JPH1038992A - アンテナ追尾制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 角速度検出器によって検出される移動体角速
度信号の精度向上と、アンテナ受信レベルに応じた追尾
制御の性能向上を図ることで、電波発生源に対して高精
度なアンテナ追従性を実現するための追尾制御装置およ
び制御方法を提供すること。 【解決手段】 移動体の姿勢角速度の変動を表す移動体
角速度信号とアンテナ１を駆動するアンテナ駆動機構２
に含まれたモータの回転角とアンテナの受信レベルの変
動を表す受信レベル変動信号とに応じ、角速度オフセッ
ト算出器７が角速度オフセット信号を生成する。また前
記移動体角速度信号の複数サンプルを使って、角速度平
滑化補正器５が角速度補正信号を生成する。前記受信レ
ベル変動信号と前記角速度オフセット信号と前記角速度
補正信号とに応じ、アンテナステップトラック駆動制御
器１０とアンテナ指向角制御器４とモータドライバ３と
よりなる駆動制御手段がモータの駆動を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主に航空機、車両、
船舶等の移動体に対して用いられるアンテナ追尾制御装
置及び制御方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】移動体上のアンテナを常に衛星などの電
波発生源方向へ追尾制御を行う時、コニカルスキャン方
式やステップトラック方式等によって受信レベルの変動
のみを検出してアンテナ追尾制御を行う装置では、電波
発生源に対するアンテナ指向角制御はフィードバック的
追尾制御となっているものの、移動体の急速な姿勢変化
に対しては十分に対応することができず、さらにトンネ
ルやビル等による遮蔽に対しては追尾不可能な状況に陥
ってしまう。またこの制御装置では、遮蔽後再度受信状
態が回復し通信可能な状態に遷移した場合でも、即座に
アンテナを電波発生源方向に制御出来ないとう問題があ
った。

【０００３】一方、角速度検出器だけによるアンテナ追
尾制御では、電波発生源に対してはフィードフォワード
的追尾制御となるため、角速度検出器だけを用いた場合
には角速度検出器の計測誤差やドリフトなどが発生して
しまい、アンテナ指向方向を十分制御することができな
い。

【０００４】そこでこれらの問題を解決する手法とし
て、コニカルスキャン方式やステップトラック方式と角
速度検出器（たとえばジャイロ）を併用し、電波遮蔽時
には移動体の姿勢角速度変動を検出後、その検出値から
姿勢角変化を推定することで移動体の姿勢変化に伴うア
ンテナ姿勢変動を抑制し、アンテナ追尾性能を向上させ
る手法が提案されている。

【０００５】従来のアンテナ追尾制御装置として、コニ
カルスキャン方式と電波発生源を予測計算するプログラ
ム追尾制御部とを組み合わせた制御装置の一つが特開昭
６３−２７１１８２号公報に開示されている。前記制御
装置では、事前に用意した衛星など電波発生源の位置／
軌道データからアンテナ追尾方向位置を計算して求め、
それと移動体に搭載した動揺・方位に対する各検出器で
計測し計算される移動体現在位置推定値を利用し、プロ
グラム追尾制御部によって電波到来方向を予測計算す
る。さらに指向角検出部によって、コニカルスキャン方
式で受信した電波発生源からの信号により、プログラム
追尾制御部で算出した電波発生源方向の予測値と計算値
の指向誤差を取得し、アンテナ追尾制御を可能としてい
る。

【０００６】また、特開平７−２８３６４１号公報で開
示されているように、アンテナが受信した電波の受信レ
ベルに従ってアンテナ指向方向を制御し、受信レベルが
低下した際に受信レベルと移動体に搭載した角速度検出
器の角速度信号とから移動体急旋回によるものか遮蔽に
よるものか判断する方式もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−２７１１８２号公報に開示された制御装置のプロ
グラム追尾制御部では、あらかじめ追尾する電波発生源
の位置データを準備する必要があるとともに、移動体の
現在位置を算出する動揺・方位角検出器に対する誤差修
正にもその位置データを必要とする。実際、ジャイロな
どの角速度検出器では、検出器自体の特性変化やノイズ
などの影響により、検出した角速度信号には必ず誤差が
含まれている。そのため角速度検出器を利用した動揺・
方位角を算出する移動体方位角検出器では、その誤差の
補正法が重要な課題となっており、前記制御装置ではそ
の補正に、電波発生源に対する高精度な位置データを必
要とする。そのため、複数の電波発生源とランダムに交
信する場合には、高精度な電波発生源位置にデータをす
べて事前に準備しなくてはならなくなり、結果的に人手
による煩雑さを伴うことが不可欠であるという問題点が
あった。

