JPH11266109A - 移動体用衛星追尾装置 - Google Patents
移動体用衛星追尾装置Info
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- JPH11266109A JPH11266109A JP6726198A JP6726198A JPH11266109A JP H11266109 A JPH11266109 A JP H11266109A JP 6726198 A JP6726198 A JP 6726198A JP 6726198 A JP6726198 A JP 6726198A JP H11266109 A JPH11266109 A JP H11266109A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所望の衛星の捕捉を容易かつ迅速に行うこと
のできる移動体用衛星追尾装置を提供する。 【解決手段】 移動体用衛星追尾装置 16のサーチ部
32は、同一周波数帯に複数存在する情報衛星(CS)
12の相対位置関係を検出し、衛星識別部34は検出し
た相対位置関係と記憶部26の有する各CS12間の相
対位置関係とを比較し、衛星の個体識別を行い、識別し
た衛星を基準に目標衛星特定部36が目標衛星を特定し
捕捉する。追尾部38は、ジャイロ24からの情報に基
づいて車両の移動方向を認識し、目標衛星の捕捉状態を
維持するようにモータ18の回転方向及び回転量を算出
しアンテナ14が常に所望の目標衛星の方向に向くよう
に制御する。
のできる移動体用衛星追尾装置を提供する。 【解決手段】 移動体用衛星追尾装置 16のサーチ部
32は、同一周波数帯に複数存在する情報衛星(CS)
12の相対位置関係を検出し、衛星識別部34は検出し
た相対位置関係と記憶部26の有する各CS12間の相
対位置関係とを比較し、衛星の個体識別を行い、識別し
た衛星を基準に目標衛星特定部36が目標衛星を特定し
捕捉する。追尾部38は、ジャイロ24からの情報に基
づいて車両の移動方向を認識し、目標衛星の捕捉状態を
維持するようにモータ18の回転方向及び回転量を算出
しアンテナ14が常に所望の目標衛星の方向に向くよう
に制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体用衛星追尾
装置、特に所定の衛星の追尾を高信頼度で行うことので
きる移動体用衛星追尾装置に関する。
装置、特に所定の衛星の追尾を高信頼度で行うことので
きる移動体用衛星追尾装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、衛星を利用した衛星通信が行われ
ている。この衛星通信は、例えば、地上回線の通信に比
べて、(a)広い通信エリアをカバーすることができ
る。(b)一つの衛星がカバーできる範囲内では、通信
の伝達コストは距離に無関係である。(c)地球局を移
動させればどこからでも自由に迅速に回線を設定するこ
とができる。(d)多地点に同時に同じ情報を分配でき
る。(e)逆に、多地点からの情報を一カ所に集めやす
い。(f)多地点間同士で自由に回線を設定しながら情
報の交換を行うことができる。(g)地上災害に強い。
等の理由で今日様々な場所で活用されている。
ている。この衛星通信は、例えば、地上回線の通信に比
べて、(a)広い通信エリアをカバーすることができ
る。(b)一つの衛星がカバーできる範囲内では、通信
の伝達コストは距離に無関係である。(c)地球局を移
動させればどこからでも自由に迅速に回線を設定するこ
とができる。(d)多地点に同時に同じ情報を分配でき
る。(e)逆に、多地点からの情報を一カ所に集めやす
い。(f)多地点間同士で自由に回線を設定しながら情
報の交換を行うことができる。(g)地上災害に強い。
等の理由で今日様々な場所で活用されている。
【0003】日本において、衛星通信を行う場合、中心
周波数が11.85GHzの放送衛星(BS;1機稼
動)や中心周波数が12.5GHzの通信衛星(CS;
複数機稼動)が利用される。前記BSやCSは静止衛星
であるため、地上固定局(施設や一般家庭等)において
は、固定アンテナを設置することにより安定した電波の
送受信を行うことができる。しかし、前述したように、
地球局を移動させる場合、すなわち、移動体(車両や航
空機、船舶等)にアンテナを搭載し、移動しながら電波
の送受信を行う場合には、静止衛星(BSやCS)の方
向に常にアンテナが向くように、当該アンテナを回転さ
せる必要、つまり、衛星追尾を行う必要がある。
周波数が11.85GHzの放送衛星(BS;1機稼
動)や中心周波数が12.5GHzの通信衛星(CS;
複数機稼動)が利用される。前記BSやCSは静止衛星
であるため、地上固定局(施設や一般家庭等)において
は、固定アンテナを設置することにより安定した電波の
送受信を行うことができる。しかし、前述したように、
地球局を移動させる場合、すなわち、移動体(車両や航
空機、船舶等)にアンテナを搭載し、移動しながら電波
の送受信を行う場合には、静止衛星(BSやCS)の方
向に常にアンテナが向くように、当該アンテナを回転さ
せる必要、つまり、衛星追尾を行う必要がある。
【0004】例えば、特開平6−37526号公報に
は、移動体に搭載された回転式衛星用アンテナでBSや
CSを追尾しながら送られてくる放送電波を受信する時
に、停電等の理由により前記アンテナの位置が不明もし
くは不正確になった場合のアンテナの位置設定方法が開
示されている。この方法によれば、アンテナの位置が不
明もしくは不正確になった場合、まず、11.85GH
z帯に一つしか存在しないBSをサーチし、当該BS位
置を基準位置に設定する。ここで、BSのサーチを最初
に行うのは、CSは、複数の衛星が同一周波数を利用し
ていることや各CSが接近していることや水平、垂直偏
波等があるためCSを単独で正確に特定することが困難
であるのに対して、BSは所定周波数帯に単独で存在し
検出し易いからである。BSの位置が捕捉できれば、B
Sと各CSの相対関係が既知であるためBSを基準にし
て個々のCSの位置が容易に設定可能になる。このよう
