JPS61133733A - Antenna direction control method for artificial satellite - Google Patents

Antenna direction control method for artificial satellite

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JPS61133733A
JPS61133733A JP59255392A JP25539284A JPS61133733A JP S61133733 A JPS61133733 A JP S61133733A JP 59255392 A JP59255392 A JP 59255392A JP 25539284 A JP25539284 A JP 25539284A JP S61133733 A JPS61133733 A JP S61133733A
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Toshiyuki Kaizuka
貝塚 俊之
Kazuo Nakagawa
一夫 中川
Shunji Manabe
舜治 真鍋
Kenichi Inamiya
健一 稲宮
Tetsuo Yamaguchi
哲郎 山口
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Abstract

PURPOSE:To irradiate a radio wave from a communication antenna to a prescribed position with high accuracy by detecting a relative drive angle between a satellite and >=2 communication antennas having an antenna driver and using the detection signal to detect a yaw angle error of the artificial satellite thereby correcting the attitude of the satellite. CONSTITUTION:The angle between the satellite main body 1 and communication antennas 3a, 3b is measured by an antenna driver provided with an angle detection mechanism while the communication antennas 3a, 3b trace beacon stations 6a, 6b to detect the attitude error of the existing satellite. That is, when the attitude of the satellite is set as a prescribed value, and when the two communication antennas track the beacon stations, the angle to the satellite main body 1 has a specific value. Thus, when the angle detection mechanism has a value different from the specific value, the difference is interpreted that there is an error in the attitude of the satellite. Thus, the invention method uses an earth sensor to eliminate the roll shaft and pitch shaft error of the attitude of the satellite main body 1, the yaw axis error is read from the angle between the communication antennas 3a, 3b and the satellite main body 1 and the error is eliminated from the attitude control of the satellite main body 1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は静止軌道上で動作するアンテナ駆動制御系を
備えた通信用アンテナを搭載する人工衛星において、そ
の通信用アンテナかりの電波を地球上の所定位置に精度
良く照射させるアンテナ指向制御方法に関するものであ
る。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] This invention relates to an artificial satellite equipped with a communication antenna equipped with an antenna drive control system that operates in a geostationary orbit, and which transmits radio waves from the communication antenna to the earth. The present invention relates to an antenna pointing control method for accurately irradiating a predetermined position.

〔従来技術〕[Prior art]

従来多数用いられてきたスピン型の人工衛星ではほとん
どの場合1通信用アンテナは人工衛星のスピン軸の回転
まわりに自由度があるのみであるから1通信用アンテナ
の指向精度を向上させるためには衛星本体の姿勢安定度
及び回転に伴う変動を小さくすることが指向性の向上を
もたりした。
In most spin-type artificial satellites that have been used in large numbers in the past, one communication antenna only has a degree of freedom around the rotation of the satellite's spin axis, so in order to improve the pointing accuracy of one communication antenna, Directivity was improved by reducing the attitude stability of the satellite itself and the fluctuations caused by rotation.

その後、用いられるようになった三軸姿勢安定型の衛星
に於いても通信用アンテナが衛星本体に固定されている
ものについては1人工衛星の姿勢安定度を向上すること
により通信用アンテナの指向方向の精度向上をもたらす
ことができた。
Later, even in the three-axis attitude stabilized satellites that came into use, the communication antenna was fixed to the satellite body. This resulted in improved directional accuracy.

