JPH07249920A - アンテナ指向装置 - Google Patents
アンテナ指向装置Info
- Publication number
- JPH07249920A JPH07249920A JP6041559A JP4155994A JPH07249920A JP H07249920 A JPH07249920 A JP H07249920A JP 6041559 A JP6041559 A JP 6041559A JP 4155994 A JP4155994 A JP 4155994A JP H07249920 A JPH07249920 A JP H07249920A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- axis
- elevation
- azimuth
- angle
- 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
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 241001416181 Axis axis Species 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 衛星の位置情報、航行体の位置情報等の外部
情報を必要としないアンテナ指向装置を提供することを
目的とする。 【構成】 ＡＺ−ＥＬ−２軸制御系のアンテナ指向装置
において、航行体の動揺を補償する制御系にステップト
ラック方式の制御が重畳されている。アンテナ１４を仰
角軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに強制的に微小角
度にて回転させ、アンテナ１４が受信する電波の強度の
増減を検出し、電波強度が増加する回転方向を求める。
電波強度が増加する回転方向にアンテナ１４を仰角軸線
Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに回転させ、再び電波の
強度の増減を検出し、電波強度が増加する回転方向を求
める。これを繰り返して、アンテナ１４を衛星方向に指
向させる。斯かるステップトラック方式の制御は電波強
度判定器６０によって提供される。
情報を必要としないアンテナ指向装置を提供することを
目的とする。 【構成】 ＡＺ−ＥＬ−２軸制御系のアンテナ指向装置
において、航行体の動揺を補償する制御系にステップト
ラック方式の制御が重畳されている。アンテナ１４を仰
角軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに強制的に微小角
度にて回転させ、アンテナ１４が受信する電波の強度の
増減を検出し、電波強度が増加する回転方向を求める。
電波強度が増加する回転方向にアンテナ１４を仰角軸線
Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに回転させ、再び電波の
強度の増減を検出し、電波強度が増加する回転方向を求
める。これを繰り返して、アンテナ１４を衛星方向に指
向させる。斯かるステップトラック方式の制御は電波強
度判定器６０によって提供される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は衛星からの電波を受信す
るために又は固定局又は移動局より発信された電波を受
信するために、移動体に装着可能なアンテナ指向装置に
関する。
るために又は固定局又は移動局より発信された電波を受
信するために、移動体に装着可能なアンテナ指向装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のアンテナ指向装置の例を示
す。このアンテナ指向装置は基本的に方位−仰角系と称
され、アンテナ１４と斯かるアンテナ１４を２つの軸線
周りに回転可能に支持する支持装置とを有する。斯かる
支持装置はアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘに直交する仰
角軸線Ｙ−Ｙと斯かる仰角軸線Ｙ−Ｙに直交する方位軸
線Ｚ−Ｚとを有する。方位軸線Ｚ−Ｚは航行体の取り付
け面（船体面）に垂直であり、仰角軸線Ｙ−Ｙは航行体
の取り付け面（船体面）に平行である。
す。このアンテナ指向装置は基本的に方位−仰角系と称
され、アンテナ１４と斯かるアンテナ１４を２つの軸線
周りに回転可能に支持する支持装置とを有する。斯かる
支持装置はアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘに直交する仰
角軸線Ｙ−Ｙと斯かる仰角軸線Ｙ−Ｙに直交する方位軸
線Ｚ−Ｚとを有する。方位軸線Ｚ−Ｚは航行体の取り付
け面（船体面）に垂直であり、仰角軸線Ｙ−Ｙは航行体
の取り付け面（船体面）に平行である。
【０００３】支持装置は基台３と斯かる基台３のブリッ
ジ部３−１に装着された方位ジンバル４１と方位ジンバ
ル４１の上端部のＵ字形部材４１−２に装着された支持
部材３１とを有し、斯かる支持部材３１にアンテナ１４
が取り付けられている。
ジ部３−１に装着された方位ジンバル４１と方位ジンバ
ル４１の上端部のＵ字形部材４１−２に装着された支持
部材３１とを有し、斯かる支持部材３１にアンテナ１４
が取り付けられている。
【０００４】基台３はブリッジ部３−１を有してよく、
斯かるブリッジ部３−１には上方に突出する円筒部１１
が装着されており、斯かる円筒部１１の内部には１対の
軸受４０Ａ、４０Ｂが取り付けられている。この軸受４
０Ａ、４０Ｂの内輪には方位軸４０が嵌合されており、
方位軸４０の上端部にはアーム１３を介して方位ジンバ
ル４１が装着されている。
斯かるブリッジ部３−１には上方に突出する円筒部１１
が装着されており、斯かる円筒部１１の内部には１対の
軸受４０Ａ、４０Ｂが取り付けられている。この軸受４
０Ａ、４０Ｂの内輪には方位軸４０が嵌合されており、
方位軸４０の上端部にはアーム１３を介して方位ジンバ
ル４１が装着されている。
【０００５】斯くして方位軸４０が軸受４０Ａ、４０Ｂ
によって支持された状態にて、方位ジンバル４１は方位
軸４０を通る軸線周りに回転することができる。方位ジ
ンバル４１は下側の支持軸部４１−１と上側のＵ字形部
４１−２とを有し、支持軸部４１−１の中心軸線は方位
軸４０の中心軸線より偏倚している。支持軸部４１−１
の中心軸線は方位軸線Ｚ−Ｚを構成している。
によって支持された状態にて、方位ジンバル４１は方位
軸４０を通る軸線周りに回転することができる。方位ジ
ンバル４１は下側の支持軸部４１−１と上側のＵ字形部
４１−２とを有し、支持軸部４１−１の中心軸線は方位
軸４０の中心軸線より偏倚している。支持軸部４１−１
の中心軸線は方位軸線Ｚ−Ｚを構成している。
【０００６】方位ジンバル４１のＵ字形部４１−２に
は、より小さいＵ字形の支持部材３１が配置されてお
り、斯かる支持部材３１はその２つの脚部３１−１、３
１−２の各々に仰角軸３０−１、３０−２を有する。方
位ジンバル４１のＵ字形部４１−２の２つの脚部の各々
には適当な軸受が装着されており、斯かる軸受によって
仰角軸３０−１、３０−２は回転可能に支持されてい
る。
は、より小さいＵ字形の支持部材３１が配置されてお
り、斯かる支持部材３１はその２つの脚部３１−１、３
１−２の各々に仰角軸３０−１、３０−２を有する。方
位ジンバル４１のＵ字形部４１−２の２つの脚部の各々
には適当な軸受が装着されており、斯かる軸受によって
仰角軸３０−１、３０−２は回転可能に支持されてい
る。
【０００７】仰角軸３０−１、３０−２の中心軸線は仰
角軸線Ｙ−Ｙを構成しており、こうして、支持部材３１
は方位ジンバル４１のＵ字形部４１−２の２つの脚部の
間にて仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに回転可能に支持されてい
る。
角軸線Ｙ−Ｙを構成しており、こうして、支持部材３１
は方位ジンバル４１のＵ字形部４１−２の２つの脚部の
間にて仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに回転可能に支持されてい
る。
【０００８】Ｕ字形の支持部材３１の脚部３１−１、３
１−２にはアンテナ１４が装着されており、従ってアン
テナ１４は支持部材３１と共に仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに回
転することができる。
１−２にはアンテナ１４が装着されており、従ってアン
テナ１４は支持部材３１と共に仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに回
転することができる。
【０００９】支持部材３１の一方の脚部には仰角軸線Ｙ
−Ｙと同軸的に仰角歯車３２が装着されている。斯かる
仰角歯車３２にはピニオン３３−１が噛み合わされてお
り、斯かるピニオン３３−１は方位ジンバル４１のＵ字
形部４１−２の一方の脚部に装着された仰角サーボモー
タ３３の回転軸に取り付けられている。
−Ｙと同軸的に仰角歯車３２が装着されている。斯かる
仰角歯車３２にはピニオン３３−１が噛み合わされてお
り、斯かるピニオン３３−１は方位ジンバル４１のＵ字
形部４１−２の一方の脚部に装着された仰角サーボモー
タ３３の回転軸に取り付けられている。