に、BSの位置を基準として、CSの追尾を行い種々の
情報を取得することができる。
は、移動体に搭載された回転式衛星用アンテナでBSや
CSを追尾しながら送られてくる放送電波を受信する時
に、停電等の理由により前記アンテナの位置が不明もし
くは不正確になった場合のアンテナの位置設定方法が開
示されている。この方法によれば、アンテナの位置が不
明もしくは不正確になった場合、まず、11.85GH
z帯に一つしか存在しないBSをサーチし、当該BS位
置を基準位置に設定する。ここで、BSのサーチを最初
に行うのは、CSは、複数の衛星が同一周波数を利用し
ていることや各CSが接近していることや水平、垂直偏
波等があるためCSを単独で正確に特定することが困難
であるのに対して、BSは所定周波数帯に単独で存在し
検出し易いからである。BSの位置が捕捉できれば、B
Sと各CSの相対関係が既知であるためBSを基準にし
て個々のCSの位置が容易に設定可能になる。このよう
に、BSの位置を基準として、CSの追尾を行い種々の
情報を取得することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動
体、例えば車両の場合、移動に伴い常に周囲環境が変化
するため、常時、BSの見える位置に車両(アンテナ)
がいるとは限らない。つまり、建造物の影や山間部等で
は、基準となるBSを発見できない場合があり、一つし
か無いBSが捕捉できない場合には、他に複数存在する
CSの追尾もできなくなり、追尾システムが全く機能し
なくなってしまうという問題がある。
体、例えば車両の場合、移動に伴い常に周囲環境が変化
するため、常時、BSの見える位置に車両(アンテナ)
がいるとは限らない。つまり、建造物の影や山間部等で
は、基準となるBSを発見できない場合があり、一つし
か無いBSが捕捉できない場合には、他に複数存在する
CSの追尾もできなくなり、追尾システムが全く機能し
なくなってしまうという問題がある。
【0006】また、BSとCSとでは、使用している周
波数帯が異なるため、専用のアンテナやレベル検出回路
が個別に必要になり、様々な情報取得に有効なCSを追
尾するためにテレビ放送を主体とするBSを捕捉するシ
ステムが必要になり、装置の構成が複雑化すると共に、
大型化してしまうという問題がある。
波数帯が異なるため、専用のアンテナやレベル検出回路
が個別に必要になり、様々な情報取得に有効なCSを追
尾するためにテレビ放送を主体とするBSを捕捉するシ
ステムが必要になり、装置の構成が複雑化すると共に、
大型化してしまうという問題がある。
【0007】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、所望の衛星の捕捉を容易かつ
迅速に行うことのできる移動体用衛星追尾装置を提供す
ることにある。
ものであり、その目的は、所望の衛星の捕捉を容易かつ
迅速に行うことのできる移動体用衛星追尾装置を提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、第1の発明は、衛星からの信号を受信する
アンテナを用いて目標となる衛星を追尾する移動体用衛
星追尾装置において、目標とする目標衛星を含む同一周
波数帯の複数の衛星間の相対位置関係を記憶する記憶手
段と、所定範囲をサーチして同一周波数帯の衛星間の相
対位置関係を検出するサーチ手段と、検出した相対位置
関係と前記記憶手段の記憶する相対位置関係とを照合し
て衛星の個体識別を行う識別手段と、個体識別した衛星
に基づいて目標衛星位置を特定する特定手段と、前記目
標衛星位置に基づいて目標衛星の追尾を行う追尾手段
と、を含むことを特徴とする。
するために、第1の発明は、衛星からの信号を受信する
アンテナを用いて目標となる衛星を追尾する移動体用衛
星追尾装置において、目標とする目標衛星を含む同一周
波数帯の複数の衛星間の相対位置関係を記憶する記憶手
段と、所定範囲をサーチして同一周波数帯の衛星間の相
対位置関係を検出するサーチ手段と、検出した相対位置
関係と前記記憶手段の記憶する相対位置関係とを照合し
て衛星の個体識別を行う識別手段と、個体識別した衛星
に基づいて目標衛星位置を特定する特定手段と、前記目
標衛星位置に基づいて目標衛星の追尾を行う追尾手段
と、を含むことを特徴とする。
【0009】ここで、同一周波数帯の複数の衛星とは、
通信衛星(CS)であり、前記記憶手段は、稼動非稼動
を問わず、当該追尾装置の使用地域用の衛星毎の静止位
置(例えば、東経)や中心仰角等を記憶している。ま
た、衛星間の相対位置関係とは、例えば、隣接する衛星
の静止位置の東経の角度差である。また、個体識別した
衛星は、実際に所望する目標衛星をも含み、検出した衛
星間の相対位置関係と前記記憶手段の記憶する相対位置
関係との照合の結果、個体識別した衛星が目標衛星であ
る場合もある。
通信衛星(CS)であり、前記記憶手段は、稼動非稼動
を問わず、当該追尾装置の使用地域用の衛星毎の静止位
置(例えば、東経)や中心仰角等を記憶している。ま
た、衛星間の相対位置関係とは、例えば、隣接する衛星
の静止位置の東経の角度差である。また、個体識別した
衛星は、実際に所望する目標衛星をも含み、検出した衛
星間の相対位置関係と前記記憶手段の記憶する相対位置
関係との照合の結果、個体識別した衛星が目標衛星であ
る場合もある。
【0010】この構成によれば、同一周波数帯に複数存
在する衛星の相対位置関係のみによって、衛星の個体識
別が容易かつ迅速に行える。従って、サーチ位置から特
定の衛星が見えない場合でも、個体識別した任意の衛星
を基準に、所望の目標衛星の捕捉を容易かつ迅速に行う
ことができる。また、アンテナやレベル検出回路等はC
S用のみでよいので、装置構成がシンプルになる。
在する衛星の相対位置関係のみによって、衛星の個体識
別が容易かつ迅速に行える。従って、サーチ位置から特
定の衛星が見えない場合でも、個体識別した任意の衛星
を基準に、所望の目標衛星の捕捉を容易かつ迅速に行う
ことができる。また、アンテナやレベル検出回路等はC
S用のみでよいので、装置構成がシンプルになる。
【0011】上記のような目的を達成するために、第2