しかし通信衛星に要求される通信域が狭い地域に限定さ
れるに従って指向性アンテナに要求される指向精度は一
段と高(なる。この目的のため三軸姿勢安定型の人工衛
星の本体と通信用アンテナの間にアンテナ躯動機構(A
ntenna  PointingMe chani 
sm)を介在させ1通信用アンテナにモノパルス型等の
RIFセッサを持たせ1人工衛星本体の姿勢制御による
ことの他に、アンテナ駆動制御系の追尾能力によりアン
テナを地球上の一定方向に向かせるアンテナ指向方向制
御(Antenna PointingControl
 )を行うことにより一層の指向精度の向上を計ること
ができる。
However, as the communication range required for communication satellites is limited to narrow areas, the pointing precision required for directional antennas becomes even higher. between the antenna sliding mechanism (A
ntenna Pointing Me chani
sm), and the communication antenna is equipped with a RIF sensor such as a monopulse type, and in addition to controlling the attitude of the satellite itself, the antenna is directed in a certain direction on the earth by the tracking ability of the antenna drive control system. Antenna Pointing Control
), it is possible to further improve pointing accuracy.

第1図は従来のRFセンナを持つ通信用アンテナを備え
た通信衛星を示したものである。(1)は静止軌道上に
ある三軸姿勢安定型の人工衛星の本体。
FIG. 1 shows a communication satellite equipped with a communication antenna having a conventional RF sensor. (1) is the main body of a three-axis attitude-stable artificial satellite in geostationary orbit.

(2)はアンテナ駆動制御装置、(3)は通信用アンテ
ナ。
(2) is an antenna drive control device, and (3) is a communication antenna.

(4)は通信用アンテナ(3)によって照射される地球
上の特定な照射地域、(5)は通信用アンテナ(3)に
よって成るレベル以上の放射電力によって照射すること
ができるアンテナ・パターンを地球上に描いたもの、(
6)は特定な照射地域(4)のなかに置かれ、衛星の搭
載アンテナの角度追尾用に使用されるビーコン局、(7
)はビーコン局(6)と通信用アンテナに組込まれたR
FセンサのHu11方向を結ぶ線、(8)は赤道、(9
)は衛星を赤道上に投影した直下点、α〔は地球である
(4) is the specific irradiation area on the earth that is irradiated by the communication antenna (3), and (5) is the antenna pattern that can be irradiated with radiated power equal to or higher than the level formed by the communication antenna (3). What I drew above, (
6) is a beacon station placed in a specific irradiation area (4) and used for angular tracking of the satellite's onboard antenna;
) is the R built in the beacon station (6) and the communication antenna.
A line connecting the Hu11 direction of the F sensor, (8) is the equator, (9
) is the point directly below the satellite projected onto the equator, and α[ is the earth.

第2図は通信用アンテナの指向方向とRFセンサの追尾
方向とアンテナ拳パターンの関係を示したものである。
FIG. 2 shows the relationship between the pointing direction of the communication antenna, the tracking direction of the RF sensor, and the antenna fist pattern.

第2図において、αυは通信用アンテナ(3)の−次放
射器の機構部、 a’;aは角度追尾用の一次放射器、
α謙は複数個の通信用−次放射器で。
In Fig. 2, αυ is the mechanical part of the -order radiator of the communication antenna (3), a'; a is the primary radiator for angle tracking,
Alpha Ken has multiple communication radiators.

一般に角度追尾用の一次放射器(12と通信用−次放射
器a3は一次放射器の機構部Iに固定されている。
Generally, the primary radiator (12) for angle tracking and the secondary radiator (a3) for communication are fixed to the mechanical part I of the primary radiator.

Iは角度追尾用および通信用に共用される通信用アンテ
ナ(3)の反射鏡、 (l!9は通信用アンテナ・)く
ターン(5)の中心、 (leは通信用アンテナの指向
主軸とアンテナ・パターンの中心(15を結ぶ線である
。なお上記−次放射器α3.a3の相互の立体角の関係
は一次放射器の機構部Iで固定されているので、アンテ
ナ・パターン(5)は線(7)の特定な方向に位置する
。αηはビーコン局(6)を中心に地球上に局部的な座
標を作るxm、晒はY軸、収3は座標の中心とアンテナ
・パターンの中心α9を結ぶ直線、CIIはY軸αgと
アンテナ・パターン方向線a9と為す角である。
I is the reflector of the communication antenna (3) used for both angle tracking and communication, (l!9 is the communication antenna) center of the turn (5), and (le is the main directional axis of the communication antenna). This is the line connecting the center of the antenna pattern (15). Since the mutual solid angle relationship of the above-mentioned -order radiator α3.a3 is fixed by the mechanism part I of the primary radiator, the antenna pattern (5) is located in a specific direction of the line (7).αη is xm that creates local coordinates on the earth centered on the beacon station (6), the exposure is the Y axis, and the convergence 3 is the center of the coordinates and the antenna pattern. A straight line CII connecting the center α9 is an angle formed by the Y-axis αg and the antenna pattern direction line a9.

