(57)【要約】    偏心傾斜指向機構によりアンテナを位置決めするための方法、システム、及び装置が記載されている。例えば、本開示によるシステムは、ベース構造体、及び第１の軸（例えば、傾斜軸）を中心としてベース構造体に回転可能に結合されている中間構造体を含んでもよい。本システムはまた、中間構造体に結合され、中間構造体に対する少なくとも２の角度自由度に関してアンテナ照準を配向させるように構成されている（例えば、仰角−方位角構成で）位置決めシステムを含んでもよい。本システムはまた、ベース構造体と中間構造体との間の角度を設定、変更、又は維持するように構成されている、ベース構造体と中間構造体との間のアクチュエータを含んでもよく、このアクチュエータは、いくつかの例では、目標装置の予測経路に基づく偏心要素の回転を含んでもよい。  【選択図】図６Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース構造体（３０５）と、
第１の軸（３０６）を中心として前記ベース構造体（３０５）に回転可能に結合された中間構造体（３１０）と、
前記中間構造体（３１０）に結合されており、前記中間構造体（３１０）に対する少なくとも２の角度自由度に関してアンテナ照準（１１１）を配向させるように構成された位置決めシステム（３４０）と、
前記ベース構造体（３０５）と前記中間構造体（３１０）との間のアクチュエータ（３０１）と、を備えるシステムであって、
前記アクチュエータ（３０１）は、
第２の軸（３２１）を中心として回転するように構成された回転要素（３２０）と、
前記回転要素（３２０）及び前記中間構造体（３１０）に結合されており、かつ前記回転要素（３２０）の回転に応答して、前記第１の軸（３０６）を中心とした前記ベース構造体（３０５）と前記中間構造体（３１０）との間の相対角度を変化させるように構成された偏心要素（３２５）と、を含む、
システム。
【請求項２】
前記第１の軸（３０６）を中心とした前記ベース構造体（３０５）と前記中間構造体（３１０）との間の相対角度は、前記ベース構造体（３０５）の第１の接触点（４０５）と、前記中間構造体（３１０）の第１の接触点（４１０）との間の物理的な接触により第１の角度に制限されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記偏心要素（３２５）は、適合性要素（４２０）を介して、前記中間構造体（３１０）に結合されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記適合性要素（４２０）は、前記ベース構造体（３０５）の前記第１の接触点（４０５）と、前記中間構造体（３１０）の前記第１の接触点（４１０）との間に物理的な接触が維持されている間は、前記第２の軸（３２１）を中心とする前記回転要素（３２０）の角度変位に少なくとも部分的に基づく予荷重を蓄積するように構成されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の軸（３０６）を中心とした前記ベース構造体（３０５）と前記中間構造体（３１０）との間の相対角度は、前記ベース構造体（３０５）の第２の接触点（４０５）と前記中間構造体（３１０）の第２の接触点（４１０）との間の物理的な接触により第２の角度に制限されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
目標装置（１５０）の予測経路（２０５）に少なくとも部分的に基づいて、前記アクチュエータ（３０１）を制御するように構成されたコントローラを更に備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記目標装置（１５０）の予測経路（２０５）に少なくとも部分的に基づいて、前記ベース構造体（３０５）と前記中間構造体（３１０）との間の相対角度を、第１の角度から第２の角度に変更するように前記アクチュエータ（３０１）を作動させるか、又は前記ベース構造体（３０５）と前記中間構造体（３１０）との間の相対角度を前記第１の角度に維持するように前記アクチュエータ（３０１）を保持するかを判定するように構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記コントローラは、
前記ベース構造体（３０５）と前記中間構造体（３１０）との間の相対角度を第１の角度に維持するように前記アクチュエータ（３０１）を保持し、
前記アクチュエータ（３０１）を保持しながら、前記アンテナ照準（１１１）を前記目標装置（１５０）に向けて配向させるように前記位置決めシステム（３４０）を制御するように構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
当該システムに対する前記目標装置（１５０）の予測位置に少なくとも部分的に基づいて、前記アクチュエータ（３０１）を制御するように構成されたコントローラを更に備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記位置決めシステム（３４０）は、
仰角ポジショナと、
前記仰角ポジショナと前記中間構造体（３１０）との間にある方位角ポジショナと、を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記偏心要素（３２５）は、前記中間構造体（３１０）のスロットに係合されたピンを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記偏心要素（３２５）は、連結部（３３０）の第１の端部に結合されており、前記中間構造体（３１０）は、前記連結部（３３０）の第２の端部に結合されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１の軸（３０６）は、水平である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第２の軸（３２１）は、水平である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第２の軸（３２１）は、前記第１の軸（３０６）に対して平行である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記アクチュエータ（３０１）は、前記第２の軸（３２１）を中心として前記回転要素（３２０）を回転させるように構成された旋回駆動部を含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
アンテナを向ける方法であって、
目標装置（１５０）の予測経路（２０５）を決定する工程と、
前記目標装置（１５０）の前記予測経路（２０５）に少なくとも部分的に基づいて、アクチュエータ（３０１）を制御する工程であって、前記アクチュエータ（３０１）は、ベース構造体（３０５）と、第１の軸（３０６）を中心として前記ベース構造体（３０５）に回転可能に結合された中間構造体（３１０）との間に結合されており、かつ、第２の軸（３２１）を中心として回転するように構成された回転要素（３２０）と、前記回転要素（３２０）及び前記中間構造体（３１０）に結合された偏心要素（３２５）と、を含み、前記アクチュエータ（３０１）を制御する工程では、前記第１の軸（３０６）を中心とした前記ベース構造体（３０５）と前記中間構造体（３１０）との間の第１の角度を設定するように前記回転要素（３２０）を回転させる、工程と、
前記中間構造体（３１０）に結合されており、かつ前記中間構造体（３１０）に対する少なくとも２の角度自由度に関して前記アンテナ照準（１１１）を配向させるように構成された位置決めシステム（３４０）を使用して、前記第１の角度を維持しながら、アンテナ照準（１１１）を用いて前記目標装置（１５０）を追跡する工程と、を含む、アンテナを向ける方法。
【請求項１８】
前記制御する工程は、
前記中間構造体（３１０）の接触点（４１０）と前記ベース構造体（３０５）の接触点（４０５）との間に物理的な接触が達成されるまで、前記回転要素（３２０）を回転させることを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記制御する工程は、
前記中間構造体（３１０）の接触点（４１０）と前記ベース構造体（３０５）の接触点（４０５）との間に前記物理的な接触が達成された後に、前記回転要素（３２０）を回転させる工程を含み、前記物理的な接触が達成された後に前記回転させる工程は、前記アクチュエータ（３０１）と、前記ベース構造体（３０５）又は前記中間構造体（３１０）のうちの一方との間の適合性要素（４２０）を予荷重する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第２の目標装置（１５０）の第２の予測経路（２０５）を決定する工程と、
前記第２の目標装置（１５０）の前記第２の予測経路（２０５）に少なくとも部分的に基づいて、前記アクチュエータ（３０１）を制御する工程であって、前記制御する工程では、前記第１の軸（３０６）を中心とした前記ベース構造体（３０５）と前記中間構造体（３１０）との間の前記第１の角度を維持する、工程と、
前記位置決めシステム（３４０）を使用して、前記第１の角度を維持しながら、前記アンテナ照準（１１１）を用いて前記第２の目標装置（１５０）を追跡する工程と、を更に含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２の目標装置（１５０）は、前記目標装置（１５０）と同じである、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記制御する工程は、
前記第１の角度及び第２の角度からなる集合から前記第１の角度を選択することを含む、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記制御する工程は、前記位置決めシステム（３４０）の方位角能力、前記位置決めシステム（３４０）の仰角能力、又はこれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づく、請求項１７〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記制御する工程は、少なくとも２の角度自由度のうちの一方の軸（３４１、３４２）と、閾値を満たす前記目標装置（１５０）の前記予測経路（２０５）との間の角度偏差に少なくとも部分的に基づく、請求項１７〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記制御する工程は、閾値を満たす前記目標装置（１５０）の前記予測経路（２０５）に沿って前記目標装置（１５０）を追跡することに関連する、前記位置決めシステム（３４０）の予測角速度に少なくとも部分的に基づく、請求項１７〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記制御する工程は、閾値を満たす前記目標装置（１５０）の前記予測経路（２０５）に沿って前記目標装置（１５０）を追跡することに関連する、前記位置決めシステム（３４０）の予測仰角に少なくとも部分的に基づく、請求項１７〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
相互参照
本特許出願は、Ｚｉｍｍｅｒｍａｎらによる「ＡＮＴＥＮＮＡ  ＰＯＳＩＴＩＯＮＥＲ  ＷＩＴＨ  ＥＣＣＥＮＴＲＩＣ  ＴＩＬＴ  ＰＯＳＩＴＩＯＮ  ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ」と題する、２０１８年３月８日に出願された米国仮特許出願第６２／６４０，３８６号の利益を主張し、その出願は、この文書の出願人に譲渡され、その全体が、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【０００２】
アンテナ位置決めシステムは、一般に、無線通信システムにおいて使用され、アンテナは、目標装置との通信リンクの確立及び維持をサポートするための特定の配向に整列される。目標装置には、衛星、飛行機、地上車両、静止した地上目標などが含まれる。
【０００３】
アンテナ照準をこれらの目標装置に整列させるための位置決めシステムは、特定の性能を要求することがある。例えば、アンテナに対して広い範囲の位置を有することがある１つ又は複数の目標装置との通信をサポートするために、目標装置を追跡するための比較的大きな角度範囲（例えば、約１以上の角度自由度）を提供するための位置決めシステムが必要とされる。いくつかのシナリオの下では、位置決めシステムは、目標装置の経路若しくは位置と、アンテナの位置との間の関係、又は位置決めシステムの位置決め軸の構成に基づく作動速度をサポートする必要がある。
【０００４】
一例では、位置決めシステムが方位角軸及び仰角軸に関してアンテナ照準を配向させるように構成されている場合（例えば、仰角−方位角構成で）、目標装置の頭上通過は、目標装置の追跡における問題を提示することがある。例えば、目標装置の頭上通過を追跡することに関連付けられた方位角速度は、無限大であり得る（例えば、目標装置が９０度の仰角で頭上を通過するときに、方位角方向が１８０度に移行する間）。位置決めシステムがそのような高い方位角速度をサポートすることができない場合、関連するシステムが、位置決めシステムが頭上通過後に目標装置の方向に沿ってアンテナ照準を再位置決めすることができるまで、目標装置との通信リンクを停止させることがある。そのような通信喪失は、そのようなアンテナシステムの性能を制限、減退、又は劣化される。
【発明の概要】
【０００５】
