JPH07221530A - マイクロ波通信に於ける自動追尾アンテナ装置 - Google Patents

マイクロ波通信に於ける自動追尾アンテナ装置

Info

Publication number
JPH07221530A
JPH07221530A JP6014689A JP1468994A JPH07221530A JP H07221530 A JPH07221530 A JP H07221530A JP 6014689 A JP6014689 A JP 6014689A JP 1468994 A JP1468994 A JP 1468994A JP H07221530 A JPH07221530 A JP H07221530A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mobile station
station
position data
antenna
fixed station
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
Application number
JP6014689A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Kitahara
成郎 北原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kumagai Gumi Co Ltd filed Critical Kumagai Gumi Co Ltd
Priority to JP6014689A priority Critical patent/JPH07221530A/ja
Publication of JPH07221530A publication Critical patent/JPH07221530A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 マイクロ波通信における自動追尾アンテナ装
置を提供して移動体画像通信を実現し、無線操縦作業車
両等による無人作業を可能にする。 【構成】 遠隔操縦の移動局1はグローバル・ポジショ
ン・システムと磁気方位センサー4との検出値にて移動
局1の位置データを演算し、該位置データを制御部5に
記録するとともに、固定局2へ送信する。固定局2は予
め計測した固定局2の位置データを制御部17に送り、
移動局1へ送信する。移動局1と固定局2の制御部5,
17は、前記位置データに基づいてパラボラアンテナ1
0,15の方位角を演算し、前記2軸電動雲台8,13
を制御してパラボラアンテナ10,15を夫々相手局の
パラボラアンテナ10,15に対峙させ、その方向を夫
々の座標データに基づいて制御する。移動局1が急激に
三次元変位したときにも該パラボラアンテナ10,15
は互いに相手局を自動追尾する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動追尾アンテナ装
置に関するものであり、特にマイクロ波帯の移動体通信
に用いる自動追尾アンテナ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ミリ波帯等のマイクロ波通信を行
う際は、送信可能な距離を長くするため、ホーンアンテ
ナやパラボラアンテナ等の単向性アンテナを使用し、送
信局と受信局の単向性アンテナの方向を対向させてい
る。そして、送信局が移動体である場合は、移動に伴っ
てアンテナの方向調整が必要となり、例えば相手局が目
視できる距離であれば目視にて方向調整を行い、目視不
可能な遠距離の場合は、方位センサー等を用いてアンテ
ナの方向補正を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】例えば、土木作業車両
を遠距離から無線操縦して作業を行えることができれ
ば、作業員の立入りが困難な危険区域における土木作業
を施工することができる。かかる場合は、作業現場の状
況を監視できることが車両の操縦に不可欠であるため、
車両にテレビジョンカメラを搭載し、遠隔の操縦基地に
て作業現場の画像を監視する画像通信装置が必要とな
る。しかしながら、此種の遠距離画像通信には50GHz
帯等のミリ波帯が使用されるため、移動局と固定局との
単向性アンテナの方向が変化すると通信に支障をきたす
という問題を生じるが、土木作業等の如く移動局の位置
が3次元変位を生ずる場合に、アンテナの方向を自動追
尾させる手段は開発されておらず、作業車両等の移動体
を遠隔地から無線操縦することは困難である。
【0004】そこで、移動局の送信アンテナと固定局の
受信アンテナとを互いに自動追尾させる自動アンテナ装
置を提供して作業車両等の遠隔操縦を可能とし、危険区
域等の無人作業を実現するために解決すべき技術的課題
が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案されたものであり、単向性アンテナ
を介して通信するマイクロ波通信に於て、遠隔操縦の移
動局と固定局とに2軸電動雲台に搭載した単向性アンテ
ナと無指向性無線装置を設置し、前記移動局にグローバ
ル・ポジション・システムのアンテナ及び受信機と方位
センサーを設け、該アンテナの位置及び車体の方向を検
出して該移動局の位置データを演算し、該位置データを
無線装置にて固定局へ送信するとともに、固定局の位置
データを移動局へ送信し、前記固定局と移動局とに該位
置データに基づき前記2軸電動雲台を制御する制御部を
設け、固定局と移動局の2軸電動雲台上の単向性アンテ
ナを夫々相手局の単向性アンテナの方向へ追尾させるよ
うに構成したマイクロ波通信に於ける自動追尾アンテナ
装置を提供するものである。
【0006】
【作用】遠隔操縦されている移動局は、グローバル・ポ
ジション・システム(以下「GPS」という)の受信機
にて人工衛星からの電波を受信し、車体に搭載したGP
Sのアンテナの位置を検出する。これと同時に、方位セ
ンサーにより車体の方位角度を検出し、夫々のデータを
制御部へ送る。該制御部は夫々のデータに基づいて単向
性アンテナの位置データを演算するとともに、該位置デ
ータを無線装置にて固定局へ送信する。固定局では無線
装置にて該位置データを受信し、該位置データを制御部
へ送る。又、固定局の単向性アンテナの位置を予め計測
し、この位置データを制御部に記録するとともに、無線
装置にて該位置データを移動局へ送信する。
【0007】従って、固定局と移動局の制御部は共に固
定局と移動局の位置データを得て、該位置データに基づ
いてX−Y平面及びX−Z平面に於ける方位角を演算
し、2軸電動雲台を制御して単向性アンテナを夫々相手
局の単向性アンテナに対峙させる。そして、移動局の位
置データはGPSにてリアルタイムに検出され、固定局
と移動局の単向性アンテナは互いに相手局の単向性アン
テナを自動追尾する。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例を図1及び図2に従って詳
述する。図1に於て、符号1は遠隔操作される建設機械
等の移動局であり、符号2は固定局である。該移動局1
にはGPSのアンテナ3及び受信機(図示せず)を搭載
してあり、該受信機にて人工衛星からの電波を受信し
て、前記GPSのアンテナ3の位置を三次元座標P
m(Xm ,Ym ,Zm )のデータとしてリアルタイムに
検出する。該移動局1には磁気方位センサー4或いはジ
ャイロコンパス(図示せず)を搭載し、この磁気方位セ
