JPS60196002A - アンテナ指向制御方式 - Google Patents
アンテナ指向制御方式Info
- Publication number
- JPS60196002A JPS60196002A JP5310184A JP5310184A JPS60196002A JP S60196002 A JPS60196002 A JP S60196002A JP 5310184 A JP5310184 A JP 5310184A JP 5310184 A JP5310184 A JP 5310184A JP S60196002 A JPS60196002 A JP S60196002A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- satellite
- axis
- antenna
- pointing
- sensor
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/125—Means for positioning
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はアンテナ指向制御方式に関するものである。
衛星通信は、宇宙空間の所定の位置に静止した衛星を介
して、地球上の広範囲の地域へ１中継で均一な通信が可
能となる通信網を提供する通信方式であり、衛星に搭載
している通信用アンテナの指向主軸は、常に地球上の所
定の地域を向くよう。
して、地球上の広範囲の地域へ１中継で均一な通信が可
能となる通信網を提供する通信方式であり、衛星に搭載
している通信用アンテナの指向主軸は、常に地球上の所
定の地域を向くよう。
衛星の姿勢制御を行う必要がある。
衛星の姿勢制御としては、衛星自体を回転させて安定さ
せるスピン安定型、又は衛星内部に設けたフライホイー
ル等を回転させて安定させる三軸安定型、又は両者を併
用した方式があり、これらの方式で衛星全体の姿勢制御
を行うことにより。
せるスピン安定型、又は衛星内部に設けたフライホイー
ル等を回転させて安定させる三軸安定型、又は両者を併
用した方式があり、これらの方式で衛星全体の姿勢制御
を行うことにより。
衛星搭載アンテナの指向主軸の変動を所定の範囲内に保
つようにするのが一般的である。
つようにするのが一般的である。
一方、衛星通信に於る伝送容量の増大に対処するため、
衛星搭載アンテナでは、照射領域の狭いビームを多数釜
べて所定の領域を照射するマルチビーム方式が進められ
ており、これに伴い衛星搭載アンテナの指向制御が一層
重要となる。
衛星搭載アンテナでは、照射領域の狭いビームを多数釜
べて所定の領域を照射するマルチビーム方式が進められ
ており、これに伴い衛星搭載アンテナの指向制御が一層
重要となる。
即ち、一つのビームが覆う地表面の面積が小さくなるに
従い、指向主軸の僅かな変動により利得低下、及び他の
ビームとのビーム間干渉を生じ。
従い、指向主軸の僅かな変動により利得低下、及び他の
ビームとのビーム間干渉を生じ。
通信回線の品質劣化をきたすことになる。
本発明はこのような衛星搭載アンテナの指向制御の方式
に係るものである。
に係るものである。
衛星搭載アンテナのマルチビーム化に伴い、アンテナの
指向制御方式として、従来のスピン安定。
指向制御方式として、従来のスピン安定。
三軸安定による制御方式以外に、電波を利用した制御方
式が考えられている。
式が考えられている。
従来この種の方式としては、第１図に示すものがある。
図中、（１）は衛星に対し常時電波を発射し、地球上の
基準位置を示す地球局、（２）は地球上の所定の領域を
照射する衛星搭載アンテナの反射鏡、 （５ａ）。
基準位置を示す地球局、（２）は地球上の所定の領域を
照射する衛星搭載アンテナの反射鏡、 （５ａ）。
（６ｂ）は衛星搭載アンテナの指向主軸が指向しなけれ