偏心傾斜指向機構を使って位置決めするアンテナのための方法、システム、及び装置が記載されている。例えば、本開示によるシステムは、ベース構造体と、第１の軸（例えば、傾斜軸）を中心としてベース構造体に回転可能に結合された中間構造体とを備えることができる。このシステムはまた、中間構造体に結合され、中間構造体に対して少なくとも２の角度自由度に関してアンテナ照準を配向させるように構成された位置決めシステムも含むことができ、この角度の自由度は、いくつかの例では、一般に、方位角位置決め軸及び仰角位置決め軸に対応し得る（例えば、仰角−方位角構成で）。このシステムはまた、ベース構造体と中間構造体との間にアクチュエータ（例えば、傾斜アクチュエータ）も備えることができ、このアクチュエータは、ベース構造体と中間構造体との間の角度を設定、変更、又は維持するように構成されており、いくつかの例では、目標装置の予測経路に少なくとも部分的に基づく制御部又は作動部を含むことができる。
【０００６】
ベース構造体と中間構造体との間のアクチュエータは、第２の軸（例えば、第１の軸とは異なり、第１の軸と一致せず、第１の軸と同心円上にない）を中心として回転するように構成された回転要素、並びに回転要素及び中間構造体に結合されている偏心要素を含むことができる。この偏心要素は、偏心距離又はオフセットだけ第２の軸からオフセットされた位置において、回転要素に取り付けられるか、又は別の方法で接続される。いくつかの例では、ベース構造体と中間構造体との間の角度を変化させるために、回転要素を回転させることによって（例えば、ベース構造体に対して偏心要素の位置を変更することによって）、第１の軸からオフセットされた位置において、ベース構造体と中間構造体との間の距離を変化させることができる。様々な例では、偏心要素は、中間構造体のスロットに係合されたピンを含み得るか、又は偏心要素は、連結器の第１の端部に結合され、かつ中間構造体は、連結器の第２の端部に結合されるか、又は偏心要素は、中間構造体とベース構造体との間の角度を調節するための他の形状又は構成を取る。
【０００７】
いくつかの例では、ベース構造体と中間構造体との間のアクチュエータを制御することは、回転要素を作動（例えば、回転、駆動、保持）させて第１の軸を中心とした、ベース構造体と中間構造体との間の第１の角度を設定、変更、又は維持することを含み、その場合、第１の角度は、目標装置の予測経路に少なくとも部分的に基づいて決定される。続いて、システムは、中間構造体に結合された位置決めシステムを使用して、第１の角度を維持しながら（例えば、回転要素の角度位置を維持しながら）、アンテナ照準を用いて目標装置を追跡することができる。このシステムは、第２の予測経路（例えば、異なる目標装置の経路、同じ目標装置の異なる経路）に少なくとも部分的に基づく第２の角度を選択し、そして第２の角度を維持しながら、アンテナ照準を用いて目標装置を追跡することができる。
【０００８】
記載の方法及び装置の適用性に関する更なる範囲は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び図面から明らかになるであろう。その詳細な説明及び具体的な例は、例示のみを目的に与えられており、その理由は、本説明の範囲内の様々な変更及び修正が、当業者にとって明らかになるからである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
以下の図面を参照することによって、本開示の様々な態様の性質及び利点を更に理解することが実現される。添付図面において、同様の構成要素又は特徴は、同じ参照ラベルを有する。更に、同じタイプの様々な構成要素は、ダッシュ記号による参照ラベル、及びその同様の構成要素の間を区別する第２のラベルを後に続けることによって、区別される。第１の参照ラベルのみが本明細書で使用される場合、説明は、第２の参照ラベルに関係なく、同じ第１の参照ラベルを有する類似の構成要素のうちのいずれか１つに適用可能である。
【００１０】
【図１】本開示の様々な態様に基づく無線通信システムの略図を示す。
【００１１】
【図２】本開示の様々な態様に基づく、経路に沿ったアンテナシステムの上空を通過する目標装置ａの例を示す。
【００１２】
【図３Ａ】本開示の様々な態様に基づく、アンテナシステムの例示的な構成を示す。
【図３Ｂ】本開示の様々な態様に基づく、アンテナシステムの例示的な構成を示す。
【００１３】
【図４Ａ】本開示の様々な態様に基づく、アンテナシステムの例示的な構成を示す。
【図４Ｂ】本開示の様々な態様に基づく、アンテナシステムの例示的な構成を示す。
【００１４】
【図５】本開示の様々な態様に基づく、経路に沿ったアンテナシステムの上空を通過する目標装置ａの例を示す。
【００１５】
【図６Ａ】本開示の様々な態様に基づく、傾斜位置機構を使用するアンテナシステムの図を示す。
【図６Ｂ】本開示の様々な態様に基づく、傾斜位置機構を使用するアンテナシステムの図を示す。
【００１６】
【図７】本開示の様々な態様に基づく、傾斜位置機構を使用するアンテナシステムの図を示す。
【００１７】
【図８】本開示の様々な態様に基づく、アンテナ位置決めシステムのための制御システムを例証するブロック図を示す。
【００１８】
【図９】本開示の態様に基づく、偏心傾斜指向機構を使って位置決めするアンテナをサポートする方法を例証するフローチャートを示す。
【００１９】
【図１０】本開示の態様に基づく、傾斜指向機構を使って位置決めするアンテナをサポートする方法を例証するフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本開示の特徴は、一般に、アンテナ位置決め装置に関し、特に、ベース構造体と中間構造体との間の相対角度（例えば、傾斜角度）を設定、変更、又は維持することができる偏心傾斜位置機構を備えるアンテナ位置決め装置に関する。
【００２１】
アンテナ位置決めシステムが１つ又は複数の位置決め軸を中心としてアンテナ照準を配向させるように構成されている場合、位置決め軸のうちの１つに一致する経路に沿って移動する目標装置は、アンテナ位置決めシステムにとって追跡するのが困難である。例えば、位置決めシステムが方位角軸及び仰角軸に関してアンテナ照準を配向させるように構成されている場合（例えば、仰角−方位角構成で）、目標装置の頭上通過を追跡することに関連付けられた方位角速度は、無限大であり得る（例えば、目標装置が９０度の仰角で頭上を通過するときに、方位角方向が１８０度移行する間）。
【００２２】
本開示の技術によれば、偏心傾斜位置機構を備えるアンテナ位置決め装置は、目標装置の予測経路に対して位置決め軸を再配向することをサポートすることができる。ベース構造体と中間構造体との間の相対角度のそのような制御を提供することによって、本開示の機構を含むシステムは、そのような機構を欠いているか又は他のタイプのポジショナに依拠するシステムと比較して、良好な性能又は設計特性を有することができ、２の回転自由度に関してアンテナ照準を配向させる位置決めシステムに関連する欠点を克服することができる。
【００２３】
本開示では、複数の例を提供するが、本明細書に記載された原理の実施形態の範囲、適用可能性、又は構成を限定することを意図するものではない。逆に、後続する説明は、本明細書に記載された原理の実施形態を実施するための可能な説明と共に当業者に提供するものである。様々な変更が、各要素の機能及び配置において、行われ得る。
【００２４】
したがって、様々な実施形態が、様々な動作又は構成要素を適宜、省略、代替、又は追加することができる。例えば、各方法は、記載された順番と異なる順番で実行されてもよく、様々なステップが、追加、省略、又は組み合わされてもよいことを理解されたい。また、特定の実施形態に関して記載された態様及び要素は、様々な他の実施形態において組み合わされてもよい。また、以下のシステム、方法、装置、及びソフトウェアは、別々に又は集合的に、より大規模なシステムの構成要素であってもよく、他の手順は、それらのアプリケーションを優先するか、ないし修正してもよいことも理解されたい。
【００２５】
図１は、本開示の様々な態様に基づく無線通信システム１００の略図を示す。無線通信システム１００は、アンテナシステム１０５を備え、そのアンテナシステムは、アンテナ１１０及びアンテナ位置決め装置１１５を含む。アンテナ１１０は、アンテナ照準１１１に関連付けられており、そのアンテナ照準は、アンテナ１１０の信号利得の最も高い方向、又はアンテナ１１０の名目上の指向方向を指すことができる。無線通信システム１００のいくつかの例では、目標装置１５０の位置に対応する方向に指向されたアンテナ照準１１１を有することが望ましい。目標装置１５０は、例えば、軌道経路（例えば、静止軌道、低地球軌道、中地球軌道等）に従う衛星であってもよい。他の例では、目標装置１５０は、飛行中の航空機、地上若しくは水上車両などの地上目標、又は移動する若しくは静止した地上アンテナであってもよい。アンテナ１１０は、通信リンク（複数可）１３０を介して目標装置１５０との通信を提供し、その通信リンクは、一方向又は双方向通信リンクであってもよい。
【００２６】
いくつかの例では、アンテナ１１０は、衛星通信システムのためのゲートウェイシステムの一部であってもよい。このゲートウェイシステムは、ゲートウェイターミナル１２５を備えることができ、そのゲートウェイターミナルは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、又は任意の他の好適なパブリック若しくはプライベートネットワークなどのネットワーク（図示せず）と通信することができ、インターネット、電話通信ネットワーク（例えば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）等）などの他の通信ネットワークに接続することができる。
【００２７】
アンテナ１１０の（例えば、アンテナ照準１１１の）配向は、アンテナ位置決め装置１１５（例えば、アンテナ位置決めシステム）によって提供することができ、そのアンテナ位置決め装置は、２つ以上の空間軸を中心としたアンテナ１１０の配向を調節することができる。いくつかの例では、アンテナ位置決め装置１１５は、アンテナ１１０の方位角位置決め（例えば、水平基準面において、傾斜基準面において）、及びアンテナ１１０の仰角位置決め（例えば、水平面又は傾斜基準面から垂直方向に）を提供することができる。このようにして、アンテナ照準１１１は、アンテナ１１０と目標装置１５０との方向に沿って信号利得を高めるように目標装置１５０に向けられる。
【００２８】
場合によっては、アンテナ位置決め装置１１５は、アンテナシステム１０５に対する目標装置１５０の経路（例えば、動的移動に関連付けられる）又はアンテナシステム１０５に対する目標装置１５０の位置と、アンテナ位置決め装置１１５の位置決め軸の構成との間の関係に基づく作動速度をサポートする必要がある。例えば、アンテナ位置決め装置１１５が垂直の方位角軸（例えば、水平面の配向）及び水平の仰角軸（例えば、水平面から垂直方向の配向）に関してアンテナ照準１１１を配向させるように構成されている場合、目標装置１５０の頭上通過の追跡に関連付けられた方位角速度は、無限大であり得る。言い替えると、目標装置１５０の経路がアンテナ位置決め装置１１５の方位角軸に一致するとき、アンテナ位置決め装置１１５は、目標装置１５０がその経路に沿って方位角軸を通過するときに目標装置１５０との整列を維持するように、方位角方向において瞬時に１８０度移行を提供することが必要とされる。そのようなシナリオは、極軌道における中地球軌道（ＭＥＯ）及び低地球軌道（ＬＥＯ）衛星などの目標装置１５０を追跡するときに、特に当てはまり、この場合、目標衛星の地球軌道がより低いほど、また目標衛星の数がより多いほど、頭上通過の出現頻度がより大きくなる。
【００２９】
別の例では、静止衛星（例えば、目標装置１５０の別の例）を追跡することは、ターミナル（例えば、アンテナシステム１０５を含む）が衛星の直下に配置されている場合、同様の問題と関連付けられる。そのような例では、風又は基地局保持運動が、衛星をドリフトさせ、そのため（例えば、地上局の）アンテナ位置決め装置１１５による指向補正が必要になることがある。天頂における様々な例では、方位角軸は、指向補正をサポートするための能力を提供することができない。逆に、そのようなシナリオの下では、補正は、仰角軸によってのみ提供され、方位角は、補正のための２つの直交軸間で仰角を移動させるために使用される。
【００３０】
アンテナ位置決め装置１１５がそのような高い方位角速度又は仰角範囲をサポートすることができない場合、アンテナ位置決め装置１１５が目標装置１５０の方向に沿ってアンテナ照準１１１を再配置することができるまで（例えば、頭上通過後、アンテナ位置決め装置１１５の軸を再配向した後に）、目標装置１５０との通信リンク１３０が喪失欠落することがある（例えば、通信の停止を引き起こすことがある）。そのような通信の喪失は、アンテナシステム１０５の性能を制限、減退、又は劣化させる。いくつかのシステムは、様々な技術を使用してそのような位置決めシステム（例えば、Ｘ／Ｙポジショナ、方位角ポジショナ下の傾斜形くさび若しくはトレイン軸、又は３軸仰角及び交差仰角−方位角）の制限を克服することができるが、そのような技術は、比較的高いコスト、複雑さ、又は不正確さ（例えば、構成要素のバックラッシュに起因して）などの様々な欠点に関連する。
【００３１】
本開示の態様によれば、アンテナシステム１０５（例えば、アンテナ位置決め装置１１５）は、ベース構造体と、第１の軸（例えば、傾斜軸）を中心としてベース構造体と回転可能に結合された中間構造体とを備えることができる。アンテナシステム１０５はまた、ベース構造体と中間構造体との間にアクチュエータも備えることができ、このアクチュエータは、ベース構造体と中間構造体との間の角度を設定、変更、又は維持するように構成されている。いくつかの例では、このアクチュエータは、目標装置１５０の予測経路に少なくとも部分的に基づく制御又は作動を含むことができる。いくつかの例では、ベース構造体と中間構造体との間の角度は、中間構造体とベース構造体との間の角度位置の離散的な数などの角度の集合（傾斜角度の離散的な集合）から選択することができる。