【００１０】方位ジンバル４１のＵ字形部４１−２の他
方の脚部には仰角発信器３４が装着されており、斯かる
仰角発信器３４によってアンテナ１４の仰角軸線Ｙ−Ｙ
周りの回転角度θが検出されそれを指示する信号が出力
される。
方の脚部には仰角発信器３４が装着されており、斯かる
仰角発信器３４によってアンテナ１４の仰角軸線Ｙ−Ｙ
周りの回転角度θが検出されそれを指示する信号が出力
される。
【００１１】一方、方位軸４０の下端部には方位歯車４
２が取り付けられ、基台３のブリッジ部３−１上には方
位サーボモータ４３と方位発信器４４が取り付けられ、
方位サーボモータ４３及び方位発信器４４の回転軸にそ
れぞれ取り付けられたピニオン（図示なし）が方位歯車
４２に噛み合わされるように構成されている。
２が取り付けられ、基台３のブリッジ部３−１上には方
位サーボモータ４３と方位発信器４４が取り付けられ、
方位サーボモータ４３及び方位発信器４４の回転軸にそ
れぞれ取り付けられたピニオン（図示なし）が方位歯車
４２に噛み合わされるように構成されている。
【００１２】図示のように、アンテナ１４の中心軸線Ｘ
−Ｘが水平面となす角をアンテナの仰角θとし、アンテ
ナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘが水平面上で子午線Ｎとなす角
をアンテナの方位角φとする。
−Ｘが水平面となす角をアンテナの仰角θとし、アンテ
ナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘが水平面上で子午線Ｎとなす角
をアンテナの方位角φとする。
【００１３】図示のように、アンテナ１４の中心軸線Ｘ
−Ｘを衛星方向に指向させるための制御ループが設けら
れている。斯かる制御ループは、衛星の方位角φS 及び
高度角θS を演算する衛星位置演算部７２と仰角サーボ
モータ３３及び方位サーボモータ４３へ供給する命令回
転角信号を生成する命令角演算部７１とを有する。
−Ｘを衛星方向に指向させるための制御ループが設けら
れている。斯かる制御ループは、衛星の方位角φS 及び
高度角θS を演算する衛星位置演算部７２と仰角サーボ
モータ３３及び方位サーボモータ４３へ供給する命令回
転角信号を生成する命令角演算部７１とを有する。
【００１４】衛星位置演算部７２は航行体の現在の経度
及び緯度と地球座標における衛星の位置を入力して航行
体座標に関する衛星の方位角φS 及び高度角θS を演算
する。
及び緯度と地球座標における衛星の位置を入力して航行
体座標に関する衛星の方位角φS 及び高度角θS を演算
する。
【００１５】命令角演算部７１は船首方位角方位角φC
とピッチ及びロール角と衛星位置演算部７２より供給さ
れた衛星の方位角φS 及び高度角θS とを入力してアン
テナ１４の仰角軸線Ｙ−Ｙ周りの必要回転角とアンテナ
１４の方位軸線Ｚ−Ｚ周りの必要回転角とを演算する。
こうして、衛星位置演算部７２と命令角演算部７１とを
含む制御ループによってアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ
は衛星方向に指向する。
とピッチ及びロール角と衛星位置演算部７２より供給さ
れた衛星の方位角φS 及び高度角θS とを入力してアン
テナ１４の仰角軸線Ｙ−Ｙ周りの必要回転角とアンテナ
１４の方位軸線Ｚ−Ｚ周りの必要回転角とを演算する。
こうして、衛星位置演算部７２と命令角演算部７１とを
含む制御ループによってアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘ
は衛星方向に指向する。
【００１６】尚、航行体の現在の経度及び緯度は例えば
ＧＰＳによって得られる。船首方位角φC は例えばジャ
イロコンパスより供給され、ピッチ及びロール角は傾斜
計より供給される。
ＧＰＳによって得られる。船首方位角φC は例えばジャ
イロコンパスより供給され、ピッチ及びロール角は傾斜
計より供給される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ指向装
置では、アンテナ１４を衛星方向に指向させるために、
衛星の位置情報と航行体の現在の位置情報が必要であ
り、更に、航行体の方位及び運動情報が必要である。
置では、アンテナ１４を衛星方向に指向させるために、
衛星の位置情報と航行体の現在の位置情報が必要であ
り、更に、航行体の方位及び運動情報が必要である。
【００１８】斯かる情報はアンテナ指向装置の外部より
供給される。また、斯かる情報を得るためにアンテナ指
向装置に外部装置を設ける必要があった。従って、外部
より又は外部装置より供給される情報に誤差が含まれる
と、それによって指向誤差が生ずる。
供給される。また、斯かる情報を得るためにアンテナ指
向装置に外部装置を設ける必要があった。従って、外部
より又は外部装置より供給される情報に誤差が含まれる
と、それによって指向誤差が生ずる。
【００１９】本発明は、斯かる点に鑑み、外部情報又は
外部情報を得るための外部装置を必要とすることなくア
ンテナ１４を衛星方向に良好に指向することができるア
ンテナ指向装置を提供することを目的とする。
外部情報を得るための外部装置を必要とすることなくア
ンテナ１４を衛星方向に良好に指向することができるア
ンテナ指向装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、例えば
図１に示すように、中心軸線Ｘ−Ｘを有するアンテナ１
４と、上記中心軸線Ｘ−Ｘに直交する仰角軸線Ｙ−Ｙと
該仰角軸線Ｙ−Ｙに直交する方位軸線Ｚ−Ｚとを有し上
記アンテナ１４を上記仰角軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−
Ｚ周りに回転可能に支持する支持装置と、上記アンテナ
を上記仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに回転させる仰角サーボモー
タ３３と、上記アンテナを上記方位軸線Ｚ−Ｚ周りに回
転させる方位サーボモータ４３と、航行体が動揺中に上
記仰角軸線Ｙ−Ｙ周りの上記アンテナの回転角速度を検
出する第１のジャイロ５７と、航行体が動揺中に上記ア
ンテナの中心軸線及び上記仰角軸線Ｙ−Ｙの両者に直交
する軸線周りの上記アンテナの回転角速度を検出する第
２のジャイロ５８と、上記第１のジャイロ５７の出力信
号を入力して上記仰角サーボモータ３３に命令信号を供
給する仰角軸駆動演算部３７と、上記第２のジャイロ５
８の出力信号を入力して上記方位サーボモータ４３に命
令信号を供給する方位軸駆動演算部４７と、を有し、航
行体の動揺に対して上記アンテナは上記仰角軸線Ｙ−Ｙ
周り及び上記方位軸線Ｚ−Ｚ周りに常に安定化されるよ
うに構成され、航行体に装着されるように構成されたア
ンテナ指向装置において、上記アンテナ１４を上記仰角
軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに交互に強制的に微
小角度にて回転させて上記アンテナによって受信される
電波の強度の増減を検出し、電波の強度が増加する回転
方向を判定する電波強度判定器６０を設け、該電波強度
判定器６０は電波の強度が増加する回転方向に上記アン
テナを上記仰角軸線Ｙ−Ｙ周り回転させるための命令信
号を上記仰角軸駆動演算部３７に供給し、電波の強度が
増加する回転方向に上記アンテナを上記方位軸線Ｚ−Ｚ
周り回転させるための命令信号を上記方位軸駆動演算部
４７に供給し、それによって上記アンテナを衛星方向に
指向させるように構成されている。
図１に示すように、中心軸線Ｘ−Ｘを有するアンテナ１
４と、上記中心軸線Ｘ−Ｘに直交する仰角軸線Ｙ−Ｙと
該仰角軸線Ｙ−Ｙに直交する方位軸線Ｚ−Ｚとを有し上
記アンテナ１４を上記仰角軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−
Ｚ周りに回転可能に支持する支持装置と、上記アンテナ
を上記仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに回転させる仰角サーボモー
タ３３と、上記アンテナを上記方位軸線Ｚ−Ｚ周りに回
転させる方位サーボモータ４３と、航行体が動揺中に上
記仰角軸線Ｙ−Ｙ周りの上記アンテナの回転角速度を検
出する第１のジャイロ５７と、航行体が動揺中に上記ア
ンテナの中心軸線及び上記仰角軸線Ｙ−Ｙの両者に直交
する軸線周りの上記アンテナの回転角速度を検出する第
２のジャイロ５８と、上記第１のジャイロ５７の出力信
号を入力して上記仰角サーボモータ３３に命令信号を供
給する仰角軸駆動演算部３７と、上記第２のジャイロ５
８の出力信号を入力して上記方位サーボモータ４３に命
令信号を供給する方位軸駆動演算部４７と、を有し、航
行体の動揺に対して上記アンテナは上記仰角軸線Ｙ−Ｙ
周り及び上記方位軸線Ｚ−Ｚ周りに常に安定化されるよ
うに構成され、航行体に装着されるように構成されたア
ンテナ指向装置において、上記アンテナ１４を上記仰角
軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに交互に強制的に微
小角度にて回転させて上記アンテナによって受信される
電波の強度の増減を検出し、電波の強度が増加する回転
方向を判定する電波強度判定器６０を設け、該電波強度
判定器６０は電波の強度が増加する回転方向に上記アン