ばならない指向基準軸に垂直な面内の直交する２軸、（
４）は軸（５ａ）、 （３ｂ）に関する誤差信号を検出
する２軸ＲＦ七ンサ、（５）は反射鏡（２）を軸（３ａ
）、 （５ｂ）夫々の軸回りに回転させる駆動装置であ
る。
ばならない指向基準軸に垂直な面内の直交する２軸、（
４）は軸（５ａ）、 （３ｂ）に関する誤差信号を検出
する２軸ＲＦ七ンサ、（５）は反射鏡（２）を軸（３ａ
）、 （５ｂ）夫々の軸回りに回転させる駆動装置であ
る。
図において、衛星搭載アンテナでは、地球局（１）より
発射された電波を反射鏡（２）で受信し２軸ＲＦセンサ
（４）に導く。２軸ＲＦ七ンサ（４）は１例えば良く知
られているようにモノパルスカップラ或いは。
発射された電波を反射鏡（２）で受信し２軸ＲＦセンサ
（４）に導く。２軸ＲＦ七ンサ（４）は１例えば良く知
られているようにモノパルスカップラ或いは。
高次モードカップラ等と追尾受信機とを組合せることに
より軸（３ａ）、 （ｓｂ）について指向基準軸に対す
るアンテナの指向主軸のずれに比例した誤差信号を検出
する。上記誤差信号は駆動装置（５）に送られアンテナ
の反射鏡（２）を軸（３ａ）、 （３ｂ）回りに上記誤
差信号に対応した角度だけ回転させ誤差信号が所定の設
定値以下となるようアンテナの指向主軸方向の制御を行
う。
より軸（３ａ）、 （ｓｂ）について指向基準軸に対す
るアンテナの指向主軸のずれに比例した誤差信号を検出
する。上記誤差信号は駆動装置（５）に送られアンテナ
の反射鏡（２）を軸（３ａ）、 （３ｂ）回りに上記誤
差信号に対応した角度だけ回転させ誤差信号が所定の設
定値以下となるようアンテナの指向主軸方向の制御を行
う。
従来のアンテナ指向制御方式は９以上述べたように、衛
星搭載アンテナの指向主軸の変動に対し。
星搭載アンテナの指向主軸の変動に対し。
指向基準軸に垂直な面内の直交する２つの軸についての
み制御し、指向基準軸回りの回転に対しては、制御不能
であり、このため指向主軸に対し非対称な放射パターン
をもつ回転対称な衛星搭載アンテナ或いは９回転対称で
ない衛星搭載アンテナの指向主軸の回転方向の誤差はそ
のまま放射パターンのずれとなり、利得低下、ビーム間
干渉を生ずることになる。
み制御し、指向基準軸回りの回転に対しては、制御不能
であり、このため指向主軸に対し非対称な放射パターン
をもつ回転対称な衛星搭載アンテナ或いは９回転対称で
ない衛星搭載アンテナの指向主軸の回転方向の誤差はそ
のまま放射パターンのずれとなり、利得低下、ビーム間
干渉を生ずることになる。
この発明は、これらの欠点を除去するため、地球局から
発射される電波の偏波を直線偏波とし。
発射される電波の偏波を直線偏波とし。
衛星搭載アンテナに上記電波の偏波方向を検出する偏波
方向検出回路を備え、上記偏波の傾きから指向主軸の回
転角に比例した誤差信号を検出し。
方向検出回路を備え、上記偏波の傾きから指向主軸の回
転角に比例した誤差信号を検出し。
この誤差信号を衛星の姿勢制御部に導き、指向主軸の回
転方向のずれに対しては衛星全体で制御するようにした
方式である。
転方向のずれに対しては衛星全体で制御するようにした
方式である。
〔発明の実施例束
以下図面により説明する。第２図はこの発明の一実施例
で９図中（１）は衛星に対し、直線偏波の電波を常時発
射して、地球上の基準位置を示す地球局、（２）は地球
上の所定の領域を照射する衛星搭載アンテナの反射鏡、
（３ｃ）は衛星搭載アンテナの指向主軸が指向しなけ
ればならない指向基準軸、（３ａ）。
で９図中（１）は衛星に対し、直線偏波の電波を常時発
射して、地球上の基準位置を示す地球局、（２）は地球
上の所定の領域を照射する衛星搭載アンテナの反射鏡、
（３ｃ）は衛星搭載アンテナの指向主軸が指向しなけ
ればならない指向基準軸、（３ａ）。
（３ｂ）は指向基準軸（６Ｃ）に垂直な面内の直交する
２つの軸、（４）は指向主軸の変動に対し軸（３ａ）、
（３ｂ）に関する誤差信号を検出する２軸ＲＦセンサ
