JPS63142903A - アンテナ指向システム - Google Patents
アンテナ指向システムInfo
- Publication number
- JPS63142903A JPS63142903A JP61290222A JP29022286A JPS63142903A JP S63142903 A JPS63142903 A JP S63142903A JP 61290222 A JP61290222 A JP 61290222A JP 29022286 A JP29022286 A JP 29022286A JP S63142903 A JPS63142903 A JP S63142903A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- azimuth
- gyro
- antenna
- command
- control
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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。
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）
本発明は、方位、姿勢の変化する航空機等に搭載された
指向性アンテナを地上８等の所定の方向に指向制御する
ようにしたアンテナ指向システムに関する。
指向性アンテナを地上８等の所定の方向に指向制御する
ようにしたアンテナ指向システムに関する。
（従来技術）
従来、この種のアンテナ指向システムとしては、特公昭
５６−３０５６２号に開示された方向自動制御方式を採
用したシステムが知られている。
５６−３０５６２号に開示された方向自動制御方式を採
用したシステムが知られている。
この従来システムにおけるアンテナの方位制御にあって
は、例えば地上局からの無線送信により地球座標におけ
るコマンド方位（１１／ｃ ）を受け、コマンド方位（
Ψｃ ）で決まるアンテナ指向方位の基準ベクトルを地
磁気方位検出器と方位ジャイロで検出した機首方位角（
Ψｍ）、垂直ジャイロで検出したピッチ角（θｐ）及び
ロール角（θｒ）に基づいて機体座標における（Ｘ、Ｙ
、Ｚ）成分に座標変換し、変換した（Ｘ、Ｙ、Ｚ）成分
から機体座標にあけるアンテナ方位角（Ｖａ ）を計算
により求めてアンテナを方位角口りに制御し、機体運動
のいかんに係わらず常にアンテナをコマンド方位（Ψｃ
）に基づく地上局の方向に指向させるようにしている
。
は、例えば地上局からの無線送信により地球座標におけ
るコマンド方位（１１／ｃ ）を受け、コマンド方位（
Ψｃ ）で決まるアンテナ指向方位の基準ベクトルを地
磁気方位検出器と方位ジャイロで検出した機首方位角（
Ψｍ）、垂直ジャイロで検出したピッチ角（θｐ）及び
ロール角（θｒ）に基づいて機体座標における（Ｘ、Ｙ
、Ｚ）成分に座標変換し、変換した（Ｘ、Ｙ、Ｚ）成分
から機体座標にあけるアンテナ方位角（Ｖａ ）を計算
により求めてアンテナを方位角口りに制御し、機体運動
のいかんに係わらず常にアンテナをコマンド方位（Ψｃ
）に基づく地上局の方向に指向させるようにしている
。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このような従来のアンテナ指向システム
におけるアンテナの方位制御にあっては、方位ジャイロ
と垂直ジャイロの２台のジャイロを必要としており、ま
た方位ジャイロ及び垂直ジャイロから検出された機首方
位角、ロール角及びピッチ角からアンテナ指向ベクトル
の（Ｘ、Ｙ、Ｚ）成分を得るための複雑な座標変換が必
要であり、装置構成が複雑化してコスト的にも高価にな
るという問題があった。
におけるアンテナの方位制御にあっては、方位ジャイロ
と垂直ジャイロの２台のジャイロを必要としており、ま
た方位ジャイロ及び垂直ジャイロから検出された機首方
位角、ロール角及びピッチ角からアンテナ指向ベクトル
の（Ｘ、Ｙ、Ｚ）成分を得るための複雑な座標変換が必
要であり、装置構成が複雑化してコスト的にも高価にな
るという問題があった。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、方位ジャイロ及び垂直ジュイロを必要とせずにコ
マンド方位と機首方位に基づく１台のジャイロ指向方位
の制御をもってアンテナ方位の指向制御が簡単にできる
ようにしたアンテナ指向システムを提供することを目的
とする。
ので、方位ジャイロ及び垂直ジュイロを必要とせずにコ
マンド方位と機首方位に基づく１台のジャイロ指向方位
の制御をもってアンテナ方位の指向制御が簡単にできる
ようにしたアンテナ指向システムを提供することを目的
とする。