ンサー4の回転角に基づいて該移動局1の車体の方位角
θb (進行方向)を検出する。そして、該方位角θb
前記三次元座標Pm とを制御部5へ送るとともに、無指
向性無線装置の送受信アンテナ6から固定局2へ送信す
る。
【0009】更に、前記移動局1には水平保持装置7及
び2軸電動雲台8を介して、無線送受信機9、パラボラ
アンテナ10を配設している。該無線送受信機9及びパ
ラボラアンテナ10は前記2軸電動雲台8に搭載され制
御部5により指向方向が自動制御される。前記2軸電動
雲台8は水平保持装置7に搭載され、該2軸電動雲台8
が水平姿勢を保つように配設されている。
【0010】又、前記移動局1はCCDカラーテレビジ
ョンカメラ(以下「TVカメラ」という)11を建設機
械の操作を監視できる位置、例えば操縦席上部に搭載
し、該TVカメラ11は画像信号を50GHz帯に変調す
るインタフェースを介して前記無線送受信機9、パラボ
ラアンテナ10によって画像信号を伝送する。一方、固
定局2にはヤグラ12が搭載され、該ヤグラ12に2軸
電動雲台13を介して無線送受信機14、パラボラアン
テナ15が配設されている。該固定局2は無指向性無線
装置の送受信アンテナ16を設け、固定局2の位置デー
タを送信し、前記移動局1の位置データを受信する。該
送受信アンテナ16は移動局の位置データを受信する
と、該位置データを制御部17へ送り、該制御部17は
前記2軸電動雲台13を制御してパラボラアンテナ15
の指向方向を自動制御する。
【0011】本発明の装置を使用するときは、先ず、固
定局2は予め計測した固定局2に搭載されたパラボラア
ンテナ15の位置データPf (Xf ,Yf ,Zf )を制
御部17に記録し、該位置データPf を無線装置にて移
動局1へ送信する。そして、移動局1はGPSの受信機
にてGPSのアンテナ3の位置を検出するとともに、磁
気方位センサー4により車体の方位角を検出して制御部
5へ送る。該制御部5は夫々のデータに基づいて該移動
局1に搭載されたパラボラアンテナ10の位置データP
m (Xm ,Ym ,Zm )を演算し、該位置データPm
無線装置にて固定局2へ送信する。而して、固定局2と
移動局1の制御部5,17は共に固定局2の位置データ
f と移動局1の位置データPm を得ることができる。
該位置データPf とPm とから夫々のパラボラアンテナ
10,15を対峙させるための方位角の求め方を次に説
明する。
【0012】図2は前記移動局1と固定局2とに搭載さ
れたパラボラアンテナ10,15の三次元座標位置と対
峙したときの角度を示しており、図2(a)はX−Y平
面に於ける移動局1と固定局2との位置と角度を示し、
図2(b)はX−Z平面に於ける位置と角度を示してい
る。前記移動局1に搭載されたパラボラアンテナ10の
三次元座標点をPm (Xm ,Ym ,Zm )とし、該移動
局1の車体の方位角をθb とし、そして、前記固定局2
に搭載されたパラボラアンテナ15の三次元座標点をP
f (Xf ,Yf ,Zf )とする。X−Y平面に於ける該
移動局1のパラボラアンテナ10の角度θm は(1式)
で表される。
【0013】
【数1】
【0014】そして、固定局2のパラボラアンテナ15
の角度をθf とすると、θm は(2式)にて表される。
【0015】
【数2】
【0016】又、θf は移動局1と固定局2の位置座標
から(3式)にて表される。
【0017】
【数3】
【0018】これにより、移動局1の車体とパラボラア
ンテナ10のX−Y平面に於ける角度θa は(1式)、
(2式)、(3式)から(4式)にて求められる。
【0019】
【数4】
【0020】更に、X−Z平面に於ける該移動局1のパ
ラボラアンテナ10の角度θmvは(5式)にて表され
る。
【0021】
【数5】
【0022】又、θv は移動局1と固定局2の位置座標
から(6式)にて表される。
【0023】
【数6】
【0024】これにより、移動局1のパラボラアンテナ
10のX−Z平面に於ける角度θmvは(5式)、(6
式)から(7式)にて求められる。
【0025】
【数7】
【0026】而して、移動局1は前述した(4式)及び
(7式)を移動局1の制御部5へ記憶しておき、固定局
2のパラボラアンテナ15の位置データを受信し、制御
部5に記録する。そして、移動局1に搭載したGPSの
受信機にて検出する位置データと磁気方位センサー4で
検出する方位角データとを前記制御部5へ送ると、移動
局1の制御部5は夫々の式と位置データに基づいてパラ
ボラアンテナ10の方位角を算出する。前記制御部5は
該方位角にて2軸電動雲台8を制御してパラボラアンテ
ナ10を固定局2のパラボラアンテナ15へ指向軸を向
ける。
【0027】一方、固定局2は前述した(3式)、(6
式)と予め計測した固定局2のパラボラアンテナ15の
位置データとを制御部17へ記憶し、移動局1のパラボ
ラアンテナ10の位置データを受信し、該位置データを
制御部17へ送る。該固定局2に設けた制御部17は夫
々の式と位置データに基づいて演算し、2軸電動雲台1
3を制御してパラボラアンテナ15を移動局1のパラボ
ラアンテナ10へ向けて対峙させる。
【0028】斯くして、移動局1と固定局2は夫々に移
動局1と固定局2とのパラボラアンテナ10,15の位
置データを得ることによって夫々に設けた制御部5,1
7が方位角を算出して、2軸電動雲台8,13を制御し
てパラボラアンテナ10,15を互いにパラボラアンテ
ナ10,15へ対峙させるので、前記TVカメラ11か
らの画像信号であるマイクロ波帯の通信ができる。
【0029】尚、この発明は上記一実施例に限定するも
のではなく、例えば固定局2にGPSのアンテナ及び受
信機を設置して、固定局2の位置データを移動局1へ送
信することで両局を移動体とすることができる。而し
て、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改
変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたも
のに及ぶことは当然である。
【0030】
【発明の効果】本発明は、上記一実施例にて詳述せる如
く、GPSと方位センサーで得られる移動局の位置デー
タと、固定局の位置データとに基づいて夫々のパラボラ
アンテナの方位角を演算して、パラボラアンテナを対峙
させることができる。そして、GPSの受信機は位置デ
ータをリアルタイムに受信するので、例えば移動局が急
激に移動したときも、常に新たな位置データを得てパラ
ボラアンテナを互いに自動追尾させるため、マイクロ波
帯の移動体通信を安定して行うことができ、信頼性及び
安全性が著しく向上する。
【0031】更に、例えば無線操縦の作業車両に本発明
の自動追尾アンテナ装置を適用して画像通信を行うこと
により、危険区域の状況を遠隔地で監視しつつ、作業車
両を無線操縦して無人作業を遂行することが可能とな
り、災害地の復旧作業等を迅速且つ安全に行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示し、建設機械に応用した
例の解説図。
【図2】(a)は固定局と移動局のX−Y平面に於ける
位置と角度とを示す解説図。(b)は固定局と移動局と
のX−Z平面に於ける位置と角度とを示す解説図。
【符号の説明】
1 移動局 2 固定局 4 磁気方位センサー 5,17 制御部 6,16 送受信アンテナ 8,13 2軸電動雲台 10,15 パラボラアンテナ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 7/26