、（５）は反射鏡（２）に取付けられ１反射鏡（２）を
軸（６ａ）、（３ｂ）の回りに回転させる駆動装置、（
６）は指向主軸の変動に対し指向基準軸（６Ｃ）の回転
方向に関する誤差信号を検出するヨー軸ＲＦセンサ、
（６ａ）はヨー軸ＲＦセンサの構成品で予め設定された
基準偏波方向に対する受信波の偏波方向のずれを検出す
る偏波方向検出回路、 （６ｂ）はヨー軸ＲＦセンサ（
６）の構成品で偏波方向検出回路（６ａ）で検出された
出力を増幅し適当な信号形成に変換する受信回路、（力
は衛星構体の姿勢を制御する姿勢制御装置である。
２つの軸、（４）は指向主軸の変動に対し軸（３ａ）、
（３ｂ）に関する誤差信号を検出する２軸ＲＦセンサ
、（５）は反射鏡（２）に取付けられ１反射鏡（２）を
軸（６ａ）、（３ｂ）の回りに回転させる駆動装置、（
６）は指向主軸の変動に対し指向基準軸（６Ｃ）の回転
方向に関する誤差信号を検出するヨー軸ＲＦセンサ、
（６ａ）はヨー軸ＲＦセンサの構成品で予め設定された
基準偏波方向に対する受信波の偏波方向のずれを検出す
る偏波方向検出回路、 （６ｂ）はヨー軸ＲＦセンサ（
６）の構成品で偏波方向検出回路（６ａ）で検出された
出力を増幅し適当な信号形成に変換する受信回路、（力
は衛星構体の姿勢を制御する姿勢制御装置である。
図において、地球局（１）より発射された電波は。
衛星搭載アンテナの反射鏡（２）で受信され、２軸ＲＦ
センサ（４）及びヨー軸ＲＦセンサ（６）に導かれる。
センサ（４）及びヨー軸ＲＦセンサ（６）に導かれる。
このとき衛星の姿勢変動等により衛星搭載アンテナの指
向主軸が所定の指向基準軸（３Ｃ）からずれた場合、上
記すれか、指向基準軸（６Ｃ）の回転方向以外のずれで
あれば、２軸ＲＦセンサ（４）として従来と。
向主軸が所定の指向基準軸（３Ｃ）からずれた場合、上
記すれか、指向基準軸（６Ｃ）の回転方向以外のずれで
あれば、２軸ＲＦセンサ（４）として従来と。
同様にモノパルスカッシラ或いは高次モードカップラ等
と追尾受信機とを組合すことにより軸（３ａ）。
と追尾受信機とを組合すことにより軸（３ａ）。
（３ｂ）に関する誤差信号が検出され、駆動装置（５）
により、上記誤差信号が所定の設定値以下になるよう反
射鏡（２）を軸（３ａ）、 （ｓｂ）の回りに回転させ
指向方向の制御を行う。
により、上記誤差信号が所定の設定値以下になるよう反
射鏡（２）を軸（３ａ）、 （ｓｂ）の回りに回転させ
指向方向の制御を行う。
次に上記ずれが指向基準軸（３ｃ）の回転方向のずれの
場合、地球局（１１からの電波が直線偏波であることか
ら、衛星搭載アンテナの指向主軸の回転方向のずれに応
じて１反射鏡（２）で受信された受信波の偏波方向にも
ずれが生じる。
場合、地球局（１１からの電波が直線偏波であることか
ら、衛星搭載アンテナの指向主軸の回転方向のずれに応
じて１反射鏡（２）で受信された受信波の偏波方向にも
ずれが生じる。
ここで、偏波方向検出回路（６ａ）の基準偏波方向を所
定の指向基準軸（６Ｃ）に予め一致させておくことによ
り、指向主軸の回転方向のずれに比例した信号が、偏波
方向検出回路（６ａ）で検出され、受信回路（６ｂ）に
伝えられる。受信回路（６ｂ）の増幅度。
定の指向基準軸（６Ｃ）に予め一致させておくことによ
り、指向主軸の回転方向のずれに比例した信号が、偏波
方向検出回路（６ａ）で検出され、受信回路（６ｂ）に
伝えられる。受信回路（６ｂ）の増幅度。
信号形式を適当に設定することにより、受信回路（６ｂ
）の出力を衛星搭載アンテナの指向主軸の回転角に比例
した誤差信号とすることができる。
）の出力を衛星搭載アンテナの指向主軸の回転角に比例
した誤差信号とすることができる。
こめようにしてヨー軸ＲＦセンサ（６）で検出された誤
差信号は、衛星の姿勢制御装置（７）に導かれ。
差信号は、衛星の姿勢制御装置（７）に導かれ。
上記誤差信号が所定の設定値以Ｆになるよう衛星全体で
