JPH06284061A - 宇宙機間通信用アンテナ指向制御装置 - Google Patents
宇宙機間通信用アンテナ指向制御装置Info
- Publication number
- JPH06284061A JPH06284061A JP5069958A JP6995893A JPH06284061A JP H06284061 A JPH06284061 A JP H06284061A JP 5069958 A JP5069958 A JP 5069958A JP 6995893 A JP6995893 A JP 6995893A JP H06284061 A JPH06284061 A JP H06284061A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- command value
- bias error
- pointing
- value
- 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
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 定常運用における一時的な通信回線のダウン
の際に、アンテナを正確に相手側の宇宙機の方向に指向
させ、確実な通信回復の実現を可能とする宇宙機間通信
用アンテナ指向制御装置を得る。 【構成】 バイアス誤差推定部２４にて、角度センサ７
より出力される回転角信号１６との比較によりアンテナ
指向方向指令値１９のバイアス誤差推定値２２を算出す
る。一時的な通信回線のダウンの際、上記バイアス誤差
推定値２２により補正を加えた補正後指向方向指令値２
３を基準としてアンテナ駆動制御を行う。
の際に、アンテナを正確に相手側の宇宙機の方向に指向
させ、確実な通信回復の実現を可能とする宇宙機間通信
用アンテナ指向制御装置を得る。 【構成】 バイアス誤差推定部２４にて、角度センサ７
より出力される回転角信号１６との比較によりアンテナ
指向方向指令値１９のバイアス誤差推定値２２を算出す
る。一時的な通信回線のダウンの際、上記バイアス誤差
推定値２２により補正を加えた補正後指向方向指令値２
３を基準としてアンテナ駆動制御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、地球観測機やロボッ
ト実験機の様に高速データ通信を必要とする宇宙機に搭
載され、宇宙機相互間の通信に用いられるアンテナに関
し、さらに詳しくはこれらアンテナの指向制御を行うア
ンテナ指向制御装置に関連するものである。
ト実験機の様に高速データ通信を必要とする宇宙機に搭
載され、宇宙機相互間の通信に用いられるアンテナに関
し、さらに詳しくはこれらアンテナの指向制御を行うア
ンテナ指向制御装置に関連するものである。
【０００２】
【従来の技術】まず、上記アンテナを使用した宇宙機間
の通信について図５を用いて説明する。図５において１
ａ、１ｂは宇宙空間の異なる軌道上を航行する宇宙機で
あって、それらには相互間のデータ通信を行うためのア
ンテナ２ａ、２ｂが搭載されている。アンテナ２ａ、２
ｂは伝送距離が大きい等の理由から非常に大きな形状を
有しており、さらにビーム幅の狭い、指向性の強い特性
を有している。高速に相対移動する宇宙機間でデータ通
信を連続的に行うために、上記アンテナを高精度に追
尾、指向させる宇宙機間通信用アンテナ制御装置３が上
記アンテナに取付けられている。上記アンテナ制御装置
３の内部には、通信ビームの到来方向を検出する追尾セ
ンサ４と、宇宙機本体に固定されたアンテナ支持用ブー
ム５と上記アンテナ間に取付けられアンテナ駆動を行う
アンテナ駆動機構６と、上記アンテナ駆動機構６に取付
けられ駆動角度を検出する角度センサ７とアンテナ駆動
機構６に対しアンテナ駆動指令を発生するアンテナ制御
電子回路８とを備えている。図６は従来の宇宙機間通信
用アンテナ指向制御装置の一例を示すブロック図であ
る。図において２はデータ通信を行うためのアンテナ、
４は通信ビームを受信することで受信ステータス１４及
びアンテナ指向方向の誤差を表わす追尾誤差信号１５を
出力する追尾センサ、６はアンテナ駆動信号２０に従い
アンテナ２ａを動かすアンテナ駆動機構、７は回転角信
号１６を出力する角度センサ、８はアンテナ制御電子回
路、９は上記追尾誤差信号１５からアンテナの指向方向
指令値１７を算出する誤差信号処理部、１０は２つの宇
宙機の軌道位置を予測し軌道データ１８を出力する軌道
伝播部、１１は軌道データ１８から相手側の宇宙機の相
