JPS61164301A - ポインテイング装置 - Google Patents
ポインテイング装置Info
- Publication number
- JPS61164301A JPS61164301A JP60006498A JP649885A JPS61164301A JP S61164301 A JPS61164301 A JP S61164301A JP 60006498 A JP60006498 A JP 60006498A JP 649885 A JP649885 A JP 649885A JP S61164301 A JPS61164301 A JP S61164301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- antenna
- reaction
- pointing device
- torque
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
- H01Q3/04—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying one co-ordinate of the orientation
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、宇宙空間に位置する本体に設置された被駆動
物体を駆動するポインティング機構に関し、特に、人工
衛星に搭載されたアンテナまたはカメラなどの指向角度
を本体に反動を与えることなく制御するポインティング
装置に利用される。
物体を駆動するポインティング機構に関し、特に、人工
衛星に搭載されたアンテナまたはカメラなどの指向角度
を本体に反動を与えることなく制御するポインティング
装置に利用される。
第３図は従来例アンテナのポインティング装置の説明図
で、アンテナ１を回転させた場合ギアボックス２および
モータ３はその反作用を受けるため、ギアボックス２お
よび３と機械的に結合されている人工衛星本体の姿勢に
悪影響を及ぼすことになる。
で、アンテナ１を回転させた場合ギアボックス２および
モータ３はその反作用を受けるため、ギアボックス２お
よび３と機械的に結合されている人工衛星本体の姿勢に
悪影響を及ぼすことになる。
これを改良するため、第４図に示すようにギア４〜７、
フライホイール８を備えたものがある。
フライホイール８を備えたものがある。
この装置はモータ３を回転させるとギア４および５を介
してアンテナ１が回転するとともに、ギア４．６および
７を介してフライホイール８がアンテナ１（！：反対向
きに回転して、人工衛星本体の受ける反作用を減少しよ
うとするものである。
してアンテナ１が回転するとともに、ギア４．６および
７を介してフライホイール８がアンテナ１（！：反対向
きに回転して、人工衛星本体の受ける反作用を減少しよ
うとするものである。
しかし、この装置でもフライホイール８の持つ角運動量
と、アンテナ１のもつ角運動量とが完全に等しくなけれ
ば衛星本体はやはりアンテナの回転による反作用を受け
る。かりにアンテナ１の角運動量と、フライホイール８
の角運動量が等しくなったとしても、複雑なギア機構を
介しているためトルクの伝達に時間的な遅れが生じ、衛
星本体は反作用を受けてしまう欠点があった。
と、アンテナ１のもつ角運動量とが完全に等しくなけれ
ば衛星本体はやはりアンテナの回転による反作用を受け
る。かりにアンテナ１の角運動量と、フライホイール８
の角運動量が等しくなったとしても、複雑なギア機構を
介しているためトルクの伝達に時間的な遅れが生じ、衛
星本体は反作用を受けてしまう欠点があった。
本発明はこの欠点を解決するもので、駆動に伴う反動が
なく、衛星本体の姿勢制御に擾乱を与えないポインティ
ング装置を提供することを目的とする。
なく、衛星本体の姿勢制御に擾乱を与えないポインティ
ング装置を提供することを目的とする。
本発明は、人工衛星本体に軸受けを介して結合された物
体の回転角を制御するポインティング装置において、 上記物体の上記軸受けに対する回転軸と一致する直線を
回転軸としてこの物体に対して相対的に回転する回転体
を設け、この回転体の上記物体に対する回転を駆動制御
する手段を備えたことを特徴とする。
体の回転角を制御するポインティング装置において、 上記物体の上記軸受けに対する回転軸と一致する直線を
回転軸としてこの物体に対して相対的に回転する回転体
を設け、この回転体の上記物体に対する回転を駆動制御
する手段を備えたことを特徴とする。
回転体が１個であるか、または回転体が２個であり、こ
の２個の回転体は互いに反対方向に回転する構造であり
、駆動制御する手段はこの２個の回転体を独立に制御で
きる構造であることが好ましい。
の２個の回転体は互いに反対方向に回転する構造であり
、駆動制御する手段はこの２個の回転体を独立に制御で
きる構造であることが好ましい。
物体はアンテナまたはカメラであることが望ましい。
本発明では、人工衛星本体と、アンテナ部およびその駆
動部との間には軸受は以外の機械的結合を設けていない
ので、アンテナを駆動した場合の反作用は慣性重量の大
きいホイールに吸収されてしまい人工衛星本体の姿勢に
はほとん擾乱を起こさない。
動部との間には軸受は以外の機械的結合を設けていない
ので、アンテナを駆動した場合の反作用は慣性重量の大
きいホイールに吸収されてしまい人工衛星本体の姿勢に
はほとん擾乱を起こさない。
本発明実施例装置を図面によって説明する。