即ち一次放射器の機構部συが静止軌道上で成る特定の
値を持った時、ビーコン局座標からみて9通信用アンテ
ナ働パターンの中心αSは特定な角度−の方向に一意的
に存在する。
That is, when the mechanical part συ of the primary radiator has a specific value on the geostationary orbit, the center αS of the nine communication antenna working patterns exists uniquely in the direction of a specific angle when viewed from the beacon station coordinates.

人工衛星の本体(1)の姿勢に誤差がないと仮定した場
合、線(7)がビーコン局(6)に指向すれば、−次放
射器の機構部αυがあらかじめ衛星に固定されているの
で特定な放射地域(4)に通信用アンテナ・パターン(
5)が所定の通り指向する。しかし9通常の人工衛星の
場合、姿勢誤差が存在し、特にヨー軸まわりの誤差は大
きいのが普通である。
Assuming that there is no error in the attitude of the main body (1) of the artificial satellite, if the line (7) points towards the beacon station (6), the mechanical part αυ of the -order radiator is fixed to the satellite in advance, so Communication antenna pattern (
5) is oriented as specified. However, in the case of ordinary artificial satellites, there is an attitude error, and the error around the yaw axis is particularly large.

第3図は人工衛星の本体(1)のロール、ピッチ。Figure 3 shows the roll and pitch of the satellite body (1).

ヨーのも軸の姿勢に誤差がない7時、ビーコン局(6)
を通信用アンテナ(3)が指向した状態で1人工衛星の
本体(1)がヨー軸まわりに回転させた状態を示すもの
である。QIDは直下点(9)を中心とした座標の緯度
方向の軸、@は経度方向の軸、■はヨー軸の回転角、(
至)はヨー軸が回転した後の線(7)の地球上の位置、
(ハ)はヨー軸が回転して移動したアンテナ・パターン
、(1)は直下点(9)とビーコン局(6)を結ぶ線。
Beacon station (6) at 7 o'clock when there is no error in the attitude of the yaw axis.
This figure shows a state in which the main body (1) of one artificial satellite is rotated around the yaw axis with the communication antenna (3) pointing. QID is the latitudinal axis of coordinates centered on the point directly below (9), @ is the longitudinal axis, ■ is the rotation angle of the yaw axis, (
) is the position of line (7) on the earth after the yaw axis has rotated,
(c) is the antenna pattern that has been moved as the yaw axis rotates, and (1) is the line connecting the direct point (9) and the beacon station (6).

Lは座標の中心とアンテナ・パターンの中心とを結ぶ線
である。実際には、ヨー軸まわりに誤差が発生した場合
9通信用アンテナ(3)のアノテナ指向主軸は、角゛度
追尾の制御機構により、ビーコン局(6)を追尾する。
L is a line connecting the center of the coordinates and the center of the antenna pattern. In reality, if an error occurs around the yaw axis, the main antenna orientation axis of the communication antenna 9 (3) will track the beacon station (6) using the angular degree tracking control mechanism.

このようにすると、衛星本体からみた通信用アンテナ(
3)のアジマス角(Az 角) +エレベーション角(
E!L角)ハ、ヨー角誤差のない時の値と異なった値を
持つことになる。従ってアンテナ角度機構はAz角とI
J、角を変化させることにより線(7)をビーコン局(
6)方向に指向させる。
In this way, the communication antenna (
3) Azimuth angle (Az angle) + elevation angle (
E! (L angle) C, it will have a value different from the value when there is no yaw angle error. Therefore, the antenna angle mechanism is based on the Az angle and I
J, by changing the angle the line (7) becomes the beacon station (
6) Orient in a direction.