対角計算を行い、アンテナの指向方向指令値１９を算出
する相対角計算部、１２はスイッチ１３において受信ス
テータス１４に基づき選択された指向方向指令値２０と
回転角信号１６とを入力しアンテナ駆動信号２１を出力
するサーボ制御部である。
の通信について図５を用いて説明する。図５において１
ａ、１ｂは宇宙空間の異なる軌道上を航行する宇宙機で
あって、それらには相互間のデータ通信を行うためのア
ンテナ２ａ、２ｂが搭載されている。アンテナ２ａ、２
ｂは伝送距離が大きい等の理由から非常に大きな形状を
有しており、さらにビーム幅の狭い、指向性の強い特性
を有している。高速に相対移動する宇宙機間でデータ通
信を連続的に行うために、上記アンテナを高精度に追
尾、指向させる宇宙機間通信用アンテナ制御装置３が上
記アンテナに取付けられている。上記アンテナ制御装置
３の内部には、通信ビームの到来方向を検出する追尾セ
ンサ４と、宇宙機本体に固定されたアンテナ支持用ブー
ム５と上記アンテナ間に取付けられアンテナ駆動を行う
アンテナ駆動機構６と、上記アンテナ駆動機構６に取付
けられ駆動角度を検出する角度センサ７とアンテナ駆動
機構６に対しアンテナ駆動指令を発生するアンテナ制御
電子回路８とを備えている。図６は従来の宇宙機間通信
用アンテナ指向制御装置の一例を示すブロック図であ
る。図において２はデータ通信を行うためのアンテナ、
４は通信ビームを受信することで受信ステータス１４及
びアンテナ指向方向の誤差を表わす追尾誤差信号１５を
出力する追尾センサ、６はアンテナ駆動信号２０に従い
アンテナ２ａを動かすアンテナ駆動機構、７は回転角信
号１６を出力する角度センサ、８はアンテナ制御電子回
路、９は上記追尾誤差信号１５からアンテナの指向方向
指令値１７を算出する誤差信号処理部、１０は２つの宇
宙機の軌道位置を予測し軌道データ１８を出力する軌道
伝播部、１１は軌道データ１８から相手側の宇宙機の相
対角計算を行い、アンテナの指向方向指令値１９を算出
する相対角計算部、１２はスイッチ１３において受信ス
テータス１４に基づき選択された指向方向指令値２０と
回転角信号１６とを入力しアンテナ駆動信号２１を出力
するサーボ制御部である。
【０００３】次に動作について説明する。まず宇宙機間
通信アンテナの指向制御の基本的な動作について説明す
る。アンテナ指向制御の基本動作はアンテナ制御電子回
路にて管理され、通信の状態に応じて２種類の動作モー
ドを使い分ける。 （１）モード１ アンテナ制御電子回路において二つの宇宙機の軌道位置
予測より相対方位角を算出し、角度センサ出力をこの相
対方位角に合わせる様にアンテナ駆動を行う。初期捕捉
時等データ通信が確立していない状況において使用され
るモード。 （２）モード２ 追尾センサからの追尾誤差信号に基づき、追尾誤差をゼ
ロにする様にアンテナ駆動を行う。アンテナ追尾時等デ
ータ通信が確立している状況において使用されるモー
ド。
通信アンテナの指向制御の基本的な動作について説明す
る。アンテナ指向制御の基本動作はアンテナ制御電子回
路にて管理され、通信の状態に応じて２種類の動作モー
ドを使い分ける。 （１）モード１ アンテナ制御電子回路において二つの宇宙機の軌道位置
予測より相対方位角を算出し、角度センサ出力をこの相
対方位角に合わせる様にアンテナ駆動を行う。初期捕捉
時等データ通信が確立していない状況において使用され
るモード。 （２）モード２ 追尾センサからの追尾誤差信号に基づき、追尾誤差をゼ
ロにする様にアンテナ駆動を行う。アンテナ追尾時等デ
ータ通信が確立している状況において使用されるモー
ド。
【０００４】次に図６に従って具体的に動作を説明す
る。データ通信が確立しているモード２使用時には、追
尾センサ４は相手側の宇宙機からの通信ビームを受け、
その電波強度分布から追尾誤差を検出し追尾誤差信号１
５を出力する。誤差信号処理部９は、この追尾誤差信号
１５からアジマス／エレベーションと呼ばれるアンテナ
駆動機構の二つの回軸軸に対する指向方向指令値１７を
生成する。スイッチ１３は動作モードに応じて入力信号
を切り換えるスイッチで、上記追尾センサ４からの受信
ステータス１５がデータ通信状態時すなわちモード２使
用時には、上記指向方向指令値１７を選択する。サーボ
制御部１２はスイッチ１３にて選択された指向方向指令
値２０を受け、アンテナ駆動機構６のアジマス／エレベ
ーション軸を上記指向方向指令値２０に合わせる様にア
ンテナ駆動信号２１を出力し、アンテナ制御を行う。モ
ード２使用時には、この様にしてアンテナ追尾／指向制
御を行い、連続的なデータ通信を可能としている。他方
