JPH063395A - 電磁環境計測装置 - Google Patents
電磁環境計測装置Info
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- JPH063395A JPH063395A JP18892992A JP18892992A JPH063395A JP H063395 A JPH063395 A JP H063395A JP 18892992 A JP18892992 A JP 18892992A JP 18892992 A JP18892992 A JP 18892992A JP H063395 A JPH063395 A JP H063395A
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- Japan
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- measurement
- electromagnetic environment
- cable
- levitation
- levitation body
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 無線送信アンテナなどの放射妨害波源周辺の
任意の空間位置における電磁環境を3次元的に計測でき
るようにする。 【構成】 電磁環境計測用アンテナ12を搭載した浮揚
体13を用いて放射妨害波源周辺を任意に空中移動さ
せ、そのアンテナ12で検出した電磁環境計測信号およ
び浮揚体13の地上移動車20からの浮揚体制御信号を
光ファイバケーブル17により伝送するように構成す
る。そして、地上側において浮揚体13に装着した位置
計測用ケーブル18を用いた計測ブロック部16aによ
りその浮揚体の空間位置を3次元的に検出し、地上側で
計測データ信号とを対応整合して作画表示する。これに
より、道路のない空間の電磁環境を3次元位置と対応付
けて計測表示できる。しかも電磁環境に影響を与えない
光ファイバを用いて各伝送信号のやり取りを行うので、
安定かつ高精度な計測・制御が可能になる。
任意の空間位置における電磁環境を3次元的に計測でき
るようにする。 【構成】 電磁環境計測用アンテナ12を搭載した浮揚
体13を用いて放射妨害波源周辺を任意に空中移動さ
せ、そのアンテナ12で検出した電磁環境計測信号およ
び浮揚体13の地上移動車20からの浮揚体制御信号を
光ファイバケーブル17により伝送するように構成す
る。そして、地上側において浮揚体13に装着した位置
計測用ケーブル18を用いた計測ブロック部16aによ
りその浮揚体の空間位置を3次元的に検出し、地上側で
計測データ信号とを対応整合して作画表示する。これに
より、道路のない空間の電磁環境を3次元位置と対応付
けて計測表示できる。しかも電磁環境に影響を与えない
光ファイバを用いて各伝送信号のやり取りを行うので、
安定かつ高精度な計測・制御が可能になる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は計測アンテナを搭載した
移動体を用いて放射妨害波源周辺の電磁環境を3次元的
に計測する移動計測システムに関し、特にケーブル測位
形の有線制御電磁環境計測装置に関するものである。
移動体を用いて放射妨害波源周辺の電磁環境を3次元的
に計測する移動計測システムに関し、特にケーブル測位
形の有線制御電磁環境計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図12は移動体として自動車を用いた従
来の計測システムの構成図であり、1は自動車の屋根な
どに搭載した電磁環境計測用アンテナ、2は電界強度計
やスペクトラムアナライザなどからなる計測部、3は移
動車の位置における方位を検出する地磁気センサ、4は
移動車の車輪の回転に対応して走行距離計測用のパルス
を発生する距離パルス送出部、5は地磁気センサ3や距
離パルス送出部4からの移動車の位置・方位情報を検出
する位置信号検出部、6は計測部2の計測データと位置
信号検出部5からの位置データとを整合させる計測・位
置信号整合部、7は計測・位置信号整合部6により整合
したデータを作図し画像表示する作画部である。
来の計測システムの構成図であり、1は自動車の屋根な
どに搭載した電磁環境計測用アンテナ、2は電界強度計
やスペクトラムアナライザなどからなる計測部、3は移
動車の位置における方位を検出する地磁気センサ、4は
移動車の車輪の回転に対応して走行距離計測用のパルス
を発生する距離パルス送出部、5は地磁気センサ3や距
離パルス送出部4からの移動車の位置・方位情報を検出
する位置信号検出部、6は計測部2の計測データと位置
信号検出部5からの位置データとを整合させる計測・位
置信号整合部、7は計測・位置信号整合部6により整合
したデータを作図し画像表示する作画部である。
【0003】図11は図12の計測システムを用いて放
射妨害波源周辺の道路上を走行し、任意の道路上におけ
る電界(または磁界)強度の計測データをもとに、一定
の等電界(または等磁界)線の分布を推定する方法の平
面説明図であり、8はラジオ,TV,FM放送や通信な
どに用いる無線送信アンテナ、9は無線送信アンテナ8
の近傍にある移動車の通行が可能な道路、10は無線送
信アンテナ8の片側エリアを占め、住宅・商業地域など
道路9のある区域、11は無線送信アンテナ8のもう一
方のエリアであり、畑や森林,牧草地などからなる道路
のない区域である。これらの区域に情報通信機器を設置
する場合、無線送信アンテナ8からの放射妨害波の影響
の及ぶ範囲などを知る必要があり、図12の計測システ
ムを用いた電磁環境測定が以下のように行われている。