ところが、この指向方向制御によるアンテナ−パターン
(ハ)の動きは第3図上における平行移動であるため、
所定の特定な放射地域(4)を正しく照射しなくなる。
However, since the movement of the antenna pattern (c) due to this pointing direction control is a parallel movement on Fig. 3,
A predetermined specific radiation area (4) will not be irradiated correctly.

即ち人工衛星の本体(1)にヨー軸まわりの誤差があっ
た場合、たとえアンテナ駆動制御系を備えていても、ヨ
ー軸まわりの誤差ケ修正しなければ正しい通信用アンテ
ナ・パターン(5)の照射ができな(・。このため、ヨ
ー軸まわりの誤差を検出する必要がある。前述の如く、
ヨー軸まわりに誤差があった場合となかった場合では2
人工衛星の本体(1)とアンテナ駆動機構(2)の間の
Az角とJ。
In other words, if there is an error around the yaw axis in the main body (1) of the artificial satellite, even if it is equipped with an antenna drive control system, the correct communication antenna pattern (5) cannot be obtained unless the error around the yaw axis is corrected. irradiation is not possible (...For this reason, it is necessary to detect errors around the yaw axis.As mentioned above,
2 for cases where there is an error around the yaw axis and cases where there is no error.
Az angle and J between the main body of the satellite (1) and the antenna drive mechanism (2).

角に差があるので、この角度を検出し、ヨー軸まわりの
誤差を検出することが可能である。検出されたヨー軸ま
わりの誤差により人工衛星の本体(1)のヨー角を修正
することが可能である。ただし。
Since there is a difference in angle, it is possible to detect this angle and detect errors around the yaw axis. It is possible to correct the yaw angle of the main body (1) of the satellite based on the detected error around the yaw axis. however.

この方法は、ヨー軸が人工衛星の直下点に正しく指向し
ていること、即ち9人工衛星のロール角とピッチ角が共
に零に制御されていることを前提としている。もし、ロ
ール角やピッチ角に誤差があると上記方法によって検出
し制御するヨー角にはその分の誤差が伴なうという欠点
を有していた。
This method is based on the premise that the yaw axis is correctly directed to the point directly below the satellite, that is, the roll angle and pitch angle of the nine satellites are both controlled to zero. If there is an error in the roll angle or pitch angle, the yaw angle detected and controlled by the above method has a drawback in that the error is accompanied by that error.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、かかる欠点を改善する目的でなされたもの
であり、アンテナ駆動装置を有する2つ以上の通信用ア
ンテナの衛星との相対駆動角を検出し、その検出信号を
用いて人工衛星のヨー角誤差を検出して衛星の姿勢を修
正することにより。
The present invention was made with the aim of improving such drawbacks, and detects the relative drive angle of two or more communication antennas with the satellite, each having an antenna drive device, and uses the detection signal to detect the yaw of the artificial satellite. By detecting angular errors and correcting the satellite's attitude.

通信用アンテナからの電波をmis<所定の位置に照射
することができる人工衛星のアンテナ指向制御方法を提
供するものである。
An object of the present invention is to provide an antenna pointing control method for an artificial satellite that can irradiate radio waves from a communication antenna to a predetermined position where mis<predetermined position.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第4図はこの発明の一実施例を示す図であり。 FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

