, and the dimensions of the antenna and the radome that covers the mounting device may not be much different from those of the X-Y mount method. There is.

すなわち上記のようなマウント方式の場合、船舶の最大
ロール角を±θR1最犬ピッチ角を±θPとすると、仰
角が より大きくなった時にはAZ軸を傾斜させる必要が生じ
、傾斜角は (前または後に傾 斜させる場合) または とする必要がある。
In other words, in the case of the above mounting method, if the maximum roll angle of the ship is ±θR1 and the maximum pitch angle is ±θP, when the elevation angle becomes larger, it becomes necessary to tilt the AZ axis, and the tilt angle is (forward or (if later tilted) or should be.

最低100トン程度の小形の船舶まで考えると、ロール
角θRは最大45°に達する場合があるがピッチ角θP
は15°を越えることはない。
When considering small vessels of at least 100 tons, the roll angle θR may reach a maximum of 45°, but the pitch angle θP
never exceeds 15°.

したがって前後方向に傾斜させる方が傾斜角βは小さく
て良いが、その場合でもとなり、必要な傾斜角はかなり
太き(なる。
Therefore, the inclination angle β may be smaller if it is tilted in the front-rear direction, but even in that case, the required inclination angle becomes quite large.

本発明は上記のような従来のAZ−ELマウント方式の
アンテナマウント装置の欠点を解消するため、衛星が船
舶等の移動局の船首方向にある時にはAZ軸を若干船尾
方向に傾斜させ、逆に衛星が船尾方向にある時にはAZ
軸を若干船首方向に傾斜させることにより、小さな傾斜
角度にて追尾不能を解消するためのものである。
In order to eliminate the drawbacks of the conventional AZ-EL mount type antenna mount device as described above, the present invention tilts the AZ axis slightly toward the stern when the satellite is in the bow direction of a mobile station such as a ship, and vice versa. When the satellite is towards the stern, AZ
By tilting the shaft slightly toward the bow, it is possible to eliminate the inability to track at a small tilt angle.

以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below using the drawings.

第1図は本発明によるアンテナマウント装置にアンテナ
をマウントした一実施例を示す外観図であり、図中1は
アンテナ、2はカウンタウェイト、3はEL軸回転機構
、4はAZ軸:5はAZ軸回転機構である。
FIG. 1 is an external view showing an embodiment in which an antenna is mounted on an antenna mount device according to the present invention. In the figure, 1 is an antenna, 2 is a counterweight, 3 is an EL axis rotation mechanism, 4 is an AZ axis, and 5 is an It is an AZ-axis rotation mechanism.

又6はAZ軸傾斜機構で、傾斜用駆動モータ7と減速機
構8並びに傾斜角度検出計器9を備えている。
Reference numeral 6 denotes an AZ-axis tilting mechanism, which includes a tilting drive motor 7, a deceleration mechanism 8, and a tilt angle detection instrument 9.

尚前述のアンテナ1、カウンタウェイト2、EL軸回転
機構3、AZ軸4は従来のAZ−EL方式のマウントと
全く同じである。
The antenna 1, counterweight 2, EL axis rotation mechanism 3, and AZ axis 4 described above are exactly the same as those of the conventional AZ-EL type mount.

第2図は本発明によるアンテナマウント装置の、AZ軸
傾斜機構を制御する回路を示すブロック図であり、図中
11は衛星の方位角情報の出力素子、12は船首方位情
報の出力素子で画素子11゜12が減算回路13に接続
され減算回路13の出力は判定回路14、傾斜駆動回路
15をへてAZ軸傾斜機構6に与えられる。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit for controlling the AZ-axis tilting mechanism of the antenna mount device according to the present invention. In the figure, 11 is an output element for satellite azimuth information, and 12 is an output element for heading information, which is a pixel. 11 and 12 are connected to a subtraction circuit 13, and the output of the subtraction circuit 13 is applied to the AZ-axis tilt mechanism 6 via a determination circuit 14 and a tilt drive circuit 15.

