JPS6261900A - 地球センサ雑音除去回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、人工衛星に搭載した地球センサの信号処理
装置、特に地球センサの出力信号に混入した雑音信号が
人工衛星の制御系の基準信号として誤って用いられるこ
とを排除し、制御系の誤動作を防止する機能に関するも
のである。

（従来の技術） 第６図は従来のこの種の回路の一例であって、１は地球
センサ、２は地球センサ１の出力信号を入力する前縁パ
ルス検出用電圧比較器、３は地球センサ１の出力信号を
入力する後縁パルス検出用電圧比較器、４は前縁パルス
検出用電圧比較器２が発生する前縁パルスの立上り又は
立下りから一定時間の間ゲート制御信号を発生するタイ
マ回路、５は後縁パルス検出用電圧比較器３が出力する
後縁パルスの通過をタイマ回路４が出力するゲート制御
信号がハイレベルの期間のみ禁止するゲート回路、２１
は地球センサ１の出力信号ライン、２２は前縁パルス検
出用電圧比較器２の出力信号ライン、２３は後縁パルス
検出用電圧比較器３の出力信号うイン、２４はタイマ回
路４の出力信号ライン、２５はゲート回路５の出力信号
ラインである。

従来のこの種の回路は上記のように構成され、主として
地球センサ１か月又は太陽を走査した際に発生するこれ
ら天体による後縁信号が人工衛星等の制御系の基準信号
として誤って用いられることを防止するよう考慮されて
いた。以下に、上記２１．２２，２３，２４．２５の各
信号ラインに発生する電圧波形を、地球センサ１が地球
のみを走査して月及び太陽を走査しない場合及び地球の
他に月又は太陽を走査する場合についてそれぞれ第７図
及び第８図に示す。

第７図及び第８図において、４１は人工衛星から見た地
球、４２は地球センサ１の走査方向、４３は月又は太陽
を示す、第７図及び第８図において５１は地球センサ１
の出力信号ライン２１に発生する波形であり、地球セン
サ１が地球を走査する際に地球の前縁で正の、また地球
の後縁で負の、それぞれ前縁信号及び後縁信号が発生す
る。また、第８図において信号ライン２１には月または
太陽による前縁信号及び後縁信号が重畳したと仮定した
。第７図及び第８図において５２は前縁パルス検出用電
圧比較器２の出力信号ライン２２に発生する前縁パルス
波形であり、上記電圧比較器に設定された基準電圧Ａ（
Ｖ）に対応したパルスが現われる。第７図及び第８図に
おいて５３は後縁パルス検出用電圧比較器３の出力信号
ライン２３に発生する後縁パルスであり、上記電圧比較
器に設定された基準電圧−Ｂ（Ｖ）に対応したパルスが
現われる。第７図及び第８図において５４はタイマ回路
４の出力信号ライン２４に発生するゲート制御信号であ
り、上記前縁パルス波形５２の立上りから一定時間の間
ゲート制御信号が現われる。このゲート制御信号５４の
時間幅は地球センサが月又は太陽を走査した際に発生す
る前縁信号と後縁信号との立上りの時間差よりわずかに
大きくかつ地球の前縁信号と後縁信号との立上りの時間
差より小さく設定されている。第７図及び第８図におい
て、５５はゲート回路５の出力信号ライン２５に発生す
る信号波形である。第８図において月又は太陽による後
縁パルスはゲート制御信号５４によって禁止されるため
、出力信号ライン２５には現われない。

以上説明したように従来のこの種の回路では、上記ゲー
ト制御信号の時間幅を月又は太陽による前縁信号と後縁
信号との時間差よりわずかに大きく設定することにより
上記月又は太陽による後縁パルスがゲート回路５を通過
することを禁止し、月及び太陽による干渉については除
去することが可能であった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の回路では地球センサ１の出力信号
ライン２１に混入する雑音等により誤った後縁パルスが
上記ゲート制御信号の時間幅を越えて発生した場合、及
び同様の雑音により誤った前縁パルスが発生した場合に
はこれを防止することができず、制御系に誤った信号が
入力されて誤動作を引き起こす欠点があった。