アンテナ指向方向の制御を行う。
アンテナ指向方向の制御を行う。
更に、上記すれか、軸（３ａ）、 （３ｂ）及び指向基
準軸（３Ｃ）の回転方向のずれをもつ場合、ヨー軸ＲＦ
センサ（６）により回転方向のずれを制御したのち、２
軸ＲＦセンサ（４）により軸（３ａ）、 （３ｂ）に対
する制御を行うことにより、衛星搭載アンテナの指向主
軸を指向基準軸（６ｃ）に所定の精度で一致させること
ができる。
準軸（３Ｃ）の回転方向のずれをもつ場合、ヨー軸ＲＦ
センサ（６）により回転方向のずれを制御したのち、２
軸ＲＦセンサ（４）により軸（３ａ）、 （３ｂ）に対
する制御を行うことにより、衛星搭載アンテナの指向主
軸を指向基準軸（６ｃ）に所定の精度で一致させること
ができる。
なお９以上は、２軸ＲＦセ／す（４）により検出される
軸（３ａ）、 （３ｂ）に関する誤差信号に対しては９
反射鏡（２）に取付ゆられた駆動装置（５）により反射
鏡（２）を軸（３ａ）、 （３ｂ）回りに回転させて指
向制御を行う方式について説明したが、この発明はこれ
に限らず。
軸（３ａ）、 （３ｂ）に関する誤差信号に対しては９
反射鏡（２）に取付ゆられた駆動装置（５）により反射
鏡（２）を軸（３ａ）、 （３ｂ）回りに回転させて指
向制御を行う方式について説明したが、この発明はこれ
に限らず。
軸（５ａ）、 （３ｂ）に関する誤差信号を衛星構体の
姿勢制御装置（７）に導き、指向主軸の回転方向に対す
る制御と同様に、衛星全体で姿勢制御を行い、衛星搭載
アンテナの指向制御を行う方式に使用してもよ’ｗ’。
姿勢制御装置（７）に導き、指向主軸の回転方向に対す
る制御と同様に、衛星全体で姿勢制御を行い、衛星搭載
アンテナの指向制御を行う方式に使用してもよ’ｗ’。
以上のようにこの発明に係る衛星搭載アンテナの指向制
御方式では、衛星に対し、地球上の基準位置を示す地球
局から発射される電波の偏波を直線偏波とし、衛星搭載
アンテナに、指向基準軸に垂直な面内の直交する２軸に
関する誤差信号を検出する２軸ＲＰセンナ及び、受信波
の偏波方向を検出する偏波方向検出回路と、増幅機能及
び信号変換とを有する受信回路とから構成され、受信波
の偏波の傾きから指向基準軸の回転方向に対する誤差信
号を検出するヨー軸ＲＦセンサを備え、ヨー軸ＲＦセン
サの出力を衛星全体の姿勢制御を行う姿勢制御装置に導
くことにより、指向基準軸に垂直な面内の２軸の外に、
指向基準軸回りの回転方向に対しても制御することが可
能となる。
御方式では、衛星に対し、地球上の基準位置を示す地球
局から発射される電波の偏波を直線偏波とし、衛星搭載
アンテナに、指向基準軸に垂直な面内の直交する２軸に
関する誤差信号を検出する２軸ＲＰセンナ及び、受信波
の偏波方向を検出する偏波方向検出回路と、増幅機能及
び信号変換とを有する受信回路とから構成され、受信波
の偏波の傾きから指向基準軸の回転方向に対する誤差信
号を検出するヨー軸ＲＦセンサを備え、ヨー軸ＲＦセン
サの出力を衛星全体の姿勢制御を行う姿勢制御装置に導
くことにより、指向基準軸に垂直な面内の２軸の外に、
指向基準軸回りの回転方向に対しても制御することが可
能となる。
第１図は従来のアンテナ指向制御方式を説明するための
図、第２図はこの発明によるアンテナ指向制御方式を説
明するだめの図であり、（１）は地球局、（２］は衛星
搭載アンテナ反射鏡、（４）は２軸ＲＦセンサ、（５）
は駆動装置、（６）はヨー軸ＲＦセンサ。 （７）は衛星の姿勢制御装置である。 なお９図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してらる。 代理人大岩増雄
図、第２図はこの発明によるアンテナ指向制御方式を説
明するだめの図であり、（１）は地球局、（２］は衛星
搭載アンテナ反射鏡、（４）は２軸ＲＦセンサ、（５）
は駆動装置、（６）はヨー軸ＲＦセンサ。 （７）は衛星の姿勢制御装置である。 なお９図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してらる。 代理人大岩増雄