第4図において、(1)は人工衛星の本体、 (2a)
は第1のアンテナ駆動装置、 (2b)は第2のアンテ
ナ駆動装置、 (!+a)は第1の通信用アンテナ、 
(3b)は第の通信用アンテナ、(4)は通信用アンテ
ナによって照射される地球上の特定な照射地域、(5)
はアンテナ・パターン、 (sa)(sb)は特定な照
射地域(4)内に置かれた第1.第2のビーコン局、(
9)は直下点、  C1lは地球、 ’ (7a)は第
1のビーコン局(6a)と第1の通信用アンテナ(3a
)に組込まれたRFセンサのNull一方向とを結ぶ線
、 (7b)は第2のビーコン局(6b)と第2の通信
用アンテナ(3b)に組込まれたRFセンサのHu11
方向とを結ぶ線である。この構成では2つのアンテナ駆
動制御系と特定な照射地域(4)には2つのビーコン局
があり、各々のアンテナ駆動制御系の線(7a)と(7
b)は通信用アンテナ(3a)と(3b)がビーコン局
(6a)と(6b)を追尾している状態を示す。一般的
な状況下では衛星本体(1)の姿勢は成る定められた姿
勢角から誤差を持った状態であり得る。このような場合
であっても9通信用アンテナ(6a)と(3b)はビー
コン局(Sa)(6b)を指向するが姿勢誤差が存在し
た場合はアンテナ・パターンが所定の地球上の地点を照
射するようにはならないので、姿勢誤差を取除(必要が
ある。そこでこの発明では、角度検出機構を備えたアン
テナ駆動装置により衛星本体(1)と通信用アンテナ(
6a)と(sb)の間の為す角度を通信用アンテナ(3
a)(3b)がビーコン局(6a)(6b)を追尾して
いる状態で計測し、現在の衛星の姿勢誤差を検出しよう
とするものである。
In Figure 4, (1) is the main body of the satellite, (2a)
is the first antenna drive device, (2b) is the second antenna drive device, (!+a) is the first communication antenna,
(3b) is the first communication antenna, (4) is the specific irradiation area on the earth that is irradiated by the communication antenna, and (5)
is the antenna pattern, (sa) (sb) is the first antenna pattern placed within the specific illumination area (4). Second beacon station, (
9) is the direct point, C1l is the earth, '(7a) is the first beacon station (6a) and the first communication antenna (3a)
) is the line connecting the Null direction of the RF sensor incorporated in the second beacon station (6b) and the Hu11 of the RF sensor incorporated in the second communication antenna (3b).
It is a line connecting the directions. In this configuration, there are two antenna drive control systems and two beacon stations in the specific irradiation area (4), with lines (7a) and (7) for each antenna drive control system.
b) shows a state in which communication antennas (3a) and (3b) are tracking beacon stations (6a) and (6b). Under general circumstances, the attitude of the satellite body (1) may be in a state in which there is an error from a predetermined attitude angle. Even in such a case, the 9 communication antennas (6a) and (3b) will point toward the beacon station (Sa) (6b), but if there is an attitude error, the antenna pattern will point to a predetermined point on the earth. Therefore, it is necessary to remove the attitude error. Therefore, in this invention, an antenna drive device equipped with an angle detection mechanism is used to connect the satellite main body (1) and the communication antenna (
The angle formed between 6a) and (sb) is the communication antenna (3
Measurements are taken while the satellites a) and (3b) are tracking the beacon stations (6a) and (6b) to detect the current attitude error of the satellite.

即ち、衛星の姿勢が所定の通りの値に設定されて(・る
なら、2つの通信用アンテナがビーコン局を追尾してい
る時には、衛星本体(1)との為す角は個有な値を持つ
。従って角度検出機構が、この個有な値と異なった値に
なった時、この差の分は衛星の姿勢に誤差があったと解
釈することができる。
In other words, if the attitude of the satellite is set to a predetermined value (.), then when the two communication antennas are tracking the beacon station, the angle they make with the satellite body (1) will have a unique value. Therefore, when the angle detection mechanism reaches a value different from this unique value, this difference can be interpreted as an error in the satellite's attitude.

以下にパターンの移動等により説明する。This will be explained below using pattern movement and the like.