【０００８】また特開平７−２８３６４１号公報で開示
された方式では、角速度検出器で検出した角速度信号に
対しては何ら補正が施されていないことから、電波遮蔽
が継続的に発生した場合には、角速度検出器が持つ固有
の検出誤差の影響で、アンテナ指向を電波発生源方向へ
高精度で維持することは困難となる。

【０００９】とにかく、移動体搭載アンテナの追尾制御
を困難にする理由の一つは、上述したように、車両が急
旋回した場合に生じるアンテナ指向角の急激な変動に対
しても、通信を遮断することない高い追従性と即応性が
要求される点にある。また、さらに、沿道の電柱、建物
などの建築物や樹木などの電波遮蔽による電波の瞬断が
頻発した際にも、受信レベルが復帰した時、即座に追尾
を再開できるようアンテナの向きを車両の移動に応じて
変化させる能力も必要である。

【００１０】それ故に本発明の課題は、角速度検出器に
よって検出される移動体角速度信号の精度向上と、アン
テナ受信レベルに応じた追尾制御の性能向上を図ること
で、電波発生源に対して高精度なアンテナ追従性を実現
するための追尾制御装置および制御方法を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、移動体
の姿勢角速度の変動を検出して移動体角速度信号を生成
する移動体角速度検出器と、前記移動体に搭載されたア
ンテナを駆動するモータと、前記アンテナの受信レベル
を検出して受信レベル変動信号を生成する受信レベル検
出器と、前記移動体角速度信号と前記モータの回転角と
前記受信レベル変動信号とに応じて角速度オフセット信
号を生成する角速度オフセット算出器と、前記移動体角
速度信号の複数サンプルを使って角速度補正信号を生成
する角速度平滑化補正器と、前記受信レベル変動信号と
前記角速度オフセット信号と前記角速度補正信号とに応
じ前記モータの駆動を制御する駆動制御器とを備えたこ
とを特徴とするアンテナ追尾制御装置が得られる。

【００１２】ここで好ましくは、前記モータは前記アン
テナの指向方向をステップ駆動するものであり、前記駆
動制御器は、前記受信レベル変動信号に応じ前記ステッ
プ駆動に関したステップトラック指令信号を生成するア
ンテナステップトラック駆動制御器と、前記ステップト
ラック指令信号と前記角速度オフセット信号と前記角速
度補正信号とに応じモータ指令信号を生成するアンテナ
指向角制御器と、前記モータ指令信号に応じて前記モー
タを駆動するモータドライバとを含むものである。