この目的を達成するため本発明にあっては、地上局から
のコマンド方位（１４／Ｃ）と地磁気方位検出器に基づ
く機首方位（Ψｍ ）とによりジャイロのスレービング
トルカを （Ψｃ −１４／ｍ −ＶＣＩ ） ＝０となるように
制御することでジャイロ指向方位（１１／ｇ＞をコマン
ド方位（ＶＣ）となるように指向制御し、このジャイロ
指向方位（ψｇ）に追従するようにアンテナ方位（ｖａ
）を制御するようにしたものである。
のコマンド方位（１４／Ｃ）と地磁気方位検出器に基づ
く機首方位（Ψｍ ）とによりジャイロのスレービング
トルカを （Ψｃ −１４／ｍ −ＶＣＩ ） ＝０となるように
制御することでジャイロ指向方位（１１／ｇ＞をコマン
ド方位（ＶＣ）となるように指向制御し、このジャイロ
指向方位（ψｇ）に追従するようにアンテナ方位（ｖａ
）を制御するようにしたものである。
（作用）
このような本発明の構成によれば、コマンドデコーダか
ら得られたコマンド方位（１４７Ｃ）と地磁気方位検出
器の検出方位に基づく機首方位（Ψｍ ）とによってジ
ャイロのスレービングトルカがＫ １・（Ψｃ −１４
／ｍ −Ψｇ ） ＝０即ち、（１４／Ｃ−１４／ｍ
）−Ψｇを保つように制御されてジャイロ回転軸の方向
、即ちジャイロ指向方位（ＶＣＩ ＞がコマンド方位（
１−１／ｃ ）を指向するように制御されることとなり
、このジャイロ指向方位（１４／（１＞をシンクロ等で
検出してアンテナ方位（１−Ｌ／ａ ）をサーボ制御す
ることでジャイロ指向方位に追従したアンテナ方位の制
御を行なうことができ、従来の方位ジャイロ及び垂直ジ
ャイロは不要となり、ジャイロ指向方位をコマンド方位
に指向制御する１台のジャイロのみで済ますことができ
、更に座標変換を行なわずにコマンド方位（ＶＣ）、［
首方位（１４／ｍ ）及びジャイロ方位（ｖ（Ｊ ）の
角度成分のみによるスレービングトルカの制御で良いこ
とから装置構成も大幅に簡略化することができる。
ら得られたコマンド方位（１４７Ｃ）と地磁気方位検出
器の検出方位に基づく機首方位（Ψｍ ）とによってジ
ャイロのスレービングトルカがＫ １・（Ψｃ −１４
／ｍ −Ψｇ ） ＝０即ち、（１４／Ｃ−１４／ｍ
）−Ψｇを保つように制御されてジャイロ回転軸の方向
、即ちジャイロ指向方位（ＶＣＩ ＞がコマンド方位（
１−１／ｃ ）を指向するように制御されることとなり
、このジャイロ指向方位（１４／（１＞をシンクロ等で
検出してアンテナ方位（１−Ｌ／ａ ）をサーボ制御す
ることでジャイロ指向方位に追従したアンテナ方位の制
御を行なうことができ、従来の方位ジャイロ及び垂直ジ
ャイロは不要となり、ジャイロ指向方位をコマンド方位
に指向制御する１台のジャイロのみで済ますことができ
、更に座標変換を行なわずにコマンド方位（ＶＣ）、［
首方位（１４／ｍ ）及びジャイロ方位（ｖ（Ｊ ）の
角度成分のみによるスレービングトルカの制御で良いこ
とから装置構成も大幅に簡略化することができる。
（実施例）
第１図は本発明の基本構成を示したブロック図である。
まず構成を説明すると、１はコマンド方位設定手段であ
り、例えば地上局から無線で送られたコマンド方位信号
を解読してコマンド方位（Ψｃ）を出力する。このコマ
ンド方位（ＶＣ）は地球水平座標においてアンテナを塔
載した航空機から地上局を見た磁北を基準とした方位角
として設定される。
り、例えば地上局から無線で送られたコマンド方位信号
を解読してコマンド方位（Ψｃ）を出力する。このコマ
ンド方位（ＶＣ）は地球水平座標においてアンテナを塔
載した航空機から地上局を見た磁北を基準とした方位角
として設定される。
２は機首方位検出手段であり、地球座標における磁北を
基準とした機首方位（１／ｍ ）を検出して出力する。
基準とした機首方位（１／ｍ ）を検出して出力する。
このコマンド方位（Ψｃ）及び機首方位（Ψｍ）は第２
図の地球水平座標に示すように、磁北を基準とした機首
方位（１Ｖｍ）及びコマンド方位（ＶＣ）として与えら
れる。
図の地球水平座標に示すように、磁北を基準とした機首
方位（１Ｖｍ）及びコマンド方位（ＶＣ）として与えら
れる。
再び第１図を参照するに、３は制御演算部であり、コマ
ンド方位設定手段１からのコマンド方位（１４／Ｃ）と
機首方位検出手段２からの機首方位（１４７ｍ）に基づ
いて（Ψｃ−里ｍ）を作り出し、更にジャイロ４におけ
るジャイロ指向方位（Ψｇ）から（ＶＣ−１４／ｍ−１
４７Ｃｌ）を作り出し、ジャイロ４のスレービングトル
カに対しく１１／Ｃ−１１／ｍ−１１／Ｃ１＞＝Ｏ，即
らｖ ｃ−Ψｍ＝ｖ ｇとなるようにジャイロ指向方位
（１！／ｇ＞をスレービングトルカにより制御する。
ンド方位設定手段１からのコマンド方位（１４／Ｃ）と
機首方位検出手段２からの機首方位（１４７ｍ）に基づ