第5図は衛星のロール、ピッチ軸に誤差がな(ヨー軸ま
わりに誤差のあった時のアンテナ・パターンの様子を示
すもので、第1の通信用アンテナ(3a)のR1センサ
が第1のピーコン局(6a)を追尾し、第2の通信用ア
ンテナ(5b)のRFセンサが第2のビーコン局(6b
)を追尾している時のアンテナ・パターンの地球上への
投影の様子を示したものである。第5図において、 (
5a)は第1のビーコツ局(6a)を中心に回転したア
ンテナ・パターンの地球上への投影、 (sb)は第2
のビーコン局(6b)を中心に回転したアンテナ・パタ
ーンの地球上への投影である。
Figure 5 shows the antenna pattern when there is no error in the roll and pitch axes of the satellite (there is an error around the yaw axis), and the R1 sensor of the first communication antenna (3a) The RF sensor of the second communication antenna (5b) tracks the second beacon station (6b).
) shows how the antenna pattern is projected onto the Earth while tracking the Earth. In Figure 5, (
5a) is the projection of the antenna pattern rotated around the first Bikotsu station (6a) onto the earth; (sb) is the projection of the antenna pattern on the earth
This is a projection onto the earth of the antenna pattern rotated around the beacon station (6b).

衛星本体(りの姿勢制御は通常地球上ンサを用いて自分
の姿勢を検出し姿勢の制御を行う。このセンサはロール
軸及びピッチ軸まわりの姿勢情報は検出し易いが、ヨー
軸まわりの姿勢誤差は検出し難い性質を有している。こ
の為、地球センサ以外の太陽センサ等を用いる方法もあ
るが1通信用アンテナを有するような本システムでは、
この情報を使うことが大変に有効である。この方式で姿
勢誤差が検出できることは第4図を用いて説明したが、
第5図を用いて実際のパターンの動きを説明しているよ
うに、実際に衛星本体filの姿勢はロール軸とピッチ
軸の誤差は地球センナにより検出され除かれているので
、第5図のずれたパターに5a)および(5b)はヨー
軸の誤差より発生している場合がほとんどである。従っ
てこの方式は地球センナにより衛星本体(1)の姿勢の
ロール軸、ピッチ軸誤差を取除き9通信用アンテナ(3
a)と(3b)と衛星本体(1)の間の角度よりヨー軸
誤差を読取り、衛星本体(1)の姿勢制御によりこの誤
差を取除く姿勢制御方式である。
Attitude control of the satellite itself is normally carried out by detecting its own attitude using an earth-based sensor.This sensor can easily detect attitude information around the roll and pitch axes, but it is difficult to control the attitude around the yaw axis. Errors have the property of being difficult to detect.For this reason, there are methods that use solar sensors other than earth sensors, but in this system, which has one communication antenna,
Using this information is very effective. I explained using Figure 4 that posture errors can be detected using this method.
As shown in Fig. 5 to explain the movement of the actual pattern, the attitude of the satellite main body fil is such that errors in the roll axis and pitch axis are detected and removed by the earth sensor, so 5a) and (5b) in a misaligned putter are mostly caused by errors in the yaw axis. Therefore, this method uses the earth sensor to remove roll and pitch axis errors in the attitude of the satellite body (1), and 9 communication antennas (3).
This is an attitude control method that reads the yaw axis error from the angle between a) and (3b) and the satellite body (1), and removes this error by controlling the attitude of the satellite body (1).

第6図にはこの発明によるアンテナ駆動制御系のブロッ
ク図を示す。第6図において、@はビーコンの到来方向
、@はRFセンナ及び給電部、@はRF倍信号田は追尾
受信機、C1υは追尾受信機の誤差出力、(至)はアン
テナ駆動制御回路、C(3は姿勢制御系とのインタフェ
ース信号、C341はアンテナ駆動信号、(至)はアン
テナ駆動機構、(至)は角度検出器。
FIG. 6 shows a block diagram of an antenna drive control system according to the present invention. In Fig. 6, @ is the direction of arrival of the beacon, @ is the RF sensor and power supply unit, @ is the RF multiplier signal field is the tracking receiver, C1υ is the error output of the tracking receiver, (to) is the antenna drive control circuit, and C (3 is an interface signal with the attitude control system, C341 is an antenna drive signal, (to) is an antenna drive mechanism, (to) is an angle detector.