【００１３】前記角速度平滑化補正器は、前記移動体角
速度信号の複数サンプル間で相加平均値を算出すること
で前記角速度補正信号を生成するものでよい。

【００１４】前記角速度平滑化補正器は、前記移動体角
速度信号の複数サンプル間で重み付け相加平均値を算出
することで前記角速度補正信号を生成するものでよい。

【００１５】前記角速度平滑化補正器は、前記移動体角
速度信号の複数サンプル間で相乗平均値を算出すること
で前記角速度補正信号を生成するものでもよい。

【００１６】また本発明によれば、移動体の姿勢角速度
変動を検出する移動体角速度検出器と前記移動体に搭載
されたアンテナを駆動するための駆動機構とを有し、前
記アンテナを電波発生源方向に追尾させるアンテナ追尾
制御装置において、前記移動体角速度検出器で検出する
移動体角速度信号と受信レベル検出器で検出する受信レ
ベル変動信号と前記アンテナを駆動するモータの回転角
を検出するためのモータカウンタ値とから前記移動体角
速度検出器のオフセット値を生成するための角速度オフ
セット算出器と、前記移動体角速度検出器で検出し各サ
ンプル毎に保持しておいた前記移動体角速度信号を使っ
て角速度補正信号を生成する角速度平滑化補正器と、前
記アンテナをステップ駆動した時の前記受信レベル変動
信号を検出し受信レベルが高くなる方向に前記アンテナ
の指向方向を１ステップ駆動するためのアンテナステッ
プトラック駆動制御器と、前記角速度オフセット算出器
により生成する角速度オフセット値と前記角速度平滑化
補正器により生成された平滑化角速度信号とに応じ前記
アンテナの駆動モータに対するモータ指令信号を生成す
るアンテナ指向角制御器とを具備したことを特徴とする
アンテナ追尾制御装置が得られる。

【００１７】前記角速度平滑化補正器は、前記移動体角
速度検出器で検出し各サンプル毎に保持しておいた前記
移動体角速度信号を使ってそれらの間で相加平均値を算
出することで角速度補正信号を生成するものでよい。

【００１８】前記角速度平滑化補正器は、前記移動体角
速度検出器で検出し各サンプル毎に保持しておいた前記
移動体角速度信号を使ってそれらの間で重み付け相加平
均値を算出することで角速度補正信号を生成するもので
よい。

【００１９】前記角速度平滑化補正器は、前記移動体角
速度検出器で検出し各サンプル毎に保持しておいた前記
移動体角速度信号を使ってそれらの間で相乗平均値を算
出することで角速度補正信号を生成するものでもよい。

【００２０】また本発明によれば、移動体に搭載された
アンテナを電波発生源に追尾させるアンテナ制御方法に
おいて、アンテナ追尾制御装置起動時に前記電波発生源
をサーチし前記電波発生源に対する前記アンテナの指向
方向と前記アンテナが受信する最大受信レベル信号を設
定した上で、前記電波発生源からの電波が受信可能な状
態では、前記移動体の角速度信号を平滑化した角速度補
正信号と前記アンテナが受信する受信レベル信号とを検
出し、前記受信レベル信号がアンテナ起動時に設定した
前記最大レベル信号とほぼ等しい値であった場合には、
前記角速度補正信号と前記角速度信号を用いて算出した
角速度オフセット信号から前記アンテナのモータ指令信
号を導出して前記アンテナの追尾制御処理を行い、また
前記受信レベルが前記最大レベル信号より小さい値とな
った場合には、前記角速度補正信号と前記角速度オフセ
ット信号に前記アンテナのステップトラック駆動指令値
を加え前記アンテナのモータ指令信号を算出した上で前
記アンテナの追尾制御処理を行い、さらに前記電波発生
源からの電波が受信不可能な場合には、算出した前記角
速度補正信号と前記角速度オフセット信号を用いて前記
アンテナの追尾制御処理を実施することを特徴とするオ
ンテナ追尾制御方法が得られる。

【００２１】また本発明によれば、移動体の姿勢角速度
の変動を検出して移動体角速度信号を生成することと、
前記移動体に搭載されたアンテナを駆動することと、前
記アンテナの受信レベルを検出して受信レベル変動信号
を生成することと、前記移動体角速度信号と前記モータ
の回転角と前記受信レベル変動信号とに応じて角速度オ
フセット信号を生成することと、前記移動体角速度信号
の複数サンプルを使って角速度補正信号を生成すること
と、前記受信レベル変動信号と前記角速度オフセット信
号と前記角速度補正信号とに応じ前記モータの駆動を制
御することとを含むことを特徴とするアンテナ追尾制御
方法が得られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明を図面を参照しなが
ら説明する。