本発明の目的は、地球センサの出力信号に混入する正及
び負の極性を持つ雑音により誤った信号が発生し１、そ
の誤った信号が人工衛星の制御系の基準信号として用い
られることにより制御系が誤動作することを防止する地
球センサ雑音除去回路を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するための本発明の特徴は、スピン衛星
等に搭載され、上記スピン衛星の回転を利用して地球を
走査する際に地球の前縁及び後縁にてそれぞれ前縁信号
及び後縁信号を発生する地球センサと、上記前縁信号及
び後縁信号がら前縁パルス又は後縁パルスを発生する手
段と、上記前縁パルス又は後縁パルスの少なくともいず
れが一方の信号を入力し、上記スピン衛星の回転と同期
した信号を発生させると共にその同期信号の位相を調整
する位相同期回路を具備し、それぞれ上記面縁パルス及
び後縁パルスの２つのパルスに位相同期した信号を生成
することによって上記地球センサの出力信号に混入した
任意の位相かつ任意の極性の雑音を除去する地球センサ
雑音除去回路にある。

（作用） 本発明は、地球による前縁パルス又は後縁パルスのうち
少なくともいずれか一方のパルスを用Ｕ）、スピン衛星
の回転と同期するよう制御した電圧制御発振器の出力に
分周等の処理を施すことにより上記地球による前縁パル
ス及び後縁パルスと同一の位相の２つのパルスを生成し
、上記電圧制御発振器のホイール効果により地球センサ
の出力信号に散発的に混入する雑音による誤った前縁ノ
（ルス及び後縁パルスを除去する。従来の技術では月又
は太陽による誤った後縁パルスのみの排除を目的として
、前縁パルスの直後に発生した後縁）（ルスを前縁パル
スの立上りから一定時間継続するゲート制御信号により
制御されるゲート回路に入力することにより禁止してお
り、本発明とは全くその手法が異なる。

（実施例１） 第１図は本発明の第一の実施例を説明する図であって、
１〜３，２１〜２３は上記従来の回路と全く同一のもの
である。６及び７はそれぞれ前縁ノ（ルス及び後縁パル
スの立上りからほぼ衛星の回転周期の１／２の時間出力
信号がハイレベルとなる単安定回路、２６．２７はそれ
ぞれ６及び７の出力信号ラインである。　８，９，１０
．１１は位相同期ループを構成しており、８は６の出力
信号と１１の出力信号の位相差を検出する位相比較器、
９は位相比較器８の出力信号を入力するループフィルタ
、ＩＯはループフィルタ９の出力電圧により発振周波数
を制御する電圧制御発振器、１１は電圧制御発振器１０
の出力信号を分周する分周器である。２８，２９，３０
．３１はそれぞれ８　、９．１０．１１の出力信号ライ
ンである。

１２．１３．１４は位相制御ループを構成しており、１
２は７の出力信号と１４の出力信号との位相差を検出す
る位相比較器、１３は位相比較器１２の出力信号がある
一定の値の範囲内にある場合のみ分周器１４が分周する
電圧制御発振器ＩＯの発振周波数の分周開始のタイミン
グを制御する位相制御器である。３２゜３３．３４はそ
れぞれ１２，１３．１４の出力信号ラインである。１５
及び１６は分周器１１及び１４の出力信号の立上りから
それぞれ地球の前縁パルス及び後縁パルスの継続時間と
ほぼ同等の時間出力信号を発生する単安定回路である。

３５及び３６はそれぞれ単安定回路１５及び１６の出力
信号ラインである。第１図の回路の動作例として、第１
図の出力信号ライン２１゜２２．２３，２６，３１，２
９，２７，３４，３２，３５．３６に発生する電圧波形
を地球センサ１の出力信号に正及び負の雑音が混入しな
い場合、負の雑音が混入した場合及び正の雑音が混入し
た場合の３つの場合についてそれぞれ第２図、第３図及
び第４図に示す、第２図。