データ通信が確立していないモード１使用時には、追尾
センサ４からの追尾誤差信号１５は得られず、モード１
とは別な方法によりアンテナの指向方向指令値を生成す
る。軌道伝播部１０は、予め設定されている二つの宇宙
機の初期軌道情報を基に軌道伝播計算を行い現在の宇宙
機の予測位置を算出し、軌道データ１８を出力する。相
対角計算部１１は、この軌道データ１８から相手側の宇
宙機の相対方向角を算出し、アンテナ駆動機構６のアジ
マス／エレベーション軸に対する指向方向指令値１９を
出力する。スイッチ１３はモード１時には上記指向方向
指令値１９を選択する。サーボ制御部１２は、選択され
た指向方向指令値２０を受け、アンテナ駆動機構６のア
ジマス／エレベーション軸に取り付けられた角度センサ
７から出力される回転角信号１６を上記指令値２０に一
致させる様にアンテナ駆動信号２１を出力し、アンテナ
制御を行う。モード１使用時にはこの様にしてアンテナ
追尾／指向制御を行うが、モード２に比べアンテナ指向
精度は劣る。すなわち、宇宙機１ａの姿勢誤差、アンテ
ナ２ａやアンテナ支持用ブーム５等の取付けアライメン
ト誤差や熱変形誤差等に起因するバイアス誤差が存在す
る場合、モード２使用時には追尾センサ４によりこのバ
イアス誤差を検出し補償することが可能であるのに対
し、モード１使用時にはこのバイアス誤差がアンテナ指
向誤差として残留する。従ってデータ通信を行う定常運
用中は、原則的にモード２を使用する。ただし宇宙機姿
勢変動の急変や通信機器の瞬時異常等により通信回線が
ダウンした場合にはモード１に移行し、通信回線が回復
するまでモード１を継続する。
る。データ通信が確立しているモード２使用時には、追
尾センサ４は相手側の宇宙機からの通信ビームを受け、
その電波強度分布から追尾誤差を検出し追尾誤差信号１
５を出力する。誤差信号処理部９は、この追尾誤差信号
１５からアジマス／エレベーションと呼ばれるアンテナ
駆動機構の二つの回軸軸に対する指向方向指令値１７を
生成する。スイッチ１３は動作モードに応じて入力信号
を切り換えるスイッチで、上記追尾センサ４からの受信
ステータス１５がデータ通信状態時すなわちモード２使
用時には、上記指向方向指令値１７を選択する。サーボ
制御部１２はスイッチ１３にて選択された指向方向指令
値２０を受け、アンテナ駆動機構６のアジマス／エレベ
ーション軸を上記指向方向指令値２０に合わせる様にア
ンテナ駆動信号２１を出力し、アンテナ制御を行う。モ
ード２使用時には、この様にしてアンテナ追尾／指向制
御を行い、連続的なデータ通信を可能としている。他方
データ通信が確立していないモード１使用時には、追尾
センサ４からの追尾誤差信号１５は得られず、モード１
とは別な方法によりアンテナの指向方向指令値を生成す
る。軌道伝播部１０は、予め設定されている二つの宇宙
機の初期軌道情報を基に軌道伝播計算を行い現在の宇宙
機の予測位置を算出し、軌道データ１８を出力する。相
対角計算部１１は、この軌道データ１８から相手側の宇
宙機の相対方向角を算出し、アンテナ駆動機構６のアジ
マス／エレベーション軸に対する指向方向指令値１９を
出力する。スイッチ１３はモード１時には上記指向方向
指令値１９を選択する。サーボ制御部１２は、選択され
た指向方向指令値２０を受け、アンテナ駆動機構６のア
ジマス／エレベーション軸に取り付けられた角度センサ
７から出力される回転角信号１６を上記指令値２０に一
致させる様にアンテナ駆動信号２１を出力し、アンテナ
制御を行う。モード１使用時にはこの様にしてアンテナ
追尾／指向制御を行うが、モード２に比べアンテナ指向
精度は劣る。すなわち、宇宙機１ａの姿勢誤差、アンテ
ナ２ａやアンテナ支持用ブーム５等の取付けアライメン
ト誤差や熱変形誤差等に起因するバイアス誤差が存在す
る場合、モード２使用時には追尾センサ４によりこのバ
イアス誤差を検出し補償することが可能であるのに対
し、モード１使用時にはこのバイアス誤差がアンテナ指
向誤差として残留する。従ってデータ通信を行う定常運
用中は、原則的にモード２を使用する。ただし宇宙機姿
勢変動の急変や通信機器の瞬時異常等により通信回線が
ダウンした場合にはモード１に移行し、通信回線が回復
するまでモード１を継続する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の宇宙機間通信用
アンテナ指向制御装置は以上のように構成されているの
で、宇宙機姿勢誤差、アンテナやアンテナ支持用ブーム
等の取付けアライメント誤差や熱変形誤差等に起因する
バイアス誤差が大きい場合、定常運用中に通信回線が一