【００２３】図１は、本発明の第１の実施の形態による
アンテナ追尾制御装置を示すブロック図である。図にお
いて、１はアンテナ、２はアンテナ駆動機構、３はモー
タドライバ、４はアンテナ指向角制御器、５は角速度平
滑化補正器、６は移動体角速度検出器、７は角速度オフ
セット算出部、８は送受信器、９は受信レベル検出器、
１０はアンテナステップトラック駆動制御器、１１は受
信レベル変動信号、１２は移動体角速度信号、１３はス
テップトラック指令信号、１４は角速度補正信号、１５
は角速度オフセット信号、１６はモータ指令信号、１７
はモータカウンタ、１８はモータカウンタ信号、１９は
受信レベル信号である。アンテナ駆動機構２はステッピ
ングモータやギヤを含むものである。移動体角速度検出
器６はジャイロを含むものである。モータカウンタ１７
はステッピングモータの回転に応じてパルスを計数する
パルスカウンタ回路を含むものである。

【００２４】このアンテナ追尾制御装置は、アンテナス
テップトラック駆動装置１０、移動体角速度検出器６、
角速度オフセット算出器７、角速度平滑化補正器５、な
らびにこれらから生成されるステップトラック指令信号
１３、角速度オフセット信号１５、角速度補正信号１４
を利用してモータドライバ３へのモータ指令信号１６を
生成するためのアンテナ指向角制御器４を設けたところ
に特徴があり、受信レベル検出器９によって検出される
受信レベル信号１１と移動体角速度検出器６によって検
出される移動体角速度信号１２をもとにアンテナ１の指
向方向を制御するものである。

【００２５】即ち、このアンテナ追尾制御装置は、移動
体の姿勢角速度の変動を検出して移動体角速度信号１２
を生成する移動体角速度検出器６と、移動体に搭載され
たアンテナ１を駆動するモータを含むアンテナ駆動機構
２と、アンテナ１の受信レベルを検出して受信レベル変
動信号１１を生成する受信レベル検出器９と、移動体角
速度信号１２とモータの回転角と受信レベル変動信号１
１とに応じて角速度オフセット信号１５を生成する角速
度オフセット算出器７と、移動体角速度信号１２の複数
サンプルを使って角速度補正信号１４を生成する角速度
平滑化補正器５と、受信レベル変動信号１１と角速度オ
フセット信号１５と角速度補正信号１４とに応じモータ
の駆動を制御する駆動制御手段とを備えている。ここ
で、モータはアンテナ１の指向方向をステップ駆動する
ものである。上述した駆動制御手段は、受信レベル変動
信号１１に応じ前記ステップ駆動に関したステップトラ
ック指令信号１３を生成するアンテナステップトラック
駆動制御器１０と、ステップトラック指令信号１３と角
速度オフセット信号１５と角速度補正信号１４とに応じ
モータ指令信号１６を生成するアンテナ指向角制御器４
と、モータ指令信号１６に応じてモータを駆動するモー
タドライバ１６とを含んでいる。

【００２６】まず電波発生源に対し移動体に搭載したア
ンテンを自動追尾するための初期サーチとして、ヘリカ
ルスキャンによって受信レベル信号１９の値が最大とな
る方向を探索し、その値を受信レベル最大値Ｌ_max とし
て設定する。

【００２７】次に電波遮蔽などが無く、アンテナ１によ
って電波発生源を追尾可能な場合には、受信レベル最大
値Ｌ_max を受信レベルのリファレンスとした上で、検出
される受信レベル信号１９の変動値を受信レベル変動信
号１１として生成する。アンテナステップトラック駆動
制御器１０ではその受信レベル変動信号１１をもとにス
テップトラック指令信号１３Ｗ_stepを生成し、それをア
ンテナ指向角制御器４へ入力する。

【００２８】また角速度平滑化補正器５では、移動体角
速度検出器６によって検出される移動体角速度信号Ｗ
_ang00 とともに、１サンプル前の角速度検出値Ｗ_ang01
と２サンプル前の角速度検出値Ｗ_ang02 を用いて（１）
式に示す相加平均によって角速度補正信号１４Ｗ_ang を
生成し、アンテナ指向角制御器４へ入力する。

【００２９】 Ｗ_ang ＝（Ｗ_ang00 ＋Ｗ_ang01 ＋Ｗ_ang02 ）／３ （１） さらに移動体角速度信号１２に対しては、角速度オフセ
ット算出器７において、受信レベル信号１１、移動体角
速度信号１２、ならびにモータカウンタ信号１８から図
２に示した機能フローチャートに従って角速度オフセッ
ト信号１５Ｗ_{of fset}を生成する。