いて（Ψｃ−里ｍ）を作り出し、更にジャイロ４におけ
るジャイロ指向方位（Ψｇ）から（ＶＣ−１４／ｍ−１
４７Ｃｌ）を作り出し、ジャイロ４のスレービングトル
カに対しく１１／Ｃ−１１／ｍ−１１／Ｃ１＞＝Ｏ，即
らｖ ｃ−Ψｍ＝ｖ ｇとなるようにジャイロ指向方位
（１！／ｇ＞をスレービングトルカにより制御する。
制御演算部３によるスレービングトルカの制御でＶｃ−
１４７ｍ＝１４７ｇとなるように制御されたジャイロ指
向方位（Ψｇ）は、アンテナ方位角制御手段５に与えら
れ、指向性アンテナ６のアンテナ方位角（ｖａ）をジャ
イロ４におけるジャイロ指向方位（１−１７ｇ）となる
ように制御する。
１４７ｍ＝１４７ｇとなるように制御されたジャイロ指
向方位（Ψｇ）は、アンテナ方位角制御手段５に与えら
れ、指向性アンテナ６のアンテナ方位角（ｖａ）をジャ
イロ４におけるジャイロ指向方位（１−１７ｇ）となる
ように制御する。
即ち、第２図に示すように、ジャイロ指向方位（ＶＱ）
及びアンテナ指向方位（ｖａ）は、機首方位を基準とし
た方位角回りの角度であり、シＰイロ指向方位（１１／
、にｌ）は機首方位（′１４７ｍ）を基準としたコマン
ド方位（１４／Ｃ−１−１／ｍ）となるように制御され
、このジャイロ指向方位（Ψｇ）に追従してアンテナ指
向方位（Ｖａ）が制御され、その結果、ジャイロ指向方
位（１１Ｊｃ＋）及びアンテナ指向方位（Ψａ）のそれ
ぞれは磁北を基準としだコマンド方位（ｖｃ）を常に指
向するように制御されるようになる。
及びアンテナ指向方位（ｖａ）は、機首方位を基準とし
た方位角回りの角度であり、シＰイロ指向方位（１１／
、にｌ）は機首方位（′１４７ｍ）を基準としたコマン
ド方位（１４／Ｃ−１−１／ｍ）となるように制御され
、このジャイロ指向方位（Ψｇ）に追従してアンテナ指
向方位（Ｖａ）が制御され、その結果、ジャイロ指向方
位（１１Ｊｃ＋）及びアンテナ指向方位（Ψａ）のそれ
ぞれは磁北を基準としだコマンド方位（ｖｃ）を常に指
向するように制御されるようになる。
再び第１図を参照するに、指向性アンテナ６に対しては
俯仰設定手段７と、アンテナ俯仰制御手段８が別途設け
られており、俯仰設定手段７の例えば手動設定によりコ
マンド俯仰（θＣ）を設定することでアンテナ俯仰制御
手段８は指向性アンテナ６のアンテナ俯仰角（θａ）を
コマンド俯仰（θＣ）となるように制御する。
俯仰設定手段７と、アンテナ俯仰制御手段８が別途設け
られており、俯仰設定手段７の例えば手動設定によりコ
マンド俯仰（θＣ）を設定することでアンテナ俯仰制御
手段８は指向性アンテナ６のアンテナ俯仰角（θａ）を
コマンド俯仰（θＣ）となるように制御する。
第３図は本発明の具体的な一実施例を示したシステムブ
ロック図である。
ロック図である。
第３図において、１０は地上局からのコマンドデータを
受信する受信アンテナであり、受信アンテナ１０で受信
されたコマンドデータは受信機１１で受信再生され、コ
マンドデコーダ１２に与えられる。コマンドデコーダ１
２は受信したコマンド方位（１４／Ｃ）を内蔵したディ
ジタル−シンクロ変換器により正弦成分（Ａｓｉｎ Ｖ
ｃ ）と余弦成分（Ａｃｏｓｖｃ）として出力する。
受信する受信アンテナであり、受信アンテナ１０で受信
されたコマンドデータは受信機１１で受信再生され、コ
マンドデコーダ１２に与えられる。コマンドデコーダ１
２は受信したコマンド方位（１４／Ｃ）を内蔵したディ
ジタル−シンクロ変換器により正弦成分（Ａｓｉｎ Ｖ
ｃ ）と余弦成分（Ａｃｏｓｖｃ）として出力する。
一方、１３はフラックスバルブを用いた磁気方位検出器
であり、磁気方位検出器１３からの信号はカレントサー
ボ１４を通ることで機首方位角（Ψｍ）の正弦成分（Ｍ
ｓｉｎ Ｖｍ）と余弦成分（Ｍｃｏｓ Ψｍ）として出
力される。
であり、磁気方位検出器１３からの信号はカレントサー
ボ１４を通ることで機首方位角（Ψｍ）の正弦成分（Ｍ
ｓｉｎ Ｖｍ）と余弦成分（Ｍｃｏｓ Ψｍ）として出
力される。
１５．１６，１７，１８は掛算器であり、更に１９．２
０は加算器である。
０は加算器である。
即ち、コマンドデコーダ１２からの（Ａｓｉｎ Ψｃ）
、（ＡｃｏｓＶＣ）と、カレントサーボ１４からの（Ｍ
ｓｉｎ Ｖｍ） 、 （Ｍｃｏｓ Ｖｍ）か掛算器１
５〜１８、加算器１９．２０を通ることで、加算器１９
からはＡＭｃｏｓ （ｖｃ−Ψｍ） 、また加算器２
０からはＡＭｓｉｎ （ｖｃ−１／ｍ）が得うレル。
、（ＡｃｏｓＶＣ）と、カレントサーボ１４からの（Ｍ
ｓｉｎ Ｖｍ） 、 （Ｍｃｏｓ Ｖｍ）か掛算器１
５〜１８、加算器１９．２０を通ることで、加算器１９
からはＡＭｃｏｓ （ｖｃ−Ψｍ） 、また加算器２
０からはＡＭｓｉｎ （ｖｃ−１／ｍ）が得うレル。
即ち、掛算器１５と１８及び加算器１９によって、
