JPH04286975A - 衛星間アンテナ指向装置 - Google Patents

衛星間アンテナ指向装置

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JPH04286975A
JPH04286975A JP5135591A JP5135591A JPH04286975A JP H04286975 A JPH04286975 A JP H04286975A JP 5135591 A JP5135591 A JP 5135591A JP 5135591 A JP5135591 A JP 5135591A JP H04286975 A JPH04286975 A JP H04286975A
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antenna
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Toshihiro Ito
伊東 俊裕
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、静止衛星のアンテナ
を周回衛星に指向させる、あるいは周回衛星のアンテナ
を静止衛星に指向させる衛星間アンテナ指向装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】静止衛星のアンテナを周回衛星に指向さ
せる場合、従来では、まず地上局で周回衛星の軌道、飛
翔速度等からアンテナ制御パラメータを時々刻々と計算
し、これを静止衛星に送る。静止衛星では、地上局から
そのパラメータを受け取り、そのパラメータに基づいて
アンテナ指向方向を計算し、その計算値に基づいてアン
テナを駆動して周回衛星へ指向させる。さらに、周回衛
星からの受信信号からアンテナが指向すべき方向との実
際の指向方向との誤差を求め、この誤差情報に基づいて
前記アンテナ指向方向を補正する。これによって、静止
衛星のアンテナは周回衛星を自動追尾するようなる。こ
のことは周回衛星側でも同様である。
【0003】ところで、周回衛星は静止衛星と比較して
低空を高速で飛翔しており、周回衛星が地球の影に入る
と、静止衛星からは周回衛星が見えなくなって通信不能
となる。このため、静止衛星側では、上記パラメータか
ら次に周回衛星が見えはじめる方向を予測してその方向
へアンテナを指向させておき、周回衛星が可視期間に入
ったら即時に自動追尾状態に入り、通信できるようにし
ている。
【0004】しかしながら、上記のような従来の衛星間
アンテナ指向方向制御では、地上もしくは衛星での計算
値と実際の指向すべき方向との間に誤差を有しているに
もかかわらず、この誤差について何ら補償を施していな
い。この誤差は相手衛星を捕らえて自動追尾状態に入れ
ば修正されるが、相手衛星が可視期間に入ったとき、こ
の誤差が大きいと相手衛星を直ちに捕らえることができ
ず、自動追尾までに時間がかかってしまう。この間、衛
星間通信は不能となり、運用期間が短くなってしまう。 さらに、この誤差が蓄積されて増大すると、相手衛星を
捕らえることができなくなる。したがって、地上局では
アンテナ制御パラメータを頻繁にかつ高精度に計算して
衛星に送信しなければならず、地上局運用の大きな負担
となっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の衛星間アンテナ指向方向制御では、地上もしくは衛星
での指向方向計算値の誤差について何ら補償を施してい
ないため、この誤差が大きくならないように、地上局側
でアンテナ制御パラメータを頻繁にかつ高精度に計算し
て衛星に送信しなければならず、地上局運用の大きな負
担となっていた。
【0006】この発明は上記の問題を解決するためにな
されたもので、衛星側でアンテナ指向方向の予測値の誤
差を補償することができ、これによって地上局のアンテ
ナ制御パラメータ計算の負担を軽減できる衛星間アンテ
ナ指向装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、静止衛星に搭載され、そのアンテナを周
回衛星に指向させる衛星間アンテナ指向装置において、
地上から送信される前記周回衛星に対するアンテナ制御
パラメータを受信する第1の受信装置と、この第1の受
信装置で受信されたパラメータに基づいて前記周回衛星
へのアンテナ指向方向の予測値を計算する指向方向予測