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単向性アンテナを介して通信するマイク
    ロ波通信に於て、遠隔操縦の移動局と固定局とに2軸電
    動雲台に搭載した単向性アンテナと無指向性無線装置を
    設置し、前記移動局にグローバル・ポジション・システ
    ムのアンテナ及び受信機と方位センサーを設け、該アン
    テナの位置及び車体の方向を検出して該移動局の位置デ
    ータを演算し、該位置データを無線装置にて固定局へ送
    信するとともに、固定局の位置データを移動局へ送信
    し、前記固定局と移動局とに該位置データに基づき前記
    2軸電動雲台を制御する制御部を設け、固定局と移動局
    の2軸電動雲台上の単向性アンテナを夫々相手局の単向
    性アンテナの方向へ追尾させるように構成したマイクロ
    波通信に於ける自動追尾アンテナ装置。
JP6014689A 1994-02-08 1994-02-08 マイクロ波通信に於ける自動追尾アンテナ装置 Pending JPH07221530A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6014689A JPH07221530A (ja) 1994-02-08 1994-02-08 マイクロ波通信に於ける自動追尾アンテナ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6014689A JPH07221530A (ja) 1994-02-08 1994-02-08 マイクロ波通信に於ける自動追尾アンテナ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07221530A true JPH07221530A (ja) 1995-08-18