【００３２】
いくつかの例では、アクチュエータを制御することは、アンテナシステム１０５の第１のモード（例えば、傾斜モード、トレインモード、再位置決めモード、通信をサポートしないアイドリングモード）に対応することができ、目標装置１５０を追跡することは、アンテナシステム１０５の第２のモード（例えば、追跡モード、通信をサポートするアクティブモード）に対応することができる。いくつかの例では、アンテナシステム１０５（例えば、アンテナ位置決め装置１１５）は、第２のモードの間に中間構造体とベース構造体との間の相対角度を維持することができ、又はそれ以外の場合では、第２のモードの間に回転要素を回転させることを控えることができる。いくつかの例では、アンテナシステム１０５は、第１のモードの間に目標装置１５０を追跡することを控えることができる（例えば、同じ又は異なる目標装置１５０に関連付けられた追跡通過の間に、新たな傾斜角度に変更するとき）。しかしながら、アンテナシステム１０５は、第１のモードの間に他の位置決め軸（例えば、仰角軸に関して、方位角軸に関して）を作動させることができる。これは例えは、名目上の位置（例えば、名目上の仰角、名目上の方位角）に作動させること、目標装置１５０の別の通過のための予測された位置（例えば、異なる次の予測経路に沿って観測に戻るかないしは通信をサポートする目標装置１５０に関連付けられた仰角又は方位角）に作動させること、又は他の作動（例えば、アンテナシステム１０５に関連付けられたケーブル束のねじれ又は巻き上げを管理するための）などである。
【００３３】
ベース構造体と中間構造体との間に、本開示のアクチュエータを備えることによって、アンテナシステム１０５は、他のシステムと比較して、目標装置との通信リンク１３０を維持するためのサポートを改善することができる。例えば、アンテナシステム１０５は、アンテナ位置決め装置を調節して、目標装置１５０の異なる予測経路に適合させることができ、その場合、そのような適応により、アンテナ位置決め装置１１５への動作要求を減らすことができる。いくつかの例では、ベース構造体と中間構造体との間の角度を設定することによって、アンテナシステム１０５は、アンテナ照準１１１を用いて目標装置１５０を追跡しながら、アンテナ位置決め装置１１５の低減した仰角又は低減した方位角速度をサポートすることができ、これにより、アンテナシステム１０５の能力を向上させて目標装置１５０との通信リンク１３０を維持することができる。
【００３４】
アンテナ位置決めのための本開示の技術はまた、地上ゲートウェイシステムに関連して説明しているが、車載アンテナ又は衛星搭載アンテナ１１０などのモバイル用途にも適用可能であり、その用途は、ゲートウェイターミナル１２５との通信においてであってもなくてもよい。例えば、中間構造体を選択的に傾斜させるための本開示の機構、又はそれ以外では位置決め自由度に関連するアンテナ位置決め装置１１５の軸を選択的に傾斜させるため（例えば、非追跡モードで）の本開示の機構は、アンテナ１１０を備える、定置の又は移動する目標装置１５０を通過する航空機又は衛星で使用することもできる。したがって、本開示の傾斜機構は、一般的に、アンテナシステム１０５に対する目標装置１５０の予測経路又は位置に基づいて、アンテナ位置決め装置の位置決め軸を選択的に傾斜させる様々な分野に適用することができ、これにより、位置決め軸と一致ないし整列する目標装置１５０に関連する通信停止が防止又は低減される。
【００３５】
図２は、本開示の様々な態様に基づく、経路２０５−ａに沿ってアンテナシステム１０５−ａの頭上を通過する目標装置１５０−ａの例２００を示す。例２００では、目標装置１５０−ａは、ＭＥＯ又はＬＥＯ衛星であってもよく、アンテナシステム１０５−ａは、ゲートウェイシステムの構成要素などの地上施設であってもよい。目標装置１５０−ａに関連付けられた経路２０５−ａは、概ね又は主に南北配向に従うことができ、これは極軌道の実例である。
【００３６】
経路２０５−ａに沿って目標装置１５０−ａを追跡するために、アンテナシステム１０５−ａのアンテナ位置決め装置１１５は、時間の経過と共に、異なる仰角及び方位角に沿ってアンテナシステム１０５−ａのアンテナ照準１１１（図示せず）を指向するように構成される。例２００では、アンテナ位置決め装置１１５は、真上（例えば、水平面に対して垂直）に指向される方位角軸により構成することができ、その結果、経路２０５−ａは、方位角軸に一致する。言い替えると、目標装置１５０−ａの位置は、真上に指向される方位角軸を有するように構成されたアンテナシステム１０５−ａに対する、ｔＯにおける方位角軸に一致する。
【００３７】
例２００の場合、時間の経過と共に目標装置１５０−ａを追跡するためのアンテナ照準１１１の仰角は、仰角グラフ２１０によって示され、時間の経過と共に目標装置１５０−ａを追跡するためのアンテナ照準１１１の方位角は、方位角グラフ２２０によって示すことができる。仰角グラフ２１０及び方位角グラフ２２０は、時間ｔＯを基準にして角度を示し、その時間ｔＯは、目標装置１５０−ａが直上を通過するときの時間に対応する。アンテナ照準１１１は、北寄りの方向から開始し、その方向は、ゼロ度の初期方位角（例えば、θＡ，１ａ）に対応する。その方位角は、頭上がｔ０で通過するまで、初期方位角に維持することができる。目標装置１５０−ａが経路２０５−ａに沿って進行する間、前もって仰角を上昇させ、そして目標装置１５０−ａが頭上位置に近づくにつれて加速させる。
【００３８】
目標装置１５０−ａが頭上位置に到達すると、目標装置１５０−ａは、アンテナシステム１０５−ａの方位角軸と一致する。このとき、目標装置１５０−ａを追跡するために、仰角は、最大値θＥ，ｍａｘ，１に到達してもよく、その最大値は、９０度に等しくてもよい。頭上通過の特定の瞬間において（例えば、ｔＯにおいて）、任意の方位角が、目標装置１５０−ａの追跡をサポートしてもよい。その理由は、アンテナ照準１１１が９０度の仰角で目標装置１５０−ａと整列するからである。しかしながら、経路２０５−ａに沿って追跡することをサポートするために、時間ｔＯは、時間ｔＯの直前の初期方位角θＡ，１ａから、時間ｔＯの直後の最終方位角θＡ，１ｂへの瞬間的な移行に関連付けられ、例２００では、その移行は、１８０度である。時間ｔＯはまた、アンテナシステム１０５−ａの方位角軸及び仰角軸のうちの一方又は両方に関して無限大の指向加速度に関連付けられる（例えば、ｔＯにおいて正の仰角速度から負の仰角速度への瞬間的な移行をサポートするために、ｔＯにおいて１つの方位角位置から別の方位角位置への瞬間的な移行をサポートするために）。
【００３９】
アンテナシステム１０５−ａ（例えば、アンテナ位置決め装置１１５）は、θＡ，１ａからθＡ，１ｂへの移行中に通信リンク１３０を維持するために必要とされる方位角速度をサポートすることができなくてもよく、又は最大仰角θＥ，ｍａｘ，１をサポートすることができなくてもよく（例えば、９０度の仰角をサポートすることができなくてもよく）、又はそれ以外の場合では、ｔＯで要求された位置決め速度若しくは加速度をサポートすることができなくてもよい。したがって、本開示の例によれば、アンテナシステム１０５−ａ（例えば、アンテナシステム１０５−ａのアンテナ位置決め装置１１５）は、目標装置１５０−ａが経路２０５−ａに従うときに、仰角グラフ２１０及び方位角グラフ２２０によって例示された条件を選択的に又は適宜回避するための偏心傾斜位置機構を備えることができる。
【００４０】
図３Ａ及び図３Ｂは、本開示の様々な態様に基づく、アンテナシステム１０５−ｂの例示的な構成３００−ａ及び３００−ｂを示す。アンテナシステム１０５−ｂは、アンテナ照準１１１−ｂを有するアンテナ１１０−ｂ、及びアンテナ照準１１１−ｂを（例えば、目標装置１５０に向けて）配向させるように構成されたアンテナ位置決め装置１１５−ｂを備える。
【００４１】
アンテナシステム１０５−ｂの例では、アンテナ位置決め装置１１５−ｂは、２の回転自由度に関して（例えば、中間構造体３１０−ａに対して、第１の位置決め軸３４１−ａ及び第２の位置決め軸３４２−ａを中心として）、アンテナ照準１１１−ｂを配向させるように構成されたアンテナポジショナ３４０−ａ（例えば、位置決めシステム、追跡システム）を含む。いくつかの例では、第１の位置決め軸３４１−ａは、方位角軸として説明してもよく、第２の位置決め軸３４２−ａは、仰角軸として説明してもよいが、他の命名法及び構成は、説明される技術に従って可能である。いくつかの例では、アンテナポジショナ３４０−ｂは、仰角ポジショナ、及び仰角ポジショナと中間構造体との間の方位角ポジショナを含むことができる（例えば、仰角−方位角構成で）。いくつかの例では、アンテナポジショナ３４０−ａは、アンテナ照準１１１−ｂに対して平行である軸（例えば、第３の回転自由度）を中心としてアンテナ１１０−ｂの要素を回転させ、垂直偏波、水平偏波、又は他の信号の偏波に応じて、アンテナ１１０−ｂを整列させるように更に構成してもよい。
【００４２】
アンテナシステム１０５−ｂの実施例では、アンテナ位置決め装置１１５−ｂはまた、偏心傾斜位置機構３０１−ａ（例えば、アクチュエータ、傾斜アクチュエータ）の実施例も含む。例えば、アンテナシステム１０５−ｂ（例えば、アンテナ位置決め装置１１５−ｂ）は、ベース構造体３０５−ａ及び中間構造体３１０−ａを備え、そこでは、中間構造体３１０−ａは、軸３０６−ａを中心としてベース構造体３０５−ａに回転可能に結合されている。回転可能な結合により、ベース構造体３０５−ａと中間構造体３１０−ａとの間に回転自由度が与えられ、この回転可能な結合は、ボールベアリング、ローラーベアリング、ジャーナルベアリング、ブッシング、球面ベアリング、玉継手等のうちのいずれかを含み得る。ベース構造体３０５−ａは、例えば、地上、又は任意の他の静止若しくは移動アセンブリに固定して結合することができ、そこでは、固定した結合により、構造体間又は物体間に固定的な関係がもたらされる。様々な例では、軸３０６−ａは、水平であっても、なくてもよい（例えば、固定された地上アンテナシステム１０５の実施態様を示す場合）。
【００４３】
偏心傾斜位置機構３０１−ａは、軸３２１−ａを中心としてベース構造体に回転可能に結合されている回転要素３２０−ａを含む。様々な例では、軸３２１−ａは、水平であっても、なくてもよく、軸３２１−ａは、軸３０６−ａに対して平行であっても、軸３０６−ａに対して平行でなくてもよい。回転要素３２０−ａは、軸３２１−ａからオフセットされた距離において偏心要素３２５−ａを含み、その偏心要素は、アンテナシステム１０５−ｂの例では、連結器３３０の第１の端部に取り付けられた結合部である。連結器３３０−ａの第２の端部は、軸３０６−ａからオフセットされている結合位置３３１−ａにおいて中間構造体３１０−ａに取り付けられる。言い替えると、連結器３３０は、軸３０６−ａからオフセットされた位置において中間構造体３１０−ａに（例えば、間接的に連結器３３０−ａを介して）結合されている偏心要素３２５−ａをサポートする場合の例を示す。回転要素３２０−ａは、ベース構造体３０５−ａに回転可能に結合されているものとして示されているが、他の例では、偏心傾斜位置機構３０１−ａの回転要素３２０−ａは、択一的に中間構造体３１０−ａに回転可能に結合してもよい（例えば、回転要素３２０−ａの相対位置と、ベース構造体３０５−ａと中間構造体３１０−ａとの間の連結器３３０−ａを入れ替えて）。回転要素３２０−ａの回転は、電気モータ、ギヤモータ、油圧モータ、及び同様のものなどの回転要素３２０−ａに結合された任意の好適な機構（例えば、駆動要素）によって提供される。
【００４４】
図３Ａの構成３００−ａは、アンテナ位置決め装置１１５−ｂの（例えば、偏心傾斜位置機構３０１の）ニュートラル又はゼロの傾斜位置を示す。言い替えると、第１の位置決め軸３４１−ａは、垂直位置にあってもよく、アンテナポジショナ３４０−ａは、図示の平面３６５−ａ−１（例えば、第１の位置決め軸３４１−ａに垂直な水平面）内で測定される回転自由度に関する制御を提供する。このような構成は、第１の位置決め軸３４１−ａを中心とする方位角制御、及び第２の位置決め軸３４２−ａを中心とする仰角制御を提供するための、アンテナポジショナ３４０−ａの典型的又は慣例的な配向の実例である。例えば、アンテナポジショナ３４０−ａの方位角θＡは、平面３６５−ａ−１内のアンテナ照準１１１−ｂの投影と、平面３６５−ａ−１内の名目上の方向３７０−ａ−１などの任意の好適な基準との間で測定することができ、アンテナポジショナ３４０−ａの仰角θＥは、アンテナ照準１１１−ｂと平面３６５−ａ−１との間の角度として測定することができる。
【００４５】
図３Ａの構成３００−ａは、図２を参照して説明した例２００の仰角グラフ２１０及び方位角グラフ２２０に関連付けられた構成の実例である（例えば、経路２０５−ａの頭上通過を通して目標装置１５０−ａを追跡する場合）。例えば、例２００の目標装置１５０−ａの頭上通過の間、経路２０５−ａは、第１の位置決め軸３４１−ａと一致してもよい。したがって、アンテナシステム１０５−ｂの（例えば、アンテナ位置決め装置１１５−ｂの）構成３００−ａでは、経路２０５−ａに沿って目標装置１５０−ａを追跡することは、第１の位置決め軸３４１−ａを中心とする無限大の位置決め速度、又は第１の位置決め軸３４１−ａ若しくは第２の位置決め軸３４２−ａのうちの一方若しくは両方を中心とする無限大の角加速度に関連付けられ、アンテナ照準１１１−ｂの目標装置１５０−ａとの追跡を維持することができる。
【００４６】