【００３０】図２ではまず、ステップ５１において受信
レベル検出器９により検出した受信レベル変動信号１１
が、ある時間、継続的に変動しているかどうかの条件判
断を行う。次にステップ５２において、ステップ５１で
受信レベル変動信号１１に変化がない場合に限り、アン
テナ指向角制御器４でモータ指令信号１６を生成する際
使用する角速度補正信号１４をゼロに設定し、モータ指
令信号１６を生成する。ステップ５３では生成したモー
タ指令信号１６をモータドライバ３に入力した時、モー
タカウンタ１７で検出されるモータカウンタ信号１８が
変動しているかどうかを判断する。ステップ５４ではス
テップ５３においてモータカウンタ信号１８が設定値以
下であったと判断した場合に限り、移動体角速度検出器
６によって検出する移動体角速度信号１２を時間平均化
し、その値をステップ５５において角速度オフセット信
号１５として設定する。ただしステップ５１，５３にお
いて受信レベル変動信号１１およびモータカウンタ信号
１８の変動値がそれぞれ設定したしきい値以下と判断し
た場合には、角速度オフセット信号１５の更新は行わな
い。

【００３１】最終的にアンテナ指向角制御器４では、こ
のように生成されたステップトラック指令信号１３Ｗ
_step、角速度オフセット信号１５Ｗ_offsetならびに角速
度補正信号１４Ｗ_ang から（２）式に従ってモータ指令
信号１６Ｗ_contを生成する。

【００３２】 Ｗ_cont＝Ｗ_step＋Ｗ_ang −Ｗ_offset （２） このように、アンテナ１によって電波発生源を追尾可能
な場合には、受信レベル検出器９によって生成される受
信レベル変動信号１１のみならず、移動体角速度検出器
６によって検出される移動体角速度信号１２をもアンテ
ナ１の指向角制御に利用することで、アンテナ１を搭載
した移動体の急激な動きに対しても、アンテナの追尾精
度を十分維持することが可能である。

【００３３】次に電波遮蔽などにより、電波発生源との
通信が切断された時の機能について説明する。このとき
には、受信レベル変動信号１１を利用したアンテナステ
ップトラック駆動制御器１０がアンテナ指向方向制御に
利用できないため、移動体角速度検出器６で検出する移
動体角速度信号１２を角速度平滑化補正器５によって補
正した角速度補正信号１４と、角速度オフセット算出器
７によって生成される角速度オフセット信号のみを用い
たアンテナ指向角制御器４によって、アンテナ１の指向
方向制御を行う。この操作はステップトラック指令信号
１３を生成するアンテナステップトラック駆動制御器１
０において、受信レベル信号１９で取得できなかった状
態を検出後、Ｗ_step＝０と設定するだけであり、その実
現は容易である。

【００３４】特開昭６３−２７１１８２号公報や特開平
７−２８３６４１号公報など従来のアンテナ追尾制御装
置では、移動体角速度検出器６により検出される移動体
角速度信号１２を、そのまま移動体の角速度変動を示す
変位量として直接アンテナ指向方向制御に使用している
が、一般に角速度検出器で検出される角速度信号はノイ
ズやドリフトの影響により必ず計測誤差を含んでいるこ
とから、設定した角速度をそのままアンテナ指向制御に
用いると、アンテナ指向角が移動体の動作とは異なる挙
動を示し、結果的にアンテナ指向角精度を劣化させる場
合もある。

【００３５】図１のアンテナ追尾制御装置では、移動体
角速度信号１２に対し角速度平滑化補正器において
（１）式で示す演算処理を行った結果生成される角速度
補正信号１４と、角速度オフセット信号１５をもとにモ
−タ指令信号１６を生成し、それによってアンテナ指向
角を制御することで、電波遮蔽時にもアンテナ指向角誤
差を少なくすることを可能としている。