Family

ID=11868171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6014689A Pending JPH07221530A (ja) 1994-02-08 1994-02-08 マイクロ波通信に於ける自動追尾アンテナ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07221530A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012112738A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Nec Corp 追尾装置及び追尾方法
WO2023131992A1 (ja) * 2022-01-04 2023-07-13 日本電信電話株式会社 アンテナ制御装置、アンテナ制御方法、及びプログラム
JP2024100831A (ja) * 2019-12-26 2024-07-26 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 作業車両

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012112738A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Nec Corp 追尾装置及び追尾方法
JP2024100831A (ja) * 2019-12-26 2024-07-26 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 作業車両
WO2023131992A1 (ja) * 2022-01-04 2023-07-13 日本電信電話株式会社 アンテナ制御装置、アンテナ制御方法、及びプログラム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11754696B2 (en) Search and rescue UAV system and method
EP3627269A1 (en) Target tracking method and apparatus, mobile device and storage medium
US10978799B2 (en) Directional antenna tracking method and communication device
CN112462775A (zh) 应急救援车辆遥控系统、遥控方法及应急救援车辆
JP2001136565A (ja) 移動体通信装置
JP6948850B2 (ja) 通信システムおよび通信方法
JPH07221530A (ja) マイクロ波通信に於ける自動追尾アンテナ装置
CN110557569A (zh) 集成超宽带AoA定位和视频跟踪的智能监控系统及方法
CN214470908U (zh) 一种带姿态监控的卫星物联网终端
CN211880415U (zh) 一种无人机反制装置以及系统
JP2002029499A (ja) 航空機搭載用映像伝送装置
JPH07283642A (ja) 固定局と移動体のアンテナ指向方向調整方法及びその装置
CN205265671U (zh) 浮空无线信号收发装置及系统
JP3268955B2 (ja) アンテナ自動追尾装置
JP3612212B2 (ja) 遠隔無線操縦システム並びに無線移動式作業機械及び遠隔操縦装置
JPH11303146A (ja) 遠隔無線操縦システム並びに無線移動式作業機械及び遠隔操縦装置並びに電波反射機構付きの無線装置
JPH05226920A (ja) 通信用アンテナの自動方向調整システム
JP2013219592A (ja) アンテナ方向調整方法および装置
JPH11298885A (ja) 走行台車による映像監視装置
JPH07135415A (ja) マイクロ波通信に於ける自動追尾アンテナ装置
JP3358921B2 (ja) アンテナ自動追尾方法
JP2021131598A (ja) 無人航空機制御システム及び監視制御装置
CN213399310U (zh) 一种自动接送机器人
JP3528987B2 (ja) 無人測量システム
JP2003078467A (ja) 信号伝送システム

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020129