ＡＭｃｏｓ （ｔＬ／ｃ −１／ｍ ） ＝Ａｃｏｓ
ｖｃ ｘＭｃｏｓ軍ｍ＋Ａｓ１ｎ里ＣＸＭｓｉｎ １
４／ｍの演算が行なわれる。ここで、前式の右辺第１項
は掛算器１８の出力となり、また右辺第２項は掛算器１
５の出力となる。
ｖｃ ｘＭｃｏｓ軍ｍ＋Ａｓ１ｎ里ＣＸＭｓｉｎ １
４／ｍの演算が行なわれる。ここで、前式の右辺第１項
は掛算器１８の出力となり、また右辺第２項は掛算器１
５の出力となる。
また、掛算器１６と１７及び加算器２０によって、
ＡＭｓｉｎ （ｖｃ −Ψｍ ） ＝
Ａｓｉｎ Ｖｃ ｘＭｃｏｓ １４／ｍ−Ａｃｏｓ Ψ
ｃ ｘＭｓｉｎ Ψｍの演算が行なわれる。ここで、前
式右辺の第１項は掛算器１６の出力となり、また右辺第
２項は掛算器１７の出力となる。
ｃ ｘＭｓｉｎ Ψｍの演算が行なわれる。ここで、前
式右辺の第１項は掛算器１６の出力となり、また右辺第
２項は掛算器１７の出力となる。
加算器１９及び２０の出力はジャイロ４に設けたレゾル
バ２１に与えられる。
バ２１に与えられる。
ジＶイロ４において、レゾルバ２１と同軸にはシンクロ
発信器２２、及びレベリングトルカ２３が設けられる。
発信器２２、及びレベリングトルカ２３が設けられる。
レベリングトルカ２３の出力軸はジＶイロの垂直［２４
に接続され、一方、ジャイロの水平環２５にはスレービ
ングトルカ２６が接続され、更に水平環２５には俯仰セ
ンサ２７とロール角（俯仰角）θｑを検出するピック・
オフ２８が設けられている。
に接続され、一方、ジャイロの水平環２５にはスレービ
ングトルカ２６が接続され、更に水平環２５には俯仰セ
ンサ２７とロール角（俯仰角）θｑを検出するピック・
オフ２８が設けられている。
ジャイロ４におけるスレービングトルカ２６の制御手段
としては、デモシュレータ３０．３１、加算器３２、掛
算器３３、更に加算器３４が設けられる。
としては、デモシュレータ３０．３１、加算器３２、掛
算器３３、更に加算器３４が設けられる。
ここで、最終的に加算器３４から出力されるスレービン
グトルカ２６の制御出力は、 Ｋ’ｌ （Ｅ／ｃ−Ψｍ−１４／ｇ） ＋に２Ψｃとな
る。そこでスレービングトルカ制御出力に１（Ψｃ−Ｖ
ｍ−１４ｆＱ ） ＋に２１−１／ｃへの変換を説明す
ると次のようになる。
グトルカ２６の制御出力は、 Ｋ’ｌ （Ｅ／ｃ−Ψｍ−１４／ｇ） ＋に２Ψｃとな
る。そこでスレービングトルカ制御出力に１（Ψｃ−Ｖ
ｍ−１４ｆＱ ） ＋に２１−１／ｃへの変換を説明す
ると次のようになる。
まず、コマンドデコーダ１２の出力はレゾルバ２１を作
動するための搬送波信号であり、Ａ＝Ａ ” ｓｉｎ
ωを 但し、ω：角周波数、ｔ：時間 となっているので、この搬送波信号から位相を含めて撮
幅成分へ−を取出すためにデモシュレータ３０が使用さ
れる。
動するための搬送波信号であり、Ａ＝Ａ ” ｓｉｎ
ωを 但し、ω：角周波数、ｔ：時間 となっているので、この搬送波信号から位相を含めて撮
幅成分へ−を取出すためにデモシュレータ３０が使用さ
れる。
一方、カレントサーボ１４から得られる磁気方位検出器
１３による機首方位成分（Ｍｓｉｎψｍ）。
１３による機首方位成分（Ｍｓｉｎψｍ）。
（Ｍｃｏｓｔｌ／ｍ）の撮幅Ｍは、地磁気の大きざによ
り変化するので、スレービングトルカ２６に与える信号
（！ｌ： Ｌ／ Ｔ Ａ Ｍ Ｓ ＋ ｎ （ＶＣ−Ψ
ｍ ’４’ ｇ＞のままではスレービングレート（Ｖ
ｇ／ （ｖｃ−Ψｍ−里Ｑ））が変動し、追従性能とし
ては望ましくない。そこで、これを補償するためにＡＭ
ＣＯ５（ＶＣ−Ｖｒｒｌ−ｖＣｌ）を使用する。
り変化するので、スレービングトルカ２６に与える信号
（！ｌ： Ｌ／ Ｔ Ａ Ｍ Ｓ ＋ ｎ （ＶＣ−Ψ
ｍ ’４’ ｇ＞のままではスレービングレート（Ｖ
ｇ／ （ｖｃ−Ψｍ−里Ｑ））が変動し、追従性能とし
ては望ましくない。そこで、これを補償するためにＡＭ
ＣＯ５（ＶＣ−Ｖｒｒｌ−ｖＣｌ）を使用する。
即ち、ジャイロ４の指向方位軍ｑはコマンド方位ＶＣに
一致するように制御されるので、Ψｃ−Ｖｍ−Ψｇ句Ｑ であり、従って、 ＡＭｃｏｓ （Ｖｃ−Ψｍ−Ψｇ）’＝ＡＭとなり、
これがデモシュレータ３１により復調されて掛算器３３
の一方の入力となる。この掛算器３３はゲインの大きい
加算器３２のフィードバックループに入っているので割
算機能を果している。
一致するように制御されるので、Ψｃ−Ｖｍ−Ψｇ句Ｑ であり、従って、 ＡＭｃｏｓ （Ｖｃ−Ψｍ−Ψｇ）’＝ＡＭとなり、
これがデモシュレータ３１により復調されて掛算器３３
の一方の入力となる。この掛算器３３はゲインの大きい
加算器３２のフィードバックループに入っているので割
算機能を果している。
ここで、デモシュレータ３０から加算器３２に対する入
力をＸＬ加算器３２の出力を×２、ゲインをα、更に、