このAZ軸傾斜機構6には第1図と述べたと同じで駆動
モータ7、減速機構8を用いて計器9で傾斜角度を検出
し一部検出情報出力を判定回路14に与えている。
The AZ-axis tilting mechanism 6 uses a drive motor 7 and a deceleration mechanism 8, as described in FIG.

次に第3図は、衛星の相対方位角、船のロール角ピッチ
角と、必要な傾斜角との関係を説明するための線図であ
り、図中Aはロール角θRを示す楕円弧、Aはロール角
−θRを示す楕円弧、Bはピッチ角2θPを示す楕円弧
、「はピッチ角−2θPを示す楕円弧、Pは衛星の方角
を示す点、Dは仰角θを示す円、Eは相対方位角ψを示
す直線、01は船首方向にθPだけ傾斜させた場合のA
Z軸の方角を示す点、02船尾方向にθPだけ傾斜させ
た場合のAZ軸の方角を示す点、Fはピッチ角O°を示
す直線である。
Next, FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the relative azimuth angle of the satellite, the roll angle and pitch angle of the ship, and the necessary inclination angle. In the figure, A is an elliptical arc indicating the roll angle θR, is an elliptical arc indicating the roll angle -θR, B is an elliptical arc indicating the pitch angle 2θP, ``is an elliptical arc indicating the pitch angle -2θP, P is a point indicating the direction of the satellite, D is a circle indicating the elevation angle θ, and E is the relative azimuth angle A straight line indicating ψ, 01 is A when the ship is tilted by θP toward the bow.
A point indicating the direction of the Z axis, 02 a point indicating the direction of the AZ axis when tilted by θP toward the stern, and F a straight line indicating the pitch angle O°.

AZ軸を船首側にθPだけ傾斜させている場合、船舶の
ロール(±θR)およびピッチ(±θP)により衛星が
点01近傍を横切り、追尾不能となる可能性があるのは
、衛星位置Pが、AFA′「で囲まれる領域内に入った
時である。
When the AZ axis is tilted toward the bow by θP, the satellite may cross the vicinity of point 01 due to the ship's roll (±θR) and pitch (±θP) and become untrackable due to the satellite position P. enters the area surrounded by AFA'.

同様にAZ軸を船尾側にθPだけ傾斜させている場合、
追尾不能となる可能性があるのは、衛星位置PがAB詐
で囲まれる領域内に入った時である。
Similarly, if the AZ axis is tilted towards the stern by θP,
Tracking may become impossible when the satellite position P enters the area surrounded by AB deception.

したがって衛星位置Pが領域AF、α内に入った時はA
Z軸を船尾方向(後方)にθP傾斜させ、衛星位置Pが
領域ABA’F 内に入った時はAZ軸を船首方向(前
方)にθP傾斜させれば追尾不能は避けられるが、それ
以外の領域ではどちらに傾けても良いので判定を簡単化
するためには、衛星位置Pが直線Fより前方にある時に
はAZ軸を後方に傾斜させ、衛星位置Pが直線Fよりも
後方にある時にはAZ軸を前方に傾斜させれば良い。
Therefore, when the satellite position P enters the area AF, α, A
Loss of tracking can be avoided by tilting the Z-axis by θP toward the stern (backward), and when the satellite position P enters the area ABA'F, by tilting the AZ-axis by θP toward the bow (forward), but otherwise. In the area of , it can be tilted in either direction, so to simplify the judgment, when the satellite position P is ahead of the straight line F, tilt the AZ axis backward, and when the satellite position P is behind the straight line F, tilt the AZ axis backward. All you have to do is tilt the AZ axis forward.