手段と、この手段で計算された予測値に基づいてアンテ
ナ駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、この手段で
生成されたアンテナ駆動信号に基づいて前記アンテナの
指向方向を駆動制御するアンテナ駆動装置と、前記アン
テナを通じて周回衛星からの信号を受信する第2の受信
装置と、この第2の受信装置の受信信号から前記アンテ
ナが指向すべき方向と実際の指向方向との誤差を求め、
この誤差情報に基づいて前記アンテナ駆動信号を補正す
る駆動信号補正手段と、前記周回衛星の1可視期間に前
記誤差情報を蓄積し、その蓄積情報に基づいて前記指向
方向予測手段の次の可視期間における予測値計算を修正
することにより、前記予測値の誤差を補償する予測値補
償手段とを具備して構成される。
【0008】あるいは、周回衛星に搭載され、そのアン
テナを静止衛星に指向させる衛星間アンテナ指向装置に
おいて、地上から送信される前記静止衛星に対するアン
テナ制御パラメータを受信する第1の受信装置と、この
第1の受信装置で受信されたパラメータに基づいて前記
静止衛星へのアンテナ指向方向の予測値を計算する指向
方向予測手段と、この手段で計算された予測値に基づい
てアンテナ駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、こ
の手段で生成されたアンテナ駆動信号に基づいて前記ア
ンテナの指向方向を駆動制御するアンテナ駆動装置と、
前記アンテナを通じて静止衛星からの信号を受信する第
2の受信装置と、この第2の受信装置の受信信号から前
記アンテナが指向すべき方向と実際の指向方向との誤差
を求め、この誤差情報に基づいて前記アンテナ駆動信号
を補正する駆動信号補正手段と、前記静止衛星の1可視
期間に前記誤差情報を蓄積し、その蓄積情報に基づいて
前記指向方向予測手段の次の可視期間における予測値計
算を修正することにより、前記予測値の誤差を補償する
予測値補償手段とを具備して構成される。
【0009】
【作用】上記構成による衛星間アンテナ指向装置では、
自動追尾でアンテナ指向方向の予測値1可視期間におけ
る自動追尾に用いた誤差情報を蓄積しておき、その蓄積
情報に基づいて次の可視期間における予測値計算を修正
し、これによって予測値の誤差を補償する。このように
、衛星側で予測値の誤差を補償すれば、地上局でのパラ
メータ計算は軽減される。
【0010】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図1及び図2を
参照して詳細に説明する。
【0011】図2はこの発明が適用される衛星通信の運
用形態を示すもので、Aは地球、Bは静止衛星、Cは中
高度周回衛星、Dは衛星B,Cを管理する第1の地上局
、Eは第1の地上局Dの裏側で周回衛星Cを管理する第
2の地上局である。静止衛星Bは第1の地上局D上空の
静止軌道a上にある。周回衛星Cは周回軌道b上を一定
速度で回っている。図中斜線で示す範囲は静止衛星Bか
ら周回衛星Cが見えない範囲(不可視帯)である。
【0012】静止衛星Bは第1の地上局Dと互いに専用
のアンテナによって常に通信可能状態にある。周回衛星
Cは地球方向に向けられたアンテナによって、特定領域
(各地上局近傍)で第1、第2の地上局D,Eと通信可
能となる。ここでは説明を簡単にするため、例として周
回衛星Cは地球上の様子をとらえ、その情報を静止衛星
Bを介して第1の地上局Dに伝送するものとする。但し
、地球裏側の不可視帯では、その情報をストックしてお
き、可視範囲に入ってから静止衛星Bに伝送する。
【0013】第1の地上局Dでは、周回衛星の軌道、飛
翔速度等からアンテナ制御パラメータを時々刻々と計算
し、これを静止衛星Bに送る。静止衛星Bでは、地上局
Dからそのパラメータを受け取り、そのパラメータに基
づいてアンテナ指向方向を計算し、その計算値に基づい
てアンテナを駆動して周回衛星Cへ指向させる。さらに
、周回衛星Cからの受信信号からアンテナが指向すべき
方向との実際の指向方向との誤差を求め、この誤差情報
に基づいて前記アンテナ指向方向を補正する。これによ
って、静止衛星Bのアンテナは周回衛星Cを自動追尾す
るようなる。このことは周回衛星C側でも同様であり、
各地上局D,Eからアンテナ制御パラメータを受け取り
、このパラメータに基づいてアンテナ指向方向を制御す
る。
【0014】上記運用形態において、静止衛星Bと周回