の発明は、第1の発明において、前記サーチ手段は、前
記記憶手段に記憶した相対位置関係に基づいてサーチ開
始方向を決定することを特徴とする。
の発明は、第1の発明において、前記サーチ手段は、前
記記憶手段に記憶した相対位置関係に基づいてサーチ開
始方向を決定することを特徴とする。
【0012】この構成によれば、目標衛星を特定するた
めの情報を得やすい方向(時計回り方向または反時計回
り方向)からアンテナの回転を行うので、効率的に衛星
の個体識別を行うことができる。
めの情報を得やすい方向(時計回り方向または反時計回
り方向)からアンテナの回転を行うので、効率的に衛星
の個体識別を行うことができる。
【0013】上記のような目的を達成するために、第3
の発明は、第2の発明において、前記サーチ手段は、目
標衛星より手前に、より多くの衛星を検出できる方向か
らサーチを開始することを特徴とする。
の発明は、第2の発明において、前記サーチ手段は、目
標衛星より手前に、より多くの衛星を検出できる方向か
らサーチを開始することを特徴とする。
【0014】この構成によれば、多くの衛星の相対位置
関係を取得可能なので、衛星の個体識別及び目標衛星の
捕捉が迅速かつ容易になる。
関係を取得可能なので、衛星の個体識別及び目標衛星の
捕捉が迅速かつ容易になる。
【0015】上記のような目的を達成するために、第4
の発明は、第2の発明において、前記サーチ手段は、目
標衛星に対して特定相対位置関係にある衛星を検出でき
る方向からサーチを開始することを特徴とする。
の発明は、第2の発明において、前記サーチ手段は、目
標衛星に対して特定相対位置関係にある衛星を検出でき
る方向からサーチを開始することを特徴とする。
【0016】ここで、目標衛星に対して特定相対位置関
係にある衛星とは、例えば、隣接する衛星との東経角度
差が他の衛星間の東経角度差と異なるもので、その違い
から衛星の個体識別ができるものをいう。
係にある衛星とは、例えば、隣接する衛星との東経角度
差が他の衛星間の東経角度差と異なるもので、その違い
から衛星の個体識別ができるものをいう。
【0017】この構成によれば、特定相対位置関係を検
出することによって、衛星の個体識別及び目標衛星の捕
捉が迅速かつ容易になる。
出することによって、衛星の個体識別及び目標衛星の捕
捉が迅速かつ容易になる。
【0018】上記のような目的を達成するために、第5
の発明は、第1〜第4の発明において、前記特定手段が
前記目標衛星位置を特定できない場合、個体識別した衛
星位置から推定される目標衛星推定位置の近傍をサーチ
する狭範囲サーチ手段を有することを特徴とする。
の発明は、第1〜第4の発明において、前記特定手段が
前記目標衛星位置を特定できない場合、個体識別した衛
星位置から推定される目標衛星推定位置の近傍をサーチ
する狭範囲サーチ手段を有することを特徴とする。
【0019】この構成によれば、個体識別した衛星位置
から推定される目標衛星推定位置付近に、サーチ範囲を
限定した、いわゆる首振りサーチを行うので、目標衛星
の検出時間が短縮される。
から推定される目標衛星推定位置付近に、サーチ範囲を
限定した、いわゆる首振りサーチを行うので、目標衛星
の検出時間が短縮される。
【0020】上記のような目的を達成するために、第6
の発明は、第1〜第5の発明において、前記サーチ手段
が複数の衛星を検出できない場合、GPS情報の方位デ
ータと前記記憶手段の記憶する相対位置関係に基づいて
サーチ範囲を決定する補助サーチ手段を有することを特
徴とする。
の発明は、第1〜第5の発明において、前記サーチ手段
が複数の衛星を検出できない場合、GPS情報の方位デ
ータと前記記憶手段の記憶する相対位置関係に基づいて
サーチ範囲を決定する補助サーチ手段を有することを特
徴とする。
【0021】この構成によれば、移動体の向いている方
向が把握可能であり、GPS情報の方位データと記憶手
段の記憶する相対位置関係に基づいて、衛星の位置が簡
易的に把握可能になり、衛星の個体識別及び目標衛星の
検出時間が短縮可能になる。
向が把握可能であり、GPS情報の方位データと記憶手
段の記憶する相対位置関係に基づいて、衛星の位置が簡
易的に把握可能になり、衛星の個体識別及び目標衛星の
検出時間が短縮可能になる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
(以下、実施形態という)を図面に基づき説明する。
(以下、実施形態という)を図面に基づき説明する。
【0023】図1は、本実施形態の移動体用衛星追尾装
置(以下、単に追尾装置という)を搭載した移動体(車
両)10と情報衛星(CS)12A〜12F(本実施形
態では例えば6機を示す)との関係を模式的に示した説
明図である。なお、実施形態において、特定のCSを指
す場合以外はCS12と示す。本実施形態の追尾装置
は、車両10が移動している間にも前記追尾装置のアン
テナ14を回転させて所望のCS、例えば、CS12D
に向けて、当該CS12Dからの情報を受信できるよう
に制御している。
置(以下、単に追尾装置という)を搭載した移動体(車
両)10と情報衛星(CS)12A〜12F(本実施形
態では例えば6機を示す)との関係を模式的に示した説
明図である。なお、実施形態において、特定のCSを指
す場合以外はCS12と示す。本実施形態の追尾装置
は、車両10が移動している間にも前記追尾装置のアン
テナ14を回転させて所望のCS、例えば、CS12D
に向けて、当該CS12Dからの情報を受信できるよう
に制御している。
【0024】図2には、前記追尾装置の構成概念図が示
されている。この追尾装置16は、所定のCS12から
の情報を受信するためのアンテナ14と当該アンテナ1
4を所定の方向に回転させるモータ18と、当該モータ
18等を制御するCPU20とを含んでいる。また、前
記CPU20には、車両10に対する前記アンテナ14
の回転角度を検出するアンテナ回転角度検出部22や車
両の向いている方向を検出するジャイロ24や各CS1
2の静止位置(例えば、東経)や中心仰角等を記憶して
いる記憶部26等が接続されている。この他、CPU2
0には、車両10の向いている方向を簡易的に認識する