テナを上記仰角軸線Ｙ−Ｙ周り回転させるための命令信
号を上記仰角軸駆動演算部３７に供給し、電波の強度が
増加する回転方向に上記アンテナを上記方位軸線Ｚ−Ｚ
周り回転させるための命令信号を上記方位軸駆動演算部
４７に供給し、それによって上記アンテナを衛星方向に
指向させるように構成されている。
【００２１】本発明によれば、例えば図３に示すよう
に、アンテナ指向装置において、水平面に対する上記ア
ンテナの中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角を検出する加速度計６
６を設け、上記アンテナの仰角が衛星高度角に等しくな
るように上記アンテナ１４を上記仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに
回転制御するように構成されている。
に、アンテナ指向装置において、水平面に対する上記ア
ンテナの中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角を検出する加速度計６
６を設け、上記アンテナの仰角が衛星高度角に等しくな
るように上記アンテナ１４を上記仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに
回転制御するように構成されている。
【００２２】本発明によれば、例えば図４に示すよう
に、アンテナ指向装置において、上記仰角軸線Ｙ−Ｙ周
りの上記アンテナの回転角を検出しそれを上記仰角軸駆
動演算部３７に供給する仰角発信器３４と、上記方位軸
線Ｚ−Ｚ周りの上記アンテナの回転角を検出しそれを上
記方位軸駆動演算部４７に供給する方位発信器４４とを
設け、上記仰角軸駆動演算部３７及び上記方位軸駆動演
算部４７はアンテナ指向装置の作動を停止するための駆
動停止信号を入力したとき、上記仰角サーボモータ３３
及び上記方位サーボモータ４３に対する電源を遮断する
前に上記アンテナが基準仰角θ0 及び基準方位角φ0 に
配置されるように回転角信号をそれぞれ上記仰角サーボ
モータ３３及び上記方位サーボモータ４３に供給するよ
うに構成されている。
に、アンテナ指向装置において、上記仰角軸線Ｙ−Ｙ周
りの上記アンテナの回転角を検出しそれを上記仰角軸駆
動演算部３７に供給する仰角発信器３４と、上記方位軸
線Ｚ−Ｚ周りの上記アンテナの回転角を検出しそれを上
記方位軸駆動演算部４７に供給する方位発信器４４とを
設け、上記仰角軸駆動演算部３７及び上記方位軸駆動演
算部４７はアンテナ指向装置の作動を停止するための駆
動停止信号を入力したとき、上記仰角サーボモータ３３
及び上記方位サーボモータ４３に対する電源を遮断する
前に上記アンテナが基準仰角θ0 及び基準方位角φ0 に
配置されるように回転角信号をそれぞれ上記仰角サーボ
モータ３３及び上記方位サーボモータ４３に供給するよ
うに構成されている。
【００２３】
【作用】本発明は、ステップトラック方式の制御によっ
てアンテナ１４を衛星方向に指向させるように構成され
ている。ステップトラック方式の制御によると、アンテ
ナ１４を仰角軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに強制
的に微小角度にて回転させ、アンテナ１４が受信する電
波の強度の増減を検出し、電波強度が増加する回転方向
を求める。電波強度が増加する回転方向にアンテナ１４
を仰角軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに回転させ、
再び電波の強度の増減を検出し、電波強度が増加する回
転方向を求める。これを繰り返して、アンテナ１４を衛
星方向に指向させる。斯かるステップトラック方式の制
御は電波強度判定器６０によって提供される。
てアンテナ１４を衛星方向に指向させるように構成され
ている。ステップトラック方式の制御によると、アンテ
ナ１４を仰角軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに強制
的に微小角度にて回転させ、アンテナ１４が受信する電
波の強度の増減を検出し、電波強度が増加する回転方向
を求める。電波強度が増加する回転方向にアンテナ１４
を仰角軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに回転させ、
再び電波の強度の増減を検出し、電波強度が増加する回
転方向を求める。これを繰り返して、アンテナ１４を衛
星方向に指向させる。斯かるステップトラック方式の制
御は電波強度判定器６０によって提供される。
【００２４】本発明には、ステップトラック方式の制御
によってアンテナ１４が衛星方向を指向しているとき、
航行体が動揺してもアンテナ１４を常に衛星方向に指向
させるための安定化機能が設けられている。
によってアンテナ１４が衛星方向を指向しているとき、
航行体が動揺してもアンテナ１４を常に衛星方向に指向
させるための安定化機能が設けられている。
【００２５】仰角ジャイロ５７によって仰角軸線Ｙ−Ｙ
周りのアンテナの回転角速度が検出され、斯かる回転角
速度信号は仰角軸駆動演算部３７に供給され、斯かる仰
角軸駆動演算部３７より仰角サーボモータ３３に回転角
速度がゼロとなるように回転命令信号が供給される。同
様に、方位ジャイロ５８によってアンテナの中心軸線Ｘ
−Ｘ及び仰角軸線Ｙ−Ｙの双方に直交する軸線周りのア
ンテナの回転角速度が検出され、斯かる回転角速度信号
は方位軸駆動演算部４７に供給され、斯かる方位軸駆動
演算部４７より方位サーボモータ４３に回転角速度がゼ
ロとなるように回転命令信号が供給される。こうして、
航行体が動揺しても、常に慣性空間に対してアンテナ１
４は仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに安定化され、中心軸線Ｘ−Ｘ
及び仰角軸線Ｙ−Ｙの双方に直交する軸線周りに安定化
される。
周りのアンテナの回転角速度が検出され、斯かる回転角
速度信号は仰角軸駆動演算部３７に供給され、斯かる仰
角軸駆動演算部３７より仰角サーボモータ３３に回転角
速度がゼロとなるように回転命令信号が供給される。同
様に、方位ジャイロ５８によってアンテナの中心軸線Ｘ
−Ｘ及び仰角軸線Ｙ−Ｙの双方に直交する軸線周りのア
ンテナの回転角速度が検出され、斯かる回転角速度信号
は方位軸駆動演算部４７に供給され、斯かる方位軸駆動
演算部４７より方位サーボモータ４３に回転角速度がゼ
ロとなるように回転命令信号が供給される。こうして、
航行体が動揺しても、常に慣性空間に対してアンテナ１
４は仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに安定化され、中心軸線Ｘ−Ｘ
及び仰角軸線Ｙ−Ｙの双方に直交する軸線周りに安定化
される。
【００２６】本発明の第２の例では、アンテナ１４の仰
角θが衛星高度角θS に一致するようにアンテナ１４を
仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに拘束する仰角軸拘束ループが設け
られている。斯かる仰角軸拘束ループは水平面に対する
アンテナの中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角を検出する加速度計
６６とアークサイン演算器６９と加算器３９と減衰器３
８とを含む。
角θが衛星高度角θS に一致するようにアンテナ１４を
仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに拘束する仰角軸拘束ループが設け
られている。斯かる仰角軸拘束ループは水平面に対する
アンテナの中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角を検出する加速度計
６６とアークサイン演算器６９と加算器３９と減衰器３
８とを含む。
【００２７】本発明の第３の例では、アンテナ指向装置
の作動を停止するとき、直ちに仰角サーボモータ３３及
び方位サーボモータ４３の電源を切らずに、アンテナ１
４を所定の基準仰角及び基準方位角にて配置するよう
に、アンテナ１４を仰角軸線Ｙ−Ｙ周り及び方位軸線Ｚ
−Ｚ周りに回転させるように構成されている。従って、
再びアンテナ指向装置の作動を開始するときは、必ず、
アンテナ１４は所定の基準仰角及び基準方位角にて配置
されている。
の作動を停止するとき、直ちに仰角サーボモータ３３及
び方位サーボモータ４３の電源を切らずに、アンテナ１
４を所定の基準仰角及び基準方位角にて配置するよう
に、アンテナ１４を仰角軸線Ｙ−Ｙ周り及び方位軸線Ｚ
−Ｚ周りに回転させるように構成されている。従って、
再びアンテナ指向装置の作動を開始するときは、必ず、
アンテナ１４は所定の基準仰角及び基準方位角にて配置
されている。
【００２８】
【実施例】以下に図１〜図４を参照して本発明の実施例
について説明する。尚図１〜図４において図５の対応す
る部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省
略する。
について説明する。尚図１〜図４において図５の対応す
る部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省
略する。
【００２９】図１に本発明によるアンテナ指向装置の第
１の例を示す。本例のアンテナ指向装置は中心軸線Ｘ−