射妨害波源周辺の道路上を走行し、任意の道路上におけ
る電界(または磁界)強度の計測データをもとに、一定
の等電界(または等磁界)線の分布を推定する方法の平
面説明図であり、8はラジオ,TV,FM放送や通信な
どに用いる無線送信アンテナ、9は無線送信アンテナ8
の近傍にある移動車の通行が可能な道路、10は無線送
信アンテナ8の片側エリアを占め、住宅・商業地域など
道路9のある区域、11は無線送信アンテナ8のもう一
方のエリアであり、畑や森林,牧草地などからなる道路
のない区域である。これらの区域に情報通信機器を設置
する場合、無線送信アンテナ8からの放射妨害波の影響
の及ぶ範囲などを知る必要があり、図12の計測システ
ムを用いた電磁環境測定が以下のように行われている。
【0004】すなわち、図12の移動車で図11の道路
9上を走行し、無線送信アンテナ8からの距離rA,
rB,rC に位置するそれぞれA,B,C地点における
電界強度EA,EB,EC を測定する。あらかじめ無線送
信アンテナ8との距離が地図などで既知の建物などがあ
る道路上の地点を基準地点に定めておけば、これらA〜
C地点の位置は移動車に搭載した地磁気センサ3と距離
パルス送出部4からの送出パルス数による走行距離から
求められrA〜rCも明らかになる。
9上を走行し、無線送信アンテナ8からの距離rA,
rB,rC に位置するそれぞれA,B,C地点における
電界強度EA,EB,EC を測定する。あらかじめ無線送
信アンテナ8との距離が地図などで既知の建物などがあ
る道路上の地点を基準地点に定めておけば、これらA〜
C地点の位置は移動車に搭載した地磁気センサ3と距離
パルス送出部4からの送出パルス数による走行距離から
求められrA〜rCも明らかになる。
【0005】一方、無線送信アンテナ8周辺の電界強度
Eはアンテナからの距離rに反比例することが知られて
いる為、無線送信アンテナ8と区域10内の各A,B,
C地点とを結ぶ半径方向8−a,8−b,8−c上にお
いて、電界強度が同一のE1となる無線送信アンテナ8
からの距離rA1,rB1,rC1は、測定した電界強度E
A ,EB,ECとrA,rB,rCによって、E1=EA・rA
/rA1=EB・rB/rB1=EC・rC/rC1の関係から求
まる。
Eはアンテナからの距離rに反比例することが知られて
いる為、無線送信アンテナ8と区域10内の各A,B,
C地点とを結ぶ半径方向8−a,8−b,8−c上にお
いて、電界強度が同一のE1となる無線送信アンテナ8
からの距離rA1,rB1,rC1は、測定した電界強度E
A ,EB,ECとrA,rB,rCによって、E1=EA・rA
/rA1=EB・rB/rB1=EC・rC/rC1の関係から求
まる。
【0006】一方、道路のない区域11内の電界強度E
1となる道路(半径)rD1は無線波の自由空間における
電波伝搬式から送出出力w(ベクトル量)が明らかであ
れば、例えば中波放送アンテナなどの場合よく知られた
E1≒K・w1/2/rD1 から(但しKは比例定数)区域
11では一定値として求められる。これらより放射妨害
波源8周辺で電界強度がE1となる等電界線は、図11
の実線E1で示すような曲線として求まり、E1と異なる
電界強度E2となる等電界線も、同様に点線E2のように
求められる。
1となる道路(半径)rD1は無線波の自由空間における
電波伝搬式から送出出力w(ベクトル量)が明らかであ
れば、例えば中波放送アンテナなどの場合よく知られた
E1≒K・w1/2/rD1 から(但しKは比例定数)区域
11では一定値として求められる。これらより放射妨害
波源8周辺で電界強度がE1となる等電界線は、図11
の実線E1で示すような曲線として求まり、E1と異なる
電界強度E2となる等電界線も、同様に点線E2のように
求められる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図12に示す
従来の計測システムにより求めたこれらの等電位線は、
放射妨害波源周辺において道路のある区域は、道路上の
実測データに基づく推定値をもとにしており、測定点近
傍にある建物の高さや密度の違いなどによって電波の反
射状況が異なるため、大きな誤差が生じる欠点がある。
また、放射妨害波源周辺で道路のない区域は測定ができ
ないため単なる電波の自由空間伝搬式を用いた推定値に
基づいており、区域内の高低,地形の形状や立木の植生
状況などによって実際の値と大きく異なる欠点がある。
また、測定も移動車に搭載したアンテナを用いているた
め、高さ方向の測定に制限があり、放射妨害波源周辺を
高さ方向も含めた3次元的な精密な等電界線を求めるこ
とが困難な欠点がある。
従来の計測システムにより求めたこれらの等電位線は、
放射妨害波源周辺において道路のある区域は、道路上の
実測データに基づく推定値をもとにしており、測定点近
傍にある建物の高さや密度の違いなどによって電波の反
射状況が異なるため、大きな誤差が生じる欠点がある。
また、放射妨害波源周辺で道路のない区域は測定ができ
ないため単なる電波の自由空間伝搬式を用いた推定値に
基づいており、区域内の高低,地形の形状や立木の植生
状況などによって実際の値と大きく異なる欠点がある。
また、測定も移動車に搭載したアンテナを用いているた
め、高さ方向の測定に制限があり、放射妨害波源周辺を
高さ方向も含めた3次元的な精密な等電界線を求めるこ
とが困難な欠点がある。
【0008】本発明は以上の点に鑑み、上記のような課
題を解決するためになされたものでその目的は、無線送
信アンテナなどの放射妨害波源周辺の任意の空間位置に
おける電磁環境を3次元的に計測できるようにしたケー
ブル測位形の有線制御電磁環境計測装置を提供すること
にある。
題を解決するためになされたものでその目的は、無線送
信アンテナなどの放射妨害波源周辺の任意の空間位置に