第３図及び第４図において、５１，５２．５３は第７図
及び第８図に示す同一番号の電圧波形と同一である。

第２図、第３図及び第４図において５６，５７，５８，
５９゜６０．６１，６２．６３はそれぞれ第１図に示す
出力信号ライン２６，３１，２９，２７，３４，３２．
３５及び３６に発生する電圧波形である。第２図では地
球センサの出力信号には雑音の混入がないため、８　、
９．１０．１１からなる位相同期ループの出力信号５７
の位相は単安定回路６の出力信号５６の位相と一致して
おり、位相比較器８の出力信号は零となるとともに、単
安定回路１５の出力信号６２には地球による前縁パルス
５２と同一の位相及びほぼ同一のパルス幅の信号が得ら
れる。これと同様に１２．１３．１４からなる位相制御
ループの出力信号６０の位相も、単安定回路７の出力信
号５９の位相と一致するため、位相比較器１２の出力信
号は零となるとともに、単安定回路１６の出力信号６３
には、地球による後縁パルス５３と同−位相及びほぼ同
一のパルス幅の信号が得られる。第３図は、地球センサ
１の出力信号５１に負の雑音が混入した場合の動作を示
す図であり、負の雑音によって位相比較器１２の出力に
はパルス状の位相誤差信号が発生する６位相制御器１３
はこの誤差信号のパルス幅を検出し、この幅が予め定め
られた値より大きければ、この誤差信号を棄却するよう
に設計すれば、位相誤差が事前に定めた値より大きけれ
ば分周器１４の出力パルスの位相は一つの前のパルスの
位相と等しくなり、したがって単安定回路１６の出力に
は地球による後縁パルスの位相と同一の正しい位相の信
号が発生する。しかしこの場合でも位相誤差のわずかな
影響が残ることと、誤差信号のパルス幅が事前に定めた
値より小さければ正規の信号と誤って分周器を制御して
しまうから、本来点線となるべき線１６の出力は実線の
ように少しずれることになる。第４図は、地球センサ１
の出力信号５１に正の雑音が混入した場合の第１図の回
路の動作を示す図である。この場合には、正の雑音によ
って位相比較器１８の出力に位相誤差が発生するが、フ
ィルタ９の帯域を小さくとれば、この位相誤差は平滑さ
れて振幅は小さくなり、電圧制御発振器１０への影響は
小さくできる。したがって単安定回路１５の出力信号６
２の位相は、図示のように、本来点線となるべきが実線
のようにわずかに変化するだけですみ、地球の前縁パル
スとほぼ同一の位相の正しい信号が得られる。

（実施例２） 第５図は本発明の第二の実施例を説明する図であって、
第一の実施例と相違する点は、第１図の１２．１３．１
４からなる位相制御ループを第１図の８゜９．１０．１
１からなる位相同期ループと同一構成の位相同期ループ
１２．１７，１８．１９に置き換えた点のみであり、回
路の動作は実施例１と同様となる０以上説明したように
、本発明によれば地球センサの出力信号にいかなる位相
及びいかなる極性の雑音が混入しても、これら雑音によ
る誤った信号の発生を防止し、地球による前縁パルス及
び後縁パルスと同一位相の正しい信号を得ることができ
る。

（発明の効果） 以上説明したように、地球センサの出力信号に混入した
雑音による誤った信号の発生を防止可能であるから、本
発明は地球センサが地球を走査する際に発生する前縁信
号及び後縁信号を人工衛星の制御系の基準信号として用
いる場合等において、雑音による誤った基準信号により
発生する制御系の誤動作を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す構成図、第２図、
第３図及び第４図は第１図に示す構成図の各信号ライン
の電圧波形を示す図、第５図は本発明の第二の実施例を
示す図、第６図は従来の地球センサ雑音除去回路を示す
構成図、第７図及び第８図は第６図に示す構成図の各信
号ラインの電圧波形を示す図である。 図において、１は地球センサ、２は前縁パルス検出用電
圧比較器、３は後縁パルス検出用電圧比較器、６及び７
はそれぞれ前縁パルス及び後縁パルスの立上りをトリガ
とする単安定回路、８，９゜１０．１１は位相同期ルー
プを構成するそれぞれ位相比較器、フィルタ、電圧制御
発振器及び分周器、１２゜１３．１４は位相制御ループ
を構成するそれぞれ位相比較器９位相制御器及び分周器
、１５及び１６は分周器１１及び１４の出力によりトリ
ガされ前縁パルス及び後縁パルスのパルス幅と同等の時
間幅のパルスを出力する単安定回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スピン衛星等に搭載され、上記スピン衛星の回転を利用
   して地球を走査する際に地球の前縁及び後縁にてそれぞ
   れ前縁信号及び後縁信号を発生する地球センサと、 上記前縁信号及び後縁信号から前縁パルス又は後縁パル
   スを発生する手段と、 上記前縁パルス又は後縁パルスの少なくともいずれか一
   方の信号を入力し、上記スピン衛星の回転と同期した信
   号を発生させると共にその同期信号の位相を調整する位
   相同期回路を具備し、それぞれ上記前縁パルス及び後縁
   パルスの２つのパルスに位相同期した信号を生成するこ
   とによって上記地球センサの出力信号に混入した任意の
   位相かつ任意の極性の雑音を除去することを特徴とする
   地球センサ雑音除去回路。