ために、ナビゲーションシステムに使用するGPS28
からの情報が入力されたり、前記アンテナ14からの送
信波を受信する受信機30から得られる受信状態に関す
る情報が入力されるようになっている。
されている。この追尾装置16は、所定のCS12から
の情報を受信するためのアンテナ14と当該アンテナ1
4を所定の方向に回転させるモータ18と、当該モータ
18等を制御するCPU20とを含んでいる。また、前
記CPU20には、車両10に対する前記アンテナ14
の回転角度を検出するアンテナ回転角度検出部22や車
両の向いている方向を検出するジャイロ24や各CS1
2の静止位置(例えば、東経)や中心仰角等を記憶して
いる記憶部26等が接続されている。この他、CPU2
0には、車両10の向いている方向を簡易的に認識する
ために、ナビゲーションシステムに使用するGPS28
からの情報が入力されたり、前記アンテナ14からの送
信波を受信する受信機30から得られる受信状態に関す
る情報が入力されるようになっている。
【0025】前記CPU20の内部には、アンテナ回転
角度検出部22やジャイロ24、記憶部26、GPS2
8、受信機30等からの情報に基づいて、CS12のサ
ーチを行うサーチ部32、当該サーチ部32のサーチ結
果に基づいて、衛星の個体識別を行う衛星識別部34、
さらに、個体識別した衛星に基づいて目標衛星を特定す
る目標衛星特定部36、特定した目標衛星を追尾するよ
うに前記モータ18を制御する追尾部38等を含んでい
る。
角度検出部22やジャイロ24、記憶部26、GPS2
8、受信機30等からの情報に基づいて、CS12のサ
ーチを行うサーチ部32、当該サーチ部32のサーチ結
果に基づいて、衛星の個体識別を行う衛星識別部34、
さらに、個体識別した衛星に基づいて目標衛星を特定す
る目標衛星特定部36、特定した目標衛星を追尾するよ
うに前記モータ18を制御する追尾部38等を含んでい
る。
【0026】以上のように、構成される追尾装置16の
動作の概略を示す。静止衛星の静止位置は、衛星を使用
する国によって、指定されており、例えば、日本の場合
には、図3に示すように、CS12は主に南西から東南
にかけて東経角4°間隔で集中的に配備されている(配
備可能位置は4°間隔であるが実際に衛星が配備されて
いない欠落部分も存在する)。図3は、南から西にかけ
て6機のCS12A〜12Fが配備された状態であり、
CS12AとCS12Bとの東経角差をα、CS12B
とCS12Cとの東経角差をβ、CS12CとCS12
Dとの東経角差をγ、CS12DとCS12Eとの東経
角差をδ、CS12EとCS12Fとの東経角差をεと
した例を示している。なお、通常、SC12は4°間隔
で配備可能であるため、α=β=γ=δ=ε=4°であ
るが、CS12の配備に欠落がある場合には、α=β=
γ=δ=4°、ε=8°のような場合もある。
動作の概略を示す。静止衛星の静止位置は、衛星を使用
する国によって、指定されており、例えば、日本の場合
には、図3に示すように、CS12は主に南西から東南
にかけて東経角4°間隔で集中的に配備されている(配
備可能位置は4°間隔であるが実際に衛星が配備されて
いない欠落部分も存在する)。図3は、南から西にかけ
て6機のCS12A〜12Fが配備された状態であり、
CS12AとCS12Bとの東経角差をα、CS12B
とCS12Cとの東経角差をβ、CS12CとCS12
Dとの東経角差をγ、CS12DとCS12Eとの東経
角差をδ、CS12EとCS12Fとの東経角差をεと
した例を示している。なお、通常、SC12は4°間隔
で配備可能であるため、α=β=γ=δ=ε=4°であ
るが、CS12の配備に欠落がある場合には、α=β=
γ=δ=4°、ε=8°のような場合もある。
【0027】CPU20は、ジャイロ24からの情報に
より車両10が向いている方向を認識すると共に、ロー
タリエンコーダ等で構成されるアンテナ回転角度検出部
22によって、車両10上の基準点に対するアンテナ1
4の回転角度を認識する。一方、前記記憶部26は、図
3と同様なデータを有し、衛星識別部34は、モータ1
8の駆動によって回転したアンテナ14を介して検出し
たαやβ等と前記記憶部26のデータとに基づいて、任
意のCS12の個体識別を行う。そして、識別された衛
星を基準に目標衛星特定部36が前記記憶部26のデー
タを再度参照し、目標衛星までのアンテナ14の回転角
度等を決定し、目標衛星の捕捉を行う。なお、個体識別
した衛星が、実際に情報を受信するための目標衛星であ
る場合もある。
より車両10が向いている方向を認識すると共に、ロー
タリエンコーダ等で構成されるアンテナ回転角度検出部
22によって、車両10上の基準点に対するアンテナ1
4の回転角度を認識する。一方、前記記憶部26は、図
3と同様なデータを有し、衛星識別部34は、モータ1
8の駆動によって回転したアンテナ14を介して検出し
たαやβ等と前記記憶部26のデータとに基づいて、任
意のCS12の個体識別を行う。そして、識別された衛
星を基準に目標衛星特定部36が前記記憶部26のデー
タを再度参照し、目標衛星までのアンテナ14の回転角
度等を決定し、目標衛星の捕捉を行う。なお、個体識別
した衛星が、実際に情報を受信するための目標衛星であ
る場合もある。
【0028】目標衛星が捕捉されたらCPU20は、追
尾部38を介してモータ18を駆動し、車両10が移動
し当該車両10の方向が刻々と変化する場合でもアンテ
ナ14が目標衛星の方向を常に向くように制御する。な
お、追尾が完全に行われているか否かは、受信機30の
受信レベルを監視することによって行われる。
尾部38を介してモータ18を駆動し、車両10が移動
し当該車両10の方向が刻々と変化する場合でもアンテ
ナ14が目標衛星の方向を常に向くように制御する。な
お、追尾が完全に行われているか否かは、受信機30の
受信レベルを監視することによって行われる。
【0029】次に、図2、図3に加え図4、図5のフロ
ーチャートを用いて、追尾装置16の動作を説明する。
ーチャートを用いて、追尾装置16の動作を説明する。
【0030】図4に示すように、追尾装置16は、目標
