JPS6340891A - 人工衛星追跡局用距離測定装置 - 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） 本発明は人工衛星とその地球追跡側の間の距離を測定す
るための距離測定装置に関し、特に簡単な回路構成で測
定距離のアンビギュイティ（曖昧さ）を除くことができ
る改良された人工衛星追跡開用距離測定装置に関する。

（従来の技術） 従来、人工衛星とその追跡側の間の距離測定は、常時衛
星に送信される主トーンで変調された搬送波と、主トー
ンよシ低いいくつかの周波数で変調されたアンビギュイ
ティ除去用の搬送波と組み合わせて段階的に測定値のア
ンビギュイティを取除いている。

その理由は、この種の距離測定においては追跡側から測
定対象きなる人工衛星に向って変調された搬送波を発射
し、発射された電波が人工衛星に受信され、折返して追
跡側に向って送シ帰ってきた電波を受信し、この受信波
を復調して得られた信号と、追跡側が送信した搬送波の
変調信号とを比べて、その位相差から人工衛星まで電波
が往復するに要する時間を知シ、これにもとづいて距離
測定を行うが、もし主トーンで変調した搬送波のみＫよ
って測定を行うときは受信した主トーンの信号の山（あ
るいは谷）送信波の第ｎ番目の山（あるいは谷）に該当
するのが、第ｎ　＋　１番目の山（あるいは谷）に該当
するのか判別がつき難い場合があるからである。この傾
向は人工衛星までの距離が長くなるほど大きくなる。そ
こで長い距離を測るときほど主トーンよシ低い周波数の
変調波（距離測定用トート）を数多く使用している。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来のこの種の測定装置では、異なったいくつ
かの距離測定用トーン（以下、測距トーンという）を発
生させる発振器が距離測定用の送信部に必要である。さ
らに、この送信部から送シ出された電波が人工衛星を経
由して折返され、戻ってきた電波を受信して復調した信
号を、それぞれの測距トーンについて位相を測定するた
めの広範囲の周波数で、しかも高い精度で測定ができる
位相計が必要である。またそれぞれの測距トーンに対応
する位相計の出力を処理し、アンビギュイテイを取除く
ためにソフトウェアを用意し、このノアトウエアによっ
てそれぞれの測距トーンに対する人工衛星内および地上
設備（追跡側）内での位相遅れのデータを管理する必要
がある。このように従来の距離測定装置では測定値のア
ンビギュイテイを隙くため枚数の抑］距トーンを使用す
るので人工衛星と追跡側の距離が遠くなればなるほど測
距トーンの数が多くなり、装置が複雑化するという欠点
がある。したがって、コスト高になシ、また各トーンご
との遅延データベースの管理の不手際によって測定精度
が低下するおそれもある。

本発明の目的は、このような欠点を解消し、主トーン以
外の測距トーンを用いず、簡単な回路構成によってアン
ビギュイテイを取除くことができる人工衛星追跡局用距
離測定装置を提供することにある。

（問題点を解決するだめの手段） 前記の目的を達成するため、本発明による人工衛星追跡
局用距離測定装置は、変調された搬送波を送信する送信
部（２，３，４，Ｓ１６．７．８）と、前記変調された
搬送波が人工衛星を経由して戻ってきたとき、これを受
信する受信部（９゜１０．１１，１２．１３．１４．］
Ｓ）を有し、前記変調された搬送波が送信部から送出さ
れてから受信されるまでの経過時間にもとづいて人工衛
星までの距離を測定する距離測定装置において、測定の
不確定きを除くため、送信部に単一周波数で変調された
搬送波に、測定の不確定きを堆除くため、さらに一定の
コードで角度変調をかける角度変調部（４）を含み、受
信部に、復調したコードと変調波の前記コードとの時間
差を測定する伝搬遅延測定部（１４）を含む構成とする
。

（実施例） 次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明による一実施例のブロック図である。

第１図に示すように本実施例の送信部は、搬送波を発生
する搬送波発振部６と、単一周波数で変調する第１変調
部５と、第１変調部５に変調波を与える主トーン発振部
８と、第１変調部５の出力にさらに位相変調をかける第
２変調部４と、第２変調部４に変調波を与えるコード発
生部７と、第２変調部４の出力を電波として送信する周
波数に変換する送信周波数変換部３と、アンテナｌに送
信電力を供給するために送信周波数変換部３の出力を電
力増幅する大電力増幅部２とから構成されている。