衛星Cとの衛星間通信は重要であり、可視範囲での通信
時間を少しでも長くなるようにしなければならない。そ
のためには、周回衛星Cが可視範囲に入ってから各衛星
B,Cのアンテナが完全に向き合うまでの時間を極力短
くする必要がある。そこで、この発明では、衛星(ここ
では静止衛星Bとする)の衛星間アンテナ指向装置を図
1に示すように構成する。図1において、1は衛星本体
、2は第1の地上局Dと通信し合うための第1のアンテ
ナ、3は相手の周回衛星Cと通信し合うための第2のア
ンテナである。
【0015】地上から送信される周回衛星Cに対するア
ンテナ制御パラメータは、第1のアンテナ2を介して第
1の受信機4で受信される。この第1の受信機4で受信
されたパラメータは指向方向計算機5に送られる。この
計算機5は入力パラメータに基づいて周回衛星Cへのア
ンテナ指向方向の予測値を計算するもので、この予測値
は駆動信号生成回路6に供給される。この回路6は入力
した予測値に基づいてアンテナ駆動信号を生成するもの
で、ここで生成されたアンテナ駆動信号はアンテナ駆動
装置7に送られる。このアンテナ駆動装置7は入力した
アンテナ駆動信号に基づいて第2のアンテナ3の指向方
向を駆動制御するものである。これによって、第2のア
ンテナ3は予測値で指定された方向に指向される。
【0016】一方、第2の受信機8は第2のアンテナ3
でとらえた周回衛星Cからの電波を受信してその情報を
抽出すると共に、受信レベルを検出するもので、この受
信レベル情報は駆動信号補正回路9に送られる。この駆
動信号補正回路9は入力受信レベルが最大となるように
駆動信号生成回路6で生成されるアンテナ駆動信号を補
正するものである。これによって、第2のアンテナの周
回衛星Cに対する自動追尾が行われる。
【0017】上記駆動信号補正回路9の補正量はアンテ
ナ指向方向の誤差として、可視期間中、記憶部10に蓄
積される。この記憶部10の蓄積誤差情報は、不可視帯
に入ったときに読み出され、指向方向計算機5に送られ
る。この指向方向計算機5は蓄積誤差の平均をとり、こ
の平均値をもとに次の可視期間における予測値計算の修
正を行う。これによって、予測値の誤差が補償される。
【0018】すなわち、上記構成による衛星間アンテナ
指向装置は、可視期間に自動追尾に供されていた補正量
をアンテナ指向誤差として蓄積しておき、不可視期間に
その蓄積誤差を利用して、その平均値をもとに予測値計
算を修正する。予測値計算の修正手段としては、制御パ
ラメータを修正するか、あるいは予測値計算後に修正値
を加減算すればよい。したがって、上記の衛星間アンテ
ナ指向装置を用いれば、衛星側で予測値の誤差を補償し
ているので、地上局でのパラメータ計算を軽減すること
ができる。
【0019】尚、上記実施例では静止衛星側にこの発明
に係る衛星間アンテナ指向装置を用いた場合について説
明したが、周回衛星側に用いても同様に実施可能である
。このため、その詳細な説明は省略する。また、静止衛
星、周回衛星の両方に同指向装置を用いるようにすれば
、可視範囲に入った直前の相手衛星の捕捉精度を向上さ
せることができる。
【0020】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、衛星側
でアンテナ指向方向の予測値の誤差を補償することがで
き、これによって地上局のアンテナ制御パラメータ計算
の負担を軽減できる衛星間アンテナ指向装置を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る衛星間アンテナ指向装置の一実
施例を示すブロック図。
【図2】上記この発明が適用される衛星通信の運用形態
を示す概念図。
【符号の説明】
A…地球、B…静止衛星、C…中高度周回衛星、D…第
1の地上局、E…第2の地上局、a…静止軌道、b…周
回軌道、1…衛星本体、2…第1のアンテナ、3…第2
のアンテナ、4…第1の受信機、5…指向方向計算機、
6…駆動信号生成回路、7…アンテナ駆動装置、8…第
2の受信機、9…駆動信号補正回路、10…記憶部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  静止衛星に搭載され、そのアンテナを
    周回衛星に指向させる衛星間アンテナ指向装置において
    、地上から送信される前記周回衛星に対するアンテナ制
    御パラメータを受信する第1の受信装置と、この第1の