時的にダウンした際に、アンテナを相手側の宇宙機の方
向に正確に指向できず、最悪、電波の再受信が不可能
で、通信回復が実現できないなどの問題があった。
アンテナ指向制御装置は以上のように構成されているの
で、宇宙機姿勢誤差、アンテナやアンテナ支持用ブーム
等の取付けアライメント誤差や熱変形誤差等に起因する
バイアス誤差が大きい場合、定常運用中に通信回線が一
時的にダウンした際に、アンテナを相手側の宇宙機の方
向に正確に指向できず、最悪、電波の再受信が不可能
で、通信回復が実現できないなどの問題があった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、定常運用における一時的な通信回
線のダウンに際して上記の様なバイアス誤差が存在する
場合にも確実に通信回復が実現できる宇宙機間通信用ア
ンテナ指向制御装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、定常運用における一時的な通信回
線のダウンに際して上記の様なバイアス誤差が存在する
場合にも確実に通信回復が実現できる宇宙機間通信用ア
ンテナ指向制御装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る宇宙機間
通信用アンテナ指向制御装置は、バイアス誤差推定部ま
たはバイアス誤差モデル計算部を具備することで、通信
回線の一時的なダウンの際に、このバイアス誤差推定部
またはバイアス誤差モデル計算部から出力されるバイア
ス誤差推定値を利用して指向方向指令値に対し補正を加
え、アンテナ駆動制御を実施する手段を設けたものであ
る。
通信用アンテナ指向制御装置は、バイアス誤差推定部ま
たはバイアス誤差モデル計算部を具備することで、通信
回線の一時的なダウンの際に、このバイアス誤差推定部
またはバイアス誤差モデル計算部から出力されるバイア
ス誤差推定値を利用して指向方向指令値に対し補正を加
え、アンテナ駆動制御を実施する手段を設けたものであ
る。
【０００８】
【作用】この発明における宇宙機間通信用アンテナ指向
制御装置は、一時的な通信回線のダウンの際に、バイア
ス誤差推定部またはバイアス誤差モデル計算部から出力
されるバイアス誤差推定値を用いてアンテナの指向方向
指令値または回転角信号を補正し、アンテナ駆動制御を
行うので、アンテナを相手側の宇宙機の方向に継続的に
指向でき、通信回復が確実に実現できる。
制御装置は、一時的な通信回線のダウンの際に、バイア
ス誤差推定部またはバイアス誤差モデル計算部から出力
されるバイアス誤差推定値を用いてアンテナの指向方向
指令値または回転角信号を補正し、アンテナ駆動制御を
行うので、アンテナを相手側の宇宙機の方向に継続的に
指向でき、通信回復が確実に実現できる。
【０００９】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１において、２４はアンテナの指向
方向指令値１９を角度センサ７の出力である回転角信号
１６と比較し、指令値バイアス誤差推定値２２を出力す
るバイアス誤差推定部、２４は指向方向指令値１９から
上記バイアス誤差推定値２２を減算し、補正後指向方向
指令値２３を出力する減算器である。
ついて説明する。図１において、２４はアンテナの指向
方向指令値１９を角度センサ７の出力である回転角信号
１６と比較し、指令値バイアス誤差推定値２２を出力す
るバイアス誤差推定部、２４は指向方向指令値１９から
上記バイアス誤差推定値２２を減算し、補正後指向方向
指令値２３を出力する減算器である。
【００１０】上記のように構成された宇宙機間通信用ア
ンテナ指向制御装置の動作を図１を参照しながら説明す
る。宇宙機姿勢誤差、アンテナやアンテナ支持用ブーム
等のアライメント誤差や熱変形誤差等に起因するバイア
ス誤差は一定値または長周期変動成分を有する。このバ
イアス誤差を推定するために、バイアス誤差推定部２４
を具備する。データ通信が確立している定常運用時モー
ド２において従来の一実施例と同様に追尾センサ４の出
力する追尾誤差信号１５を基準に算出した指向方向指令
値１７に従いアンテナ駆動制御を実施する。その際、相
対角計算部１１より出力される指向方向指令値１９と角
度センサ７より出力される回転角信号１６とを比較する
ことで、バイアス誤差推定部２４は上記のバイアス誤差
を推定し指令値バイアス誤差推定値２２を出力する。上
記指向方向指令値１９は、減算器２５にて指令値バイア
ス誤差推定値２２により補正が加えられ、補正後指向方
向指令値２３が生成される。一時的な通信回線のダウン