ま念受侶部は、アンテナｌで受信した受信信号を低雑音
で増幅する低雑音増幅部９と、低雑音増幅部９の出力を
中間周波に変換する受信周波数変換部１０と、受信周波
数変換部１０の出力を増幅する中間周波増幅部１】と、
中間周波増幅部１１の出力を復調して送信部で変調波と
して使用した主トーンとコードを取出す復調部１２と、
復調部１２から取出した主トーンと送信部の主トーン発
振部８の出力信号の位相差を測定する主トーン位相差測
定部１３と、復調部】２から取出されたコードを送信部
のコード発生部７の出力信号と比較して遅延した時間を
測定する伝搬遅延測定部１４と、主トーン位相差測定部
１３の出力から、伝搬遅延測定部１４の出力信号によっ
てアンビギュイテイを除去するアンビギュイテイ除去用
プロセッサ１５によって構成されている。

そこで搬送波発振部６によって発生した搬送波は、第１
変調部５において主トーン発振部８の出力の主トーンで
変調され、第２変調部４においてコード発生部７の出力
であるアンビギュイテイ除去用のコードによって変調を
受ける。

このアンビギュイテイ除去用コードはいろいろなものが
考えられるが、たとえば一定時間内をｎ等分し、そのそ
れぞれに、同一ビット数で構成した論理の％１１と１０
１の異なる組み合わせによる単位コードを割当て、この
繰返しをコード発生部７で発生する。また第２変調部４
は本実施例では位相変調方式をとっているが、他の変調
方式でもよい。

第２変調部４で変調を受けた信号は、送信周波数変換部
３によって周波数が変換され、大電力増幅部２によって
電力増幅され、アンテナ１から人工衛星に向って電波が
発射される。この電波が人工衛星の中継器によって受信
され、中継されて折返し戻ってきたとき、その電波をア
ンテナ１で受信する。このアンテナｌの受信入力は、低
い雑音指数の低雑音増幅部９で増幅され、受信周波数変
換部１０で中間周波に変換され、中間周波増幅部１】で
増幅し念後、復調部１２で復調される。り調部】２で復
調された信号に含まれる主トーン信号は送信部の主トー
ン発信部８の出力と主トーン位相差測定部１３において
比較され、その位相差が測定される。一方、復調信号に
含まれるアンビギュイテイ除去用コードは伝搬遅延測定
部１４において送信部のコード発生部７の出力信号と比
較され、そのタイミング差（伝搬遅延）が測定される。

アンビギュイテイ除去用コードは、一定時間をｎ等分し
割当てた単位コードか、それぞれ異なる％１’ｔ％Ｏｌ
の組合わせとなっているので、受信信号のコードが、送
信したコードのどの部分に相当するかの判定は正確で、
伝搬遅延量の測定も容易である。

このようにして得られた伝搬遅延と主トーン位相差にも
とづいてアンビギュイテイ除去用プロセッサ１５は正確
な距離の測定値を計算し出力する。

その出力は外部に測定データとして取出される。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、測定距離のアンビギュイ
テイを除くため、従来のような複数のトーンを使用せず
、アンビギュイテイ除去用のコードを使用することによ
り簡単な回路構成とすることができるという効果がある
。したがって、深宇宙にある探査衛星などの遠方の人工
衛星を対象とする場合でも、装置が複雑化することはな
く、コストが低減できるという効果があり、また従来の
ような各トーンごとの遅延データベースの管理の不手際
による（り定精度低下のおそれもない。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による一実施例のブロック図である。 １・・・アンテナ ２・・・大電力増幅部 ３・・・送信周波数変換部 ４・φ・第２変調部 ５・・・第１変調部 ６・・・搬送波発振部 ）・・・コード発生部 ８・−・主トーン発振部 ９・・・低雑音増幅部 】０・・・受イハ周波数変換部 １１・・・中間周波増幅部 】２・・・復調部 １３・・・主トーン位相差測定部 １４・・・伝搬遅延測定部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 変調された搬送波を送信する送信部と、前記変調された
   搬送波が人工衛星を経由して戻つてきたとき、これを受
   信する受信部を有し、前記変調された搬送波が送信部か
   ら送出されてから受信されるまでの経過時間にもとづい
   て、人工衛星までの距離を測定する距離測定装置におい
   て、測定の不確定きを除くため、送信部に、単一周波数
   で変調された搬送波に、さらに一定のコードで変調をか
   ける変調部を含み、受信部に復調したコードと変調波の
   前記コードとの時間差を測定する伝搬遅延測定部を含む
   ことを特徴とする人工衛星追跡局用距離測定装置。