いくつかの例では、アンテナシステム１０５−ｂ（例えば、アンテナ位置決め装置１１５−ｂ）は、偏心傾斜位置機構３０１を作動させる（例えば、回転要素３２０−ａを回転させる）ことによって、仰角グラフ２１０及び方位角グラフ２２０によって示された条件を選択的に回避するように構成することができる。例えば、図３Ａに示された構成３００−ａから、図３Ｂに示された構成３００−ｂに変更するために、アンテナシステム１０５−ｂは、予測経路に関連する様々な条件に少なくとも部分的に基づいて、（例えば、図示しない駆動要素を介して、）回転要素３２０−ａの回転を制御するコントローラを備えることができる。様々な例では、回転要素３２０−ａの回転は、予測経路に沿って追跡することに関連付けられた最大仰角θＥ、予測経路に沿って追跡することに関連付けられた方位角θＡの変化の速度、（例えば、変化の最大速度、ｔＯに関連付けられた変化の速度）、予測経路に沿って追跡することに関連付けられた第１の位置決め軸３４１−ａ又は第２の位置決め軸３４２−ａのうちの一方又は両方を中心とする角加速度（例えば、最大加速度、時間ｔＯに関連付けられた追跡加速度）、第１の位置決め軸３４１−ａと、予測経路に沿った方向との間の偏差（例えば、第１の位置決め軸３４１−ａと、時間ｔＯにおける経路２０５の方向との間の角度の偏差）、又は予測経路に沿って目標装置１５０を追跡することに関連付けられたいくつかの他の特性、のうちの１つ又は複数に少なくとも部分的に基づくことができる。したがって、様々な条件に基づいて、アンテナシステム１０５−ｂは、回転要素３２０−ａを回転させて、例２００に示された条件を回避することができる。
【００４７】
図３Ｂの構成３００−ｂは、アンテナシステム１０５−ｂの（例えば、偏心傾斜位置機構３０１−ａの）傾斜位置又は非ゼロ傾斜位置を示す。例えば、図３Ａの構成３００−ａにより示された位置から図３Ｂの構成３００−ｂにより示された位置まで回転要素３２０−ａを回転させることによって、偏心要素３２５−ａ、及びしたがって連結器３３０−ａは、垂直方向に（例えば、上向きに）移動することができ、結合位置３３１−ａにおけるベース構造体３０５−ａと中間構造体３１０−ａとの間の距離を、相応に又は対応して変化させることができる。言い替えると、ベース構造体３０５−ａに対して上向きに結合位置３３１−ａを移動させることによって、中間構造体３１０−ａは、軸３０６−ａを中心として回転し、図に示すように、中間構造体の傾斜を傾斜角度θＴだけ生じさせることができる。
【００４８】
アンテナシステム１０５−ｂの例では、傾斜角度θＴは、ベース構造体３０５−ａに関連付けられた（例えば、固定された、整列した）ベース構造体基準線３０７−ａと、中間構造体３１０−ａに関連付けられた（例えば、固定された、整列した）中間構造体基準線３１１−ａとの間で測定することができる。ベース構造体基準線３０７−ａは、軸３０６−ａを通過する線として示されており、中間構造体基準線３１１−ａは、軸３０６−ａ及び結合位置３３１−ａを通過する線として示されているが、傾斜角度θＴは、中間構造体３１０−ａ及びベース構造体３０５−ａの任意の基準点、又は軸３０６−ａを中心とする（例えば、ベース構造体３０５−ａに対する）中間構造体３１０−ａの回転又は角度の変化を伝達するための他の基準点、線、若しくは平面を基準にして測定又は説明することができる。
【００４９】
いくつかの例では、ベース構造体基準線３０７−ａ又は中間構造体基準線３１１−ａのうちの一方又は両方は、軸３０６−ａに対して垂直であってもよい。いくつかの例では、ベース構造体基準線３０７−ａは、中間構造体基準線３１１−ａと同一平面上にあってもよい（例えば、軸３０６−ａに対して垂直である平面内に）。いくつかの例では（例えば、アンテナシステム１０５−ｂが地上ベースシステムに関連付けられている場合）、ベース構造体基準線３０７−ａは、水平線であってもよい。いくつかの例では、中間構造体基準線３１１−ａはまた、中間構造体３１０−ａが特定の配向にあるとき（例えば、ニュートラル傾斜位置において位置決め軸３４１−ａが垂直方向に整列しているとき、傾斜角度θＴ＝０であるとき）、水平であってもよい。
【００５０】
別の例（図示せず）では、中間構造体基準線３１１−ａは、位置決め軸３４１−ａに対して平行であっても又は一致してもよく、ベース構造体基準線３０７−ａは、中間構造体３１０−ａが特定の配向（例えば、ニュートラル傾斜角又は位置）にあるときに、中間構造体基準線３１１−ａに対して平行であっても又は一致してもよい。例えば、アンテナシステム１０５−ｂが地上ベースシステムに関連付けられている場合に、ベース構造体基準線３０７−ａは、垂直線であってもよく、中間構造体基準線３１１−ａ又は位置決め軸３４１−ａのうちの一方又は両方はまた、中間又はニュートラルの傾斜位置又は角度において垂直方向に整列していてもよい。しかしながら、様々な他の標準的規定を使用して、中間構造体３１０とベース構造体３０５との間の回転又は角度を表現することができる。例えば、中間構造体基準線３１１−ａは、より一般的には、基準方向に関連付けられており、その場合、中間構造体３１０−ａが特定の配向（例えば、中間的な傾斜位置又は角度、第１の位置決め軸３４１−ａに関連付けられた位置又は角度が特定の配向にある）にあるときに、中間構造体基準線３１１−ａは、ベース構造体基準線３０７−ａに対して平行であるか又は一致する（例えば、ゼロ又はニュートラルの傾斜角に対応する）。
【００５１】
軸３０６−ａを中心とする中間構造体３１０−ａの回転は、第１の位置決め軸３４１−ａの対応の傾斜を引き起こし、その傾斜を、中間構造体３１０−ａに対して固定してもよい。したがって、アンテナポジショナ３４０−ａは、水平ではない平面３６５−ａ−２（例えば、第１の位置決め軸３４１−ａに対して垂直である）で測定される回転自由度に関しての制御を提供することができる。そのような構成は、第１の位置決め軸３４１−ａを中心とする方位角制御、及び第２の位置決め軸３４２−ａを中心とする仰角制御を提供するための傾斜した配向（例えば、アンテナポジショナ３４０−ａの）の実例である。例えば、図３Ｂの構成３００−ｂによれば、アンテナポジショナ３４０−ａの方位角θＡは、平面３６５−ａ−２における、アンテナ照準１１１−ｂの射影と名目上の方向３７０−ａ−２との間で測定することができ、アンテナポジショナ３４０−ａの仰角は、アンテナ照準１１１−ｂと平面３６５−ａ−２との間で測定することができる。そこでは、平面３６５−ａ−２は、水平面からθＴだけ傾斜している。平面３６５−ａ−２は、中間構造体３１０−ａと同じ角度で傾斜してもよいが、第２の位置決め軸３４２−ａは、軸３０６−ａに対して平行であっても又はなくてもよい。例えば、第１の位置決め軸３４１−ａに沿って見たとき、第２の位置決め軸３４２−ａは、第１の位置決め軸３４１−ａ（例えば、方位角位置決め角度）を中心とする位置決め角度に対応する角度だけ軸３０６−ａから離間されてもよい。言い替えると、第１の位置決め軸３４１−ａを中心とする位置決めは、軸３０６−ａに対する第２の位置決め軸３４２−ａの角度配向を変化させることができる。
【００５２】
図３Ｂの構成３００−ｂは、アンテナ位置決め装置１１５−ｂの構成の実例であり、アンテナ位置決め装置は、頭上通過を通じて目標装置１５０−ａを追跡するときに、仰角グラフ２１０及び方位角グラフ２２０の特定の特性を回避することができる。例えば、図３Ｂの構成３００−ｂによれば、軸３０６−ａが南北方向に沿って整列される場合、傾斜角度θＴを使用して、第１の位置決め軸３４１−ａを東又は西方向に傾斜させることができる。したがって、傾斜した第１の位置決め軸３４１−ａは、経路２０５−ａと一致しなくてもよく、アンテナポジショナ３４０−ａの傾きは、アンテナポジショナ３４０−ａのより穏やかな動作をサポートすることができる。例えば、例２００に関連して、構成３００−ｂの傾斜した配向は、構成３００−ａのニュートラル配向と比較すると、低減された仰角（例えば、θＴの量だけ）、及び方位角θＡの変化の低減された速度に関連付けられる。したがって、様々な条件に基づいて、アンテナシステム１０５−ｂ（例えば、アンテナ位置決め装置１１５−ｂ）は、経路２０５の予測又はその他の知識に基づいて回転要素３２０−ａを回転させて、構成３００−ｂの傾斜した配向を提供することができ、それによって、構成３００−ａの仰角グラフ２１０及び方位角グラフ２２０に示された条件を回避することができる。
【００５３】
図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明した偏心傾斜位置機構３０１−ａなどの偏心傾斜位置機構は、アンテナシステム１０５−ｂの動作にとって有利である様々な設計特性に応じて構成することが。例えば、偏心要素３２５−ａが、垂直上方位置に保持されていると（例えば、図３Ｂの構成３００−ｂに示すように、偏心要素３２５−ａが軸３２１−ａの垂直上方にあるとき）、又は垂直下方位置に保持されていると（例えば、回転要素３２０が図３Ｂの構成３００−ｂから１８０度回転されたときなどの、偏心要素３２５−ａが、図示されていない軸３２１−ａの垂直下方にあるとき）、目標装置１５０を追跡するのに有利である。様々な例では、回転要素３２０−ａは、アンテナポジショナ３４０−ａを使用して目標装置１５０を追跡することに関連付けられた持続時間又はモードなどの、特定の時間間隔の間、動作位置に保持してもよく、この場合、そのような保持は、受動的に（例えば、摩擦によって）又は能動的に（例えば、制御可能なブレーキ又はロックによって）サポートすることができる。いくつかの例では、偏心要素３２５−ａのそのような構成は、指向精度におけるバックラッシュの影響を低減することができる。例えば、偏心傾斜位置機構３０１−ａが、駆動要素又は回転要素３２０−ａの回転バックラッシュに関連付けられた他の機構を含む場合、指向精度におけるそのようなバックラッシュの影響は、偏心要素３２５−ａが軸３２１−ａに垂直方向に整列されていると、最小限に抑えることができる。その理由は、そのような位置での偏心要素３２５−ａの主に左右の動き（例えば、バックラッシュの範囲内のトグリングに呼応したもの）が、軸３０６−ａを中心とする中間構造体３１０−ａの回転を比較的小さくするからである。これに対して、偏心要素３２５−ａが軸３２１−ａに水平に整列されていると（例えば、図３Ａの構成３００−ａに示すように）、回転要素３２０−ａのバックラッシュに対応するそのような位置における偏心要素３２５−ａの主に上下の動きが、軸３０６−ａを中心とする中間構造体３１０−ａの回転を比較的大きくする。
【００５４】
更に、アンテナシステム１０５−ｂに示された幾何形状などの偏心幾何形状は、偏心要素３２５−ａが軸３２１−ａと垂直な整列の付近にある位置において、中間構造体３１０−ａの比較的小さい角速度に関連付けられる。言い替えると、偏心要素３２５−ａの動き（例えば、回転要素３２０−ａの駆動回転に起因する）は、主にそのような位置において左右の方向であるため、回転要素３２０−ａの回転（例えば、角速度）は、中間構造体３１０−ａの比較的緩慢な回転に変換される。これに対して、偏心要素３２５−ａの動き（例えば、回転要素３２０−ａの駆動回転に起因する）は、偏心要素３２５−ａが軸３２１−ａとほぼ水平に整列されていると、主に上下の方向になり、その結果、回転要素３２０−ａの回転は、中間構造体３１０−ａの比較的速い回転に変換される。したがって、図示された幾何形状は、中間構造体３１０−ａの比較的小さい角速度で中間構造体３１０−ａを動作位置（例えば、偏心要素３２５−ａが軸３２１−ａと垂直方向に整列する場所又は近く）に円滑に進めるのを容易にすることができる。
【００５５】
そのような幾何形状はまた、回転要素３２０−ａを、特定の動作点から離れるように移動させ、特定の動作点に接近させ、又は特定の動作点に保持するように、駆動するように構成された駆動要素のための好適な機械的利点も提供することができる。言い替えると、偏心要素３２５−ａが軸３２１−ａと垂直方向に整列されていると、中間構造体３１０−ａ及びそれに取り付けられた任意の構成要素は、回転要素３２０−ａの駆動回転に対して比較的小さい抵抗力を示す。例えば、駆動要素は、（例えば、軸３０６−ａを中心とする）中間構造体３１０−ａの角加速度、中間構造体３１０−ａの角減速度を提供するために比較的小さいトルクにより構成することができ、又は偏心要素３２５−ａが軸３２１−ａと水平方向に整列する位置と比較して、偏心要素３２５−ａが軸３２１−ａと垂直方向に整列する動作点の近傍に中間構造体３１０−ａの角度位置を維持するために次のようなトルクにより構成することができる。すなわち前記トルクは、中間構造体３１０−ａの比較的小さい角加速度に関連付けられるトルクである（例えば、中間構造体３１０−ａの角速度は、回転要素３２０−ａが一方の動作位置と他方の動作位置との間のそのような配向を通過するときには、既に発達している場合があるからである）。
【００５６】
したがって、これら及び他の理由から、アンテナ位置決め装置１１５−ｂは、偏心要素３２５−ａ及び軸３２１−ａが垂直方向に整列されているか、又はほぼ垂直方向に整列されている２つの位置（例えば、離散した位置の組）のうちのいずれか一方において偏心傾斜位置機構３０１−ａを動作させることを選択する（例えば、制御アルゴリズムで）ように構成することができる。
【００５７】