ただし船にはヨーイング(±5°程度)もあるので、ヨ
ーイングにより頻繁にAZ軸の傾斜方向が切替るのを防
ぐために、前方から後方へ切替える時の判定スレショル
ドと後方から前方へ切替える時の判定スレショルドは若
干変化させ、またそれに伴ない傾斜角度はθPよりも若
干大きくする必要がある。
However, ships also have yawing (approximately ±5 degrees), so in order to prevent the AZ-axis inclination direction from frequently switching due to yawing, the judgment threshold for switching from front to rear and the judgment for switching from rear to front are set. The threshold needs to be changed slightly, and the inclination angle accordingly needs to be made slightly larger than θP.

すなわち、前方傾斜から後方傾斜への切替条件: 1ψ1<90°−ε (3)後方傾斜から
前方傾斜への切替条件: 1ψ1〉90°十ε (4)傾斜角 :
β−±(θP+δ)(5) ただし ε−δ!=i5° (6)又ε
は船舶のヨーイングにより頻雑にAZ軸の傾斜方向が切
替るのを防ぐために設けられた判定回路のヒステリシス
の深さである。
That is, conditions for switching from forward inclination to backward inclination: 1ψ1<90°−ε (3) Conditions for switching from backward inclination to forward inclination: 1ψ1>90°1ε (4) Inclination angle:
β−±(θP+δ) (5) However, ε−δ! =i5° (6) Also ε
is the depth of hysteresis of the determination circuit provided to prevent the AZ-axis inclination direction from frequently switching due to yawing of the ship.

このεは船のヨーイングの大きさAZ軸の傾斜方向切替
制御の応答性等より求められ、判定回路の内部で予め設
定されている。
This ε is determined from the magnitude of the ship's yawing, the responsiveness of the AZ-axis inclination direction switching control, etc., and is set in advance within the determination circuit.

上記のような動作をする回路は第2図のように構成され
る。
A circuit that operates as described above is constructed as shown in FIG.

すなわち衛星方位角出力素子11の出力ψ1 と船首方
位角出力素子12の出力ψ2は減算回路13により互に
減算されて相対方位角(ψ−ψ1−92)に変換され、
判定回路14に導かれる。
That is, the output ψ1 of the satellite azimuth output element 11 and the output ψ2 of the bow azimuth output element 12 are subtracted from each other by the subtraction circuit 13 and converted into a relative azimuth (ψ-ψ1-92).
The signal is guided to a determination circuit 14.

判定回路14は大小比較回路と論理回路から成り、AZ
軸が前方傾斜している時は(3)式の条件が成立つかど
うかの判定を行ない、成立った場合駆動回路15を通し
て駆動モータ7を回転させ、AZ軸4を後方に傾斜角が
θP+ε(但しθPは船舶の最大ピッチ角)になるまで
傾斜させる。
The judgment circuit 14 consists of a magnitude comparison circuit and a logic circuit.
When the axis is tilted forward, it is determined whether the condition of equation (3) is satisfied, and if it is true, the drive motor 7 is rotated through the drive circuit 15, and the tilt angle of the AZ axis 4 is adjusted backward by θP+ε( However, the ship is tilted until θP is the maximum pitch angle of the ship.

AZ軸が後方傾斜している時は(4)式の条件が成立つ
かどうかを判定し、成立った場合駆動回路15を通して
駆動モータ7を上記と逆に回転させ、AZ軸4を前方に
傾斜角が−(θP+ε)になるまで傾斜させる。
When the AZ axis is tilted backward, it is determined whether the condition of equation (4) is satisfied, and if it is true, the drive motor 7 is rotated in the opposite direction to the above through the drive circuit 15, and the AZ axis 4 is tilted forward. Tilt until the angle becomes -(θP+ε).

AZ軸がどちらに傾斜しているかの情報は、傾斜角度検
出計器9より、判定回路14に与えられる。
Information on which direction the AZ axis is tilted is provided from the tilt angle detection instrument 9 to the determination circuit 14.

尚θR2θP、εは判定回路14の内部であらかじめ想
定された値に設定される。
Note that θR2θP and ε are set to predetermined values within the determination circuit 14.