【００３６】以上示したように、アンテナ１が電波受信
可能または電波遮蔽時に関わらず、受信レベル変動信号
１１を利用したアンテナステップトラック駆動制御器１
０と移動体角速度信号１２をもとに角速度平滑化補正器
５によって生成される角速度補正信号１４をアンテナ１
の指向角制御に用いることで、高精度なアンテナ追尾制
御が実現できる。

【００３７】角速度平滑化補正器５で行う補正法の別の
例では、移動体角速度検出器６によって検出される移動
体角速度信号Ｗ_ang00 とともに、１サンプル前の角速度
検出値Ｗ_ang01 と２サンプル前の角速度検出値Ｗ_ang02
を用いて（３）式に示す重み付け相加平均によって角速
度補正信号１４Ｗ_ang ^* を生成し、アンテナ指向角制御
器４へ入力する。

【００３８】 Ｗ_ang ^* ＝（Ｗ_ang00 ＋Ｗ_ang01 ＋２Ｗ_ang02 ）／４ （３） 角速度平滑化補正器５で行う補正法のさらに別の例で
は、移動体角速度検出器６によって検出される移動体角
速度信号Ｗ_ang00 とともに、１サンプル前の角速度検出
値Ｗ_ang01 と２サンプル前の角速度検出値Ｗ_ang02 を用
いて（４）式に示す相乗平均によって角速度補正信号１
４Ｗ_ang ^**を生成し、アンテナ指向角制御器４へ入力す
る。

【００３９】 Ｗ_ang ^** ＝sign（Ｗ_ang00 ）×（｜Ｗ_ang00 ｜×｜Ｗ_ang01 ｜×｜Ｗ_ang02 ｜）^1/3 （４） ただし（４）式のｓｉｇｎ（Ｗ_ang00 ）はＷ_ang00 の符
号を取り出す関数である。

【００４０】次に、図３に示すフローチャートを用い
て、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ追尾制御
装置を説明する。図３ではまず、ステップ１０１の初期
サーチにおいて、電波発生源の方向を検出後アンテナ方
向をセットするとともに、そのときの受信レベルを最大
受信レベルＬ_max とし、記録手段によって記録する。こ
れにより電波発生源が確定すると、ステップ１０２にお
いて受信している電波強度から電波発生源が遮蔽されて
いるかどうか判別する。このとき前記ステップ１０２に
おいて追尾可能と判断した場合には、ステップ１０３に
おいて受信レベル信号ならびに移動体角速度信号を取得
する。ステップ１０４においては前記ステップ１０３に
おいて取得した受信レベル信号を前記ステップ１０１で
設定した最大受信レベルＬ_max とその大きさを比較し、
前記ステップ１０３で取得した受信レベルがＬ_max より
も小さかった場合にはステップ１０５においてアンテナ
のステップトラック駆動指令および移動体角速度指令を
算出する。さらにステップ１０６では、前記ステップ１
０５で算出したステップトラック駆動指令および移動体
角速度指令をもとにアンテナ追尾制御を実施し、前記ス
テップ１０２の操作に戻る。

【００４１】また前記ステップ１０２にて電波発生源と
アンテナの通信が遮蔽などにより不可能となった場合に
は、ステップ１０７において移動体角速度信号のみを取
得した後、ステップ１０８において移動体角速度指令を
算出するとともに、ステップトラック駆動を停止するた
めその指令値をゼロに設定し、ステップ１０９において
移動体角速度指令のみを用いて移動体の変動を推定後、
アンテナ指向方向を制御するアンテナ追尾推定制御を実
施し、前記ステップ１０２の操作に戻る。

【００４２】さらにステップ１０４で受信レベルがＬ
_max とほぼ同値でアンテナ指向方向がほぼ電波発生源に
向いていると判断できる場合には、前記ステップ１０８
においてステップトラック駆動指令をゼロとした上で移
動体角速度指令のみを前記ステップ１０９のアンテナ追
尾推定制御を用い、前記ステップ１０２の操作に戻る。