いくつかの例では、偏心傾斜位置機構３０１−ａのバックラッシュは、偏心傾斜位置決め機構に予荷重を提供することによって更に制限することができる。そのような予荷重の一例では、回転要素３２０−ａの角度移動は、物理的な停止具によって制限することができ、その停止具は、偏心要素３２５−ａが軸３２１−ａと垂直方向に整列するか又はほぼ垂直方向に整列する位置に対応することができる。様々な例では、回転要素３２０−ａは、そのような物理的な停止具に対して、受動的に（例えば、アンテナシステム１０５−ｂの様々な構成要素上で作用する重力によって駆動されるように）、能動的に（例えば、駆動要素、又はトルクを回転要素３２０−ａに与える他の動力伝達系統によって駆動されるように）、又はこれらの組み合わせで荷重される。例えば、偏心傾斜位置機構３０１−ａのある程度のバックラッシュは、軸３０６−ａがそのような構成要素の重心と垂直方向に整列する場合、中間構造体３１０−ａ及びそれに取り付けられた構成要素の重量によって付勢することができ、回転要素３２０−ａの角度位置を、物理的な停止具に対する回転要素３２０−ａのトルクバイアスにより維持することができる。いくつかの例では、そのような荷重は、柔軟部材に向けることができ、その柔軟部材は、圧縮、引っ張り、又はねじれの予荷重の形態で潜在的エネルギーを蓄積することができ（例えば、予荷重を蓄積すること）、そのエネルギーは、アンテナシステム１０５−ｂ内の様々な構成要素間のバックラッシュを軽減することができる。いくつかの例では、そのような技術は、再現性又は指向精度の向上に関連付けられる。その理由は、（例えば、機械的停止具への予荷重又は移動の制限として）説明した移動の極限は、機械的な剛性の増加又はバックラッシュの低減に関連付けられるからである。対照的に、回転くさびなどのトレイン軸を含むアンテナシステムは、バックラッシュを除去するような重量バイアスを有しないので、そのようなアンテナシステムの風による負荷は、そのようなシステムのバックラッシュをトグリングさせることがあり、そのため、アンテナポジショナ３４０−ａを傾斜させるための本開示の技術を使用することにより回避することのできる指向の不正確さが生じてしまう。
【００５８】
いくつかの例では、偏心傾斜位置機構３０１−ａは、２つの傾斜角のうちの一方で動作するように構成してもよく、予測された目標装置１５０の経路に少なくとも部分的に基づいて、ある傾斜角に保持するか、又は他の傾斜角に変化するかのどちらかである。一実施例では、偏心傾斜位置機構３０１−ａは、７．５度又は−７．５度のどちらかの傾斜角θＴで動作するように構成してもよく、その傾斜角は、いくつかの例では、偏心要素３２５−ａ及び軸３２１−ａが垂直方向に整列するか又はほぼ垂直方向に整列する回転要素３２０−ａの角度位置に対応してもよい。偏心傾斜位置機構３０１が毎秒６度の傾斜速度をサポートする実施例では、アンテナポジショナ３４０−ａは、一方の傾斜位置から他方の傾斜位置に２．５秒で傾斜されることができる（例えば、回転要素３２０−ａを１８０度又はほぼ１８０度だけ２．５秒で回転させることによって）。対照的に、回転くさびを含むアンテナシステムは、傾斜位置のそのような変化を行うには（例えば、垂直軸を中心として回転くさびを１８０度だけ回転させるには）、３０秒以上を必要とする場合がある。
【００５９】
様々な例では、偏心傾斜位置決めのための本開示の技術は、他の利点を含む。例えば、傾斜運動のための小さい角度範囲を設定することは、他の技術と比較して、方位角ケーブルループなどの高信頼性ケーブルルーティングの場合に有利である。更に、軸３０６−ａに関連付けられた枢動クレビスが、半径方向の推力瞬間荷重に耐えるように構成してもよく、自動車用テーパ状ローラーベアリングなどの低コストで容易に利用可能なベアリングを利用してもよい。これに対して、回転くさびを有するトレイン軸を伴うアンテナシステムは、くさびを回転させる駆動部にはるかに大きいサイズの中空のリングベアリングを必要とすることがある。
【００６０】
図４Ａ及び図４Ｂは、本開示の様々な態様に基づく、アンテナシステム１０５−ｃの例示的な構成４００−ａ及び４００−ｂを示す。アンテナシステム１０５−ｃは、アンテナ照準１１１−ｃを有するアンテナ１１０−ｃ、及びアンテナ照準１１１−ｃを（例えば、目標装置１５０に向けて）配向させるように構成されたアンテナ位置決め装置１１５−ｃを含む。
【００６１】
アンテナシステム１０５−ｃの例では、アンテナ位置決め装置１１５−ｃは、２の回転自由度に関して（例えば、第１の位置決め軸３４１−ｂ及び第２の位置決め軸３４２−ｂを中心として）アンテナ照準１１１−ｃを配向させるように構成されたアンテナポジショナ３４０−ｂ（例えば、位置決めシステム、追跡システム）を含む。いくつかの例では、第１の位置決め軸３４１−ｂは、方位角位置決め軸として説明することができ、第２の位置決め軸３４２−ｂは、仰角位置決め軸として説明することができるが、他の命名法及び構成が、本開示の技術に応じて可能である。いくつかの例では、アンテナポジショナ３４０−ｂは、仰角ポジショナ、及び仰角ポジショナと中間構造体との間の方位角ポジショナを含むことができる（例えば、仰角−方位角構成で）。いくつかの例では、アンテナポジショナ３４０−ｂは、アンテナ照準１１１−ｃと平行である軸（例えば、第３の回転自由度）を中心としてアンテナ１１０−ｃを回転させて、垂直偏波、水平偏波、又は他の信号偏波に応じてアンテナを整列させるように更に構成することができる。
【００６２】
構成４００−ａ及び４００−ｂは、反対の方位角方向を指向するアンテナ照準１１１−ｃを有するものとして図示されているが、様々な実施例では、構成４００−ａ及び４００−ｂは、方位角の全範囲にわたって目標装置１５０を追跡するための能力又は構成に関連付けてもよく、又は関連付けなくてもよい。例えば、構成４００−ａ及び４００−ｂの各々は、目標装置１５０を追跡するために必要な仰角がアンテナポジショナ３４０−ａによってサポートされており、位置決め軸３４１−ａが目標装置１５０の経路２０５から閾値未満で分離している限り、３６０度の方位角でのアンテナ照準１１１−ｃの指向をサポートすることができる。そのような条件が構成４００−ａ又は４００−ｂのうちの一方に対して満たされない場合、アンテナシステム１０５のコントローラは、構成４００−ａ又は４００−ｂのうちの他方に選択的に移行することができる。
【００６３】
アンテナシステム１０５−ｃの例では、アンテナ位置決め装置１１５−ｃは、偏心傾斜位置機構３０１−ｂ（例えば、アクチュエータ、傾斜アクチュエータ）の実施例を含む。例えば、アンテナシステム１０５−ｃ（例えば、アンテナ位置決め装置１１５−ｃ）は、ベース構造体３０５−ｂ及び中間構造体３１０−ｂを含み、そこでは、中間構造体３１０−ｂは、軸３０６−ｂを中心としてベース構造体３０５−ｂに回転可能に結合されている。回転可能な結合により、ベース構造体３０５−ｂと中間構造体３１０−ｂとの間の回転自由度を提供する。様々な例では、軸３０６−ｂは、水平であってもよく、又は水平でなくてもよい（例えば、固定された地上アンテナシステム１０５の実施態様を示す場合）。
【００６４】
アンテナシステム１０５−ｃの例では、傾斜角度θＴは、ベース構造体３０５−ｂに関連付けられた（例えば、固定された、整列した）ベース構造体基準線３０７−ｂと、中間構造体３１０−ｂに関連付けられた（例えば、固定された、整列した）中間構造体基準線３１１−ｂとの間で測定することができる。所定のように配置されたベース構造体基準線３０７−ｂと、所定のように配置された中間構造体基準線３１１−ｂとの間で測定されるものとして示されているが、傾斜角度θＴは、中間構造体３１０−ｂ及びベース構造体３０５−ｂの任意の基準点、又は軸３０６−ｂを中心とする（例えば、ベース構造体３０５−ｂに対する）中間構造体３１０−ｂの回転又は角度の変化を伝達するための他の基準点、線、若しくは平面に関して測定又は図示することができる。
【００６５】
偏心傾斜位置機構３０１−ｂはまた、軸３２１−ｂを中心としてベース構造体に回転可能に結合されている回転要素３２０−ｂも含む。様々な例では、軸３２１−ｂは、水平であってもよく、又は水平でなくてもよく、軸３２１−ｂは、軸３０６−ｂに対して平行であってもよく、又は軸３０６−ｂに対して平行でなくてもよい。回転要素３２０−ｂは、軸３２１−ｂからオフセットされた距離において偏心要素３２５−ｂを含み、その偏心要素は、アンテナシステム１０５−ｃの例では、連結器３３０−ｂの第１の端部に取り付けられた結合部である。連結器３３０−ｂの第２の端部は、軸３０６−ｂからオフセットされている結合位置３３１−ｂにおいて中間構造体３１０−ｂに取り付けられる。言い替えると、連結器３３０−ｂは、軸３０６−ｂからオフセットされた位置において中間構造体３１０−ｂに結合されている（例えば、間接的に、連結器３３０−ｂを介して）偏心要素３２５−ｂをサポートする場合の例を示す。回転要素３２０−ｂは、ベース構造体３０５−ｂに回転可能に結合されているものとして示されているが、他の例では、偏心傾斜位置機構３０１の回転要素３２０は、別のやり方で、中間構造体３１０−ｂに回転可能に結合してもよい（例えば、回転要素３２０−ｂと、ベース構造体３０５−ｂと中間構造体３１０−ｂとの間の連結器３３０−ｂとの相対位置を入れ替える）。
【００６６】
アンテナシステム１０５−ｃの例では、ベース構造体３０５−ｂと、軸３０６−ｂを中心とする中間構造体３１０−ｂとの間の相対的な回転又は角度は、ベース構造体３０５−ｂの接触点４０５−ａ−１と、中間構造体３１０−ｂの対応する接触点４１０−ａ−１との間の物理的な接触によって、第１の角度（例えば、図４Ａの構成４００−ａに示すように、負の傾斜角、−θＴ）において制限することができる。更に、ベース構造体３０５−ｂと、軸３０６−ｂを中心とする中間構造体３１０−ｂとの間の相対的な回転又は角度を、ベース構造体３０５−ｂの接触点４０５−ａ−２と、中間構造体３１０−ｂの対応する接触点４１０−ａ−２との間の物理的な接触によって、第２の角度（例えば、図４Ｂの構成４００−ｂに示すように、正の傾斜角度、θＴ）に制限することができる。いくつかの例では、中間構造体３１０−ｂは、能動的手段、受動的手段、又はこれらの組み合わせによって、接触点４０５−ａ−１又は接触点４０５−ａ−２のうちの一方に予荷重することができ、これにより、バックラッシュ（例えば、偏心傾斜位置機構３０１−ｂの）に関連付けられる指向誤差を低減又は解消することができる。いくつかの例では、接触点４０５−ａ又は４１０−ａを設けることにより、傾斜位置決めの再現性又は精度を向上させることができ、したがって、ベース構造体３０５−ｂに対する中間構造体３１０−ｂの回転を再現可能な位置にサポートすることによって、アンテナ照準１１１−ｃの追跡精度を向上させることができる。例えば、説明した移動の極限（例えば、接触点４０５−ａと４１０−ａとの間で予荷重されているとき）は、機械的剛性の増大又はバックラッシュの低減に関連付けられる。いくつかの例では、アンテナシステム１０５−ｃは、目標装置１５０を能動的に追跡することに関連付けられた動作を位置決めするために、（例えば、予測された、又は他の方法で決定された経路２０５に基づいて）構成４００−ａ又は４００−ｂのうちの一方を選択するように構成することができる。いくつかの例では、アンテナシステム１０５−ｃは、目標装置１５０を追跡しながら、構成４００−ａ又は４００−ｂの間の位置を保持することを選択的に回避する（例えば、ニュートラル又はゼロ傾斜の構成を選択的に回避する）ように構成することができる。
【００６７】
アンテナシステム１０５−ｃの例は、偏心要素３２５−ｂが、適合性要素４２０−ａを介して中間構造体３１０−ｂに結合されている例を示す。例えば、適合性要素４２０−ａは、連結器３３０−ｂのサブ構成要素であるか、又はその連結器と共に一体成型されたばねであってもよい。本開示された技術に基づく適合性要素４２０は、連結器３３０−ｂの中間部分を形成するものとして示されているが、偏心要素３２５−ｂと結合位置３３１−ｂとの間の任意の位置に物理的に配置してもよく、偏心要素３２５−ｂ又は結合位置３３１−ｂの一方又は両方との物理的な直接接続を含む。様々な例では、適合性要素４２０−ａは、コイルバネ、梁ばね、板ばね、ゴム製ブッシング、空気ばね、若しくは任意の他の構成要素、又は調節可能な力を提供する構成要素の組み合わせ（例えば、偏心要素３２５−ｂと結合位置３３１−ｂとの相対的な変位、又は偏心要素３２５−ｂと中間構造体３１０−ｂとの間の他の変位に少なくとも部分的に基づいて）を含む。様々な例では、連結器３３０−ｂは、全体的に又は部分的に、適合性要素４２０−ａであるように構成されるか、又は別のやり方でそれと見なされる（例えば、連結器３３０−ｂ及び適合性要素４２０−ａは、同じものであってもよい）。例えば、連結器３３０−ｂは、全体的に又は部分的に、ゴム製、又は別の方法で適合性若しくは変形可能である材料若しくは構成要素を使って形成してもよい。
【００６８】
様々な例では、適合性要素４２０−ａは、軸３２１−ｂを中心とする回転要素３２０−ｂの角度変位に少なくとも部分的に基づいて、予荷重（例えば、圧縮予荷重、引っ張り予荷重、屈曲予荷重、ねじり予荷重）を蓄積するように構成してもよい。例えば、回転要素３２０−ｂを回転させて（例えば、偏心傾斜位置機構３０１−ｂを作動させて）図４Ａに示された構成４００−ａに到達するときに、連結器３３０−ｂは、結合位置３３１−ｂを上向きに押圧することができ、中間構造体３１０−ｂ（例えば、接触点４１０−ａ−１）がベース構造体３０５−ｂの接触点４０５−ａ−１に接触するまで、軸３０６−ｂを中心として中間構造体３１０−ｂを回転させることができる。中間構造体３１０−ｂは、偏心要素３２５−ｂが軸３２１−ｂに垂直方向（例えば、正に上方）に整列する前に、接触点４０５−ａ−１に到達してもよく、回転要素３２０−ｂの、そのような整列への更なる回転により、（例えば、偏心要素３２５−ｂと結合位置３３１−ｂとの間の離間距離が減少することに起因して）適合性要素４２０−ａを圧縮する一方で、ベース構造体３０５−ｂの接触点４０５−ａ−１と、中間構造体３１０−ｂの対応する接触点４１０−ａ−１との間の物理的な接触が維持される。したがって、図４Ａに示された構成４００−ａでは、適合性要素４２０−ａは、回転要素３２０−ｂが、接触点４１０−ａ−１を接触点４０５−ａ−１に駆動させることに応答して、圧縮予荷重を蓄積することができる。
【００６９】