が発生し動作モードがモード１に移行するとスイッチ１
３は上記補正後指向方向指令値２３を選択し、これに基
づきアンテナ駆動制御が行われる。この様にしてモード
１においても問題となるバイアス誤差を補償することに
よりモード２使用時と同等に正確に相手側の宇宙機を追
尾指向でき、確実な通信回復が実現可能である。なお、
バイアス誤差推定部２４は通信回線ダウン中には指令値
バイアス誤差推定値２２の更新を中断するが、バイアス
誤差の長周期性より考えて比較的長期の回線ダウンに対
しても上記指令値バイアス誤差推定値の有効性は保存さ
れ、確実な回線回復を可能としている。
ンテナ指向制御装置の動作を図１を参照しながら説明す
る。宇宙機姿勢誤差、アンテナやアンテナ支持用ブーム
等のアライメント誤差や熱変形誤差等に起因するバイア
ス誤差は一定値または長周期変動成分を有する。このバ
イアス誤差を推定するために、バイアス誤差推定部２４
を具備する。データ通信が確立している定常運用時モー
ド２において従来の一実施例と同様に追尾センサ４の出
力する追尾誤差信号１５を基準に算出した指向方向指令
値１７に従いアンテナ駆動制御を実施する。その際、相
対角計算部１１より出力される指向方向指令値１９と角
度センサ７より出力される回転角信号１６とを比較する
ことで、バイアス誤差推定部２４は上記のバイアス誤差
を推定し指令値バイアス誤差推定値２２を出力する。上
記指向方向指令値１９は、減算器２５にて指令値バイア
ス誤差推定値２２により補正が加えられ、補正後指向方
向指令値２３が生成される。一時的な通信回線のダウン
が発生し動作モードがモード１に移行するとスイッチ１
３は上記補正後指向方向指令値２３を選択し、これに基
づきアンテナ駆動制御が行われる。この様にしてモード
１においても問題となるバイアス誤差を補償することに
よりモード２使用時と同等に正確に相手側の宇宙機を追
尾指向でき、確実な通信回復が実現可能である。なお、
バイアス誤差推定部２４は通信回線ダウン中には指令値
バイアス誤差推定値２２の更新を中断するが、バイアス
誤差の長周期性より考えて比較的長期の回線ダウンに対
しても上記指令値バイアス誤差推定値の有効性は保存さ
れ、確実な回線回復を可能としている。
【００１１】実施例２．上記実施例１では、アンテナの
指向方向指令値１９に対してバイアス誤差補正を行うた
めにバイアス誤差推定部２４を設けたものを示したが、
バイアス誤差モデル計算部２６を設けても実施例１と同
じ効果を達成できる。図２はこの発明を実施した宇宙機
間通信用アンテナ指向制御装置の構成図である。図中、
２ａ、４、６〜２１、２３、２５は図１と同じである。
２６は軌道データ１８からバイアス誤差モデルを用いて
アンテナの指向方向指令値１９に対する指令値バイアス
誤差推定値２７を出力するバイアス誤差モデル計算部で
ある。
指向方向指令値１９に対してバイアス誤差補正を行うた
めにバイアス誤差推定部２４を設けたものを示したが、
バイアス誤差モデル計算部２６を設けても実施例１と同
じ効果を達成できる。図２はこの発明を実施した宇宙機
間通信用アンテナ指向制御装置の構成図である。図中、
２ａ、４、６〜２１、２３、２５は図１と同じである。
２６は軌道データ１８からバイアス誤差モデルを用いて
アンテナの指向方向指令値１９に対する指令値バイアス
誤差推定値２７を出力するバイアス誤差モデル計算部で
ある。
【００１２】次に動作について説明する。先にも示した
様にモード１使用時にアンテナ指向誤差を生成するバイ
アス誤差は一定値または長周期変動成分を有する誤差
で、その誤差の発生源から考えて、宇宙機の軌道情報を
状態変数とした誤差モデルで近似できる。特に宇宙機姿
勢誤差の支配要因である地球センサバイアス誤差やアン
テナ、アンテナ支持用ブームの熱変形誤差はその変動を
軌道一周を周期としたフーリエ級数等の関数で近似でき
る。バイアス誤差モデル計算部２６は、上記に示した誤
差モデルを使用し、軌道データ１８を入力に指令値バイ
アス誤差推定値２７を出力する。上記指向方向指令値１
９は、減算器２５にて指令値バイアス誤差推定値２７に
より補正が加えられ、補正後指向方向指令値２３が生成
される。一時的な通信回線のダウンが発生した際、スイ
ッチ１３は上記補正後指向方向指令値２３を選択し、こ
れに基づきアンテナの駆動制御が行われるので、正確な
宇宙機追尾が継続でき確実な通信回復を実現できる。
様にモード１使用時にアンテナ指向誤差を生成するバイ
アス誤差は一定値または長周期変動成分を有する誤差
で、その誤差の発生源から考えて、宇宙機の軌道情報を
状態変数とした誤差モデルで近似できる。特に宇宙機姿