Ｘを有するアンテナ１４と斯かるアンテナ１４を仰角軸
線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚの２つの軸線周り回転可能
に支持する支持装置を有する。斯かる支持装置は、図５
を参照して説明した従来のアンテナ指向装置の支持装置
と同様であってよい。
１の例を示す。本例のアンテナ指向装置は中心軸線Ｘ−
Ｘを有するアンテナ１４と斯かるアンテナ１４を仰角軸
線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚの２つの軸線周り回転可能
に支持する支持装置を有する。斯かる支持装置は、図５
を参照して説明した従来のアンテナ指向装置の支持装置
と同様であってよい。
【００３０】アンテナ１４を支持する支持部材３１に
は、仰角ジャイロ５７と方位ジャイロ５８が装着されて
いる。仰角ジャイロ５７によって慣性空間に対して仰角
軸線Ｙ−Ｙ周りを回転するアンテナ１４の回転角速度が
検出され、方位ジャイロ５８によって慣性空間に対して
仰角軸線Ｙ−Ｙ及びアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘの双
方に直交する軸線周りのアンテナ１４の回転角速度が検
出される。仰角ジャイロ５７及び方位ジャイロ５８は例
えば振動ジャイロ、レートジャイロ等の微分型ジャイロ
であってよい。
は、仰角ジャイロ５７と方位ジャイロ５８が装着されて
いる。仰角ジャイロ５７によって慣性空間に対して仰角
軸線Ｙ−Ｙ周りを回転するアンテナ１４の回転角速度が
検出され、方位ジャイロ５８によって慣性空間に対して
仰角軸線Ｙ−Ｙ及びアンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘの双
方に直交する軸線周りのアンテナ１４の回転角速度が検
出される。仰角ジャイロ５７及び方位ジャイロ５８は例
えば振動ジャイロ、レートジャイロ等の微分型ジャイロ
であってよい。
【００３１】本例によると、アンテナ１４を衛星方向に
指向させるためにステップトラック制御が使用される。
ステップトラック制御は、アンテナ１４を仰角軸線Ｙ−
Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに強制的に回転させ、アンテ
ナ１４が受信する電波強度が増加する回転方向にアンテ
ナ１４を回転させるように構成されている。ステップト
ラック制御は、入力信号としてアンテナ１４が受信する
電波強度を使用し、衛星の位置情報及び航行体の現在の
位置情報等を使用しない。
指向させるためにステップトラック制御が使用される。
ステップトラック制御は、アンテナ１４を仰角軸線Ｙ−
Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに強制的に回転させ、アンテ
ナ１４が受信する電波強度が増加する回転方向にアンテ
ナ１４を回転させるように構成されている。ステップト
ラック制御は、入力信号としてアンテナ１４が受信する
電波強度を使用し、衛星の位置情報及び航行体の現在の
位置情報等を使用しない。
【００３２】本例のステップトラック制御について詳細
に説明する。本例のステップトラック制御によると、先
ず、アンテナ１４が受信する電波強度Ｅを検出し、それ
を記憶する。例えば、アンテナ１４の仰角がθi 、方位
角がφi のときの電波強度をＥ（θi 、φi ）とする。
次に、アンテナ１４を仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに＋Δθだけ
回転させ、再びアンテナ１４が受信する電波強度Ｅを検
出し、それを記憶する。例えば、アンテナ１４の仰角が
θi+1 ＝θi ＋Δθ、方位角がφi のときの電波強度を
Ｅ（θi+1 、φi ）とする。
に説明する。本例のステップトラック制御によると、先
ず、アンテナ１４が受信する電波強度Ｅを検出し、それ
を記憶する。例えば、アンテナ１４の仰角がθi 、方位
角がφi のときの電波強度をＥ（θi 、φi ）とする。
次に、アンテナ１４を仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに＋Δθだけ
回転させ、再びアンテナ１４が受信する電波強度Ｅを検
出し、それを記憶する。例えば、アンテナ１４の仰角が
θi+1 ＝θi ＋Δθ、方位角がφi のときの電波強度を
Ｅ（θi+1 、φi ）とする。
【００３３】更に、アンテナ１４を方位軸線Ｚ−Ｚ周り
に＋Δφだけ回転させ、アンテナ１４が受信する電波強
度Ｅを検出し、それを記憶する。例えば、アンテナ１４
の仰角がθi+1 ＝θi ＋Δθ、方位角がφi+1 ＝φi ＋
Δφi のときの電波強度をＥ（θi+1 、φi+1 ）とす
る。
に＋Δφだけ回転させ、アンテナ１４が受信する電波強
度Ｅを検出し、それを記憶する。例えば、アンテナ１４
の仰角がθi+1 ＝θi ＋Δθ、方位角がφi+1 ＝φi ＋
Δφi のときの電波強度をＥ（θi+1 、φi+1 ）とす
る。
【００３４】ここで、仰角軸線Ｙ−Ｙ周りの電波強度Ｅ
が増加する方向を判定する。斯かる判定は次の式によっ
てなされる。
が増加する方向を判定する。斯かる判定は次の式によっ
てなされる。
【００３５】
【数１】Ｅ（θi 、φi ）＜Ｅ（θi+1 、φi ） Ｅ（θi 、φi ）≧Ｅ（θi+1 、φi ）
【００３６】電波強度Ｅが増加した場合には、即ち、数
１の第１式が成立する場合には、アンテナ１４を仰角軸
線Ｙ−Ｙ周りに前回と同一方向に、即ち＋Δθだけ回転
させ、アンテナ１４が受信する電波強度Ｅを検出する。
電波強度Ｅが減少した場合には、即ち、数１の第２式が
成立する場合には、アンテナ１４を仰角軸線Ｙ−Ｙ周り
に前回と反対方向に、即ち−Δθだけ回転させ、アンテ
ナ１４が受信する電波強度Ｅを検出する。
１の第１式が成立する場合には、アンテナ１４を仰角軸
線Ｙ−Ｙ周りに前回と同一方向に、即ち＋Δθだけ回転
させ、アンテナ１４が受信する電波強度Ｅを検出する。
電波強度Ｅが減少した場合には、即ち、数１の第２式が
成立する場合には、アンテナ１４を仰角軸線Ｙ−Ｙ周り
に前回と反対方向に、即ち−Δθだけ回転させ、アンテ
ナ１４が受信する電波強度Ｅを検出する。
【００３７】同様に、方位軸線Ｙ−Ｙ周りの電波強度Ｅ
が増加する方向を判定する。斯かる判定は次の式によっ
てなされる。
が増加する方向を判定する。斯かる判定は次の式によっ
てなされる。
【００３８】
【数２】Ｅ（θi+1 、φi ）＜Ｅ（θi+1 、φi+1 ） Ｅ（θi+1 、φi ）≧Ｅ（θi+1 、φi+1 ）
【００３９】電波強度Ｅが増加した場合には、即ち、数
２の第１式が成立する場合には、アンテナ１４を方位軸
線Ｚ−Ｚ周りに前回と同一方向に、即ち＋Δφだけ回転
させ、アンテナ１４が受信する電波強度Ｅを検出する。
電波強度Ｅが減少した場合には、即ち、数２の第２式が
成立する場合には、アンテナ１４を方位軸線Ｚ−Ｚ周り
に前回と反対方向に、即ち−Δφだけ回転させ、アンテ
ナ１４が受信する電波強度Ｅを検出する。
２の第１式が成立する場合には、アンテナ１４を方位軸
線Ｚ−Ｚ周りに前回と同一方向に、即ち＋Δφだけ回転
させ、アンテナ１４が受信する電波強度Ｅを検出する。
電波強度Ｅが減少した場合には、即ち、数２の第２式が
成立する場合には、アンテナ１４を方位軸線Ｚ−Ｚ周り
に前回と反対方向に、即ち−Δφだけ回転させ、アンテ
ナ１４が受信する電波強度Ｅを検出する。
【００４０】斯かるステップを繰り返すことによって電
波強度Ｅが最大となるようにアンテナ１４は仰角軸線Ｙ
−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに回転移動される。
波強度Ｅが最大となるようにアンテナ１４は仰角軸線Ｙ
−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りに回転移動される。
【００４１】図２にアンテナ１４を仰角軸線Ｙ−Ｙ周り
に回転させたときの電波強度信号Ｅの変化の例を示す。
縦軸はアンテナ１４が受信する電波強度Ｅを示し、横軸
は仰角軸線Ｙ−Ｙ周りのアンテナ１４の回転角度を示
す。アンテナ１４の仰角θが電波発信源である衛星の高
度角θS に等しいときに電波強度Ｅは最大となり、アン
テナ１４の仰角θが電波発信源である衛星の高度角θS
より偏倚すると電波強度Ｅは放物線状に減少する。
に回転させたときの電波強度信号Ｅの変化の例を示す。
縦軸はアンテナ１４が受信する電波強度Ｅを示し、横軸
は仰角軸線Ｙ−Ｙ周りのアンテナ１４の回転角度を示
す。アンテナ１４の仰角θが電波発信源である衛星の高
度角θS に等しいときに電波強度Ｅは最大となり、アン
テナ１４の仰角θが電波発信源である衛星の高度角θS
より偏倚すると電波強度Ｅは放物線状に減少する。
【００４２】再び図１を参照して説明する。図示のよう
に、ステップトラック制御を提供するためにステップト
ラック制御ループが設けられている。斯かるステップト
ラック制御ループは仰角軸系のステップトラック制御ル
ープと方位軸系のステップトラック制御ループとを含
む。尚、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘが水平面となす
角をアンテナの仰角θとし、アンテナ１４の中心軸線Ｘ
−Ｘが水平面上で子午線Ｎとなす角をアンテナの方位角