(9)はアンテナと衛星間の角度信号である。(9) is the angle signal between the antenna and the satellite.

ビーコンの到来方向@とRFセンナ及び給電部(至)の
Hu11方向の間に角度誤差かめる時にはRIFセンナ
及び給電部■はその角度誤差を検出する。
When an angular error is detected between the direction of arrival of the beacon @ and the Hu11 direction of the RF sensor and power supply section (toward), the RIF sensor and power supply section (2) detect the angular error.

検出された角度誤差のRF信信号上追尾受信機ωでアジ
マス角とエレベーション角の誤差出力6υに変換されア
ンテナ駆動制御回路(至)に入力される。
The RF signal of the detected angle error is converted into an error output 6υ of the azimuth angle and the elevation angle by the tracking receiver ω, and is input to the antenna drive control circuit (to).

アンテナ駆動制御回路(至)では制御系の定数に従った
変換を行い、アンテナ駆−動信号を出力し、その信号に
従ってアンテナ駆動機構(至)が駆動され、RPセンサ
のNu11方向がビーコンの到来方向に向くよう制御さ
れる。アンテナと衛星の間の角度は角度検出器(至)で
検出され角度信号(9)としてアンテナ駆動制御回路(
至)に入力される。アンテナ駆動制御系は姿勢制御系や
テレメトリ系とインタフェースを持ち、検出角度信号(
2)などをインタフェース信号(至)として他の系統へ
出力する。
The antenna drive control circuit (to) performs conversion according to the constants of the control system and outputs an antenna drive signal, and the antenna drive mechanism (to) is driven according to the signal, so that the Nu11 direction of the RP sensor is directed to the arrival of the beacon. controlled to face the direction. The angle between the antenna and the satellite is detected by the angle detector (to) and sent as an angle signal (9) to the antenna drive control circuit (
to). The antenna drive control system has an interface with the attitude control system and telemetry system, and receives the detected angle signal (
2) etc. are output to other systems as interface signals (to).

なお、第6図には第1の通信用アンテナの駆動制御系に
ついて示したが、第2の通信用アンテナの駆動制御系も
第6図に示したものと同じである。
Although FIG. 6 shows the drive control system for the first communication antenna, the drive control system for the second communication antenna is also the same as that shown in FIG.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

このように衛星に2つのアンテナが搭載される場合、そ
れぞれのアンテナにRIFセンサを取付げ。
When two antennas are mounted on a satellite like this, an RIF sensor is attached to each antenna.

RFセンサがそれぞれのビーコン局を追尾している時、
アンテナ駆動機構と衛星本体の間の角度を読み取ること
により衛星のヨー角誤差を衛星のロール角やピッチ角誤
差とは無関係に読み取ることができるので、この信号を
もとに衛星の姿勢を修正することにより、衛星に搭載さ
れた通信用アンテナは精度よく所定のところに電波を照
射することが可能でちる。
When the RF sensor is tracking each beacon station,
By reading the angle between the antenna drive mechanism and the satellite body, the satellite's yaw angle error can be read independently of the satellite's roll angle and pitch angle errors, so the satellite's attitude can be corrected based on this signal. This makes it possible for communication antennas mounted on satellites to irradiate radio waves to predetermined locations with high precision.

もちろん1通信用アンテナが2個以上搭載されている場
合であっても同様な姿勢誤差の検出が可能であることは
言うまでもない。
Of course, it goes without saying that even when two or more communication antennas are mounted, similar attitude errors can be detected.