Claims (2)
- （１） 地球局から常時発射される電波を受信して人工
衛星に搭載されたアンテナの指向方向を制御。 するアンテナ指向制御方式に於て、地球局から発射され
る電波の偏波を直線偏波とし、衛星搭載アンテナに、上
記アンテナの指向方向に垂直な面内の直交する２つの軸
に関する誤差信号を検出する検出装置と、受信波の偏波
を検出することにより所定の指向方向の回転方向の誤差
信号を検出する検出装置とを備え、上記２つの検出装置
により得られた信号が所定の設定値以下となるよう衛星
構体の姿勢を制御するようにしたことを特徴とするアン
テナ指向制御方式。 - （２） 衛星搭載アンテナの所定の指向方向に垂直な面
内の２つの軸に関する誤差信号を検出する検出装置によ
り得られた信号が所定の設定値以下となるよう上記アン
テナの反射鏡を駆動させ、所定の指向方向の回転方向の
誤差信号を検出する検出装置により得られた信号が所定
の設定値以下となるよう衛星構体の姿勢を制御するよう
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第＋１１項記載
のアンテナ指向制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5310184A JPS60196002A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | アンテナ指向制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5310184A JPS60196002A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | アンテナ指向制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60196002A true JPS60196002A (ja) | 1985-10-04 |
Family
ID=12933392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5310184A Pending JPS60196002A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | アンテナ指向制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60196002A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6463364B2 (en) | 2000-09-01 | 2002-10-08 | Nec Corporation | Offline apparatus for detecting attitude of artificial satellite in wide-band and method thereof |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP5310184A patent/JPS60196002A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6463364B2 (en) | 2000-09-01 | 2002-10-08 | Nec Corporation | Offline apparatus for detecting attitude of artificial satellite in wide-band and method thereof |
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