φとする。
に、ステップトラック制御を提供するためにステップト
ラック制御ループが設けられている。斯かるステップト
ラック制御ループは仰角軸系のステップトラック制御ル
ープと方位軸系のステップトラック制御ループとを含
む。尚、アンテナ１４の中心軸線Ｘ−Ｘが水平面となす
角をアンテナの仰角θとし、アンテナ１４の中心軸線Ｘ
−Ｘが水平面上で子午線Ｎとなす角をアンテナの方位角
φとする。
【００４３】仰角軸系のステップトラック制御ループは
電波強度判定器６０と仰角軸駆動演算器３７と仰角サー
ボモータ３３とを含む。方位軸系のステップトラック制
御ループは電波強度判定器６０と方位軸駆動演算器４７
と方位サーボモータ４３とを含む。
電波強度判定器６０と仰角軸駆動演算器３７と仰角サー
ボモータ３３とを含む。方位軸系のステップトラック制
御ループは電波強度判定器６０と方位軸駆動演算器４７
と方位サーボモータ４３とを含む。
【００４４】電波強度判定器６０はアンテナ１４が受信
した電波の強度を指示する電波強度信号Ｅを入力してス
テップトラック信号を出力する。このステップトラック
信号はアンテナ１４を仰角軸線Ｙ−Ｙ周り回転角速度±
Δθにて回転させるための仰角軸系の命令信号と方位軸
線Ｚ−Ｚ周り回転角速度±Δφにて回転させるための方
位系の命令信号とを含む。電波強度判定器６０は電波強
度Ｅを記憶する記憶部と上述の数１〜数２の式を演算す
る比較器とを有する。
した電波の強度を指示する電波強度信号Ｅを入力してス
テップトラック信号を出力する。このステップトラック
信号はアンテナ１４を仰角軸線Ｙ−Ｙ周り回転角速度±
Δθにて回転させるための仰角軸系の命令信号と方位軸
線Ｚ−Ｚ周り回転角速度±Δφにて回転させるための方
位系の命令信号とを含む。電波強度判定器６０は電波強
度Ｅを記憶する記憶部と上述の数１〜数２の式を演算す
る比較器とを有する。
【００４５】電波強度判定器６０の出力信号は仰角軸駆
動演算器３７及び方位軸駆動演算器４７に供給される。
仰角軸駆動演算器３７及び方位軸駆動演算器４７は例え
ば積分器と増幅器とを含むように構成してよい。電波強
度判定器６０の出力信号±Δθ、±Δφは仰角軸駆動演
算器３７及び方位軸駆動演算器４７の積分器によって積
分され、微小角±Δθ、±Δφが得られる。こうして得
られた命令角度信号±Δθ、±Δφはそれぞれ仰角サー
ボモータ３３及び方位サーボモータ４３に供給される。
動演算器３７及び方位軸駆動演算器４７に供給される。
仰角軸駆動演算器３７及び方位軸駆動演算器４７は例え
ば積分器と増幅器とを含むように構成してよい。電波強
度判定器６０の出力信号±Δθ、±Δφは仰角軸駆動演
算器３７及び方位軸駆動演算器４７の積分器によって積
分され、微小角±Δθ、±Δφが得られる。こうして得
られた命令角度信号±Δθ、±Δφはそれぞれ仰角サー
ボモータ３３及び方位サーボモータ４３に供給される。
【００４６】本例によると、斯かるステップトラック制
御に重畳して、アンテナ１４を航行体の動揺に対して安
定化させる安定化機能が設けられている。斯かる安定化
機能は仰角ジャイロ５７及び方位ジャイロ５８によって
提供される。航行体が動揺したとき、仰角ジャイロ５７
によって仰角軸線Ｙ−Ｙ周りのアンテナ１４の回転角速
度が検出され、方位ジャイロ５８によってアンテナの中
心軸線Ｘ−Ｘ及び仰角軸線Ｙ−Ｙの両者に直交する軸線
周りのアンテナ１４の回転角速度が検出される。
御に重畳して、アンテナ１４を航行体の動揺に対して安
定化させる安定化機能が設けられている。斯かる安定化
機能は仰角ジャイロ５７及び方位ジャイロ５８によって
提供される。航行体が動揺したとき、仰角ジャイロ５７
によって仰角軸線Ｙ−Ｙ周りのアンテナ１４の回転角速
度が検出され、方位ジャイロ５８によってアンテナの中
心軸線Ｘ−Ｘ及び仰角軸線Ｙ−Ｙの両者に直交する軸線
周りのアンテナ１４の回転角速度が検出される。
【００４７】斯かる回転角速度は仰角軸駆動演算器３７
及び方位軸駆動演算器４７に供給される。仰角軸駆動演
算器３７及び方位軸駆動演算器４７の積分器によって、
仰角軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りのアンテナ１４
の回転角θ、φがそれぞれ演算され、斯かる回転角度命
令信号はそれぞれ仰角サーボモータ３３及び方位サーボ
モータ４３にそれぞれの回転角速度がゼロになるように
供給される。
及び方位軸駆動演算器４７に供給される。仰角軸駆動演
算器３７及び方位軸駆動演算器４７の積分器によって、
仰角軸線Ｙ−Ｙ及び方位軸線Ｚ−Ｚ周りのアンテナ１４
の回転角θ、φがそれぞれ演算され、斯かる回転角度命
令信号はそれぞれ仰角サーボモータ３３及び方位サーボ
モータ４３にそれぞれの回転角速度がゼロになるように
供給される。
【００４８】こうして、航行体が動揺しても、慣性空間
に対して仰角軸線Ｙ−Ｙ周りのアンテナ１４の回転角速
度は常にゼロに保持され、アンテナの中心軸線Ｘ−Ｘ及
び仰角軸線Ｙ−Ｙの両者に直交する軸線周りのアンテナ
１４の回転角速度も常にゼロに保持される。即ち、航行
体が動揺しても、アンテナ１４は仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに
安定化され、アンテナの中心軸線Ｘ−Ｘ及び仰角軸線Ｙ
−Ｙの両者に直交する軸線周りに安定化される。
に対して仰角軸線Ｙ−Ｙ周りのアンテナ１４の回転角速
度は常にゼロに保持され、アンテナの中心軸線Ｘ−Ｘ及
び仰角軸線Ｙ−Ｙの両者に直交する軸線周りのアンテナ
１４の回転角速度も常にゼロに保持される。即ち、航行
体が動揺しても、アンテナ１４は仰角軸線Ｙ−Ｙ周りに
安定化され、アンテナの中心軸線Ｘ−Ｘ及び仰角軸線Ｙ
−Ｙの両者に直交する軸線周りに安定化される。
【００４９】図３を参照して本発明によるアンテナ指向
装置の第２の例を説明する。本例によると、第１の例と
比較して、支持部材３１に仰角ジャイロ５７及び方位ジ
ャイロ５８に加えて更に、アンテナの中心軸線Ｘ−Ｘに
平行な入力軸線を有する加速度計６６が装着されてい
る。斯かる加速度計６６によって、水平面に対する中心
軸線Ｘ−Ｘの傾斜角が検出される。
装置の第２の例を説明する。本例によると、第１の例と
比較して、支持部材３１に仰角ジャイロ５７及び方位ジ
ャイロ５８に加えて更に、アンテナの中心軸線Ｘ−Ｘに
平行な入力軸線を有する加速度計６６が装着されてい
る。斯かる加速度計６６によって、水平面に対する中心
軸線Ｘ−Ｘの傾斜角が検出される。
【００５０】本例によると、仰角軸制御ループは速い制
御ループ、即ち、仰角軸安定化ループと遅い制御ルー
プ、即ち、仰角軸拘束ループを有する。速い制御ルー
プ、即ち、仰角軸安定化ループは図１の第１の例にて説
明したように、仰角ジャイロ５７の出力を仰角軸駆動演
算器３７に供給し、仰角軸駆動演算器３７より出力され
た命令角度信号を仰角サーボモータ３３に供給するルー
プである。
御ループ、即ち、仰角軸安定化ループと遅い制御ルー
プ、即ち、仰角軸拘束ループを有する。速い制御ルー
プ、即ち、仰角軸安定化ループは図１の第１の例にて説
明したように、仰角ジャイロ５７の出力を仰角軸駆動演
算器３７に供給し、仰角軸駆動演算器３７より出力され
た命令角度信号を仰角サーボモータ３３に供給するルー
プである。
【００５１】遅い制御ループ、即ち、仰角軸拘束ループ
は加速度計６６とアークサイン演算器６９と加算器３９
と減衰器３８と仰角軸駆動演算器３７と仰角サーボモー
タ３３とを含む。加速度計６６の出力信号は、水平面に
対する中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角の正弦値である。従っ
て、これはアークサイン演算器６９によって傾斜角に変
換される。
は加速度計６６とアークサイン演算器６９と加算器３９
と減衰器３８と仰角軸駆動演算器３７と仰角サーボモー
タ３３とを含む。加速度計６６の出力信号は、水平面に
対する中心軸線Ｘ−Ｘの傾斜角の正弦値である。従っ
て、これはアークサイン演算器６９によって傾斜角に変
換される。
【００５２】加算器３９にて、アークサイン演算器６９
より出力された傾斜角より電波発信源である衛星の高度
角θS が減算される。斯かる電波発信源の衛星の高度角
θSは例えば手動によって設定される。こうして得られ
た偏差角は減衰器３８を経由して仰角軸駆動演算器３７
に供給される。仰角軸拘束ループはアンテナ１４の仰角
θを電波発信源の衛星高度角θS に一致させるべく時定
数を有する。
より出力された傾斜角より電波発信源である衛星の高度
角θS が減算される。斯かる電波発信源の衛星の高度角
θSは例えば手動によって設定される。こうして得られ
た偏差角は減衰器３８を経由して仰角軸駆動演算器３７
に供給される。仰角軸拘束ループはアンテナ１４の仰角
θを電波発信源の衛星高度角θS に一致させるべく時定
数を有する。
【００５３】仰角軸拘束ループによってアンテナ１４の
仰角θは電波発信源の衛星高度角θ S に一致するように
制御される。ステップトラック制御は仰角軸制御ループ
と方位軸制御ループに重畳して設けられている。
仰角θは電波発信源の衛星高度角θ S に一致するように
制御される。ステップトラック制御は仰角軸制御ループ
と方位軸制御ループに重畳して設けられている。
【００５４】図４に本発明によるアンテナ指向装置の第
３の例を示す。この例では、第１の例と比較して、仰角