衛星方位角出力素子11には、アナログ方式の場合はシ
ンクロまたはポテンシオメータ、ディジタル方式の場合
はロータリスイッチまたはレジスフが用いられ、船首方
位情報出力素子12には、船のジャイロコンパスが用い
られる。
For the satellite azimuth output element 11, a synchronizer or potentiometer is used in the case of an analog system, and a rotary switch or register is used for the digital system, and for the heading information output element 12, a ship's gyro compass is used.

傾斜角度検出計器9には、アナログ方式の場合シンクロ
またはポテンシオメータ、ディジタル方式の場合ローク
リエンコーダ等が使用可能であるが、+(θP+ε)と
−(θP+ε)の2つの角度だけが検出できれば良いの
で、簡単なリミットスイッチを用いることもできる。
For the inclination angle detection instrument 9, a synchronizer or potentiometer can be used in the case of an analog method, and a low-resolution encoder, etc. can be used in the case of a digital method, but it is only necessary to detect two angles: + (θP + ε) and - (θP + ε). Therefore, a simple limit switch can also be used.

このような本発明によると、軽−45°、θP=15°
の前記の小形船舶の例の場合でも、AZ軸の傾斜角度は
、±(θP+ε)−i±20°程度の小さな値で、追尾
不能な状態を解消することができ、マウント装置を小形
化することができる。
According to the present invention, light is −45°, θP=15°
Even in the case of the above-mentioned example of a small ship, the inclination angle of the AZ axis can be set to a small value of about ±(θP+ε)−i±20°, which can eliminate the untrackable state and downsize the mount device. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるアンテナマウント装置にアンテナ
をマウントした一実施例を示す外観図、第2図は本発明
によるアンテナマウント装置の、AZ軸傾斜機構を制御
する回路を示すブロック図、そして第3図は衛星の相対
方位角、船のロール、ピッチ角と、必要な傾斜角との関
係を説明するための線区である。 図で、6はAZ軸傾斜機構、7は傾斜用駆動モータ、8
は減速機構、9は傾斜角度検出計器、11は衛星方位角
情報の出力素子、12は船首方位情報の出力素子、13
は減算回路、14は判定回路、15は傾斜駆動回路。
FIG. 1 is an external view showing an embodiment in which an antenna is mounted on an antenna mount device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a circuit for controlling the AZ-axis tilting mechanism of the antenna mount device according to the present invention, and FIG. Figure 3 is a line section for explaining the relationship between the satellite's relative azimuth, the ship's roll and pitch angle, and the required inclination angle. In the figure, 6 is the AZ-axis tilting mechanism, 7 is the tilting drive motor, and 8
9 is a deceleration mechanism, 9 is an inclination angle detection instrument, 11 is an output element for satellite azimuth information, 12 is an output element for heading information, 13
14 is a determination circuit, and 15 is a slope drive circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 衛星の方位角(ψ1)情報の出力素子、船舶等移動
局の船首方位角(ψ2)情報の出力素子、之等両情報の
出力素子より相対方位角(ψ=ψ1−ψ2)に変換する
減算回路、前記減算回路の出力により衛星が前記移動局
の船首或は船尾いずれの方向にあるかを判定するため大
小比較回路と論理回路からなる判定回路、前記判定回路
の出力により動く傾斜駆動回路、前記傾斜駆動回路の出
力により駆動する駆動モータと傾斜角度検出計器とを含
むAZ軸傾斜機構を備えAZ軸が前方傾斜している時は
1ψ1く90°−ε(但しεは船舶のヨーイングにより
頻雑にAZ軸の傾斜方向が切替るのを防ぐために設けら
れた判定回路のヒステリシスの深さである。 このεは船のヨーイングの大きさ、AZ軸の傾斜方向切
替制御の応答性等より求められ、判定回路の内部で予め
設定されている。 )の条件が成立つかどうかの判定を行い成立った場合駆
動回路を通して駆動モータを回転させ、AZ軸を後方に
傾斜角がθ+ε(但しθ2は船舶の最大ピッチ角)にな
るまで傾斜させ、AZ軸が後方傾斜している時は1ψl
〉90°+ε の条件が成立つかどうかを判定し、成立
つ場合駆動回路を通して駆動モータを上記と逆に回転さ
せAZ軸を前方に傾斜角が−(θ、+ε)になるまで傾
斜させるようにしたことを特徴とするアンテナマウント
装置。
[Claims] 1. An output element for satellite azimuth (ψ1) information, an output element for bow azimuth (ψ2) information for a mobile station such as a ship, etc. −ψ2); a determination circuit comprising a magnitude comparison circuit and a logic circuit for determining whether the satellite is in the bow or stern direction of the mobile station based on the output of the subtraction circuit; It is equipped with an AZ-axis tilting mechanism including a tilting drive circuit driven by the output, a drive motor driven by the output of the tilting drive circuit, and a tilt angle detection instrument. ε is the depth of the hysteresis of the judgment circuit provided to prevent the AZ-axis inclination direction from frequently switching due to the yawing of the ship. It is determined from the responsiveness of the control, etc., and is preset inside the judgment circuit.) It is determined whether the condition () is satisfied, and if it is satisfied, the drive motor is rotated through the drive circuit, and the AZ axis is tilted backward. Tilt until the angle becomes θ + ε (however, θ2 is the maximum pitch angle of the ship), and when the AZ axis is tilted backward, 1ψl
〉Determine whether the condition of 90° + ε is satisfied or not, and if it is, the drive motor is rotated in the opposite direction to the above through the drive circuit to tilt the AZ axis forward until the inclination angle becomes -(θ, +ε). An antenna mount device characterized by:
JP5797975A 1975-05-15 1975-05-15 antenna mount device Expired JPS5935201B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5797975A JPS5935201B2 (en) 1975-05-15 1975-05-15 antenna mount device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5797975A JPS5935201B2 (en) 1975-05-15 1975-05-15 antenna mount device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS51132949A JPS51132949A (en) 1976-11-18
JPS5935201B2 true JPS5935201B2 (en) 1984-08-27