第１図は本発明の第一実施例の断面模式図である。第１
図において、人工衛星本体１）に軸受け１０を介して回
転角を制御される物体であるアンテナ１が取付けられて
いる。ここで本発明に係るポインティング装置の特徴と
してはアンテナ１の回転軸１５Ａの下部に筐体１５Ｂを
設け、軸受け１２を介して上記回転軸１５Ａと同一直線
上であり、かつ筐体１５Ｂと相対的に回転する回転軸１
６に慣性重量の大きいホイール９を固定し、かつこのホ
イール９を回転駆動制御する手段として回転軸１６に固
定されたアマチュア３Ａと、筐体１５Ｂに固定された界
磁３Ｆから構成されるモータを有するところにある。
図において、人工衛星本体１）に軸受け１０を介して回
転角を制御される物体であるアンテナ１が取付けられて
いる。ここで本発明に係るポインティング装置の特徴と
してはアンテナ１の回転軸１５Ａの下部に筐体１５Ｂを
設け、軸受け１２を介して上記回転軸１５Ａと同一直線
上であり、かつ筐体１５Ｂと相対的に回転する回転軸１
６に慣性重量の大きいホイール９を固定し、かつこのホ
イール９を回転駆動制御する手段として回転軸１６に固
定されたアマチュア３Ａと、筐体１５Ｂに固定された界
磁３Ｆから構成されるモータを有するところにある。
第１図において、アンテナ１を回転駆動しようとする場
合はつぎの通りとなる。
合はつぎの通りとなる。
界磁３Ｆにそれぞれ図外の回路によって励磁電流を所定
の方向より供給すれば、アマチュア３Ａには電機子反作
用によっ−て反力が生ずる。しかしアマチュア３Ａは慣
性重量の大きいホイール９に直結されているので、上記
の反力によって筐体１５Ｂが回転され、したがって回転
軸１５ＡによりアンテナＬは所定のポインティング操作
がなされたことになる。
の方向より供給すれば、アマチュア３Ａには電機子反作
用によっ−て反力が生ずる。しかしアマチュア３Ａは慣
性重量の大きいホイール９に直結されているので、上記
の反力によって筐体１５Ｂが回転され、したがって回転
軸１５ＡによりアンテナＬは所定のポインティング操作
がなされたことになる。
人工衛星本体１）とトルクの授受の可能性があるのは、
軸受け１０のみであり、はとんど無視できるほど小さい
。さらに軸受け１０としてベアリングを用いずに磁気軸
受けなどを用いれば、軸受けを介してのトルクの授受を
さらに小さくすることもできる。
軸受け１０のみであり、はとんど無視できるほど小さい
。さらに軸受け１０としてベアリングを用いずに磁気軸
受けなどを用いれば、軸受けを介してのトルクの授受を
さらに小さくすることもできる。
第２図は本発明の第二の実施例の断面模式図であって、
筐体１５Ｂには２組のホ・イール９Ａおよび９Ｂとそれ
ぞれ回転軸１６Ａおよび１６Ｂを介してアマチュアと界
磁が軸受け１２を介して筐体１５Ｂ内に設けられている
。アンテナＩを回転させないときはホイール９Ａとホイ
ール９Ｂとは相互に反対向きに等しい角速度で回転され
ている。アンテナ１を回転させたいときには、ホイール
９Ａ、あるいはホイール９Ｂのいずれか片方の角速度を
変化させてやり、その反作用でアンテナ１を回転させる
。
筐体１５Ｂには２組のホ・イール９Ａおよび９Ｂとそれ
ぞれ回転軸１６Ａおよび１６Ｂを介してアマチュアと界
磁が軸受け１２を介して筐体１５Ｂ内に設けられている
。アンテナＩを回転させないときはホイール９Ａとホイ
ール９Ｂとは相互に反対向きに等しい角速度で回転され
ている。アンテナ１を回転させたいときには、ホイール
９Ａ、あるいはホイール９Ｂのいずれか片方の角速度を
変化させてやり、その反作用でアンテナ１を回転させる
。
この第二実施例では、上記第一の実施例とは異なり、ア
ンテナをポインティングする場合それぞれのホイールを
停止または逆回転させる必要がないので良好な駆動特性
が得られる。さらにホイールは冗長構成をなしているた
め、一方のホイールが故障した場合にも残ったホイール
のみでもアンテナを駆動できるという利点がある。
ンテナをポインティングする場合それぞれのホイールを
停止または逆回転させる必要がないので良好な駆動特性
が得られる。さらにホイールは冗長構成をなしているた
め、一方のホイールが故障した場合にも残ったホイール
のみでもアンテナを駆動できるという利点がある。
いずれの実施例の場合も人工衛星本体との軸回りの角運
動量の授受は、軸受けの摩擦トルクを介してのみ行われ
るので、アンテナに急激な変更操作をさせる場合にも、
あるいはホイールを回転させるモータがギア機構などに
よる時間遅れやジッタををしている場合にも、人工衛星
本体の受ける反動トルクは軸受けの摩擦トルクを越える
ことはない。さらに軸受けの摩擦トルクは極めて小さく
することができる。回転側と被回転側、すなわちアンテ
ナやモータの側と人工衛星本体との間に電気的結合が必
要な場合には、スリップリング、ロータリージヨイント
、光結合素子等を用い、またアンテナが３６０度回転す
る必要のない場合には、ケーブルを用いることがあるが
、これらの手段に起因する回転側と非回転側の機械的結
合は極めて小さい。たとえば、人工衛星のデスパンアン
テナドライブ用軸受けの摩擦トルクはスリップリングに
よる電気的結合手段を含めても２ Ｘｌ０−’ （Ｎ・
ｍ〕程度である。
動量の授受は、軸受けの摩擦トルクを介してのみ行われ
るので、アンテナに急激な変更操作をさせる場合にも、
あるいはホイールを回転させるモータがギア機構などに
よる時間遅れやジッタををしている場合にも、人工衛星
本体の受ける反動トルクは軸受けの摩擦トルクを越える
ことはない。さらに軸受けの摩擦トルクは極めて小さく