ジャイロ５７及び方位ジャイロ５８に加えて更に仰角発
信器３４と方位発信器４４が設けられている。
３の例を示す。この例では、第１の例と比較して、仰角
ジャイロ５７及び方位ジャイロ５８に加えて更に仰角発
信器３４と方位発信器４４が設けられている。
【００５５】仰角発信器３４は方位ジンバル４１のＵ字
形部４１−２の一方の脚部に装着されており、斯かる仰
角発信器３４の回転軸に取り付けられたピニオン（図示
なし）が仰角軸３０−２に噛み合わされるように構成さ
れている。斯かる仰角発信器３４によってアンテナ１４
の仰角軸線Ｙ−Ｙ周りの回転角度θが検出されそれを指
示する信号が出力される。
形部４１−２の一方の脚部に装着されており、斯かる仰
角発信器３４の回転軸に取り付けられたピニオン（図示
なし）が仰角軸３０−２に噛み合わされるように構成さ
れている。斯かる仰角発信器３４によってアンテナ１４
の仰角軸線Ｙ−Ｙ周りの回転角度θが検出されそれを指
示する信号が出力される。
【００５６】一方、方位発信器４４は基台３のブリッジ
部３−１上に装着されており、斯かる方位発信器４４の
回転軸に取り付けられたピニオン（図示なし）が方位歯
車４２に噛み合わされるように構成されている。斯かる
方位発信器４４によってアンテナ１４の方位軸線Ｚ−Ｚ
周りの回転角度φが検出されそれを指示する信号が出力
される。
部３−１上に装着されており、斯かる方位発信器４４の
回転軸に取り付けられたピニオン（図示なし）が方位歯
車４２に噛み合わされるように構成されている。斯かる
方位発信器４４によってアンテナ１４の方位軸線Ｚ−Ｚ
周りの回転角度φが検出されそれを指示する信号が出力
される。
【００５７】本例によると、アンテナ指向装置の使用を
停止するときに、アンテナ１４を所定の基準位置（基準
仰角θ0 及び基準方位角φ0 ）に自動的に戻す機能が設
けられている。従って、アンテナ指向装置を再び使用す
るときアンテナ１４は斯かる基準位置より作動を開始す
ることができる。
停止するときに、アンテナ１４を所定の基準位置（基準
仰角θ0 及び基準方位角φ0 ）に自動的に戻す機能が設
けられている。従って、アンテナ指向装置を再び使用す
るときアンテナ１４は斯かる基準位置より作動を開始す
ることができる。
【００５８】図示のように仰角軸駆動演算部３７には電
波強度判定器６０より供給されたステップトラック信号
に加えて更に駆動信号及び仰角発信器３４の出力信号θ
が供給される。同様に、方位軸駆動演算部４７には電波
強度判定器６０より供給されたステップトラック信号に
加えて更に駆動信号及び方位発信器４４の出力信号φが
供給される。
波強度判定器６０より供給されたステップトラック信号
に加えて更に駆動信号及び仰角発信器３４の出力信号θ
が供給される。同様に、方位軸駆動演算部４７には電波
強度判定器６０より供給されたステップトラック信号に
加えて更に駆動信号及び方位発信器４４の出力信号φが
供給される。
【００５９】先ずアンテナ指向装置の作動を開始する場
合を説明する。アンテナ指向装置を作動させるために、
仰角軸駆動演算部３７及び方位軸駆動演算部４７に駆動
開始信号が供給される。
合を説明する。アンテナ指向装置を作動させるために、
仰角軸駆動演算部３７及び方位軸駆動演算部４７に駆動
開始信号が供給される。
【００６０】駆動開始信号が入力されるとアンテナ指向
装置の各機器、例えば仰角サーボモータ３３及び方位サ
ーボモータ４３の電源がオンになる。
装置の各機器、例えば仰角サーボモータ３３及び方位サ
ーボモータ４３の電源がオンになる。
【００６１】次にアンテナ指向装置の作動を停止又は終
了する場合を説明する。アンテナ指向装置を停止させる
ために、仰角軸駆動演算部３７及び方位軸駆動演算部４
７に駆動停止信号が供給される。しかしながら、この場
合、駆動停止信号が供給されても、直ちに仰角サーボモ
ータ３３及び方位サーボモータ４３等の電源がオフにな
らない。以下のごとき作動がなされる。
了する場合を説明する。アンテナ指向装置を停止させる
ために、仰角軸駆動演算部３７及び方位軸駆動演算部４
７に駆動停止信号が供給される。しかしながら、この場
合、駆動停止信号が供給されても、直ちに仰角サーボモ
ータ３３及び方位サーボモータ４３等の電源がオフにな
らない。以下のごとき作動がなされる。
【００６２】駆動停止信号が供給されると、仰角軸駆動
演算部３７は仰角発信器３４の出力信号θを入力して、
基準仰角θ0 と比較する。同様に方位軸駆動演算部４７
は方位発信器４４の出力信号φを基準方位角φ0 と比較
する。斯かる比較によって得られた偏差信号はそれぞれ
仰角サーボモータ３３及び方位サーボモータ４３に供給
される。
演算部３７は仰角発信器３４の出力信号θを入力して、
基準仰角θ0 と比較する。同様に方位軸駆動演算部４７
は方位発信器４４の出力信号φを基準方位角φ0 と比較
する。斯かる比較によって得られた偏差信号はそれぞれ
仰角サーボモータ３３及び方位サーボモータ４３に供給
される。
【００６３】こうして、アンテナ１４の仰角θが基準仰
角θ0 と等しくなり、且つアンテナ１４の方位角φが基
準方位角φ0 に等しくなったときに、仰角サーボモータ
３３及び方位サーボモータ４３は停止される。即ち、そ
の電源はオフとなる。
角θ0 と等しくなり、且つアンテナ１４の方位角φが基
準方位角φ0 に等しくなったときに、仰角サーボモータ
３３及び方位サーボモータ４３は停止される。即ち、そ
の電源はオフとなる。
【００６４】従って、再びアンテナ指向装置の作動を開
始するときには、アンテナ１４は基準仰角θ0 及び基準
方位角φ0 に配置されている。アンテナ１４は斯かる基
準仰角θ0 及び基準方位角φ0 より回転を開始すること
となる。斯かる基準仰角θ0として例えば既知の衛星高
度角θS が使用されてよく、基準方位角φ0 として例え
ば０°が使用されてよい。駆動開始信号及び駆動停止信
号を使用する代わりに、１つの駆動信号を使用し、駆動
信号の供給が停止されたときに、上述の作動がなされて
よい。
始するときには、アンテナ１４は基準仰角θ0 及び基準
方位角φ0 に配置されている。アンテナ１４は斯かる基
準仰角θ0 及び基準方位角φ0 より回転を開始すること
となる。斯かる基準仰角θ0として例えば既知の衛星高
度角θS が使用されてよく、基準方位角φ0 として例え
ば０°が使用されてよい。駆動開始信号及び駆動停止信
号を使用する代わりに、１つの駆動信号を使用し、駆動
信号の供給が停止されたときに、上述の作動がなされて
よい。
【００６５】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
【００６６】
【発明の効果】本発明に依れば、衛星の位置、航行体の
現在の位置、航行体の動揺角等を情報を必要とすること
なく、アンテナ１４を衛星方向に指向させることができ
る利点がある。
現在の位置、航行体の動揺角等を情報を必要とすること
なく、アンテナ１４を衛星方向に指向させることができ
る利点がある。
【００６７】本発明によれば、方位ジャイロ５７及び仰
角ジャイロ５８にオフセットがあって、アンテナの中心
軸線Ｘ−Ｘが最大電波到来方向よりドリフトしても、ス
テップトラック制御によって補償されるから、オフセッ
トがある安価なジャイロを使用することができる利点が
ある。
角ジャイロ５８にオフセットがあって、アンテナの中心
軸線Ｘ−Ｘが最大電波到来方向よりドリフトしても、ス
テップトラック制御によって補償されるから、オフセッ
トがある安価なジャイロを使用することができる利点が
ある。
【００６８】本発明に依れば、衛星の位置、航行体の現
在の位置、航行体の動揺角等の情報の誤差に起因する指
向誤差が生ずることなく、アンテナ１４を衛星方向に指
向させることができる利点がある。
在の位置、航行体の動揺角等の情報の誤差に起因する指
向誤差が生ずることなく、アンテナ１４を衛星方向に指
向させることができる利点がある。
【００６９】本発明によれば、アンテナの中心軸線Ｘ−
Ｘは動揺に対して補償されているので、電波が一時的に
遮蔽された後に直ちに電波を捕らえることができる利点
がある。
Ｘは動揺に対して補償されているので、電波が一時的に
遮蔽された後に直ちに電波を捕らえることができる利点
がある。
【００７０】本発明によれば、仰角軸線Ｙ−Ｙの傾斜を
電波到来仰角に一致させることにより早期にアンテナを
衛星方向に指向させることができる利点がある。
電波到来仰角に一致させることにより早期にアンテナを
衛星方向に指向させることができる利点がある。
【００７１】本発明によれば、アンテナの方位角φと仰
角θを電源オフの前に一定方向に指向させておくから、
次回に電源をオンにするとき早期にアンテナを衛星方向
に指向させることができる利点がある。
角θを電源オフの前に一定方向に指向させておくから、
次回に電源をオンにするとき早期にアンテナを衛星方向
に指向させることができる利点がある。
【００７２】本発明に依れば、構造が簡単な制御装置に
よってアンテナ１４を衛星方向に指向させることができ
る利点がある。
よってアンテナ１４を衛星方向に指向させることができ
る利点がある。
【図１】本発明のアンテナ指向装置の第１の例を示す図
である。
である。
【図２】アンテナによって受信される電波の強度の変化
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明のアンテナ指向装置の第２の例を示す図
である。
である。