衛星を捕捉するためのサーチモード実行処理(S10
0)と、目標衛星が捕捉された後に、当該目標衛星にア
ンテナ14を常に向けるための追尾モード実行処理(S
200)と、目標衛星の追尾が良好に行われているか否
かを監視する監視処理(S300)と、を連続的に行っ
ている。従って、目標衛星の追尾中に目標衛星を見失っ
た場合は、(S100)に戻って、目標衛星の捕捉をや
り直し、継続的に目標衛星の追尾が行えるようにしてい
る。
衛星を捕捉するためのサーチモード実行処理(S10
0)と、目標衛星が捕捉された後に、当該目標衛星にア
ンテナ14を常に向けるための追尾モード実行処理(S
200)と、目標衛星の追尾が良好に行われているか否
かを監視する監視処理(S300)と、を連続的に行っ
ている。従って、目標衛星の追尾中に目標衛星を見失っ
た場合は、(S100)に戻って、目標衛星の捕捉をや
り直し、継続的に目標衛星の追尾が行えるようにしてい
る。
【0031】図5に、図4における(S100)のサー
チモード実行処理の詳細フローチャートを示す。サーチ
モードがスタートすると、CPU20はサーチ部32を
介して、モータ18を駆動し、アンテナ14を回転させ
て、CS12のサーチを開始する(S101)。この
時、サーチ部32は、記憶部26を参照して、目標衛星
をより迅速に特定することのできるアンテナ14の回転
方向が時計回りであるか、反時計回りであるかを判断す
る。図3において、目標衛星がCS12Dであり、各C
S12間の経度角差がα=β=γ=δ=ε=4°の場
合、2つのCS12を検出しただけでは、検出したCS
がどのCSであるかを識別することができない。そのた
め、複数のCS12を認識しその相対関係位置から衛星
の個体識別を行う必要がある。従って、図3において、
CS12Dに到達する前により多くのCS12を横切る
ことの可能な時計回り方向にアンテナ14を回転させ
る。一方、α=β=γ=δ=4°、ε=8°の場合、C
S12FとCS12Eの相対位置関係は、他のCS間の
相対位置関係とは異なる特定相対位置関係にあるため、
εの検出によって関連する2機のCS12がCS12F
とCS12Eであると識別判断可能である。従って、図
3において、アンテナ14を反時計回り方向に回転させ
ることによって、衛星識別部34は、最初の2機(CS
12F、CS12E)を通過した時点で、CS12Fと
CS12Eを個体識別することができる。すなわち、時
計回りにアンテナ14を回転させるより早く衛星の個体
識別を行うことができる。このようにアンテナ14の回
転方向は、目標衛星と周囲の衛星との相対関係によって
一義に決めることができる。
チモード実行処理の詳細フローチャートを示す。サーチ
モードがスタートすると、CPU20はサーチ部32を
介して、モータ18を駆動し、アンテナ14を回転させ
て、CS12のサーチを開始する(S101)。この
時、サーチ部32は、記憶部26を参照して、目標衛星
をより迅速に特定することのできるアンテナ14の回転
方向が時計回りであるか、反時計回りであるかを判断す
る。図3において、目標衛星がCS12Dであり、各C
S12間の経度角差がα=β=γ=δ=ε=4°の場
合、2つのCS12を検出しただけでは、検出したCS
がどのCSであるかを識別することができない。そのた
め、複数のCS12を認識しその相対関係位置から衛星
の個体識別を行う必要がある。従って、図3において、
CS12Dに到達する前により多くのCS12を横切る
ことの可能な時計回り方向にアンテナ14を回転させ
る。一方、α=β=γ=δ=4°、ε=8°の場合、C
S12FとCS12Eの相対位置関係は、他のCS間の
相対位置関係とは異なる特定相対位置関係にあるため、
εの検出によって関連する2機のCS12がCS12F
とCS12Eであると識別判断可能である。従って、図
3において、アンテナ14を反時計回り方向に回転させ
ることによって、衛星識別部34は、最初の2機(CS
12F、CS12E)を通過した時点で、CS12Fと
CS12Eを個体識別することができる。すなわち、時
計回りにアンテナ14を回転させるより早く衛星の個体
識別を行うことができる。このようにアンテナ14の回
転方向は、目標衛星と周囲の衛星との相対関係によって
一義に決めることができる。
【0032】前記CPU20は、アンテナ14の回転に
より常時新たなCS12が検出できたかの判断を行って
いる。CS12が検出できたか否かは、受信機30の受
信レベルの大きさによって判断することができる。前述
したように、CS12がどのCSであるかを識別するた
めには、最低2つ以上の衛星の検出が必要であるため、
前記CPU20は2つ以上の衛星が検出できたか否かの
判断を行う(S101)。1つ目のCS12が確認でき
た場合(2つ目のCS12は未確認)、そのCS12の
位置を角度検出の基準とするために、アンテナ14の相
対角度の初期化を行い(S103)、(S101)に戻
って、次のCS12のサーチを行う。次のCS12を発
見するために回転したアンテナ14の角度がCS12間
の経度角差になる。
より常時新たなCS12が検出できたかの判断を行って
いる。CS12が検出できたか否かは、受信機30の受
信レベルの大きさによって判断することができる。前述
したように、CS12がどのCSであるかを識別するた
めには、最低2つ以上の衛星の検出が必要であるため、
前記CPU20は2つ以上の衛星が検出できたか否かの
判断を行う(S101)。1つ目のCS12が確認でき
た場合(2つ目のCS12は未確認)、そのCS12の
位置を角度検出の基準とするために、アンテナ14の相
対角度の初期化を行い(S103)、(S101)に戻
って、次のCS12のサーチを行う。次のCS12を発
見するために回転したアンテナ14の角度がCS12間
の経度角差になる。
【0033】CPU20の衛星識別部34は、(S10
2)で2つ以上の衛星が検出できた場合、その2つ衛星
の相対位置関係から衛星の個体識別(衛星の特定)作業
を行う(S104)。つまり、検出した経度角差と記憶
部26が有するデータとを比較し、対応するCS12の
検索を行う。そしてこの処理により衛星の個体識別がで
きたか否かの判断を行う(S105)。前述したよう