【００４３】上述した操作を繰り返し行うことで、電波
発生源に対するアンテナ追尾制御が、電波遮蔽を生じて
も連続的に行うことが可能となり、その結果、アンテナ
の追尾精度向上が実現できる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
移動体上に搭載されたアンテナにより電波発生源を追尾
している状態で障害物などにより突然電波が遮蔽された
場合でも、移動体角速度検出器により検出された移動体
角速度信号をもとに角速度平滑化補正器により補正され
た角速度補正信号を用いてアンテナ追尾制御を行うこと
で、電波遮蔽状態から通信可能状態へ連続的な切り替え
が可能で、その結果、状態変化に対する即応性を向上さ
せ、電波発生源に対する高精度なアンテナ追尾制御が達
成可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるアンテナ追尾
制御装置を示すブロック図。

【図２】図１のアンテナ追尾制御装置に含まれた角速度
オフセット算出器の機能を説明するためのフローチャー
ト。

【図３】本発明の第２の実施の形態によるアンテナ追尾
制御装置におけるアンテナ追尾制御方法を説明するため
のフローチャート。

【符号の説明】

１ アンテナ ２ アンテナ駆動機構 ３ モータドライバ ４ アンテナ指向角制御器 ５ 角速度平滑化補正器 ６ 移動体角速度検出器 ７ 角速度オフセット算出器 ８ 送受信器 ９ 受信レベル検出器 １０ アンテナステップトラック駆動制御器 １１ 受信レベル変動信号 １２ 移動体角速度信号 １３ ステップトラック指令信号 １４ 角速度補正信号 １５ 角速度オフセット信号 １６ モータ指令信号 １７ モータカウンタ １８ モータカウンタ信号 １９ 受信レベル信号