    受信装置で受信されたパラメータに基づいて前記周回衛
    星へのアンテナ指向方向の予測値を計算する指向方向予
    測手段と、この手段で計算された予測値に基づいてアン
    テナ駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、この手段
    で生成されたアンテナ駆動信号に基づいて前記アンテナ
    の指向方向を駆動制御するアンテナ駆動装置と、前記ア
    ンテナを通じて周回衛星からの信号を受信する第2の受
    信装置と、この第2の受信装置の受信信号から前記アン
    テナが指向すべき方向と実際の指向方向との誤差を求め
    、この誤差情報に基づいて前記アンテナ駆動信号を補正
    する駆動信号補正手段と、前記周回衛星の1可視期間に
    前記誤差情報を蓄積し、その蓄積情報に基づいて前記指
    向方向予測手段の次の可視期間における予測値計算を修
    正することにより、前記予測値の誤差を補償する予測値
    補償手段とを具備する衛星間アンテナ指向装置。
  2. 【請求項2】  周回衛星に搭載され、そのアンテナを
    静止衛星に指向させる衛星間アンテナ指向装置において
    、地上から送信される前記静止衛星に対するアンテナ制
    御パラメータを受信する第1の受信装置と、この第1の
    受信装置で受信されたパラメータに基づいて前記静止衛
    星へのアンテナ指向方向の予測値を計算する指向方向予
    測手段と、この手段で計算された予測値に基づいてアン
    テナ駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、この手段
    で生成されたアンテナ駆動信号に基づいて前記アンテナ
    の指向方向を駆動制御するアンテナ駆動装置と、前記ア
    ンテナを通じて静止衛星からの信号を受信する第2の受
    信装置と、この第2の受信装置の受信信号から前記アン
    テナが指向すべき方向と実際の指向方向との誤差を求め
    、この誤差情報に基づいて前記アンテナ駆動信号を補正
    する駆動信号補正手段と、前記静止衛星の1可視期間に
    前記誤差情報を蓄積し、その蓄積情報に基づいて前記指
    向方向予測手段の次の可視期間における予測値計算を修
    正することにより、前記予測値の誤差を補償する予測値
    補償手段とを具備する衛星間アンテナ指向装置。
JP3051355A 1991-03-15 1991-03-15 衛星間アンテナ指向装置 Expired - Lifetime JP2980390B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7567779B2 (en) 1993-07-30 2009-07-28 International Multi-Media Corporation Sub-orbital, high altitude communications system
US7844218B2 (en) 1993-07-30 2010-11-30 International Multi-Media Corporation Sub-orbital, high altitude communications system
US8483120B2 (en) 1993-07-30 2013-07-09 Sherwin I. Seligsohn High efficiency sub-orbital high altitude telecommunications system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7844218B2 (en) 1993-07-30 2010-11-30 International Multi-Media Corporation Sub-orbital, high altitude communications system
US8483120B2 (en) 1993-07-30 2013-07-09 Sherwin I. Seligsohn High efficiency sub-orbital high altitude telecommunications system

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