勢誤差の支配要因である地球センサバイアス誤差やアン
テナ、アンテナ支持用ブームの熱変形誤差はその変動を
軌道一周を周期としたフーリエ級数等の関数で近似でき
る。バイアス誤差モデル計算部２６は、上記に示した誤
差モデルを使用し、軌道データ１８を入力に指令値バイ
アス誤差推定値２７を出力する。上記指向方向指令値１
９は、減算器２５にて指令値バイアス誤差推定値２７に
より補正が加えられ、補正後指向方向指令値２３が生成
される。一時的な通信回線のダウンが発生した際、スイ
ッチ１３は上記補正後指向方向指令値２３を選択し、こ
れに基づきアンテナの駆動制御が行われるので、正確な
宇宙機追尾が継続でき確実な通信回復を実現できる。
【００１３】実施例３．また、図３に示す様に、アンテ
ナの指向方向指令値１９に対してバイアス誤差モデル計
算部２６より出力される指令値バイアス誤差推定値２７
を減算し補正を加えた後、バイアス誤差推定部２４にお
いて回転角信号１６との比較によりその残差を推定し、
この指令値バイアス誤差残差推定値２９をさらに減算し
て補正を加え、補正後指向方向指令値２３を生成するこ
とにより、上記実施例２と同じ効果を達成できる。図
中、２ａ、４、６〜２１、２３、２５〜２７は図２と同
じである。２４は指令値バイアス誤差推定値２７により
補正を加えられた補正後指向方向指令値２８と回転角信
号１６とを比較し、指令値バイアス誤差残差推定値２９
を出力するバイアス誤差推定部である。
ナの指向方向指令値１９に対してバイアス誤差モデル計
算部２６より出力される指令値バイアス誤差推定値２７
を減算し補正を加えた後、バイアス誤差推定部２４にお
いて回転角信号１６との比較によりその残差を推定し、
この指令値バイアス誤差残差推定値２９をさらに減算し
て補正を加え、補正後指向方向指令値２３を生成するこ
とにより、上記実施例２と同じ効果を達成できる。図
中、２ａ、４、６〜２１、２３、２５〜２７は図２と同
じである。２４は指令値バイアス誤差推定値２７により
補正を加えられた補正後指向方向指令値２８と回転角信
号１６とを比較し、指令値バイアス誤差残差推定値２９
を出力するバイアス誤差推定部である。
【００１４】実施例４．また、図４に示す様に、バイア
ス誤差モデル計算部２６より出力される指令値バイアス
誤差推定値２７を、アンテナの指向方向指令値１９に減
算するかわりに、回転角信号１６に加算し補正を加える
ことで、上記実施例２と同じ効果を達成できる。図中、
２ａ、４、６〜２１、２６、２７は図２と同じである。
３１は指令値バイアス誤差推定値２７と回転角信号１６
とを加算し、補正後回転角信号３０を出力する加算器で
ある。
ス誤差モデル計算部２６より出力される指令値バイアス
誤差推定値２７を、アンテナの指向方向指令値１９に減
算するかわりに、回転角信号１６に加算し補正を加える
ことで、上記実施例２と同じ効果を達成できる。図中、
２ａ、４、６〜２１、２６、２７は図２と同じである。
３１は指令値バイアス誤差推定値２７と回転角信号１６
とを加算し、補正後回転角信号３０を出力する加算器で
ある。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば一時的
な通信回線のダウンの際に、バイアス誤差推定部または
バイアス誤差モデル計算部から出力されるバイアス誤差
推定値を用いてアンテナの指向方向指令値に対して補正
を加える様に構成したので、アンテナの指向精度が高
く、通信回復が確実に実現できる装置を得ることができ
る。
な通信回線のダウンの際に、バイアス誤差推定部または
バイアス誤差モデル計算部から出力されるバイアス誤差
推定値を用いてアンテナの指向方向指令値に対して補正
を加える様に構成したので、アンテナの指向精度が高
く、通信回復が確実に実現できる装置を得ることができ
る。
【図１】この発明の実施例１による宇宙機間通信用アン
テナ指向制御装置の構成図である。
テナ指向制御装置の構成図である。
【図２】この発明の実施例２による宇宙機間通信用アン
テナ指向制御装置の構成図である。
テナ指向制御装置の構成図である。
【図３】この発明の実施例３による宇宙機間通信用アン
テナ指向制御装置の構成図である。
テナ指向制御装置の構成図である。
【図４】この発明の実施例４による宇宙機間通信用アン
テナ指向制御装置の構成図である。
テナ指向制御装置の構成図である。
【図５】宇宙機間通信用アンテナを使用した宇宙機相互
間の通信の概念図である。
間の通信の概念図である。
【図６】従来の宇宙機間通信用アンテナ指向制御装置の
構成図である。
構成図である。