おける電磁環境を3次元的に計測できるようにしたケー
ブル測位形の有線制御電磁環境計測装置を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は、電磁環境計測用アンテナと浮揚本体の浮揚
推進手段を搭載した空中浮揚体と、地上より前記浮揚体
に装着された位置計測用ケーブルの角度検出機構,繰り
出し長さ検出機構によりその浮揚体の3次元空間位置検
出を行うとともに、地上からの制御信号によりその浮揚
体を移動制御させる機能を有する地上移動体と、前記電
磁環境計測用アンテナで検出した電磁妨害波信号と,前
記浮揚体の地上からの浮揚推進制御信号とをケーブルを
用いて伝送する有線伝送手段を備え、地上移動体におい
て前記3次元位置検出信号と伝送された前記電磁環境信
号を整合して任意空間の電磁環境を計測し表示するよう
にしたものである。
め本発明は、電磁環境計測用アンテナと浮揚本体の浮揚
推進手段を搭載した空中浮揚体と、地上より前記浮揚体
に装着された位置計測用ケーブルの角度検出機構,繰り
出し長さ検出機構によりその浮揚体の3次元空間位置検
出を行うとともに、地上からの制御信号によりその浮揚
体を移動制御させる機能を有する地上移動体と、前記電
磁環境計測用アンテナで検出した電磁妨害波信号と,前
記浮揚体の地上からの浮揚推進制御信号とをケーブルを
用いて伝送する有線伝送手段を備え、地上移動体におい
て前記3次元位置検出信号と伝送された前記電磁環境信
号を整合して任意空間の電磁環境を計測し表示するよう
にしたものである。
【0010】
【作用】本発明においては、電磁環境計測アンテナを空
中移動が可能な浮揚体に搭載し、地上から浮揚体に装着
した位置計測用ケーブルの角度,繰り出し長さによりそ
の任意の空間位置を検出し、電磁環境計測データおよび
浮揚体の空中制御データなどの信号を、浮揚体と地上の
移動体内に設置した計測・制御部とをつないだ有線ケー
ブルを用いて伝送することにより、3次元的に電磁環境
を計測することができる。
中移動が可能な浮揚体に搭載し、地上から浮揚体に装着
した位置計測用ケーブルの角度,繰り出し長さによりそ
の任意の空間位置を検出し、電磁環境計測データおよび
浮揚体の空中制御データなどの信号を、浮揚体と地上の
移動体内に設置した計測・制御部とをつないだ有線ケー
ブルを用いて伝送することにより、3次元的に電磁環境
を計測することができる。
【0011】
【実施例】図1は本発明の計測システム概要を示す概念
図である。同図において、12は電磁環境計測用アンテ
ナ、13はこのアンテナ12を搭載した空中移動が可能
な浮揚体、141,142はこの浮揚体13の浮揚および
空中移動用羽根などからなる浮揚推進手段、15は浮揚
体13に搭載した制御などの空中移動ブロック部であ
る。16は地上移動車20内に搭載した計測・制御装置
からなる地上ブロック部、16aはこの移動車20に搭
載した浮揚体13の空間位置を計測するための3次元位
置計測ブロック部、17は浮揚体13内の空中移動ブロ
ック部15と地上ブロック部16とを連結する光ファイ
バケーブル、18は前記計測ブロック部16a内の浮揚
体13の位置計測用軽量ケーブル、19は移動車20に
装着された光ファイバケーブル17のケーブル繰り出し
部である。
図である。同図において、12は電磁環境計測用アンテ
ナ、13はこのアンテナ12を搭載した空中移動が可能
な浮揚体、141,142はこの浮揚体13の浮揚および
空中移動用羽根などからなる浮揚推進手段、15は浮揚
体13に搭載した制御などの空中移動ブロック部であ
る。16は地上移動車20内に搭載した計測・制御装置
からなる地上ブロック部、16aはこの移動車20に搭
載した浮揚体13の空間位置を計測するための3次元位
置計測ブロック部、17は浮揚体13内の空中移動ブロ
ック部15と地上ブロック部16とを連結する光ファイ
バケーブル、18は前記計測ブロック部16a内の浮揚
体13の位置計測用軽量ケーブル、19は移動車20に
装着された光ファイバケーブル17のケーブル繰り出し
部である。
【0012】図2は、図1の空中移動ブロック部15,
3次元位置計測ブロック部16aおよび地上ブロック部
16の具体的な構成を示す本発明の実施例である。ここ
で、171,172はそれぞれ独立した光ファイバケーブ
ル17の芯線であり、171は電磁環境計測信号用、1
72 は浮揚体駆動制御信号用のそれぞれ伝送路を構成し
ている。24,25はこれら光ファイバケーブル1
71,172の接続された空中移動ブロック部15内の光
−電気(O/E)変換器、26は地上ブロック部16側
からそのケーブル172 を介して送出される浮揚体制御
信号の選択・分配回路部、271,272は浮揚推進手段
141,142を駆動してその浮揚体13を空中浮揚・移
動するための駆動回路部である。
3次元位置計測ブロック部16aおよび地上ブロック部
16の具体的な構成を示す本発明の実施例である。ここ
で、171,172はそれぞれ独立した光ファイバケーブ
ル17の芯線であり、171は電磁環境計測信号用、1
72 は浮揚体駆動制御信号用のそれぞれ伝送路を構成し
ている。24,25はこれら光ファイバケーブル1
71,172の接続された空中移動ブロック部15内の光
−電気(O/E)変換器、26は地上ブロック部16側
からそのケーブル172 を介して送出される浮揚体制御
信号の選択・分配回路部、271,272は浮揚推進手段
141,142を駆動してその浮揚体13を空中浮揚・移
動するための駆動回路部である。
【0013】次に、28,29は光ファイバケーブル1
71,172にそれぞれ接続された地上移動ブロック部1
6内の電気−光(E/O)変換器、30は浮揚体13の
計測アンテナ12からそのケーブル171 ,E/O変換