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

第1図は従来のアンテナ駆動制御系の栴成図。 第2図は通信用アンテナとアンテナ駆動制御系のアンテ
ナ−パターンの地球上への投影図とビーコン局の関係を
示す図、第3図は人工衛星に姿勢誤差のない時のアンテ
ナ・パターンの投影がヨー軸まわりに回転させた時変化
する様子を示す図、第4図はこの発明の一実施例を示す
図、第5(8)は第4図の構成で、ヨー軸まわりに誤差
のあった時。 アンテナ・パターンが回転する様子を示す図、第6図は
アンテナ駆動制御系のブロック図である。 図に於いて、(1)は人工衛星の本体、(2aX2b)
は第1.第2のアンテナ駆動装置、 (5a)(5b)
は第1゜第2の通信用アンテナ、(6a)(6b)は第
1.第2のビーコン局、αυは一次放射器の機構部、α
2は角度追尾用の1次放射器、α3は通信用の一次放射
器。 (至)はRIPセンナ及び給電部、C11は追尾受信機
、(至)はアンテナ駆動制御回路、(至)はアンテナ駆
動機構。 (至)は角度検出器である。 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
示しである。
Figure 1 is a diagram of a conventional antenna drive control system. Figure 2 is a diagram showing the relationship between the communication antenna and the antenna pattern of the antenna drive control system projected onto the earth and the beacon station, and Figure 3 is the projection of the antenna pattern when the satellite has no attitude error. Fig. 4 is a drawing showing an embodiment of the present invention, and Fig. 5 (8) shows how the configuration shown in Fig. 4 changes when rotated around the yaw axis. When. FIG. 6, which is a diagram showing how the antenna pattern rotates, is a block diagram of the antenna drive control system. In the figure, (1) is the main body of the satellite, (2aX2b)
is the first. Second antenna driving device, (5a) (5b)
are the first and second communication antennas, and (6a) and (6b) are the first and second communication antennas. The second beacon station, αυ, is the mechanical part of the primary radiator, α
2 is a primary radiator for angle tracking, and α3 is a primary radiator for communication. (to) is the RIP sensor and power feeding unit, C11 is the tracking receiver, (to) is the antenna drive control circuit, and (to) is the antenna drive mechanism. (to) is an angle detector. Note that the same or corresponding parts in FIG. 9 are designated by the same reference numerals.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 人工衛星に搭載された通信用アンテナで照射される地球
上の通信域内のお互に離れたところに設置された複数の
地球局、人工衛星に搭載され前記地球局からの電波をそ
れぞれ、アンテナ駆動制御により追尾し得るための複数
のアンテナ・パターンと通信用に使用されるアンテナ・
パターンとの間の方位関係が固定されている複数個の通
信用アンテナ、前記複数個の通信用アンテナと人工衛星
の間の相対的なアジマス角、エレベーシヨン角を検出す
る角度検出器とを備え、前記複数個の通信用アンテナで
それぞれ別の上記地球局の電波を角度追尾させ、上記複
数個の角度検出器の検出するアジマス角、エレベーシヨ
ン角の一方あるいは双方により人工衛星のヨー角を検出
し、その検出信号により通信用アンテナの指向方向を制
御するようにしたことを特徴とする人工衛星のアンテナ
指向制御方法。
A communication antenna mounted on an artificial satellite irradiates multiple earth stations located far apart from each other within the communication range on the earth, and radio waves from the earth station installed on the artificial satellite are used to drive the antenna. Multiple antenna patterns for controlled tracking and antennas used for communication
A plurality of communication antennas having a fixed azimuth relationship with the pattern, and an angle detector for detecting relative azimuth angles and elevation angles between the plurality of communication antennas and the artificial satellite. , the plurality of communication antennas angle-track the radio waves of the different earth stations, and the yaw angle of the artificial satellite is detected by one or both of the azimuth angle and the elevation angle detected by the plurality of angle detectors. and controlling the pointing direction of a communication antenna using the detection signal.
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