に、検出した経度角差が特定相対位置関係である場合、
その特定相対位置関係に基づいてCS12の識別が可能
であるが、検出した経度角差と同じ相対位置関係にある
CSが複数存在する場合や記憶部26に存在しない経度
角差である場合、衛星の識別は不可能なので、CPU2
0は(S101)に戻って、さらに他のCS12のサー
チを行い、他の衛星間の相対位置関係を検出し、複数の
相対位置関係に基づいて衛星の個体識別作業を行う。
2)で2つ以上の衛星が検出できた場合、その2つ衛星
の相対位置関係から衛星の個体識別(衛星の特定)作業
を行う(S104)。つまり、検出した経度角差と記憶
部26が有するデータとを比較し、対応するCS12の
検索を行う。そしてこの処理により衛星の個体識別がで
きたか否かの判断を行う(S105)。前述したよう
に、検出した経度角差が特定相対位置関係である場合、
その特定相対位置関係に基づいてCS12の識別が可能
であるが、検出した経度角差と同じ相対位置関係にある
CSが複数存在する場合や記憶部26に存在しない経度
角差である場合、衛星の識別は不可能なので、CPU2
0は(S101)に戻って、さらに他のCS12のサー
チを行い、他の衛星間の相対位置関係を検出し、複数の
相対位置関係に基づいて衛星の個体識別作業を行う。
【0034】一方、衛星識別部34によりCS12の個
体識別ができた場合、目標衛星特定部36は、識別した
衛星が目標衛星であるか否かの判断を行う(S10
6)。この時、個体識別した衛星が目標衛星であると判
断された場合には、その目標衛星の方向にアンテナ14
を回転させる(S107)。なお、既に識別したCS1
2が目標衛星である場合、アンテナ14は回転しない場
合もある。また、衛星識別のために既にサーチ時に通過
したCS12が目標衛星である場合、サーチ方向と逆方
向に回転する場合もある。一方、個体識別した衛星が目
標衛星でない場合、すなわち、CS12の識別はできた
が、所望するCS12ではない場合、目標衛星特定部3
6は、記憶部26を参照して、識別済みの任意の衛星の
位置から何度アンテナ14を回転させた位置に目標衛星
が存在するはずであるかを算出し、アンテナ14を目標
衛星が存在すると推測される位置に向けて回転させて、
その位置を中心に狭範囲(例えば、10°)で、アンテ
ナ14の首振りサーチを行う(S108)。そして、目
標衛星特定部36は、狭範囲内での検出レベルが所定値
以上になったか否かの判断を行う(S109)。つま
り、目標衛星が存在すると推測される範囲で最も高レベ
ルを検出できる位置が目標衛星の位置であると判断す
る。もし、検出レベルが、所定値に達しない場合には、
引き続き(S108)における狭範囲サーチを継続す
る。また、(S109)で検出レベルが所定値以上にな
った場合には、目標衛星の捕捉が完了したと判断して、
図4の追尾モード(S200)に移行する。
体識別ができた場合、目標衛星特定部36は、識別した
衛星が目標衛星であるか否かの判断を行う(S10
6)。この時、個体識別した衛星が目標衛星であると判
断された場合には、その目標衛星の方向にアンテナ14
を回転させる(S107)。なお、既に識別したCS1
2が目標衛星である場合、アンテナ14は回転しない場
合もある。また、衛星識別のために既にサーチ時に通過
したCS12が目標衛星である場合、サーチ方向と逆方
向に回転する場合もある。一方、個体識別した衛星が目
標衛星でない場合、すなわち、CS12の識別はできた
が、所望するCS12ではない場合、目標衛星特定部3
6は、記憶部26を参照して、識別済みの任意の衛星の
位置から何度アンテナ14を回転させた位置に目標衛星
が存在するはずであるかを算出し、アンテナ14を目標
衛星が存在すると推測される位置に向けて回転させて、
その位置を中心に狭範囲(例えば、10°)で、アンテ
ナ14の首振りサーチを行う(S108)。そして、目
標衛星特定部36は、狭範囲内での検出レベルが所定値
以上になったか否かの判断を行う(S109)。つま
り、目標衛星が存在すると推測される範囲で最も高レベ
ルを検出できる位置が目標衛星の位置であると判断す
る。もし、検出レベルが、所定値に達しない場合には、
引き続き(S108)における狭範囲サーチを継続す
る。また、(S109)で検出レベルが所定値以上にな
った場合には、目標衛星の捕捉が完了したと判断して、
図4の追尾モード(S200)に移行する。
【0035】前述したように、CPU20の追尾部38
は、ジャイロ24からの情報に基づいて、車両10の向
く方向(車両の転回方向)を認識し、モータ18の回転
方向及び回転量を算出し、アンテナ14の追尾を行う。
また、前記追尾部38は常時、受信機30の受信状態を
参照し、目標衛星の追尾がはずれていないか否かの監視
を行っている(S300)。追尾がはずれた場合、例え
ば、目標衛星が建造物等の影に入ってしまった場合や、
車両10がトンネルや建造物内に入ってしまった場合、
車両の挙動にモータ18の制御が追いつかない場合等の
原因により目標衛星を見失った場合は、(S100)に
戻って、再度、図5のサーチ処理を実行し、目標衛星の
捕捉を行う。この場合、新たに個体識別できたCSを基
準とするため、先に目標衛星の捕捉に利用したCSとは
異なるCSとの相対位置関係に基づいて目標衛星の捕捉
を行う場合もある。なお、追尾がはずれていない場合に
は、引き続き目標衛星の追尾を継続する。
は、ジャイロ24からの情報に基づいて、車両10の向
く方向(車両の転回方向)を認識し、モータ18の回転
方向及び回転量を算出し、アンテナ14の追尾を行う。
また、前記追尾部38は常時、受信機30の受信状態を
参照し、目標衛星の追尾がはずれていないか否かの監視
を行っている(S300)。追尾がはずれた場合、例え
ば、目標衛星が建造物等の影に入ってしまった場合や、
車両10がトンネルや建造物内に入ってしまった場合、
車両の挙動にモータ18の制御が追いつかない場合等の
原因により目標衛星を見失った場合は、(S100)に
戻って、再度、図5のサーチ処理を実行し、目標衛星の
捕捉を行う。この場合、新たに個体識別できたCSを基
準とするため、先に目標衛星の捕捉に利用したCSとは