器29を介して送出される電磁環境信号を受信・計測す
る計測信号受信計測部、31は後述する3次元位置信号
によって受信計測部30を動作させる掃引起動部、32
は受信計測部30の出力と3次元位置信号とをマッチン
グさせ空間位置と計測データとの対応をとる計測・位置
信号整合部、33は計測・位置信号整合部32の出力を
作画し画像表示する作画部である。
71,172にそれぞれ接続された地上移動ブロック部1
6内の電気−光(E/O)変換器、30は浮揚体13の
計測アンテナ12からそのケーブル171 ,E/O変換
器29を介して送出される電磁環境信号を受信・計測す
る計測信号受信計測部、31は後述する3次元位置信号
によって受信計測部30を動作させる掃引起動部、32
は受信計測部30の出力と3次元位置信号とをマッチン
グさせ空間位置と計測データとの対応をとる計測・位置
信号整合部、33は計測・位置信号整合部32の出力を
作画し画像表示する作画部である。
【0014】また、34は前記3次元位置計測ブロック
部16aからの信号を受信し、掃引起動部31および計
測・位置信号整合部32へ出力を送信する3次元位置信
号受信部、35はこの3次元位置信号受信部34からの
出力により、またはこれに関係なく独立して浮揚推進手
段141,142を制御するための信号を送出する浮揚体
制御信号送出部であり、この制御信号をE/O変換器2
8,光ファイバケーブル172 を介して浮揚体13内の
空中移動ブロック部15へ送出するものとなっている。
部16aからの信号を受信し、掃引起動部31および計
測・位置信号整合部32へ出力を送信する3次元位置信
号受信部、35はこの3次元位置信号受信部34からの
出力により、またはこれに関係なく独立して浮揚推進手
段141,142を制御するための信号を送出する浮揚体
制御信号送出部であり、この制御信号をE/O変換器2
8,光ファイバケーブル172 を介して浮揚体13内の
空中移動ブロック部15へ送出するものとなっている。
【0015】さらに、36は前記位置計測用ケーブル1
8を用いて浮揚体13の空間位置を検出する浮揚体追尾
装置であり、37は3次元位置計測用ケーブル18の仰
角を検出する仰角角度信号検出部、38は3次元位置計
測用ケーブル18の水平回転角度を検出する水平回転角
角度信号検出部、39は3次元位置計測用ケーブル18
の繰り出し長さを検出する距離検出手段としてのケーブ
ル繰り出し長さ検出部、40は前記の各角度信号,長さ
信号から3次元位置を求める3次元位置計算部である。
8を用いて浮揚体13の空間位置を検出する浮揚体追尾
装置であり、37は3次元位置計測用ケーブル18の仰
角を検出する仰角角度信号検出部、38は3次元位置計
測用ケーブル18の水平回転角度を検出する水平回転角
角度信号検出部、39は3次元位置計測用ケーブル18
の繰り出し長さを検出する距離検出手段としてのケーブ
ル繰り出し長さ検出部、40は前記の各角度信号,長さ
信号から3次元位置を求める3次元位置計算部である。
【0016】図3は、空中移動ブロック部15,計測用
アンテナ12および浮揚推進手段141,142からなる
空中浮揚体13部分の構成実施例であり、2組の回転羽
根からなる浮揚推進手段141,142の内、各々の組の
羽根は同方向に、異なる組の羽根は互いに反対方向に回
転することによりトルクの相殺作用で安定した浮力を得
るようになっている。また同じ組の回転数の変化により
水平進行が変化し、異なる組の回転数の変化により浮揚
体13が回転する。
アンテナ12および浮揚推進手段141,142からなる
空中浮揚体13部分の構成実施例であり、2組の回転羽
根からなる浮揚推進手段141,142の内、各々の組の
羽根は同方向に、異なる組の羽根は互いに反対方向に回
転することによりトルクの相殺作用で安定した浮力を得
るようになっている。また同じ組の回転数の変化により
水平進行が変化し、異なる組の回転数の変化により浮揚
体13が回転する。
【0017】また電磁環境計測用アンテナ12は、広帯
域の3軸直交ダイポールアンテナなど、回転せずに種々
の方向からの到来電波に対応できるような構成としてあ
り、モータなどの浮揚推進手段141,142の駆動源か
らの放射妨害波の影響が軽減されるよう必要距離dを設
けて浮揚体本体13からつり下げてある。
域の3軸直交ダイポールアンテナなど、回転せずに種々
の方向からの到来電波に対応できるような構成としてあ
り、モータなどの浮揚推進手段141,142の駆動源か
らの放射妨害波の影響が軽減されるよう必要距離dを設
けて浮揚体本体13からつり下げてある。
【0018】図4は、図3の空中浮揚体13部分の他の
実施例であり、41はヘリウムガス等を密封した気球で
ある。計測アンテナ12を含む空中移動ブロック部15
の重量に対し、浮揚推進手段141,142のみによる浮
力の軽減は、気球41内に密閉するヘリウムガスの圧力
や容量の調整によって行う。また浮揚推進手段141,
142 の羽根の回転数および方向を制御するため、これ
らの駆動源(モータなど)にパルス幅や周期の異なるパ
ルスを印加して空中を任意の方向に移動できるようにし
てある。
実施例であり、41はヘリウムガス等を密封した気球で
ある。計測アンテナ12を含む空中移動ブロック部15
の重量に対し、浮揚推進手段141,142のみによる浮
力の軽減は、気球41内に密閉するヘリウムガスの圧力
や容量の調整によって行う。また浮揚推進手段141,
142 の羽根の回転数および方向を制御するため、これ
らの駆動源(モータなど)にパルス幅や周期の異なるパ
ルスを印加して空中を任意の方向に移動できるようにし
てある。
【0019】以上示した図1〜図4を用いて、図11の
ような放射妨害波源周辺の等電界線の3次元分布を求め
るための本発明による方法例を以下に述べる。図1で浮