別の例では、回転要素３２０−ｂを回転させて（例えば、偏心傾斜位置機構３０１−ｂを作動させて）図４Ｂに示された構成４００−ｂに到達するときに、連結器３３０−ｂは、結合位置３３１−ｂを下方に引張することができ（又は重力により駆動される場合は、中間構造体３１０−ｂの下方の動きに抵抗することができ）、その結果、中間構造体３１０−ｂは、中間構造体３１０−ｂ（例えば、接触点４１０−ａ−２）がベース構造体３０５−ｂの接触点４０５−ａ−２に接触するまで、軸３０６−ｂを中心として回転する。中間構造体３１０−ｂは、偏心要素３２５−ｂが軸３２１−ｂに垂直方向（例えば、正に下方）に整列する前に、接触点４０５−ａ−２に到達してもよく、回転要素３２０−ｂの、そのような整列への更なる回転により、（例えば、偏心要素３２５−ｂと結合位置３３１−ｂとの間の離間距離が増加したことに起因して）適合性要素４２０−ａを伸展又は延長し得る一方で、ベース構造体３０５−ｂの接触点４０５−ａ−２と、中間構造体３１０−ｂの対応する接触点４１０−ａ−２との間の物理的な接触が維持される。したがって、図４Ｂに示された構成４００−ｂでは、適合性要素４２０−ａは、回転要素３２０−ｂが接触点４１０−ａ−２を接触点４０５−ａ−２に駆動させることに応答して、引張予荷重を蓄積することができる。
【００７０】
様々な例では、適合性要素４２０−ａに予荷重を蓄積することにより、アンテナ位置決め装置１１５−ｃの様々な構成要素におけるバックラッシュの影響を低減することができる。例えば、構成要素間の緩い物理的な接触（例えば、「遊び」）が、軸３０６−ｂ（例えば、ベース構造体３０５−ｂと中間構造体３１０−ｂとの間の直接結合）、軸３２１−ｂ（例えば、回転要素３２０−ｂとベース構造体３０５−ｂとの間の直接結合）、偏心要素３２５−ｂ（例えば、偏心要素３２５−ｂと回転要素３２０−ｂとの間の直接結合、偏心要素３２５−ｂと連結器３３０−ｂとの間の直接結合）、又は結合位置３３１−ｂ（例えば、連結器３３０−ｂと中間構造体３１０−ｂとの間の直接結合）のうちの任意の１つ又は複数において存在してもよい。適合性要素４２０−ａに予荷重を蓄積することによって、構成要素間の物理的な接触は、特定の位置を付勢又は負荷することができ、その結果、そのような構成要素は、自由に動くことができず、又は少なくとも一部の荷重、力、若しくは他のトグリング運動に抵抗することができる。例えば、そのような予荷重は、アンテナシステム１０５−ｃで起こりがちな運用上の風のあおりを受けて、偏心傾斜位置機構３０１の構成要素間でトグリングすることを防止することができる。
【００７１】
適合性要素４２０−ａに予荷重を蓄積することによって、中間構造体３１０−ｂとベース構造体３０５−ｂとの間の相対的な運動を、（例えば、図４Ａ及び図４Ｂに示された構成４００−ａ及び４００−ｂなどの、予荷重が蓄積される動作点において）低減又は解消することができ、これにより、アンテナポジショナ３４０−ｂに提供される更に安定したプラットフォーム（例えば、中間構造体３１０−ｂ）に起因して、アンテナ照準１１１−ｃの指向精度を向上させることができる。そのようなシステムは、様々な構成要素におけるバックラッシュにそれほど脆弱ではないため、そのような配置は、様々な接続点における、公差のより小さいベアリング、カップリング、又はブッシングなどの、簡易化した又はより低コストの構成要素の使用を可能にすることができる。更に、接触点４０５又は４１０に対して柔軟な予荷重を含むことによって、アンテナシステム１０５−ｃは、通常の風による負荷を越える極限の風力などの、運用上の要因に対する安全性を向上させる要因を有することができる。
【００７２】
図４Ａ及び図４Ｂの構成４００−ａ及び４００−ｂは、アンテナ位置決め装置１１５−ｃの２つの異なる構成の実例であり、これらの構成は、頭上通過を通じて目標装置１５０−ａを追跡するときに、図２を参照して説明した仰角グラフ２１０及び方位角グラフ２２０の特定の特性を回避することができる。例えば、軸３０６−ｂが南北方向に沿って整列されている場合（例えば、図４Ａ又は図４Ｂの頁の北寄りの方向を見るときに）、構成４００−ａの傾斜角θＴを使用して第１の位置決め軸３４１−ｂを東方向に向けて傾斜させてもよく、又は構成４００−ｂの傾斜角θＴを使用して第１の位置決め軸３４１−ｂを西方向に向けて傾斜させてもよい。したがって、例２００に関連してどちらかの構成を使用すれば、傾斜した第１の位置決め軸３４１−ｂは、経路２０５−ａと一致しなくてもよく、それゆえに、アンテナポジショナ３４０−ｂの傾斜は、アンテナポジショナ３４０−ｂのより穏やかな動作をサポートすることができる。
【００７３】
図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明した偏心傾斜位置機構３０１−ｂなどの偏心傾斜位置機構は、アンテナシステム１０５−ｃの動作に有利である様々な設計特性に従って構成することができる。例えば、偏心要素３２５−ｂが垂直上部位置（例えば、図４Ａの構成４００−ａに示すように）又は垂直下部位置（例えば、図４Ｂの構成４００−ｂに示すように）に保持されていると、目標装置１５０を追跡するのに、少なくとも図３Ａ及び図３Ｂのアンテナシステム１０５−ｂを参照して説明した理由から、有利である。
【００７４】
更に、接触点４０５又は４１０を含むアンテナシステム１０５−ｃに関連して、アンテナシステム１０５−ｃで示された幾何形状などの偏心幾何形状は、物理的な接触点に到達したときに（例えば、偏心要素３２５−ｂが、軸３２１−ｂとほぼ垂直に整列している位置で）、中間構造体３１０−ａの比較的小さい角速度に関連付けられる。したがって、例示された幾何形状は、中間構造体３１０−ｂが、中間構造体３１０−ｂの比較的小さい角速度でベース構造体３０５−ｂの接触点４０５に緩く接触するのを容易にすることができる。
【００７５】
更に、４２０−ａを含むアンテナシステム１０５−ｃの関連において、そのような幾何形状はまた、回転要素３２０−ｂを駆動して適合性要素４２０−ａに予荷重を蓄積するように構成された駆動要素のための有利な機械的利点も提供することができる。言い替えると、偏心要素３２５−ｂが軸３２１−ｂに対して垂直に整列されている場合、適合性要素４２０−ａを圧縮又は延長することにより、回転要素３２０−ａの駆動回転に対して比較的小さい抵抗を提示すことができる。したがって、これら及び他の理由から、アンテナ位置決め装置１１５−ｃは、構成４００−ａ又は構成４００−ｂのどちらかで（例えば、離散した一組の傾斜角、回転要素３２０−ｂの離散した一組の角度）偏心傾斜位置機構３０１−ｂを動作させることを（例えば、制御アルゴリズム内で）選択するように構成してもよく、ここで、各構成において、偏心要素３２５−ｂ及び軸３２１−ｂは、垂直に整列してもよいし、又はほぼ垂直に整列してもよい。
【００７６】
図５は、本開示の様々な態様に基づく、経路２０５−ｂに沿ってアンテナシステム１０５−ｄの上空を通過する目標装置１５０−ｄの例５００を示す。例５００では、目標装置１５０−ｄは、ＭＥＯ又はＬＥＯ衛星であってもよく、アンテナシステム１０５−ｄは、ゲートウェイシステムの構成要素などの地上施設であってもよい。目標装置１５０−ｄに関連付けられた経路２０５−ｂは、予測経路の例であり、その経路は、目標装置１５０−ｄがアンテナシステム１０５−ｄを通過する前に、目標装置１５０−ｄがアンテナシステム１０５−ｄの視界に入る前に、又はアンテナシステム１０５−ｄが目標装置１５０−ｄを能動的に追跡する前に、アンテナシステム１０５−ｄによって予測することができるか、又は別のやり方で既知である。例５００では、経路２０５−ｂは、（例えば、極軌道に沿って）概して又は主に南北配向に追従し、目標装置１５０−ａは、ｔＯにおいてアンテナシステム１０５−ｄから直上に存在し得る。
【００７７】
経路２０５−ｂに沿って目標装置１５０−ｄを追跡するために、アンテナシステム１０５−ｄのアンテナ位置決め装置１１５は、時間の経過と共に異なる仰角及び方位角に沿ってアンテナシステム１０５−ｄのアンテナ照準１１１（図示せず）を指向させるように構成することができる。しかしながら、図２を参照して説明した例２００とは異なり、例５００のアンテナシステム１０５−ｄのアンテナ位置決め装置１１５は、（例えば、偏心傾斜位置機構３０１を作動させることによって）傾斜角を選択するように構成することができ、その結果、位置決め軸（例えば、第１の位置決め軸３４１、方位角軸）は、直上を指向されない。言い替えると、経路２０５−ｄに少なくとも部分的に基づいて、アンテナシステム１０５−ｄは、位置決め軸が経路２０５−ｄと一致しないように位置決め軸（例えば、方位軸）を配向させることができる。例えば、主に南北方向に沿った目標装置１５０の軌道経路２０５をサポートするために、アンテナシステム１０５−ｄは、南北方向に沿っても配向される軸３０６を含むことができる。ただし、様々な他の例では、アンテナシステム１０５の軸３０６は、他の方向に配向されてもよく、その方向は、経路２０５の主な方向に沿って整列するように選択してもよい。
【００７８】
アンテナシステム１０５−ｄの軸３０６が南北に整列されていれば、点５０５−ａ−１及び５０５−２は、特定の傾斜構成の位置決め軸が経路２０５−ｂに対応する仰角と交差し得る位置を示すことができる。例えば、アンテナシステム１０５−ｄの位置決め軸は、アンテナシステム１０５−ｄの位置から発することができ、所与の構成の場合、点５０５−ａ−１若しくは点５０５−ａ−２は、時間ｔＯにおいて目標装置１５０−ｄと一致する水平基準面と位置決め軸との交点を示してもよいし、又は点５０５−ａ−１若しくは点５０５−ａ−２は、時間ｔＯにおいて目標装置１５０−ｄと同じ仰角を有する球状基準面と位置決め軸との交点を示してもよい。
【００７９】
図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明したアンテナシステム１０５−ｃの例を参照すると、点５０５−ａ−１は、図４Ａの構成４００−ａに従って（例えば、負の傾斜角−θＴに従って）、第１の位置決め軸３４１−ｂの交点に対応し、そこでは、中間構造体３１０−ｂの上部、したがって、位置決め軸３４１−ｂは、東の方向に向かって傾いている。更に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明したアンテナシステム１０５−ｃの例を参照すると、点５０５−ａ−２は、図４Ｂの構成４００−ｂに従って（例えば、正の傾斜角θＴに従って）、第１の位置決め軸３４１−ｂの交点に対応し、そこでは、中間構造体３１０−ｂの上部、したがって、位置決め軸３４１−ｂは、西の方向に向かって傾いている。したがって、アンテナシステム１０５−ｃの例を参照すると、構成４００−ａ又は構成４００−ｂを、経路２０５−ｂに少なくとも部分的に基づいて、アンテナシステム１０５−ｃによって選択することができ、これにより、経路２０５−ｂと一致している第１の位置決め軸３４１−ｂに関連付けられる不利な性能特性を回避することをサポートすることができる。
【００８０】
例５００の場合、時間の経過と共に目標装置１５０−ｄを追跡するためのアンテナ照準１１１の仰角は、仰角グラフ５１０によって示され、時間の経過と共に目標装置１５０−ｄを追跡するためのアンテナ照準１１１の方位角は、方位角グラフ５２０によって示される。仰角グラフ５１０及び方位角グラフ５２０は、目標装置１５０−ｄが直上を通過するときの時間に対応する時間ｔＯを基準にして角度を示す。
【００８１】
例２００を参照して説明した仰角グラフ２１０及び方位角グラフ２２０と比較すると、例５００によって示された傾斜した位置決め構成（例えば、構成４００−ａ又は構成４００−ｂ）の選択は、関連するアンテナポジショナ３４０の緩い性能要件に関連付けられる。例えば、例５００の最大仰角θＥ，ｍａｘ，２は、例２００の最大仰角θＥ，ｍａｘ，１よりも小さくてもよい（例えば、θＥ，ｍａｘ，２は、９０度未満であってもよく、９０度からθＴを引いた値に等しくてもよい）。例５００の方位角位置決めについては、経路２０５−ｄに沿って追跡することをサポートするために、時間ｔＯを、初期方位角θＡ，２ａから最終方位角θＡ，１ｂへの瞬間的な移行に関連付けなくてもよく、逆に、（例えば、時間ｔＯにおける有限なピーク方位角速度を有する）方位角の比較的平滑な移行に関連付けることができる。更に、例５００の方位角θＡ，２ａ〜θＡ，２ｂの範囲は、例２００の方位角θＡ，１ａの範囲よりも小さくてもよい（例えば、方位角θＡ，２ａ〜θＡ，２ｂの範囲は、１８０度未満であってもよい）。更に、例２００とは対照的に、例５００の時間ｔＯは、アンテナシステム１０５−ｄの方位角軸か又は仰角軸のどちらかを中心とする無限大の指向加速度に関連付けられなくてもよい（例えば、ｔＯにおいて正の仰角速度から負の仰角速度への瞬間的な移行を必要とせず、ｔＯにおいて一方の方位角位置から別の方位角位置への瞬間的な移行を必要としない）。
【００８２】
したがって、本開示の様々な例によれば、偏心傾斜位置機構３０１を含む例５００のアンテナシステム１０５−ｄ（例えば、アンテナ位置決め装置１１５）は、目標装置１５０−ｄが経路２０５−ｄに従うときに、仰角グラフ２１０及び方位角グラフ２２０によって示された不利な条件を回避することができ、これにより、アンテナシステム１０５−ｄの能力を向上させて目標装置１５０−ｄとの通信リンク１３０を維持することができる。
【００８３】
アンテナシステム１０５（例えば、アンテナシステム１０５に関連付けられたコントローラ、アンテナシステム１０５と通信するゲートウェイシステムのコントローラ）は、様々な動作、計算、又は決定を実行して、予測経路に関連付けられた条件に基づいて、アンテナシステム１０５のための特定の傾斜構成（例えば、アンテナシステム１０５−ｃの関連における構成４００−ａ又は構成４００−ｂ）を選択することをサポートすることができる。いくつかの例では、そのような選択は、予測経路２０５が軸３０６ａのどちらの側を通過するかに少なくとも部分的に基づいてもよい。点５０５−ａ−１に関連付けられた構成は、例えば、経路２０５がアンテナシステム１０５−ｄの西にあるときはいつでも選択することができ、いくつかの例では、点５０５−ａ−１に関連付けられた構成は、１８０度から３６０度までの角度範囲内で追跡する方位角に関連付けられる。点５０５−ａ−２に関連付けられた構成は、例えば、経路２０５がアンテナシステム１０５−ｄの東にあるときはいつでも選択することができ、いくつかの例では、点５０５−ａ−１に関連付けられた構成は、０度から１８０度までの角度範囲内で追跡する方位角に関連付けられる。点５０５−ａ−１か又は５０５−ａ−２かのどちらかに関連付けられた構成は、直上の経路２０５の場合に使用してもよいが、様々な例では、１つの構成若しくは別の構成を直上の通過に割り当ててもよく、又はコントローラは、直上の通過を検出することに基づき、特定の構成を維持する（例えば、構成を変更することを控え、ベース構造体３０５に対する中間構造体３１０の角度回転を維持する）ことを決定してもよい。