デモシュレータ３１の出力を×３とすると、 Ｘ２＝α（Ｘｌ−Ｘ２・Ｘ３） ＝（、Ｘ１／Ｘ３）（１／（１＋１／α））〜Ｘ１／Ｘ
３ 但し、α〉）１ となる。ここで、 Ｘ１＝Ａ”Ｍｓｉｎ （Ψｃ−Ｖｍ−Ｖｇ）Ｘ３＝Ａ
′Ｍ であることから、加算器３２の出力Ｘ２は、Ｘ ２＝Ａ
−Ｍｓｉｎ （１！／ｃ−Ψｍ−Ψｇ） ／Ａ −
Ｍ白１１／ｃ−Ψｍ−１ｇ として与えられる。従って、加算器３２の入力Ｘ２の係
数をに１、加算器３４に対する入力（ψＣ〉の係数をに
２とすれば、加算器３４の出力には、に１ （Ｖｃ−
１４／ｍ−Ψｇ）＋に２ＶＣが得られる。
力をＸＬ加算器３２の出力を×２、ゲインをα、更に、
デモシュレータ３１の出力を×３とすると、 Ｘ２＝α（Ｘｌ−Ｘ２・Ｘ３） ＝（、Ｘ１／Ｘ３）（１／（１＋１／α））〜Ｘ１／Ｘ
３ 但し、α〉）１ となる。ここで、 Ｘ１＝Ａ”Ｍｓｉｎ （Ψｃ−Ｖｍ−Ｖｇ）Ｘ３＝Ａ
′Ｍ であることから、加算器３２の出力Ｘ２は、Ｘ ２＝Ａ
−Ｍｓｉｎ （１！／ｃ−Ψｍ−Ψｇ） ／Ａ −
Ｍ白１１／ｃ−Ψｍ−１ｇ として与えられる。従って、加算器３２の入力Ｘ２の係
数をに１、加算器３４に対する入力（ψＣ〉の係数をに
２とすれば、加算器３４の出力には、に１ （Ｖｃ−
１４／ｍ−Ψｇ）＋に２ＶＣが得られる。
尚、加算器３２及び掛算器３３の代わりに割算器を使用
しても同じ結果を得ることができるが、この実施例にあ
っては部品の種類を減らすために加算器３２と掛算器３
３を使用している。
しても同じ結果を得ることができるが、この実施例にあ
っては部品の種類を減らすために加算器３２と掛算器３
３を使用している。
次に、加算器３４に対する微分成分（市Ｃ）について説
明する。
明する。
まず、コマンドデコーダ１２の出力（Ａｓｉｎ １４Ｉ
Ｃ）、（ＡＣＯ３ＶＣ）はデモシュレータ３５により復
調され、コマンドデコーダ１２からの搬送波信号Ａ＝Ａ
″″ｓｉｎωｔ（但し、ω：角周波数、ｔ：時間）の位
相を含めた撮幅成分へ−を（Ａ−ｓｉ＋１１／ｃ）、
（Ａ−ｃｏｓｖｃ）として取出す。デモシュレータ３
５に続いてはオペアンプ３６，３７、コンデンサＣ１，
Ｃ２、帰還抵抗Ｒ１，Ｒ２で成る微分回路が設けられ、
オペアンプ３６による微分出力は、 −（Ａ ５ｉｎｖｃ）＝−Ａ−ｃｏｓｖｃ−”ｄｔ
ｄｔとなり、またオペアンプ３７による微分出力は、
−Ｌ（Ａ ” ＣＯ３１４７Ｃ） ＝−Ａ −Ｓｉｎ
ｖｃ−Ｆ−ｄｔ となる。
Ｃ）、（ＡＣＯ３ＶＣ）はデモシュレータ３５により復
調され、コマンドデコーダ１２からの搬送波信号Ａ＝Ａ
″″ｓｉｎωｔ（但し、ω：角周波数、ｔ：時間）の位
相を含めた撮幅成分へ−を（Ａ−ｓｉ＋１１／ｃ）、
（Ａ−ｃｏｓｖｃ）として取出す。デモシュレータ３
５に続いてはオペアンプ３６，３７、コンデンサＣ１，
Ｃ２、帰還抵抗Ｒ１，Ｒ２で成る微分回路が設けられ、
オペアンプ３６による微分出力は、 −（Ａ ５ｉｎｖｃ）＝−Ａ−ｃｏｓｖｃ−”ｄｔ
ｄｔとなり、またオペアンプ３７による微分出力は、
−Ｌ（Ａ ” ＣＯ３１４７Ｃ） ＝−Ａ −Ｓｉｎ
ｖｃ−Ｆ−ｄｔ となる。
このようにオペアンプ３６．３７からの微分出力はそれ
ぞれ！）算器３８．３９を通り、更に加算器４０に加え
られ、従って加算器４０の出力は、Ａ＝ ＣＯ３Ｖ ｃ
−！ｔｈｘＡ−ｃｏｓ ｖｃｔ ＝（Ａ ′＞２・ρ＆− ｄｔ となる。
ぞれ！）算器３８．３９を通り、更に加算器４０に加え
られ、従って加算器４０の出力は、Ａ＝ ＣＯ３Ｖ ｃ
−！ｔｈｘＡ−ｃｏｓ ｖｃｔ ＝（Ａ ′＞２・ρ＆− ｄｔ となる。
ここで、前式における娠幅成分Ａ′はコマンドデコーダ
１２からの搬送波の撮幅に対応した定数として取扱うこ
とができるので、加算器４ｏの出力には、 山矩−市Ｃ ｄｔ に比例した信号がｊｑられ、これが加算器３４て加え合
わされてスレービングトルカ２６の制御成分となる。
１２からの搬送波の撮幅に対応した定数として取扱うこ
とができるので、加算器４ｏの出力には、 山矩−市Ｃ ｄｔ に比例した信号がｊｑられ、これが加算器３４て加え合
わされてスレービングトルカ２６の制御成分となる。
このように加算器４０からの微分成分（ＶＣ，に基づく
制御成分（Ｋ２１ｊ／ｃ）は、コマンド方位（ＶＣ）の
変化速度が大きいときにジャイロ指向方位（Ψｇ）のコ
マンド方位（Ψｃ）に対する追従性能を改善するための
制御成分となる。
制御成分（Ｋ２１ｊ／ｃ）は、コマンド方位（ＶＣ）の
変化速度が大きいときにジャイロ指向方位（Ψｇ）のコ
マンド方位（Ψｃ）に対する追従性能を改善するための
制御成分となる。
従って、コマンド方位（ｖｃ）の変化速度が少ない場合
には、加算器３４による微分成分（Ｋ２Ψｃ）は不要と
なり、加算器３２から出力されるに１ （ｔＪ／ｃ−１
Ｌ／ｍ−１４／ｇ＞（７）ミラもッテスレーヒングトル