Family

ID=13071115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5797975A Expired JPS5935201B2 (en) 1975-05-15 1975-05-15 antenna mount device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5935201B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61151411U (en) * 1985-03-13 1986-09-19

Also Published As

Publication number Publication date
JPS51132949A (en) 1976-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5016464B2 (en) Control method for reducing directivity error of antenna having biaxial gimbal structure and control device including the method
US20070159405A1 (en) Satellite tracking antenna system and method therefor
JPH0752805B2 (en) Directional antenna device
CN112821029A (en) Shipborne satellite antenna seat and shipborne satellite antenna tracking system
JPS5935201B2 (en) antenna mount device
JPH098533A (en) Antenna posture controller
US4645994A (en) Space-referenced, rate-stabilized multiple-gimbal-platform system
JP3157976B2 (en) Mobile antenna mount
JP2529561B2 (en) Automatic steering device for ships
JP3428858B2 (en) Three-axis controller for directional antenna
JP2842963B2 (en) Mobile antenna device
JPH05259721A (en) Antenna directive device
JPH0834373B2 (en) Antenna mount device
JPH0128470Y2 (en)
JPH0843104A (en) Attitude control equipment in radio-controlled helicopter
JP3306684B2 (en) Antenna pointing device
KR100643178B1 (en) 3-axis stabilization device for mechanically compensating the disturbance of rolling motions
JP3937497B2 (en) Visual axis control device
JPH0626284B2 (en) 3-axis antenna control method
JPH0192677A (en) Automatic satellite tracking device
JPS56122202A (en) Controller of directional antenna mount for ship or the like
JP2586385B2 (en) Satellite communication antenna device
JP3572810B2 (en) Control device for in-vehicle satellite receiving antenna
JPH0514251A (en) On-vehicle satellite communication equipment
JPH07112840B2 (en) Satellite attitude and antenna pointing control device