【００８４】
追加的に又は択一的に、各傾斜構成間の選択は、最大仰角θＥ、方位角θＡの変化の速度、第１の位置決め軸３４１若しくは第２の位置決め軸３４２のうちの一方若しくは両方の周りの角加速度、第１の位置決め軸３４１と予測経路に沿った方向との間の分離、又は１つ若しくは複数の傾斜構成における経路２０５に沿って追跡することに関連付けられた何らかの他の特性のうちの１つ若しくは複数に少なくとも部分的に基づき、これらは、現在の傾斜構成と新たな傾斜構成との間の比較を含む。例えば、アンテナシステム１０５に関連付けられたコントローラは、アンテナシステム１０５の一組の傾斜構成のそれぞれにおいてそのような計算を実行することができ、現在の傾斜構成における特定の計算が閾値を超えない限り（この閾値は、例えば、第１の位置決め軸３４１と経路２０５との間の閾値偏差以内にあり、仰角ポジショナの閾値仰角又は動作範囲の外にある）、アンテナシステム１０５に命令して傾斜角を維持することができる。
【００８５】
アンテナポジショナ３４０の能力に基づく選択の例では、各傾斜構成間の選択は、アンテナポジショナ３４０の仰角能力（例えば、位置決め軸３４２を中心とする角度範囲）に少なくとも部分的に基づく。例えば、アンテナポジショナ３４０が中間構造体３１０に対して０〜９０度の範囲の仰角制御に関連付けられている場合、地上アンテナシステム１０５は、点５０５−ａ−１に関連付けられた傾斜構成で動作するときに、西の地平線近くにある目標装置１５０を追跡することができない場合がある（例えば、目標装置１５０が、関連するアンテナポジショナ３４０によってサポートされる最小仰角未満であるため）。したがって、いくつかの状況下では、経路２０５がアンテナシステム１０５−ｄの西側から特に遠い場合、点５０５−ａ−２に関連付けられた傾斜構成は、経路２０５がアンテナシステム１０５−ｄの西側にあるにもかかわらず、選択することができる。言い替えると、いくつかの例では、１つの傾斜構成又は別の傾斜構成は、経路２０５が軸３０６の周りの１つ又は複数の角度範囲の中でどこに配置されるかに少なくとも部分的に基づいて選択してもよく、これは、位置決め軸３４２の周りの角度範囲（例えば、ポジショナ能力）を考慮又は補償してもよい。
【００８６】
追加的に又は択一的に、アンテナポジショナ３４０は、偏心傾斜位置機構３０１の態様を補償するように設計又は構成してもよい。例えば、±７度の傾斜で（例えば、軸３０６の周りの）傾斜構成に関連付けられた地上アンテナシステム１０５は、−７度以下と８３度以上との間に（例えば、位置決め軸３４２の周りの）中間構造体３１０−ａに対する範囲を有する仰角ポジショナ（例えば、アンテナポジショナ３４０の）を使って構成することができ、その仰角ポジショナは、一組の傾斜構成のうちのそれぞれにおいてアンテナポジショナ３４０の拡張された追跡範囲をサポートすることができる。
【００８７】
図６Ａ及び図６Ｂは、本開示の様々な態様に基づく、アンテナシステム１０５−ｅの例を示す。アンテナシステム１０５−ｅは、アンテナ照準１１１−ｅを有するアンテナ１１０−ｅ、及びアンテナ照準１１１−ｅを（例えば、目標装置１５０に向けて）配向させるように構成されたアンテナ位置決め装置１１５−ｅを含む。
【００８８】
アンテナシステム１０５−ｅの例では、アンテナ位置決め装置１１５−ｅは、２の回転自由度に関して（例えば、第１の位置決め軸３４１−ｃ及び第２の位置決め軸３４２−ｃを中心として）アンテナ照準１１１−ｅを配向させるように構成されたアンテナポジショナ３４０−ｃ（例えば、位置決めシステム、追跡システム）を含む。いくつかの例では、第１の位置決め軸３４１−ｃは、方位角位置決め軸として説明してもよく、第２の位置決め軸３４２−ｃは、仰角位置決め軸として説明してもよいが、説明される技術に応じて、他の命名法及び構成が可能である。いくつかの例では、アンテナポジショナ３４０−ｃは、仰角ポジショナ６４０、及び仰角ポジショナ６４０と中間構造体３１０−ｃとの間の方位角ポジショナ６３０を含む（例えば、仰角−方位角構成で）。いくつかの例では、アンテナポジショナ３４０−ｃは、アンテナ照準１１１−ｅに対して平行である軸（例えば、第３の回転自由度）を中心としてアンテナ１１０−ｅ（例えば、アンテナ１１０−ｅの放射要素又は受信要素）を回転させて、垂直偏波、水平偏波、又は他の信号偏波に従ってアンテナを整列させるように構成してもよい。
【００８９】
アンテナシステム１０５−ｅの例では、アンテナ位置決め装置１１５−ｅはまた、偏心傾斜位置機構３０１−ｃ（例えば、アクチュエータ、傾斜アクチュエータ）の実施例も含む。例えば、アンテナシステム１０５−ｅ（例えば、アンテナ位置決め装置１１５−ｅ）は、ベース構造体３０５−ｃ及び中間構造体３１０−ｃを含み、そこでは、中間構造体３１０−ｃは、軸３０６−ｃを中心としてベース構造体３０５−ｃに回転可能に結合されている。回転可能な結合により、ベース構造体３０５−ｃと中間構造体３１０−ｃとの間の回転自由度を提供する。様々な例では、軸３０６−ｃは、水平であっても、又は水平でなくてもよい。
【００９０】
偏心傾斜位置機構３０１−ｃはまた、軸３２１−ｃを中心としてベース構造体に回転可能に結合されている回転要素３２０−ｃも含む。様々な例では、軸３２１−ｃは、水平であっても、又は水平でなくてもよく、軸３２１−ｃは、軸３０６−ｃに対して平行であってもよく、又は軸３０６−ｃに対して平行でなくてもよい。回転要素３２０−ｃは、軸３２１−ｃからオフセットされた距離において偏心要素３２５−ｃを含み、その偏心要素は、アンテナシステム１０５−ｅでは、連結器３３０−ｃの第１の端部に取り付けられた結合部である。連結器３３０−ｃの第２の端部は、適合性要素４２０−ｂに取り付けられ、その適合性要素は、偏心傾斜位置機構３０１−ｃの例では、軸３０６−ｃからオフセットされた結合位置３３１−ｃにおいて中間構造体３１０−ｃに固定して結合されている梁ばねであってもよい。言い替えると、連結器３３０−ｃは、軸３０６−ｃからオフセットされた位置において中間構造体３１０−ｃに結合されている（例えば、連結器３３０−ｂ及び適合性要素４２０−ｂを介して、間接的に）偏心要素３２５−ｃを支持する実施例を示す。
【００９１】
アンテナシステム１０５−ｅの例では、駆動要素６１０は、旋回駆動装置として示され、その旋回駆動装置は、モータにより駆動されるウォームギヤを含み、そのモータは、ウォームギヤの軸に垂直なギヤを回転させる（例えば、その軸は、回転要素３２０−ｃに結合されている）。旋回駆動装置は、回転要素３２０−ｃの制御される回転を支持するために使用されるギヤボックス又はギヤモータの一例である。旋回駆動装置は、本開示の偏心傾斜位置機構３０１において特定の利点を有する。例えば、本開示のシステム内の旋回駆動装置は、６０対１〜８０対１のギヤ比をサポートすることができ、これは、逆方向の駆動に適切に抵抗することができる。したがって、旋回駆動装置は、より低コストのギヤモータ及び駆動装置重量をサポートすることができる。更に、比較的小さい移動範囲、及びほぼゼロバックラッシュでは、結果として得られるより高い比率により、より低いコストに向けた単一の駆動動作をサポートすることができる（例えば、バックラッシュを補償するために複数のモータを必要とし得る他の技術と比較して）。更に、旋回駆動装置及びギヤモータは、相対的にコンパクトであり、全方位角運動（例えば、方位角における３６０度）及び全仰角運動（例えば、仰角における９０度）を妨害することがない。他のアクチュエータを使用しても傾斜運動駆動力を提供することができるが、そのような他のアクチュエータは、同じサイズの駆動力発生のために小型化することができない。
【００９２】
アンテナシステム１０５−ｅの例では、偏心傾斜位置機構３０１−ｃは、エンコーダ６２０を含み、そのエンコーダは、現在の傾斜位置（例えば、軸３０６−ｃを中心とする）を示す信号を提供することができ、その信号は、本明細書に記載されている様々な傾斜位置決め又は照準追跡動作のためのコントローラに提供される。エンコーダ６２０は、中間構造体３１０−ｃとベース構造体３０５−ｃとの間の相対的な角度配向を決定するための任意の好適なエンコーダであってもよく、そのエンコーダは、角度配向を直接測定することができ、又は角度配向を決定することができる別の好適な測定を行ってもよい。様々な例では、エンコーダ６２０は、磁気エンコーダ、光学エンコーダ、導電エンコーダ、レゾルバ、シンクロなどのいずれかであってもよい。偏心傾斜位置機構３０１は、傾斜位置（例えば、軸３０６−ｃを中心とする）を示すためのエンコーダ６２０を含んでもよいが、偏心傾斜位置機構３０１は、追加的に又は択一的に、回転要素３２０の角度位置（例えば、軸３２１を中心とする）の示度を提供するエンコーダを含み、その示度は、本明細書に記載されている様々な傾斜位置決め又は照準追跡動作のためのコントローラに提供される。
【００９３】
アンテナシステム１０５−ｅの例では、ベース構造体３０５−ｃと、軸３０６−ｃを中心とする中間構造体３１０−ｃとの間の相対的な回転又は角度は、ベース構造体３０５−ｃの接触点４０５−ｂ−１と、中間構造体３１０−ｃの対応する接触点４１０−ｂ−１との間の物理的な接触によって、第１の角度又は位置において制限される。更に、ベース構造体３０５−ｃと、軸３０６−ｂを中心とする中間構造体３１０−ｃとの間の相対的な回転又は角度は、ベース構造体３０５−ｃの接触点４０５−ｂ−２と、中間構造体３１０−ｃの対応する接触点４１０−ｂ−２との間の物理的な接触によって、第２の角度又は位置において制限される。いくつかの例では、中間構造体３１０−ｃを、能動的手段（例えば、駆動要素６１０を使用して）、受動的手段、又はこれらの組み合わせによって、接触点４０５−ｂ−１又は接触点４０５−ｂ−２のうちの一方に予荷重することができ、これにより、バックラッシュ（例えば、偏心傾斜位置機構３０１−ｃの）に関連付けられた指向誤差を低減又は解消することができる。いくつかの例では、接触点４０５−ｂ又は４１０−ｂを設けることにより、傾斜位置決めの再現性を向上させることができ、したがって、ベース構造体３０５−ｃに対する中間構造体３１０−ｃの回転を再現可能な位置に支持することによって、アンテナ照準１１１−ｅの追跡精度を向上させることができる。
【００９４】
偏心傾斜位置機構３０１−ｃの例では、適合性要素４２０−ｂは、軸３２１−ｃを中心とする回転要素３２０−ｃの角度変位に少なくとも部分的に基づく屈曲予荷重を蓄積するように構成することができる。例えば、図６Ｂの図の中で（例えば、駆動要素６１０を駆動することによって）時計回りの方向に回転要素３２０−ｃを回転させると、連結器３３０−ｃは、結合位置６０５を上向きに押圧することができ、その結合位置は、それに応じて結合位置３３１−ｂを上向きに押圧することができ、それによって、中間構造体３１０−ｃ（例えば、接触点４１０−ｂ−１）がベース構造体３０５−ｃの接触点４０５−ｂ−１に接触するまで、軸３０６−ｃを中心として中間構造体３１０−ｃを回転させることができる。中間構造体３１０−ｃは、偏心要素３２５−ｂが軸３２１−ｃに垂直に（例えば、正に上方に）整列する前に接触点４０５−ｂ−１に到達することができ、更に回転要素３２０−ｃがそのような整列に回転すると、適合性要素４２０−ｂを屈曲させることができる（例えば、結合位置３３１−ｃが接触点４１０−ｂ−１と接触点４０５−ｂ−１との間の接触に対応する位置を維持する間、結合位置６０５の上向き運動に起因して）。したがって、接触点４０５−ｂ−１及び接触点４１０−ａ−１が物理的に接触するよう駆動される構成では、適合性要素４２０−ｂは、駆動された接触に応じて第１の屈曲予荷重を蓄積することができる（例えば、偏心要素３２５−ｃが軸３２１−ｃを中心として垂直方向に整列する構成に対応する）。
【００９５】
別の例では、図６Ｂの図の中で（例えば、駆動要素６１０を駆動することによって）反時計回りの方向に回転要素３２０−ｃを回転させると、連結器３３０−ｃは、結合位置６０５を下向きに引張することができ、その結合位置は、それに応じて結合位置３３１−ｂを下向きに引張することができ、それによって、中間構造体３１０−ｃ（例えば、接触点４１０−ｂ−２）がベース構造体３０５−ｃの接触点４０５−ｂ−２に接触するまで、軸３０６−ｃを中心として中間構造体３１０−ｃを回転させることができる。中間構造体３１０−ｃは、偏心要素３２５−ｃが軸３２１−ｃに垂直に（例えば、正に下方に）整列する前に接触点４０５−ｂ−２に到達することができ、更に回転要素３２０−ｃがそのような整列に回転すると、適合性要素４２０−ｂを屈曲させることができる（例えば、結合位置３３１−ｃが接触点４１０−ｂ−２と接触点４０５−ｂ−２との間の接触に対応する位置を維持する間、結合位置６０５の下向き運動に起因して）。したがって、接触点４０５−ｂ−２及び接触点４１０−ａ−２が物理的に接触するよう駆動される構成では、適合性要素４２０−ｂは、（例えば、偏心要素３２５−ｃが軸３２１−ｃを中心として垂直方向に整列する構成に対応する）駆動された接触に応じて第２の屈曲予荷重を蓄積することができる。第２の屈曲予荷重は、第１の屈曲予荷重と比較して、負又は反対の屈曲と見なすことができる。
【００９６】