揚体13を移動車20に搭載し、これを図11の道路9
の任意の位置に停車する。次に図2の浮揚体制御信号送
出部35から制御信号をE/O変換器28,光ファイバ
ケーブル172 を介して浮揚体13内の空中移動ブロッ
ク部15へ送出して、この制御信号をO/E変換器25
で受信する。これにより、その信号を選択・分配回路部
26を経て駆動回路部271,272に供給して各浮揚推
進手段141,142を駆動し、浮揚体13を空中に浮揚
させると共に、移動車20の停車位置を中心としてケー
ブル長から決まる範囲内で任意の水平および垂直方向空
間を移動させる。
ような放射妨害波源周辺の等電界線の3次元分布を求め
るための本発明による方法例を以下に述べる。図1で浮
揚体13を移動車20に搭載し、これを図11の道路9
の任意の位置に停車する。次に図2の浮揚体制御信号送
出部35から制御信号をE/O変換器28,光ファイバ
ケーブル172 を介して浮揚体13内の空中移動ブロッ
ク部15へ送出して、この制御信号をO/E変換器25
で受信する。これにより、その信号を選択・分配回路部
26を経て駆動回路部271,272に供給して各浮揚推
進手段141,142を駆動し、浮揚体13を空中に浮揚
させると共に、移動車20の停車位置を中心としてケー
ブル長から決まる範囲内で任意の水平および垂直方向空
間を移動させる。
【0020】この浮揚体移動中に浮揚体追尾装置36を
起動させ、3次元位置計測ブロック部16aから得られ
る3次元位置情報を、3次元位置信号受信部34で検知
する。この検知出力信号により掃引起動部31を動作さ
せ、受信計測部30に、浮揚体13から光ファイバケー
ブル171 を介して到来している計測アンテナ12で検
出された電磁環境計測信号を取り込むと共に、上記3次
元位置信号受信部34からの検知出力信号を計測・位置
信号整合部32に入力して、ここで電磁環境計測信号と
空間位置信号とを対応してデータ処理を行い、図示しな
い記憶部にデータを記憶する。この段階で必要であれ
ば、作画部33で等電界線など処理したデータを画面表
示する。なお、浮揚体13内の選択分配回路部26およ
び駆動回路部271,272の駆動エネルギーは、図示し
ない浮揚体搭載の電池を用いている。
起動させ、3次元位置計測ブロック部16aから得られ
る3次元位置情報を、3次元位置信号受信部34で検知
する。この検知出力信号により掃引起動部31を動作さ
せ、受信計測部30に、浮揚体13から光ファイバケー
ブル171 を介して到来している計測アンテナ12で検
出された電磁環境計測信号を取り込むと共に、上記3次
元位置信号受信部34からの検知出力信号を計測・位置
信号整合部32に入力して、ここで電磁環境計測信号と
空間位置信号とを対応してデータ処理を行い、図示しな
い記憶部にデータを記憶する。この段階で必要であれ
ば、作画部33で等電界線など処理したデータを画面表
示する。なお、浮揚体13内の選択分配回路部26およ
び駆動回路部271,272の駆動エネルギーは、図示し
ない浮揚体搭載の電池を用いている。
【0021】以上の動作が終了後、浮揚体13を移動車
20に回収した後、他の道路位置に移動して同様の操作
を繰り返せば、道路のない任意の空間における図2のE
1,E2に示すように等電界線が容易に得られる。これ
らの等電界線は、図12のような従来技術による道路上
のデータをもとにした推定曲線ではなく、すべてそれぞ
れの位置における実測データに基づいているため、地形
や建物の高さ,密集度などがどんな状況であっても正確
な実環境状態を表している。
20に回収した後、他の道路位置に移動して同様の操作
を繰り返せば、道路のない任意の空間における図2のE
1,E2に示すように等電界線が容易に得られる。これ
らの等電界線は、図12のような従来技術による道路上
のデータをもとにした推定曲線ではなく、すべてそれぞ
れの位置における実測データに基づいているため、地形
や建物の高さ,密集度などがどんな状況であっても正確
な実環境状態を表している。
【0022】なお、上記実施例では、3次元位置信号受
信部34からの検知出力信号で掃引起動部31を動作さ
せ、この出力によって受信計測部30への到来妨害波信
号を取り込む場合について説明したが、受信計測部30
において計測用アンテナ12からの到来信号を自己掃引
ごとにメモリに記憶させておき、上記3次元位置検出信
号が入力されたときに、計測・位置信号整合部32に出
力を送出するようにしてもよい。
信部34からの検知出力信号で掃引起動部31を動作さ
せ、この出力によって受信計測部30への到来妨害波信
号を取り込む場合について説明したが、受信計測部30
において計測用アンテナ12からの到来信号を自己掃引
ごとにメモリに記憶させておき、上記3次元位置検出信
号が入力されたときに、計測・位置信号整合部32に出
力を送出するようにしてもよい。
【0023】また、浮揚体13の駆動を3次元位置信号
受信部34の検出信号によらず、浮揚体制御信号送出部
35から独立して送出する方法で説明したが、上記検出
信号によって浮揚体制御信号送出部35から制御信号を
送出して、浮揚体13の空間位置を制御してもよいこと
は言うまでもない。
受信部34の検出信号によらず、浮揚体制御信号送出部
35から独立して送出する方法で説明したが、上記検出
信号によって浮揚体制御信号送出部35から制御信号を
送出して、浮揚体13の空間位置を制御してもよいこと
は言うまでもない。
【0024】図5は光ファイバケーブル17の長さlが
長くなった場合、その重量によってケーブルが垂れ下が
り、付近の障害物などに接触して浮揚体13の空中移動
が制約されるのを防止する手段を付加した実施例であ
り、所定の光ファイバケーブル長li,ljごとにケーブ
ルを吊り上げる補助気球42を設けたものである。この