することができる。回転側と被回転側、すなわちアンテ
ナやモータの側と人工衛星本体との間に電気的結合が必
要な場合には、スリップリング、ロータリージヨイント
、光結合素子等を用い、またアンテナが３６０度回転す
る必要のない場合には、ケーブルを用いることがあるが
、これらの手段に起因する回転側と非回転側の機械的結
合は極めて小さい。たとえば、人工衛星のデスパンアン
テナドライブ用軸受けの摩擦トルクはスリップリングに
よる電気的結合手段を含めても２ Ｘｌ０−’ （Ｎ・
ｍ〕程度である。
以上説明したように、本発明を実施することにより反動
を受けずにアンテナやカメラなどを駆動することができ
るので、高精度な姿勢制御が必要とされる人工衛星のア
ンテナまたはカメラや、急激な姿勢または方向変更操作
が要求されるアンテナなどの駆動手段として使用される
効果がある。
を受けずにアンテナやカメラなどを駆動することができ
るので、高精度な姿勢制御が必要とされる人工衛星のア
ンテナまたはカメラや、急激な姿勢または方向変更操作
が要求されるアンテナなどの駆動手段として使用される
効果がある。
第１図は本発明第一実施例装置の断面模式図。
第２図は本発明第二実施例装置の断面模式図。
第３図は従来例構造の説明図（一般的なもの）。
第４図は従来例構造の説明図（反動の少ないもの）。
１・・・アンテナ、２・・・ギアボックス、３・・・モ
ータ、３Ａ・・・アマチュア、３Ｆ・・・界磁、４〜７
・・・ギア、８・・・フライホイール、９．９Ａ、９Ｂ
・・・ホイール、１０．１２・・・軸受け、１）・・・
人工衛星本体、１５Ａ、１６．１６Ａ、１６Ｂ・・・回
転軸、１５Ｂ・・・筐体。
ータ、３Ａ・・・アマチュア、３Ｆ・・・界磁、４〜７
・・・ギア、８・・・フライホイール、９．９Ａ、９Ｂ
・・・ホイール、１０．１２・・・軸受け、１）・・・
人工衛星本体、１５Ａ、１６．１６Ａ、１６Ｂ・・・回
転軸、１５Ｂ・・・筐体。
Claims (5)
- （１）人工衛星本体に軸受けを介して結合された物体の
回転角を制御するポインティング装置において、 上記物体の上記軸受けに対する回転軸と一致する直線を
回転軸としてこの物体に対して相対的に回転する回転体
を設け、 この回転体の上記物体に対する回転を駆動制御する手段
を備えた ことを特徴とするポインティング装置。 - （２）回転体が１個である特許請求の範囲第（１）項に
記載のポインティング装置。 - （３）回転体が２個であり、この２個の回転体は互いに
反対方向に回転する構造であり、 駆動制御する手段はこの２個の回転体を独立に制御でき
る構造である特許請求の範囲第（１）項に記載のポイン
ティング装置。 - （４）物体はアンテナである特許請求の範囲第（１）項
に記載のポインティング装置。 - （５）物体はカメラである特許請求の範囲第（１）項に
記載のポインティング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60006498A JPS61164301A (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | ポインテイング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60006498A JPS61164301A (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | ポインテイング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164301A true JPS61164301A (ja) | 1986-07-25 |
Family
ID=11640110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60006498A Pending JPS61164301A (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | ポインテイング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61164301A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04321493A (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-11 | Nec Corp | 回転駆動機構 |
| JPH05221396A (ja) * | 1992-02-12 | 1993-08-31 | Nec Corp | 圧電素子アクチュエータによる回転軸固定方法 |
-
1985
- 1985-01-16 JP JP60006498A patent/JPS61164301A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04321493A (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-11 | Nec Corp | 回転駆動機構 |
| JPH05221396A (ja) * | 1992-02-12 | 1993-08-31 | Nec Corp | 圧電素子アクチュエータによる回転軸固定方法 |
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