力２６を制御するようにしてもよい。
には、加算器３４による微分成分（Ｋ２Ψｃ）は不要と
なり、加算器３２から出力されるに１ （ｔＪ／ｃ−１
Ｌ／ｍ−１４／ｇ＞（７）ミラもッテスレーヒングトル
力２６を制御するようにしてもよい。
このようなジャイロ４におけるスレービングトルカ２６
によるジャイロ指向方位（Ψｇ）のコマンド方位（ｖｃ
〉への制御により、ジャイロ４におけるシンクロ発信器
２２はジャイロ指向方位（Ψｇ）を発信することとなり
、シンクロ発信器２２からの発信信号は指向性アンテナ
６の方位軸に設けているシンクロ制御変圧器４２に与え
られ、サーボアンプ４３によるトルカ４４の制御により
アンテナ方位角（ｖａ）をジャイロ４のジャイロ方位角
（Ψｇ）に追従するように制御する。
によるジャイロ指向方位（Ψｇ）のコマンド方位（ｖｃ
〉への制御により、ジャイロ４におけるシンクロ発信器
２２はジャイロ指向方位（Ψｇ）を発信することとなり
、シンクロ発信器２２からの発信信号は指向性アンテナ
６の方位軸に設けているシンクロ制御変圧器４２に与え
られ、サーボアンプ４３によるトルカ４４の制御により
アンテナ方位角（ｖａ）をジャイロ４のジャイロ方位角
（Ψｇ）に追従するように制御する。
一方、俯仰設定器７ａで例えば手動設定したコマンド俯
仰角（θＣ）は加算器４５に与えられ、加算器４５には
俯仰センサ２７で検出したジャイロ４の俯仰角θｑが入
力されており、加算器４５はコマンド俯仰角（θＣ）と
検出俯仰角（θｑ）との偏差を零にするようにレベリン
グトルカ２３を制御する。
仰角（θＣ）は加算器４５に与えられ、加算器４５には
俯仰センサ２７で検出したジャイロ４の俯仰角θｑが入
力されており、加算器４５はコマンド俯仰角（θＣ）と
検出俯仰角（θｑ）との偏差を零にするようにレベリン
グトルカ２３を制御する。
このため、ジャイロ４の指向方向は俯仰ｔΩ定器７ａに
よるコマンド俯仰角（θＣ）に制御され、ジャイロ４の
俯仰角（０ｇ）はピック・オフ２８で検出されて加算器
４６に与えられ、指向性アンテナ６の俯仰軸に設けたピ
ック・オフ４７によるアンテナ俯仰角（θａ）との偏差
を零に保つようにトルカ４８を制御する。このためアン
テナ俯仰角（θａ）についても俯仰設定器７ａのコマン
ド俯仰角（θＣ）に基づくジャイロ４の俯仰角（θＱ）
に追従するように制御される。
よるコマンド俯仰角（θＣ）に制御され、ジャイロ４の
俯仰角（０ｇ）はピック・オフ２８で検出されて加算器
４６に与えられ、指向性アンテナ６の俯仰軸に設けたピ
ック・オフ４７によるアンテナ俯仰角（θａ）との偏差
を零に保つようにトルカ４８を制御する。このためアン
テナ俯仰角（θａ）についても俯仰設定器７ａのコマン
ド俯仰角（θＣ）に基づくジャイロ４の俯仰角（θＱ）
に追従するように制御される。
第４図は本発明の他の具体的な実施例を示したシステム
ブロック図であり、この実施例はジャイロのスレービン
グトルカ及びレベリングトルカの制御をディジタル演算
処理により行なうようにしたことを特徴とする。
ブロック図であり、この実施例はジャイロのスレービン
グトルカ及びレベリングトルカの制御をディジタル演算
処理により行なうようにしたことを特徴とする。
第４図において、コマンドデコーダ１２からのデジタル
コマンド方位（ＶＣ）はデジタルＩ１０を介してＣＰＵ
５２に与えられ、また磁気方位検出器１３の出力はカレ
ントサーホ１４で正弦成分（ｓｉｎ Ｖｍ）及び余弦成
分（ｃｏｓｖｒｎ）に変換された１多、Ａ／Ｄコンバー
タ５４を介してＣＰＵ５２に与えられる。
コマンド方位（ＶＣ）はデジタルＩ１０を介してＣＰＵ
５２に与えられ、また磁気方位検出器１３の出力はカレ
ントサーホ１４で正弦成分（ｓｉｎ Ｖｍ）及び余弦成
分（ｃｏｓｖｒｎ）に変換された１多、Ａ／Ｄコンバー
タ５４を介してＣＰＵ５２に与えられる。
また、ジャイロ４にあけるジＡ・イロ指向方位（ＩＬｆ
Ｆ＞はデモシュレータ５６で正弦成分（ｓｉｎΨｇ）及
び余弦成分（ｃｏｓｔ４／ｇ）に変換された後、Ａ／Ｄ
コンバータ５４に与えられる。
Ｆ＞はデモシュレータ５６で正弦成分（ｓｉｎΨｇ）及
び余弦成分（ｃｏｓｔ４／ｇ）に変換された後、Ａ／Ｄ
コンバータ５４に与えられる。
更に、ジャイロ４における俯仰角（θｇ）はデモシュレ
ータ５８を介してＡ／Ｄコンバータ５４に与えられ、デ
モシュレータ５８に対してはジャイロモニタやｖａｓＹ
Ｎｃ、が与えられている。
ータ５８を介してＡ／Ｄコンバータ５４に与えられ、デ
モシュレータ５８に対してはジャイロモニタやｖａｓＹ
Ｎｃ、が与えられている。
ＣＰＵ５２はパスライン６０を介してデジタルｌ１０５
０．Ａ／Ｄコンバータ５４、メモリ６２、更にＤ／Ａコ
ンバータ６４に接続され、コマンドデコーダ１２からの