１ 宇宙機 ２ アンテナ ３ 衛星間通信用アンテナ指向制御装置 ４ 追尾センサ ５ アンテナ支持用ブーム ６ アンテナ駆動機構 ７ 角度センサ ８ アンテナ制御電子回路 ９ 誤差信号処理部 １０ 軌道伝播部 １１ 相対方位角計算部 １２ サーボ制御部 １３ スイッチ １４ 受信ステータス １５ 追尾誤差信号 １６ 回転角信号 １７ 指向方向指令値 １８ 軌道データ １９ 指向方向指令値 ２０ 指向方向指令値 ２１ アンテナ駆動信号 ２２ 指令値バイアス誤差推定値 ２３ 補正後指向方向指令値 ２４ 指令値バイアス誤差推定部 ２５ 減算器 ２６ バイアス誤差モデル計算部 ２７ 指令値バイアス誤差推定値 ２８ 補正後指向方向指令値 ２９ 指令値バイアス誤差残差推定値 ３０ 補正後回転角信号 ３１ 加算器
Claims (4)
- 【請求項１】 追尾誤差を検出する追尾センサと、角度
センサを備え、アンテナ駆動を行うアンテナ駆動機構
と、通信を行う二つの宇宙機の軌道を伝播する軌道伝播
部と、アンテナの指向方向指令値を算出する相対角計算
部と、上記指向方向指令値を上記角度センサの出力値と
比較し指令値バイアス誤差を推定するバイアス誤差推定
部と、このバイアス誤差推定値により補正を加えた指向
方向指令値、または追尾センサにて検出した追尾誤差に
基づき誤差信号処理部で算出した指向方向指令値を基準
とし、アンテナ駆動制御を行うサーボ制御部とを具備し
たことを特徴とする宇宙機間通信用アンテナ指向制御装
置。 - 【請求項２】 追尾センサと、角度センサを備えたアン
テナ駆動機構と、軌道伝播部と、アンテナの指令方向指
令値を算出する相対角計算部と、軌道伝播部が出力する
軌道データを基にバイアス誤差モデルを用いて、上記指
令値のバイアス誤差を算出するバイアス誤差モデル計算
部と、この指令値バイアス誤差推定値により補正を加え
た指向方向指令値または誤差信号処理部で算出した指向
方向指令値を基準とし、アンテナ駆動制御を行うサーボ
制御部とを具備したことを特徴とする請求項１記載の宇
宙機間通信用アンテナ指向制御装置。 - 【請求項３】 追尾センサと、角度センサを備えたアン
テナ駆動機構と、軌道伝播部と、アンテナの指令方向指
令値を算出する相対角計算部と、上記指令値のバイアス
誤差を算出するバイアス誤差モデル計算部と、この指令
値バイアス誤差推定値により補正を加えた指向方向指令
値を上記角度センサの出力値と比較しその残差を推定す
るバイアス誤差推定部と、この指令値バイアス誤差残差
推定値により補正を加えた指向方向指令値、または誤差
信号処理部で算出した指向方向指令値を基準として、ア
ンテナ駆動制御を行うサーボ制御部とを具備したことを
特徴とする請求項２記載の宇宙機間通信用アンテナ指向
制御装置。 - 【請求項４】 追尾センサと、角度センサを備えたアン
テナ駆動機構と、バイアス誤差モデル計算部と、軌道伝
播部及び相対角計算部または誤差信号処理部で算出した
アンテナの指向方向指令値を基準とし、バイアス誤差モ
デル計算部が出力する上記指令値のバイアス誤差推定値
により補正した角度センサ出力値を用いて、アンテナの
駆動制御を行うサーボ制御部とを具備したことを特徴と
する請求項２記載の宇宙機間通信用アンテナ指向制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5069958A JPH06284061A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 宇宙機間通信用アンテナ指向制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5069958A JPH06284061A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 宇宙機間通信用アンテナ指向制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06284061A true JPH06284061A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13417677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5069958A Pending JPH06284061A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 宇宙機間通信用アンテナ指向制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06284061A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6224676B1 (en) | 1998-12-02 | 2001-05-01 | Hitachi, Ltd. | Gas supply apparatus and film forming apparatus |