【図４】本発明のアンテナ指向装置の第２の例を示す図
である。
である。
【図５】従来のアンテナ指向装置の例を示す図である。
３ 基台 ３−１ ブリッジ部 １１ 円筒部 １３ アーム １４ アンテナ ３０−１、３０−２ 仰角軸 ３１ 支持部材 ３１−１、３１−２ 脚部 ３２ 仰角歯車 ３３ 仰角サーボモータ ３３−１ ピニオン ３４ 仰角発信器 ３７ 仰角軸駆動演算器 ３８ 減衰器 ３９ 加算器 ４０ 方位軸 ４０Ａ、４０Ｂ 軸受け ４１ 方位ジンバル ４１−１ 支持軸部 ４１−２ Ｕ字形部 ４２ 方位歯車 ４３ 方位サーボモータ ４４ 方位発信器 ４７ 方位軸駆動演算器 ５７ 仰角ジャイロ ５８ 方位ジャイロ ６０ 電波強度判定器 ６６ 加速度計 ６９ アークサイン演算器 ７１ 命令角演算部 ７２ 衛星位置演算部 Ｙ−Ｙ 仰角軸線 Ｚ−Ｚ 方位軸線 Ｘ−Ｘ アンテナ中心軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 和也 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内
Claims (3)
- 【請求項１】 中心軸線を有するアンテナと、上記中心
軸線に直交する仰角軸線と該仰角軸線に直交する方位軸
線とを有し上記アンテナを上記仰角軸線及び方位軸線周
りに回転可能に支持する支持装置と、上記アンテナを上
記仰角軸線周りに回転させる仰角サーボモータと、上記
アンテナを上記方位軸線周りに回転させる方位サーボモ
ータと、航行体が動揺中に上記仰角軸線周りの上記アン
テナの回転角速度を検出する第１のジャイロと、航行体
が動揺中に上記アンテナの中心軸線及び上記仰角軸線の
両者に直交する軸線周りの上記アンテナの回転角速度を
検出する第２のジャイロと、上記第１のジャイロの出力
信号を入力して上記仰角サーボモータに命令信号を供給
する仰角軸駆動演算部と、上記第２のジャイロの出力信
号を入力して上記方位サーボモータに命令信号を供給す
る方位軸駆動演算部と、を有し、航行体の動揺に対して
上記アンテナは上記仰角軸線周り及び上記方位軸線周り
に常に安定化されるように構成され、航行体に装着され
るように構成されたアンテナ指向装置において、 上記アンテナを上記仰角軸線及び方位軸線周りに交互に
強制的に微小角度にて回転させて上記アンテナによって
受信される電波の強度の増減を検出し、電波の強度が増
加する回転方向を判定する電波強度判定器を設け、該電
波強度判定器は電波の強度が増加する回転方向に上記ア
ンテナを上記仰角軸線周り回転させるための命令信号を
上記仰角軸駆動演算部に供給し、電波の強度が増加する
回転方向に上記アンテナを上記方位軸線周り回転させる
ための命令信号を上記方位軸駆動演算部に供給し、それ
によって上記アンテナを衛星方向に指向させるように構
成されていることを特徴とするアンテナ指向装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のアンテナ指向装置におい
て、水平面に対する上記アンテナの中心軸線の傾斜角を
検出する加速度計を設け、上記アンテナの仰角が衛星高
度角に等しくなるように上記アンテナを上記仰角軸線周
りに回転制御するように構成されていることを特徴とす
るアンテナ指向装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のアンテナ指向装置
において、上記仰角軸線周りの上記アンテナの回転角を
検出しそれを上記仰角軸駆動演算部に供給する仰角発信
器と、上記方位軸線周りの上記アンテナの回転角を検出
しそれを上記方位軸駆動演算部に供給する方位発信器と
を設け、上記仰角軸駆動演算部及び上記方位軸駆動演算
部はアンテナ指向装置の作動を停止するための駆動停止
信号を入力したとき、上記仰角サーボモータ及び上記方
位サーボモータに対する電源を遮断する前に上記アンテ
ナが基準仰角及び基準方位角に配置されるように回転角
信号をそれぞれ上記仰角サーボモータ及び上記方位サー
ボモータに供給するように構成されていることを特徴と
するアンテナ指向装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6041559A JPH07249920A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | アンテナ指向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6041559A JPH07249920A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | アンテナ指向装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07249920A true JPH07249920A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12611797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6041559A Pending JPH07249920A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | アンテナ指向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07249920A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6075482A (en) * | 1997-05-09 | 2000-06-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Antenna controller |
| JP2007512757A (ja) * | 2003-11-27 | 2007-05-17 | ウィワールド カンパニー リミテッド | 改善された移動体搭載用の衛星追跡アンテナシステム及びその動作方法 |
| JP2010219601A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Japan Radio Co Ltd | アンテナ駆動制御方法、アンテナ駆動制御プログラム及びアンテナ駆動制御装置 |
| JP2011094690A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Japan Radio Co Ltd | 制振装置 |
| WO2013150994A1 (ja) | 2012-04-02 | 2013-10-10 | 古野電気株式会社 | アンテナ装置 |
| CN103474771A (zh) * | 2013-09-26 | 2013-12-25 | 宁波迪泰电子科技有限公司 | 船用卫星天线 |
| KR101636899B1 (ko) * | 2015-01-05 | 2016-07-20 | 동서대학교산학협력단 | 모션 시뮬레이터에서 빔프로젝터 반사경을 이용한 영사 방향 자동 제어 방법, 그리고 영사 방향 자동 제어를 위한 모션 시뮬레이터 |
| CN110843689A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-28 | 西安工业大学 | 车载高分辨率两自由度微波通讯系统 |
| CN111799559A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-20 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种波导型星载天线的二维指向机构 |
| CN116045895A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-05-02 | 中电科普天科技股份有限公司 | 一种射灯天线工况参数测量系统 |
| EP4016725A4 (en) * | 2019-08-16 | 2023-12-27 | KMW Inc. | ANTENNA CLAMPING DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5212597A (en) * | 1975-07-21 | 1977-01-31 | Toshiba Corp | Simple tracking receiver |
| JPS6186666A (ja) * | 1984-10-03 | 1986-05-02 | Dx Antenna Co Ltd | パラボラアンテナの自動追尾方法 |
| JPS6210903A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-19 | Nec Corp | ステツプトラツク装置 |
| JPH05259723A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Japan Radio Co Ltd | 移動体用アンテナ装置 |
| JPH05259721A (ja) * | 1992-03-10 | 1993-10-08 | Tokimec Inc | アンテナ指向装置 |