時、所定のケーブル長li,lj部分のケーブル重量を打
ち消す程度の容積および気圧のヘリウムガスをあらかじ
め補助気球42内に封入しておけば、停止移動車20か
ら浮揚体13までの距離が遠くなり、途中に建物や木な
どの障害物がある場合にもケーブル17の垂れ下がり部
分を吊り上げられるため障害物を回避でき、より広い空
間の電磁環境計測が可能となる利点がある。
長くなった場合、その重量によってケーブルが垂れ下が
り、付近の障害物などに接触して浮揚体13の空中移動
が制約されるのを防止する手段を付加した実施例であ
り、所定の光ファイバケーブル長li,ljごとにケーブ
ルを吊り上げる補助気球42を設けたものである。この
時、所定のケーブル長li,lj部分のケーブル重量を打
ち消す程度の容積および気圧のヘリウムガスをあらかじ
め補助気球42内に封入しておけば、停止移動車20か
ら浮揚体13までの距離が遠くなり、途中に建物や木な
どの障害物がある場合にもケーブル17の垂れ下がり部
分を吊り上げられるため障害物を回避でき、より広い空
間の電磁環境計測が可能となる利点がある。
【0025】図6は、図5の補助気球42にさらに推進
手段を設けた実施例であり、43が浮揚体13の浮揚推
進手段141,142と同様の補助気球推進手段、44は
光ファイバケーブル17の制御信号のみを補助気球推進
手段43に分岐選択する分岐部である。このような推進
手段43を補助気球42に設けたことにより、地上部か
らの制御で浮揚体13と共に補助気球42も空中制御で
きるため、障害物に対するケーブル接触の回避がより可
能になり、高さ方向の異なる建物が密集した区域などに
対しても任意の空間位置の電磁環境計測が容易に行える
利点がある。
手段を設けた実施例であり、43が浮揚体13の浮揚推
進手段141,142と同様の補助気球推進手段、44は
光ファイバケーブル17の制御信号のみを補助気球推進
手段43に分岐選択する分岐部である。このような推進
手段43を補助気球42に設けたことにより、地上部か
らの制御で浮揚体13と共に補助気球42も空中制御で
きるため、障害物に対するケーブル接触の回避がより可
能になり、高さ方向の異なる建物が密集した区域などに
対しても任意の空間位置の電磁環境計測が容易に行える
利点がある。
【0026】図7は本発明による計測システムの光ファ
イバケーブル繰り出し部19の実施例であり、51はケ
ーブルドラム50の外側を軸方向に可動する繰り出しガ
イド、52はケーブルドラム50の回転用モータ、53
は光ファイバケーブル17の張力によりケーブルドラム
50を水平面内に自在に回転する回転円盤、54はこの
回転円盤53の回転を制御するモータである。浮揚体1
3の推進駆動制御におけるケーブル繰り出し時に加わる
ケーブル張力に対し、ケーブルドラム50が常に直角方
向になるようモータ54を制御して回転円盤53を回転
制御すると共に、ケーブルに所定の反力をもたせて必要
以上にケーブルがたるまないようモータ52で制御す
る。
イバケーブル繰り出し部19の実施例であり、51はケ
ーブルドラム50の外側を軸方向に可動する繰り出しガ
イド、52はケーブルドラム50の回転用モータ、53
は光ファイバケーブル17の張力によりケーブルドラム
50を水平面内に自在に回転する回転円盤、54はこの
回転円盤53の回転を制御するモータである。浮揚体1
3の推進駆動制御におけるケーブル繰り出し時に加わる
ケーブル張力に対し、ケーブルドラム50が常に直角方
向になるようモータ54を制御して回転円盤53を回転
制御すると共に、ケーブルに所定の反力をもたせて必要
以上にケーブルがたるまないようモータ52で制御す
る。
【0027】また、測定終了後に浮揚体13を移動車2
0に回収する際には繰り出しガイド51をケーブルドラ
ム50の軸方向に移動させて光ファイバケーブル17が
一様に巻き取られるようにしてある。このようなケーブ
ル繰り出し部19を用いることによって浮揚体13の浮
揚推進制御時のケーブル繰り出しや巻き取りが容易に行
える。
0に回収する際には繰り出しガイド51をケーブルドラ
ム50の軸方向に移動させて光ファイバケーブル17が
一様に巻き取られるようにしてある。このようなケーブ
ル繰り出し部19を用いることによって浮揚体13の浮
揚推進制御時のケーブル繰り出しや巻き取りが容易に行
える。
【0028】図8は本発明の計測システムにおける電磁
環境計測アンテナによる計測を光給電型のアンテナを用
いて行う場合の実施例であり、12aは光給電型アンテ
ナ、45は半導体レーザなどの光源、46は光給電型ア
ンテナ12aにより検出された電気信号により光源45
からの光の振幅を変える光変調器である。このような光
給電型アンテナ12aは軽量かつ広帯域特性を持つこと
から浮揚体搭載重量を軽量化でき、かつアンテナを交換
せずに電磁環境計測の広帯域化が可能となる利点があ
る。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示すも
のであり、173は光源45と浮揚体13内のO/E変
換器24aを接続する光ファイバケーブル17の芯線を
示している。
環境計測アンテナによる計測を光給電型のアンテナを用
いて行う場合の実施例であり、12aは光給電型アンテ
ナ、45は半導体レーザなどの光源、46は光給電型ア
ンテナ12aにより検出された電気信号により光源45
からの光の振幅を変える光変調器である。このような光
給電型アンテナ12aは軽量かつ広帯域特性を持つこと
から浮揚体搭載重量を軽量化でき、かつアンテナを交換
せずに電磁環境計測の広帯域化が可能となる利点があ
る。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示すも
のであり、173は光源45と浮揚体13内のO/E変