| JP2021526998A (ja) * | 2018-08-23 | 2021-10-11 | エアバス・ディフェンス・アンド・スペース・エスアーエス | スペースクラフト、ランチャ、およびスペースクラフトのスタック |
| KR20240078815A (ko) * | 2022-11-28 | 2024-06-04 | 한국항공우주연구원 | 저궤도 위성 및 이를 포함하는 위성 시스템과 이의 제어방법 |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP5069958A patent/JPH06284061A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6224676B1 (en) | 1998-12-02 | 2001-05-01 | Hitachi, Ltd. | Gas supply apparatus and film forming apparatus |
| JP2021526998A (ja) * | 2018-08-23 | 2021-10-11 | エアバス・ディフェンス・アンド・スペース・エスアーエス | スペースクラフト、ランチャ、およびスペースクラフトのスタック |
| KR20240078815A (ko) * | 2022-11-28 | 2024-06-04 | 한국항공우주연구원 | 저궤도 위성 및 이를 포함하는 위성 시스템과 이의 제어방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2606102B2 (ja) | 移動体搭載アンテナの追尾制御装置 | |
| JP2944408B2 (ja) | 移動体搭載アンテナの制御装置及び制御方法 | |
| US5062592A (en) | Orientation control apparatus for space vehicle | |
| JPH06284061A (ja) | 宇宙機間通信用アンテナ指向制御装置 | |
| JPH07202541A (ja) | ３軸制御空中線装置 | |
| KR19990063535A (ko) | 이동 물체의 상태 제어 장치 및 방법 | |
| JPS63271182A (ja) | アンテナビ−ム方向の自動制御装置 | |
| JP3155875B2 (ja) | 電子ビーム走査アンテナ装置 | |
| JPH09261149A (ja) | 通信用アンテナの指向制御装置 | |
| JP3142503B2 (ja) | 追尾型アンテナ装置 | |
| JPH08202453A (ja) | 位置制御装置 | |
| JP2943854B2 (ja) | アンテナ追尾制御装置及び制御方法 | |
| JP2001237629A (ja) | 衛星追尾アンテナ駆動制御方法、および衛星追尾アンテナ駆動制御装置 | |
| JPH09289413A (ja) | アンテナ指向制御装置 | |
| JP2596376B2 (ja) | アンテナの駆動制御装置 | |
| US12286247B1 (en) | High gain antenna gimbal disturbance torque estimation and rejection systems and methods | |
| JPH03125698A (ja) | 宇宙機搭載用制御装置 | |
| JP3167413B2 (ja) | アンテナ駆動装置 | |
| JP2635454B2 (ja) | アンテナ制御装置 | |
| JP3015394B2 (ja) | アンテナ追尾装置 | |
| JPH10132497A (ja) | 誘導制御装置 | |
| JP2012170004A (ja) | ３軸望遠鏡の駆動角度制御方法 | |
| JP2712861B2 (ja) | 飛しょう体の誘導制御装置 | |
| JPH11330836A (ja) | アンテナ制御装置 | |
| JPH02206778A (ja) | 宇宙航行体のアンテナ追尾装置 |