異なるCSとの相対位置関係に基づいて目標衛星の捕捉
を行う場合もある。なお、追尾がはずれていない場合に
は、引き続き目標衛星の追尾を継続する。
【0036】このように、同一周波数帯に複数存在する
CS12の相対位置関係のみによって、衛星の個体識別
を容易かつ迅速に行うことができる。従って、サーチ位
置から特定の衛星が見えない場合でも、識別した任意の
衛星に基づいて、所望の目標衛星の捕捉を容易かつ迅速
に行うことができる。また、アンテナやレベル検出回路
等はCS用のみでよいので、装置構成がシンプルにな
る。
CS12の相対位置関係のみによって、衛星の個体識別
を容易かつ迅速に行うことができる。従って、サーチ位
置から特定の衛星が見えない場合でも、識別した任意の
衛星に基づいて、所望の目標衛星の捕捉を容易かつ迅速
に行うことができる。また、アンテナやレベル検出回路
等はCS用のみでよいので、装置構成がシンプルにな
る。
【0037】また、(S102)で2つ以上の衛星が検
出できない場合、つまり、周囲の建造物の影響や地形の
影響等により、車両10から見えるCS12の数に制限
がある場合、アンテナ14が全方位サーチを行っても2
つ目のCS12を確認できない場合がある。この場合、
車両10が搭載しているナビゲーションシステムのGP
S28からの情報を利用し、車両10が現在どの方向を
向いているかを検出し、さらにCS12が存在すると予
測される方向を検出することができる。このような場
合、ジャイロ24によっても車両の方向を認識すること
ができるが、ジャイロ24は温度ドリフトによるゼロ点
がずれ易いためGPS28からの情報を利用することが
望ましい。CPU20がCS12が存在すると予測され
る方向にアンテナ14を向けてCS12のサーチを行う
ことによって、2つ目のCS12の検出をより迅速に行
うことができる。なお、前述したGPS28の利用は、
CS12の検出のためのアンテナ14が2回程度回転し
た後になおも2つ目のCS12が発見できなかった時に
補助的に行えばよい。
出できない場合、つまり、周囲の建造物の影響や地形の
影響等により、車両10から見えるCS12の数に制限
がある場合、アンテナ14が全方位サーチを行っても2
つ目のCS12を確認できない場合がある。この場合、
車両10が搭載しているナビゲーションシステムのGP
S28からの情報を利用し、車両10が現在どの方向を
向いているかを検出し、さらにCS12が存在すると予
測される方向を検出することができる。このような場
合、ジャイロ24によっても車両の方向を認識すること
ができるが、ジャイロ24は温度ドリフトによるゼロ点
がずれ易いためGPS28からの情報を利用することが
望ましい。CPU20がCS12が存在すると予測され
る方向にアンテナ14を向けてCS12のサーチを行う
ことによって、2つ目のCS12の検出をより迅速に行
うことができる。なお、前述したGPS28の利用は、
CS12の検出のためのアンテナ14が2回程度回転し
た後になおも2つ目のCS12が発見できなかった時に
補助的に行えばよい。
【0038】なお、車両10は、起伏や横勾配のある道
路を走行する場合もあるが、アンテナ14が仰角方向に
ある程度広がりを持った範囲でサーチを行えば、前記起
伏や横勾配の影響はほとんどない。また、必要であれ
ば、車両状態に応じて、仰角方向の移動制御を行うこと
が可能なので、より高精度のCS12の追尾を行うこと
ができる。
路を走行する場合もあるが、アンテナ14が仰角方向に
ある程度広がりを持った範囲でサーチを行えば、前記起
伏や横勾配の影響はほとんどない。また、必要であれ
ば、車両状態に応じて、仰角方向の移動制御を行うこと
が可能なので、より高精度のCS12の追尾を行うこと
ができる。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、同一周波数帯に複数存
在する衛星の相対位置関係のみによって、衛星の個体識
別を容易かつ迅速に衛星の個体識別が可能である。従っ
て、サーチ位置から特定の衛星が見えない場合でも、そ
の識別した任意の衛星に基づいて所望の目標衛星の捕捉
を容易かつ迅速に行うことができる。また、アンテナや
レベル検出回路等はCS用のみでよいので、装置構成が
シンプルになる。
在する衛星の相対位置関係のみによって、衛星の個体識
別を容易かつ迅速に衛星の個体識別が可能である。従っ
て、サーチ位置から特定の衛星が見えない場合でも、そ
の識別した任意の衛星に基づいて所望の目標衛星の捕捉
を容易かつ迅速に行うことができる。また、アンテナや
レベル検出回路等はCS用のみでよいので、装置構成が
シンプルになる。
【図1】 本発明の実施形態の移動体用衛星追尾装置を
搭載した移動体と情報衛星との関係を模式的に示した説
明図である。
搭載した移動体と情報衛星との関係を模式的に示した説
明図である。
【図2】 本発明の実施形態の移動体用衛星追尾装置の
構成概念図である。
構成概念図である。
【図3】 情報衛星の配備状態を説明する説明図であ
る。
る。
【図4】 本発明の実施形態の移動体用衛星追尾装置の
全体フローチャートである。
全体フローチャートである。
【図5】 本発明の実施形態の移動体用衛星追尾装置の
サーチモードの処理手順を説明するフローチャートであ
る。
サーチモードの処理手順を説明するフローチャートであ
る。
12 情報衛星、14 アンテナ、16 移動体用衛星
追尾装置、18 モータ、20 CPU、22 アンテ
ナ回転角度検出部、24 ジャイロ、26 記憶部、2
8 GPS、30 受信機、32 サーチ部、34 衛
星識別部、36目標衛星特定部、38 追尾部。
追尾装置、18 モータ、20 CPU、22 アンテ
ナ回転角度検出部、24 ジャイロ、26 記憶部、2
8 GPS、30 受信機、32 サーチ部、34 衛
星識別部、36目標衛星特定部、38 追尾部。
Claims (6)
- 【請求項1】 衛星からの信号を受信するアンテナを用
いて目標となる衛星を追尾する移動体用衛星追尾装置に
おいて、 目標とする目標衛星を含む同一周波数帯の複数の衛星間
の相対位置関係を記憶する記憶手段と、 所定範囲をサーチして同一周波数帯の衛星間の相対位置