コマンド方位（Ψｃ）及び磁気方位検出器１３からの機
首方位（１４７ｍ） 、更にジャイロ４におけるシンク
ロ発信器２２からのジャイロ指向方位（Ψｇ）に基づい
て第３図のアナログシステムにおけると同様、スレービ
ングトルカ２６の制御出力 に１（軍Ｃ−１４７ｍ−１４／ｇ） ＋ｔ＜２ｖｃを演
算してＤ／Ａコンバータ６４でアナログ信号に変換した
後、スレービングトルカ２６に出力する。
０．Ａ／Ｄコンバータ５４、メモリ６２、更にＤ／Ａコ
ンバータ６４に接続され、コマンドデコーダ１２からの
コマンド方位（Ψｃ）及び磁気方位検出器１３からの機
首方位（１４７ｍ） 、更にジャイロ４におけるシンク
ロ発信器２２からのジャイロ指向方位（Ψｇ）に基づい
て第３図のアナログシステムにおけると同様、スレービ
ングトルカ２６の制御出力 に１（軍Ｃ−１４７ｍ−１４／ｇ） ＋ｔ＜２ｖｃを演
算してＤ／Ａコンバータ６４でアナログ信号に変換した
後、スレービングトルカ２６に出力する。
また、ＣＰＵ５２は俯仰設定器７ａからのコマンド俯仰
角（θＣ）と俯仰センサ２７で検出されたジャイロ４の
俯仰角（θｑ〉とに基づく俯仰角の制御出力をＤ／Ａコ
ンバータ６４を介してレベリングトルカ２４に与えてい
る。
角（θＣ）と俯仰センサ２７で検出されたジャイロ４の
俯仰角（θｑ〉とに基づく俯仰角の制御出力をＤ／Ａコ
ンバータ６４を介してレベリングトルカ２４に与えてい
る。
ここで、ジャイロ４はレゾルバ２１を備えておらず、レ
ゾルバ２１の演算機能はＣＰＵ５２の演算処理により行
なわれる。
ゾルバ２１の演算機能はＣＰＵ５２の演算処理により行
なわれる。
尚、ジャイロ４に追従する指向性アンテナ６の方位及び
俯仰制御部は第３図の実施例と同じになる。
俯仰制御部は第３図の実施例と同じになる。
更に、パスライン６０の終端には終端器６６が設けられ
ている。
ている。
（発明の効果）
以上説明してきたように本発明によれば、地上局からの
コマンド方位（ｔ！／Ｃ）と地磁気方位検出器に基づく
機首方位（Ψｍ）とにより、ジャイロのスレービングト
ルカを（ｖｃ −１４ｆｍ−Ψｇ ） ＝Ｏとなるよう
に制御することで、ジャイロ指向方位（Ψｇ）をコマン
ド方位（ＩＪ／ｃ）となるように指向制御し、このジャ
イロ指向方位（ｖｃｘ）に追従するようにアンテナ方位
（Ψａ）を制御するようにしたため、従来のアンテナ方
位の制御における方位ジャイロ及び垂直ジャイロが不要
となり、ジャイロ指向方位をコマンド方位に指向制御す
る１台のジャイロのみで演ますことができ、更に座標変
換を行なわずにコマンド方位、機首方位及びジャイロ方
位の角度成分のみによるスレービングトルカの制御で良
いことから、装置構成も大幅に簡略化することができる
。
コマンド方位（ｔ！／Ｃ）と地磁気方位検出器に基づく
機首方位（Ψｍ）とにより、ジャイロのスレービングト
ルカを（ｖｃ −１４ｆｍ−Ψｇ ） ＝Ｏとなるよう
に制御することで、ジャイロ指向方位（Ψｇ）をコマン
ド方位（ＩＪ／ｃ）となるように指向制御し、このジャ
イロ指向方位（ｖｃｘ）に追従するようにアンテナ方位
（Ψａ）を制御するようにしたため、従来のアンテナ方
位の制御における方位ジャイロ及び垂直ジャイロが不要
となり、ジャイロ指向方位をコマンド方位に指向制御す
る１台のジャイロのみで演ますことができ、更に座標変
換を行なわずにコマンド方位、機首方位及びジャイロ方
位の角度成分のみによるスレービングトルカの制御で良
いことから、装置構成も大幅に簡略化することができる
。
第１図は本発明の基本構成を示したブロック図、第２図
は本発明における機種方位、コマンド方位、ジャイロ指
向方位、アンテナ方位の関係を示した平面座標図、第３
図は本発明の具体的な一実施例を示したシステムブロッ
ク図、第４図は本発明の他の具体的な実施例を示したシ
ステムブロック図である。 １：コマンド方位設定手段 ２：機種方位検出手段 ３：制御演算手段 ４：ジャイロ ５：アンテナ方位制御手段 ７：俯仰設定手段 ７ａ：俯仰設定器 ８：アンテナ俯仰制御手段 １０：受信アンテナ １１：受信機 １２：コマンドデコーダ １３：磁気方位検出器 １４：カレントサーボ １５〜１８．３３．３８．３９ ：掛算器１９、２０．
３２．３４．３６．３７．４０ ：加算器２１：制御変
圧器 ２２ニシンクロ発信器 ２３ニレベリングトルカ ２４：水平環 ２５：垂直環 ２６：スレービングトルカ ２７：俯仰センサ ２８．４７：ピック・オフ ３０．３１，３５，５６，５８ ：デモシュレータ４２
ニシンクロ制御変圧器 ４３．４６：サーボアンプ ４４．４８：トルカ ５０：ディジタルｌ１０ ５２：ＣＰＵ ５４：Ａ／Ｄコンバータ ６０：バスライン ６４：Ｄ／Ａコンバータ ６６：終端器
は本発明における機種方位、コマンド方位、ジャイロ指