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の姿勢角速度の変動を検出して移
   動体角速度信号を生成する移動体角速度検出器と、前記
   移動体に搭載されたアンテナを駆動するモータと、前記
   アンテナの受信レベルを検出して受信レベル変動信号を
   生成する受信レベル検出器と、前記移動体角速度信号と
   前記モータの回転角と前記受信レベル変動信号とに応じ
   て角速度オフセット信号を生成する角速度オフセット算
   出器と、前記移動体角速度信号の複数サンプルを使って
   角速度補正信号を生成する角速度平滑化補正器と、前記
   受信レベル変動信号と前記角速度オフセット信号と前記
   角速度補正信号とに応じ前記モータの駆動を制御する駆
   動制御手段とを備えたことを特徴とするアンテナ追尾制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記モータは前記アンテナの指向方向を
   ステップ駆動するものであり、前記駆動制御手段は、前
   記受信レベル変動信号に応じ前記ステップ駆動に関した
   ステップトラック指令信号を生成するアンテナステップ
   トラック駆動制御器と、前記ステップトラック指令信号
   と前記角速度オフセット信号と前記角速度補正信号とに
   応じモータ指令信号を生成するアンテナ指向角制御器
   と、前記モータ指令信号に応じて前記モータを駆動する
   モータドライバとを含む請求項１記載のアンテナ追尾制
   御装置。
3. 【請求項３】 前記角速度平滑化補正器は、前記移動体
   角速度信号の複数サンプル間で相加平均値を算出するこ
   とで前記角速度補正信号を生成するものである請求項１
   又は２記載のアンテナ追尾制御装置。
4. 【請求項４】 前記角速度平滑化補正器は、前記移動体
   角速度信号の複数サンプル間で重み付け相加平均値を算
   出することで前記角速度補正信号を生成するものである
   請求項１又は２記載のアンテナ追尾制御装置。
5. 【請求項５】 前記角速度平滑化補正器は、前記移動体
   角速度信号の複数サンプル間で相乗平均値を算出するこ
   とで前記角速度補正信号を生成するものである請求項１
   又は２記載のアンテナ追尾制御装置。
6. 【請求項６】 移動体の姿勢角速度変動を検出する移動
   体角速度検出器と前記移動体に搭載されたアンテナを駆
   動するための駆動機構とを有し、前記アンテナを電波発
   生源方向に追尾させるアンテナ追尾制御装置において、
   前記移動体角速度検出器で検出する移動体角速度信号と
   受信レベル検出器で検出する受信レベル変動信号と前記
   アンテナを駆動するモータの回転角を検出するためのモ
   ータカウンタ値とから前記移動体角速度検出器のオフセ
   ット値を生成するための角速度オフセット算出器と、前
   記移動体角速度検出器で検出し各サンプル毎に保持して
   おいた前記移動体角速度信号を使って角速度補正信号を
   生成する角速度平滑化補正器と、前記アンテナをステッ
   プ駆動した時の前記受信レベル変動信号を検出し受信レ
   ベルが高くなる方向に前記アンテナの指向方向を１ステ
   ップ駆動するためのアンテナステップトラック駆動制御
   器と、前記角速度オフセット算出器により生成する角速
   度オフセット値と前記角速度平滑化補正器により生成さ
   れた平滑化角速度信号とに応じ前記アンテナの駆動モー
   タに対するモータ指令信号を生成するアンテナ指向角制
   御器とを具備したことを特徴とするアンテナ追尾制御装
   置。
7. 【請求項７】 前記角速度平滑化補正器は、前記移動体
   角速度検出器で検出し各サンプル毎に保持しておいた前
   記移動体角速度信号を使ってそれらの間で相加平均値を
   算出することで角速度補正信号を生成する請求項５又は
   ６記載のアンテナ追尾制御装置。
8. 【請求項８】 前記角速度平滑化補正器は、前記移動体
   角速度検出器で検出し各サンプル毎に保持しておいた前
   記移動体角速度信号を使ってそれらの間で重み付け相加
   平均値を算出することで角速度補正信号を生成する請求
   項５又は６記載のアンテナ追尾制御装置。
9. 【請求項９】 前記角速度平滑化補正器は、前記移動体
   角速度検出器で検出し各サンプル毎に保持しておいた前
   記移動体角速度信号を使ってそれらの間で相乗平均値を
   算出することで角速度補正信号を生成する請求項５又は
   ６記載のアンテナ追尾制御装置。
10. 【請求項１０】 移動体に搭載されたアンテナを電波発
    生源に追尾させるアンテナ制御方法において、アンテナ
    追尾制御装置起動時に前記電波発生源をサーチし前記電
    波発生源に対する前記アンテナの指向方向と前記アンテ
    ナが受信する最大受信レベル信号を設定した上で、前記
    電波発生源からの電波が受信可能な状態では、前記移動
    体の角速度信号を平滑化した角速度補正信号と前記アン
    テナが受信する受信レベル信号とを検出し、前記受信レ
    ベル信号がアンテナ起動時に設定した前記最大レベル信
    号とほぼ等しい値であった場合には、前記角速度補正信
    号と前記角速度信号を用いて算出した角速度オフセット
    信号から前記アンテナのモータ指令信号を導出して前記
    アンテナの追尾制御処理を行い、また前記受信レベルが
    前記最大レベル信号より小さい値となった場合には、前
    記角速度補正信号と前記角速度オフセット信号に前記ア
    ンテナのステップトラック駆動指令値を加え前記アンテ
    ナのモータ指令信号を算出した上で前記アンテナの追尾
    制御処理を行い、さらに前記電波発生源からの電波が受
    信不可能な場合には、算出した前記角速度補正信号と前
    記角速度オフセット信号を用いて前記アンテナの追尾制
    御処理を実施することを特徴とするオンテナ追尾制御方
    法。
11. 【請求項１１】 移動体の姿勢角速度の変動を検出して
    移動体角速度信号を生成することと、前記移動体に搭載
    されたアンテナを駆動することと、前記アンテナの受信
    レベルを検出して受信レベル変動信号を生成すること
    と、前記移動体角速度信号と前記モータの回転角と前記
    受信レベル変動信号とに応じて角速度オフセット信号を
    生成することと、前記移動体角速度信号の複数サンプル
    を使って角速度補正信号を生成することと、前記受信レ
    ベル変動信号と前記角速度オフセット信号と前記角速度
    補正信号とに応じ前記モータの駆動を制御することとを
    含むことを特徴とするアンテナ追尾制御方法。