換器24aを接続する光ファイバケーブル17の芯線を
示している。
【0029】図9は、図2の独立した2芯の光ファイバ
ケーブル171,172を共用化した実施例であり、17
4 は浮揚体制御・電磁環境計測信号用光ファイバケーブ
ル、47はそのファイバケーブル174 の接続された浮
揚体13側のO/E変換分岐回路部、48はケーブル1
74 の接続された地上ブロック部16側のE/O変換分
岐回路部である。
ケーブル171,172を共用化した実施例であり、17
4 は浮揚体制御・電磁環境計測信号用光ファイバケーブ
ル、47はそのファイバケーブル174 の接続された浮
揚体13側のO/E変換分岐回路部、48はケーブル1
74 の接続された地上ブロック部16側のE/O変換分
岐回路部である。
【0030】本実施例では浮揚体制御信号と電磁環境計
測信号とを同一の光ファイバケーブル174 を用いて伝
送し、両側のO/E変換分岐回路部47,48でそれぞ
れ分岐して使用するように構成されているため、光ファ
イバ芯線数が図2と比べ減少し、軽量化される利点があ
る。
測信号とを同一の光ファイバケーブル174 を用いて伝
送し、両側のO/E変換分岐回路部47,48でそれぞ
れ分岐して使用するように構成されているため、光ファ
イバ芯線数が図2と比べ減少し、軽量化される利点があ
る。
【0031】図10は本発明の計測システムにおける3
次元位置計測ブロック部16aの実施例であり、61は
ケーブルドラム60の外側を軸方向に可動する繰り出し
ガイド、62はケーブルドラム60の回転用モータ、6
3は位置計測用ケーブル18の張力によりケーブルドラ
ム60を水平面内に自在に回転する回転円盤、64はこ
の回転円盤63の回転を制御するモータである。浮揚体
13の推進駆動制御におけるケーブル繰り出し時に加わ
るケーブル張力に対しケーブルドラム60が常に直角方
向になるようモータ62を制御して回転円盤63を回転
制御すると共に、ケーブルに所定の反力をもたせて必要
以上にケーブルがたるまないようモータ62で制御す
る。
次元位置計測ブロック部16aの実施例であり、61は
ケーブルドラム60の外側を軸方向に可動する繰り出し
ガイド、62はケーブルドラム60の回転用モータ、6
3は位置計測用ケーブル18の張力によりケーブルドラ
ム60を水平面内に自在に回転する回転円盤、64はこ
の回転円盤63の回転を制御するモータである。浮揚体
13の推進駆動制御におけるケーブル繰り出し時に加わ
るケーブル張力に対しケーブルドラム60が常に直角方
向になるようモータ62を制御して回転円盤63を回転
制御すると共に、ケーブルに所定の反力をもたせて必要
以上にケーブルがたるまないようモータ62で制御す
る。
【0032】さらに、65は回転円盤63の水平回転角
度を検出する水平回転角度計測機構、66は計測ケーブ
ル18の仰角を計測する仰角計測機構、67はケーブル
繰り出し長さを検出するロータリーエンコーダであり、
位置計測用ケーブル18が軽量でたるまないと仮定する
と、その繰り出し長さが、移動車20と浮揚体13の距
離である。また、ケーブル距離の検出方法は、ケーブル
に目盛を付けておいてもよい。これらの水平角度,仰角
および距離から3次元位置を検出する。また、測定終了
後に浮揚体13を移動車20に回収する際には繰り出し
ガイド61をケーブルドラム60の軸方向に移動させて
ケーブル18が一様に巻き取れるようにしてある。この
ようなケーブル繰り出し部を用いることによって浮揚体
13の3次元位置を簡便に計測することができる。
度を検出する水平回転角度計測機構、66は計測ケーブ
ル18の仰角を計測する仰角計測機構、67はケーブル
繰り出し長さを検出するロータリーエンコーダであり、
位置計測用ケーブル18が軽量でたるまないと仮定する
と、その繰り出し長さが、移動車20と浮揚体13の距
離である。また、ケーブル距離の検出方法は、ケーブル
に目盛を付けておいてもよい。これらの水平角度,仰角
および距離から3次元位置を検出する。また、測定終了
後に浮揚体13を移動車20に回収する際には繰り出し
ガイド61をケーブルドラム60の軸方向に移動させて
ケーブル18が一様に巻き取れるようにしてある。この
ようなケーブル繰り出し部を用いることによって浮揚体
13の3次元位置を簡便に計測することができる。
【0033】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、伝送用の光ファイバケーブルを、細心同軸
ケーブルとしたものを用いてもよい。このことにより、
E/O変換器等を浮揚体に搭載する必要がなくなるた
め、浮揚体の軽量化がはかれる利点を奏する。
のではなく、伝送用の光ファイバケーブルを、細心同軸
ケーブルとしたものを用いてもよい。このことにより、
E/O変換器等を浮揚体に搭載する必要がなくなるた
め、浮揚体の軽量化がはかれる利点を奏する。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明の電磁環境計
測装置は、電磁環境計測用アンテナを搭載した浮揚体を
用いて放射妨害波源周辺を任意に空中移動させ、電磁環
境計測信号および浮揚体制御信号をケーブルを用いて伝
送するとともに、地上部の浮揚体追尾装置から浮揚体の
空中位置を3次元的に検出して、地上部で計測データ信
号とを対応整合して作画表示するようにしたので、道路
のない空間の電磁環境を3次元位置と対応付けて計測表
示できる。しかも電磁環境に影響を与えない光ファイバ
などのケーブルを用いて各伝送信号のやり取りを行うよ
うにしてあるため、安定かつ高精度な計測・制御が行え
る利点がある。
測装置は、電磁環境計測用アンテナを搭載した浮揚体を
用いて放射妨害波源周辺を任意に空中移動させ、電磁環