| JPH05259722A (ja) * | 1992-03-10 | 1993-10-08 | Tokimec Inc | アンテナ指向装置 |
-
1994
- 1994-03-11 JP JP6041559A patent/JPH07249920A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5212597A (en) * | 1975-07-21 | 1977-01-31 | Toshiba Corp | Simple tracking receiver |
| JPS6186666A (ja) * | 1984-10-03 | 1986-05-02 | Dx Antenna Co Ltd | パラボラアンテナの自動追尾方法 |
| JPS6210903A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-19 | Nec Corp | ステツプトラツク装置 |
| JPH05259721A (ja) * | 1992-03-10 | 1993-10-08 | Tokimec Inc | アンテナ指向装置 |
| JPH05259722A (ja) * | 1992-03-10 | 1993-10-08 | Tokimec Inc | アンテナ指向装置 |
| JPH05259723A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Japan Radio Co Ltd | 移動体用アンテナ装置 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6075482A (en) * | 1997-05-09 | 2000-06-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Antenna controller |
| JP2007512757A (ja) * | 2003-11-27 | 2007-05-17 | ウィワールド カンパニー リミテッド | 改善された移動体搭載用の衛星追跡アンテナシステム及びその動作方法 |
| EP1695414A4 (en) * | 2003-11-27 | 2007-09-05 | Wiworld Co Ltd | IMPROVED ANTENNA SYSTEM FOR CONTINUOUS SATELLITE TRACKING ON MOVING OBJECT AND METHOD OF OPERATION |
| JP2010219601A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Japan Radio Co Ltd | アンテナ駆動制御方法、アンテナ駆動制御プログラム及びアンテナ駆動制御装置 |
| JP2011094690A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Japan Radio Co Ltd | 制振装置 |
| US9812776B2 (en) | 2012-04-02 | 2017-11-07 | Furuno Electric Co., Ltd. | Antenna device |
| WO2013150994A1 (ja) | 2012-04-02 | 2013-10-10 | 古野電気株式会社 | アンテナ装置 |
| CN103474771A (zh) * | 2013-09-26 | 2013-12-25 | 宁波迪泰电子科技有限公司 | 船用卫星天线 |
| KR101636899B1 (ko) * | 2015-01-05 | 2016-07-20 | 동서대학교산학협력단 | 모션 시뮬레이터에서 빔프로젝터 반사경을 이용한 영사 방향 자동 제어 방법, 그리고 영사 방향 자동 제어를 위한 모션 시뮬레이터 |
| EP4016725A4 (en) * | 2019-08-16 | 2023-12-27 | KMW Inc. | ANTENNA CLAMPING DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF |
| US12057643B2 (en) | 2019-08-16 | 2024-08-06 | Kmw Inc. | Antenna clamping device and control method therefor |
| CN110843689A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-28 | 西安工业大学 | 车载高分辨率两自由度微波通讯系统 |
| CN111799559A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-20 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种波导型星载天线的二维指向机构 |
| CN116045895A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-05-02 | 中电科普天科技股份有限公司 | 一种射灯天线工况参数测量系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5016464B2 (ja) | ２軸ジンバル構造を有するアンテナの指向誤差を低減する制御方法およびその方法を備えた制御装置 | |
| JP4191588B2 (ja) | 衛星追尾用アンテナ制御装置 | |
| JPH0568881B2 (ja) | ||
| US4334226A (en) | Antenna system for satellite communication | |
| JPH07249920A (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JP4535187B2 (ja) | アンテナ姿勢制御装置 | |
| CA1083389A (en) | Gyroscopic instrument comprising stabilizing and control gyros mounted on a common shaft | |
| JPH098533A (ja) | アンテナ姿勢制御装置 | |
| JP3136380B2 (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JPH07249918A (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JPH07240618A (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JP3146394B2 (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JP3306684B2 (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JP3306686B2 (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JPH05259722A (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JPH07176934A (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JPH0731236B2 (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JP3277260B2 (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JPH07249919A (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JPH10173429A (ja) | 指向性アンテナ用三軸制御装置 | |
| JPH05259721A (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JPH11308604A (ja) | ジンバル制御装置 | |
| JP3010280B2 (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JPH07154128A (ja) | アンテナ指向装置 | |
| JP3146393B2 (ja) | アンテナ指向装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040205 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040301 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040323 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040524 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040615 |