関係を検出するサーチ手段と、 検出した相対位置関係と前記記憶手段の記憶する相対位
置関係とを照合して衛星の個体識別を行う識別手段と、 個体識別した衛星に基づいて目標衛星位置を特定する特
定手段と、 前記目標衛星位置に基づいて目標衛星の追尾を行う追尾
手段と、 を含むことを特徴とする移動体用衛星追尾装置。 - 【請求項2】 前記サーチ手段は、 前記記憶手段に記憶した相対位置関係に基づいてサーチ
開始方向を決定することを特徴とする請求項1記載の移
動体用衛星追尾装置。 - 【請求項3】 前記サーチ手段は、 目標衛星より手前に、より多くの衛星を検出できる方向
からサーチを開始することを特徴とする請求項2記載の
移動体用衛星追尾装置。 - 【請求項4】 前記サーチ手段は、 目標衛星に対して特定相対位置関係にある衛星を検出で
きる方向からサーチを開始することを特徴とする請求項
2記載の移動体用衛星追尾装置。 - 【請求項5】 前記特定手段が前記目標衛星位置を特定
できない場合、 個体識別した衛星位置から推定される目標衛星推定位置
の近傍をサーチする狭範囲サーチ手段を有することを特
徴とする請求項1〜請求項4までのいずれかに記載の移
動体用衛星追尾装置。 - 【請求項6】 前記サーチ手段が複数の衛星を検出でき
ない場合、 GPS情報の方位データと前記記憶手段の記憶する相対
位置関係に基づいてサーチ範囲を決定する補助サーチ手
段を有することを特徴とする請求項1〜請求項5までの
いずれかに記載の移動体用衛星追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6726198A JPH11266109A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 移動体用衛星追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6726198A JPH11266109A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 移動体用衛星追尾装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11266109A true JPH11266109A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13339850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6726198A Pending JPH11266109A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 移動体用衛星追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11266109A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100599611B1 (ko) | 2004-04-09 | 2006-07-13 | (주)인텔리안테크놀로지스 | 위성 안테나의 위성 식별 장치 및 위성 식별 방법 |
| WO2006080661A1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-08-03 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for identifying target satellite in satellite communication antenna and method thereof |
| JP2007036777A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Kyocera Corp | 移動無線通信装置、無線通信方法及び無線通信システム |
| JP2011102766A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Japan Radio Co Ltd | 衛星捕捉装置 |
-
1998
- 1998-03-17 JP JP6726198A patent/JPH11266109A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100599611B1 (ko) | 2004-04-09 | 2006-07-13 | (주)인텔리안테크놀로지스 | 위성 안테나의 위성 식별 장치 및 위성 식별 방법 |
| WO2006080661A1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-08-03 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for identifying target satellite in satellite communication antenna and method thereof |
| US7696926B2 (en) | 2004-12-01 | 2010-04-13 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for identifying target satellite in satellite communication antenna and method thereof |
| JP2007036777A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Kyocera Corp | 移動無線通信装置、無線通信方法及び無線通信システム |
| JP2011102766A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Japan Radio Co Ltd | 衛星捕捉装置 |
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