向方位、アンテナ方位の関係を示した平面座標図、第３
図は本発明の具体的な一実施例を示したシステムブロッ
ク図、第４図は本発明の他の具体的な実施例を示したシ
ステムブロック図である。 １：コマンド方位設定手段 ２：機種方位検出手段 ３：制御演算手段 ４：ジャイロ ５：アンテナ方位制御手段 ７：俯仰設定手段 ７ａ：俯仰設定器 ８：アンテナ俯仰制御手段 １０：受信アンテナ １１：受信機 １２：コマンドデコーダ １３：磁気方位検出器 １４：カレントサーボ １５〜１８．３３．３８．３９ ：掛算器１９、２０．
３２．３４．３６．３７．４０ ：加算器２１：制御変
圧器 ２２ニシンクロ発信器 ２３ニレベリングトルカ ２４：水平環 ２５：垂直環 ２６：スレービングトルカ ２７：俯仰センサ ２８．４７：ピック・オフ ３０．３１，３５，５６，５８ ：デモシュレータ４２
ニシンクロ制御変圧器 ４３．４６：サーボアンプ ４４．４８：トルカ ５０：ディジタルｌ１０ ５２：ＣＰＵ ５４：Ａ／Ｄコンバータ ６０：バスライン ６４：Ｄ／Ａコンバータ ６６：終端器
Claims (2)
- （１）方位、姿勢の変化する航空機等に搭載された指向
性アンテナを地上局の方向に指向制御するアンテナ指向
システムに於いて、 地球座標における機首方位（Ψｍ）を検出する機首方位
検出手段と、 地球座標における前記アンテナのコマンド方位（Ψｃ）
を設定するコマンド方位設定手段と、前記機種方位（Ψ
ｍ）及びコマンド方位（Ψｃ）に基づいて Ｋ１・（Ψｃ−Ψｍ−Ψｇ）＝０ となるようにジャイロのスレービングトルカを制御して
ジャイロ指向方位（Ψｇ）を地球座標における前記コマ
ンド方位角（Ψｃ）に指向させるジャイロ方位制御手段
と、 該ジャイロ方位制御手段によるジャイロ指向方位（Ψｇ
）に追従するように前記指向アンテナのアンテナ方位（
Ψａ）を制御するアンテナ方位制御手段とを備えたこと
を特徴とするアンテナ指向システム。 - （２）前記ジャイロ方位制御手段は、ジャイロのスレー
ビングトルカを Ｋ１・（Ψｃ−Ψｍ−Ψｇ）＋Ｋ２・Ψｃ＝０となるよ
うに制御してジャイロ指向方位（Ψｇ）を前記コマンド
方位角（Ψｃ）に指向させることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のアンテナ指向システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61290222A JPH0770899B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | アンテナ指向システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61290222A JPH0770899B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | アンテナ指向システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63142903A true JPS63142903A (ja) | 1988-06-15 |
| JPH0770899B2 JPH0770899B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=17753335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61290222A Expired - Lifetime JPH0770899B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | アンテナ指向システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770899B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0366211U (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-27 |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP61290222A patent/JPH0770899B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0366211U (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0770899B2 (ja) | 1995-07-31 |
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