境計測信号および浮揚体制御信号をケーブルを用いて伝
送するとともに、地上部の浮揚体追尾装置から浮揚体の
空中位置を3次元的に検出して、地上部で計測データ信
号とを対応整合して作画表示するようにしたので、道路
のない空間の電磁環境を3次元位置と対応付けて計測表
示できる。しかも電磁環境に影響を与えない光ファイバ
などのケーブルを用いて各伝送信号のやり取りを行うよ
うにしてあるため、安定かつ高精度な計測・制御が行え
る利点がある。
【図1】本発明の計測システムの概要を示す概念図であ
る。
る。
【図2】本実施例の空中移動ブロック部および地上ブロ
ック部の具体的構成図である。
ック部の具体的構成図である。
【図3】本実施例の空中浮揚体の模式図である。
【図4】図3の空中浮揚体の変形例の模式図である。
【図5】本発明における補助浮揚体を用いたケーブル吊
り上げ手段の実施例を説明する模式図である。
り上げ手段の実施例を説明する模式図である。
【図6】本発明における推進手段を有する補助浮揚体の
実施例を説明するための模式図である。
実施例を説明するための模式図である。
【図7】本実施例の光ファイバケーブル繰り出し部の構
成図である。
成図である。
【図8】本発明における光給電型アンテナを用いた計測
システムの実施例を示す構成図である。
システムの実施例を示す構成図である。
【図9】本発明における浮揚体制御信号・計測信号伝送
路を共用化した計測システムの実施例を示す構成図であ
る。
路を共用化した計測システムの実施例を示す構成図であ
る。
【図10】本実施例の軽量ケーブルを用いた3次元位置
計測ブロック部の構成図である。
計測ブロック部の構成図である。
【図11】本発明並びに従来の放射妨害波周辺の等電界
線分布の推定方法説明図である。
線分布の推定方法説明図である。
【図12】従来の計測システムの構成図である。
12 電磁環境計測用アンテナ 13 浮揚体 141,142 浮揚推進手段 15 空中移動ブロック部 16 地上ブロック部 16a 3次元位置計測ブロック部 17 光ファイバケーブル 171,172 光ファイバケーブル芯線 18 3次元位置計測用軽量ケーブル 19 ケーブル繰り出し部 20 地上移動車 24,25 光−電気(O/E)変換器 26 浮揚体制御信号の選択・分配回路部 271,272 駆動回路部 28,29 電気−光(E/O)変換器 30 計測信号受信計測部 31 掃引駆動部 32 計測・位置信号整合部 33 作画部 34 3次元位置信号受信部 35 浮揚体制御信号送出部 36 浮揚体追尾装置 37 仰角角度信号検出部 38 水平回転角角度信号検出部 39 ケーブル繰り出し長さ検出部(距離検出部) 40 3次元位置計算部
Claims (1)
- 【請求項1】 電磁環境計測用アンテナと浮揚本体の浮
揚推進手段を搭載した空中浮揚体と、地上より前記浮揚
体に装着された位置計測用ケーブルの角度検出機構,繰
り出し長さ検出機構によりその浮揚体の3次元空間位置
検出を行うとともに、地上からの制御信号によりその浮
揚体を移動制御させる機能を有する地上移動体と、前記
電磁環境計測用アンテナで検出した電磁妨害波信号と,
前記浮揚体の地上からの浮揚推進制御信号とをケーブル
を用いて伝送する有線伝送手段を備え、地上移動体にお
いて前記3次元位置検出信号と伝送された前記電磁環境
信号を整合して任意空間の電磁環境を計測し表示するよ
うにしたことを特徴とする電磁環境計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18892992A JPH063395A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 電磁環境計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18892992A JPH063395A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 電磁環境計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063395A true JPH063395A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=16232366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18892992A Pending JPH063395A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 電磁環境計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063395A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2024185094A1 (ja) * | 2023-03-08 | 2024-09-12 |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP18892992A patent/JPH063395A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2024185094A1 (ja) * | 2023-03-08 | 2024-09-12 | ||
| WO2024185094A1 (ja) * | 2023-03-08 | 2024-09-12 | 三菱電機株式会社 | 空間電界検出装置、空間電界検出方法および空間電界検出システム |
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