様々な例では、適合性要素４２０−ｂに予荷重を蓄積することにより、アンテナ位置決め装置１１５−ｅの様々な構成要素におけるバックラッシュの影響を低減することができる。例えば、構成要素間の緩い物理的な接触（例えば、「遊び」）が、軸３０６−ｃ（例えば、ベース構造体３０５−ｃと中間構造体３１０−ｃとの間の直接結合）、軸３２１−ｃ（例えば、回転要素３２０−ｃとベース構造体３０５−ｃとの間の直接結合）、偏心要素３２５−ｃ（例えば、偏心要素３２５−ｃと回転要素３２０−ｃとの間の直接結合、偏心要素３２５−ｃと連結器３３０−ｃとの間の直接結合）、結合位置６０５（例えば、連結器３３０−ｃと適合性要素４２０−ｂとの間の直接結合）、又は結合位置３３１−ｃ（例えば、適合性要素４２０−ｂと中間構造体３１０−ｃとの間の直接結合）のうちの任意の１つ又は複数において存在してもよい。
【００９７】
適合性要素４２０−ｂに予荷重を蓄積することによって、構成要素間の物理的な接触は、特定の位置を付勢又は負荷することができ、その結果、そのような構成要素は、自由に動くことができず、又は少なくとも何らかの負荷、力、若しくは他のトグリング運動に抵抗することができる。例えば、そのような予荷重は、アンテナシステム１０５−ｅで起こりがちな運用上の風のあおりを受けて、偏心傾斜位置機構３０１−ｃの構成要素間のトグリングを防止することができる。したがって、適合性要素４２０−ｂに予荷重を蓄積することによって、中間構造体３１０−ｃとベース構造体３０５−ｃとの間の相対運動を、低減又は解消することができ（例えば、そのような予荷重が蓄積される動作点において）、これにより、位置決めシステム３４０−ｃのために設けられたより安定したプラットフォーム（例えば、より安定した中間構造体３１０−ｃの位置）に起因して、アンテナ照準１１１−ｅの指向精度を向上させることができる。そのようなシステムは、様々な構成要素におけるバックラッシュにそれほど脆弱ではないため、そのような配置は、様々な接続点において、公差の小さいベアリング、カップリング、又はブッシングなどの、簡易化した又はより低コストの構成要素の使用を可能にする。
【００９８】
アンテナシステム１０５−ｅの駆動要素６１０は、旋回駆動装置として示されているが、様々な他のタイプの駆動要素６１０を使用して、傾斜位置決めのための本開示の技術をサポートすることができ、その技術は、物理的な停止具（例えば、接触点４０５、接触点４１０）と組み合わせて使用してもよい。更に、そのような他のタイプの駆動要素６１０は、予荷重を蓄積するための様々なタイプの適合性要素４２０と組み合わせて使用することができ、バックラッシュの影響を軽減し、アンテナ照準１１１を指向又は位置決めするための精度を向上させることができる。
【００９９】
図７は、本開示の様々な態様に基づく、アンテナポジショナ３４０−ｄ及び偏心傾斜位置機構３０１−ｄを採用するアンテナシステム１０５−ｆの図を示す。アンテナポジショナ３４０−ｄは、（例えば、中間構造体３１０−ｄに対して）第１の位置決め軸３４１−ｄ及び第２の位置決め軸３４２−ｄを中心とするアンテナ照準１１１（図示せず）の位置決めを提供することができる。偏心傾斜位置機構３０１−ｄは、軸３０６−ｄを中心としてベース構造体３０５−ｄに対する中間構造体３１０−ｄ、及びしたがってアンテナポジショナ３４０−ｄを回転させるように構成することができる。
【０１００】
偏心傾斜位置機構３０１−ｄは、ベース構造体３０５−ｄと中間構造体３１０−ｄとの間の相対的な回転又は角度が、中間構造体３１０−ｄのスロット７１０に係合されている偏心要素３２５−ｄ（例えば、ピン）を用いて回転要素３２０を作動させる（例えば、軸３２１−ｄを中心として回転要素３２０−ｃを回転させる）ことによって制御、設定、又は維持される例を示す。言い替えると、偏心傾斜位置機構３０１−ｄは、軸３０６−ｄからオフセットされた位置において中間構造体３１０−ｄに（例えば、スロット７１０を介して直接）結合されている偏心要素３２５−ｄを支持する実施例を示す。いくつかの例では、そのような作動は、駆動要素６１０−ｂ（例えば、旋回駆動装置）を使用して、回転要素３２０−ｃを回転させることを含んでもよく、その結果、偏心要素３２５−ｄが特定の位置に存在するようになる（例えば、その結果、偏心要素３２５−ｄは、軸３２１−ｄに垂直方向に整列するか、又はほぼ垂直方向に整列するようになる）。いくつかの例では、そのような実施形態を使用して、傾斜ポジショナから連結器３３０を省略することができる。
【０１０１】
接触点４０５、接触点４１０、又は適合性要素４２０は、アンテナシステム１０５−ｆには示されていないが、スロット７１０に係合された偏心要素３２５−ｄ（例えば、ピン）を含む偏心傾斜位置機構３０１は、本明細書に記載されている技術に従って、接触点４０５、接触点４１０、又は適合性要素４２０のうちの１つ又は複数を含むことができる（例えば、図４Ａ及び図４Ｂの図のアンテナシステム１０５−ｃを参照して説明されているように）。
【０１０２】
図８は、本開示の様々な態様に基づく、アンテナ位置決め装置１１５のための制御システム８１０を例示するブロック図８００を示す。制御システム８１０は、図１〜図６を参照して説明した傾斜ポジショナ（例えば、偏心傾斜位置機構３０１）又はアンテナ照準ポジショナ（例えば、アンテナポジショナ３４０）のうちの一方又は両方を制御するように構成することができる。例えば、制御システム８１０は、傾斜軸を中心とした（例えば、目標装置１５０の予測又は将来の経路又は位置に基づく、軸３０６を中心とした）中間構造体３１０又はアンテナポジショナ３４０の整列を制御するための傾斜位置コントローラ８３０と、２以上の回転自由度に関して（例えば、目標装置１５０の現在位置に基づく、第１の位置決め軸３４１又は第２の位置決め軸３４２を中心とした）アンテナ照準１１１を位置決めすることによって、目標装置１５０を能動的に追跡するための目標装置追跡コントローラ８４０と、を含むことができる。制御システム８１０は、設置又は始動後に初期位置（例えば、初期傾斜位置、初期照準整列）を設定し、目標装置１５０の種々の予測された若しくは現在の目標経路（例えば、経路２５０）あるいは位置を補正し、新たな目標装置１５０若しくは目標経路２０５に向けてアンテナ照準１１１を位置決めするように、又は任意の他の制御コマンドに応答するように構成することができる。
【０１０３】
制御システム８１０は、アンテナ位置決め装置１１５の様々な状態を規定若しくはモニタリングし、又はアンテナ位置決め装置１１５の他の高水準の機能を提供するための位置決め軸コントローラ８２０を含むことができる。アンテナ位置決め装置１１５の状態は、初期化状態、動作状態、又は故障状態を含むことができ、位置決め軸コントローラ８２０は、経路検出構成要素８５０から受信した予めプログラムされたコマンド若しくは信号、傾斜位置コントローラ８３０、目標装置追跡コントローラ８４０、又は位置検出器、エンコーダ、センサ、リレー、ユーザコマンド、若しくは任意の他の制御信号などの、制御システム８１０の外側からの信号に応答して、各状態間を変更するか又は特定の状態を維持することができる。いくつかの例では、位置決め軸コントローラ８２０は、異なるモードに従って動作を管理することができ、それらのモードは、例えば、再位置決めモード、傾斜モード、若しくは再教育モードに対応する第１のモード（例えば、中間構造体３１０又はアンテナポジショナ３４０を、ベース構造体３０５に対して１つの角度位置から別の角度位置に傾斜させるとき、目標装置１５０を能動的には追跡しないとき、通信リンク１３０が目標装置１５０に対して確立されていないとき）、又は追跡モード若しくは追跡通過に対応する第２のモード（例えば、目標装置１５０の位置を追跡して通信リンク１３０を介した能動的通信をサポートするとき）である。位置決め軸コントローラ８２０はまた、経路検出構成要素８５０から受信した予めプログラムされたコマンド若しくは信号、傾斜位置コントローラ８３０、目標装置追跡コントローラ８４０、又は位置検出器若しくはエンコーダ、リゾルバ、シンクロ、センサ、リレー、入力装置（例えば、ユーザコマンド又は自動式制御コマンド）、若しくは他の制御システムなどの、制御システム８１０の外側の構成要素からの信号に応答して、傾斜位置コントローラ８３０又は目標装置追跡コントローラ８４０に配信される様々な制御信号も生成することができる。
【０１０４】
位置決め軸コントローラ８２０は、目標装置１５０の予測経路２０５、目標装置１５０の現在位置、現在の傾斜位置、アンテナ照準の現在の整列、及びコマンド若しくは信号を傾斜位置コントローラ８３０若しくは目標装置追跡コントローラ８４０に提供するための他のものに関連する信号又はコマンドを受信することができる。例えば、位置決め軸コントローラ８２０は、中間構造体３１０又はアンテナポジショナ３４０を特定の角度配向（例えば、傾斜角）に回転させるための傾斜位置コントローラ８３０にコマンドを提供することができ、次いで角度配向（例えば、位置決め軸コントローラ８２０、制御システム８１０、又は関連するアンテナシステム１０５の第１のモードの作動）を維持することができる。中間構造体３１０又はアンテナポジショナ３４０が（例えば、傾斜位置コントローラ８３０によって）一定の角度配向に維持されている間、位置決め軸コントローラ８２０は、コマンドを目標装置追跡コントローラ８４０に提供してアンテナポジショナ３４０を作動させ、選択されたアンテナ位置決めを提供することができる（例えば、目標装置１５０を能動的に追跡するために）。
【０１０５】
様々な例では、位置決め軸コントローラ８２０により提供される制御（例えば、傾斜位置コントローラ８３０又は目標装置追跡コントローラ８４０に提供される動作モード、コマンド、又はパラメータの選択）は、関連するアンテナシステム１０５の様々な条件、特性、又は能力に基づいてもよい。例えば、制御の様々な態様は、アンテナポジショナ３４０の方位角能力、アンテナポジショナ３４０の仰角能力、若しくはそれらの組み合わせに基づいてもよく、又は別の方法で応答してもよい。いくつかの例では、制御の様々な態様は、位置決めシステムの角度自由度の位置決め軸（例えば、第１の位置決め軸３４１、第２の位置決め軸３４２）と、目標装置１５０の予測経路２０５（例えば、軸３０６か、又は第１の位置決め軸３４１の方向と、閾値を満たすか若しくは閾値未満である予測経路２０５との間の第２の位置決め軸３４２か、を中心とする角度）との間の角度偏差に基づいてもよく、又は別の方法で応答してもよい。いくつかの例では、制御の様々な態様は、目標装置１５０の予測経路２０５に沿って目標装置１５０を追跡することに関連付けられている（例えば、追跡のために必要とされる）位置決めシステム３４０の予測角速度（例えば、閾値を満たすか又は閾値を超える方位角若しくは仰角の速度若しくは加速度）に基づいてもよく、又は別の方法で応答してもよい。いくつかの例では、制御の様々な態様は、目標装置１５０の予測経路２０５に沿って目標装置１５０を追跡することに関連付けられている（例えば、追跡のために必要とされる）アンテナポジショナ３４０の予測角度（例えば、閾値を満たすか又は閾値を超える仰角）に基づいてもよく、又は別の方法で応答してもよい。
【０１０６】
経路検出構成要素８５０は、目標装置の予測されたパッチを識別又は決定するように構成することができる。いくつかの例では、経路検出構成要素８５０は、軌道経路に対応する情報、又はアンテナシステム１０５に対する衛星の経路の経度又は他の方向若しくは位置、傾斜軸（例えば、軸３０６）、又は位置決め軸（例えば、第１の位置決め軸３４１）などの、衛星に関連付けられた情報を受信することができる。いくつかの例では、経路検出構成要素８５０は、時間の経過と共に目標装置１５０に関する位置情報を受信又は判定することができ、そのような情報から目標装置１５０の予測経路を計算することができる（例えば、推定によって）。そのような計算は、説明した傾斜ポジショナが、飛行機、地上車両、又は他のそのような目標装置１５０若しくはアンテナシステム１０５などの、所定の経路を持たない移動目標装置１５０又は移動アンテナシステム１０５に応答して、アンテナポジショナ３４０の１つ又は複数の軸を再配向させるために使用されるシナリオでは、有効であり得る。経路検出構成要素８５０は、様々な情報を位置決め軸コントローラ８２０に通過させることができ、そのコントローラは、そのような情報に基づいて様々な計算又は判定（例えば、傾斜ポジショナを保持するか又は作動させるかどうか）を行うことができる。
【０１０７】
傾斜位置コントローラ８３０は、目標装置１５０の予測経路２０５に少なくとも部分的に基づいて、傾斜アクチュエータ（例えば、偏心傾斜位置機構３０１）を制御するために構成することができる。いくつかの例では、そのようなアクチュエータは、ベース構造体３０５と、軸３０６を中心としてベース構造体３０５に回転可能に結合されている中間構造体３１０との間に結合することができる。いくつかの例では、この制御は、駆動要素６１０（例えば、旋回駆動装置、モータ、駆動トレイン）に電力を供給するか、又は別の方法で作動させることを含み、駆動要素は、回転要素３２０を回転させて、ベース構造体３０５と中間構造体３１０との間の角度を設定、変更、又は維持することができる。いくつかの例では、そのような作動は、中間構造体３１０とベース構造体３０５との間に物理的な接触が達成されるまで、中間構造体３１０の回転を含むか、又は別の方法でその回転を引き起こすことができる。いくつかの例では、そのような作動は、アクチュエータ（例えば、駆動要素間）と、ベース構造体３０５又は中間構造体（３１０）のうちの一方との間に適合性要素４２０の予荷重を含んでもよく、又は別の方法でその予荷重を引き起こすことができる。いくつかの例では、そのような作動は、離散的な角度位置の集合から選択されている特定の角度位置（例えば、図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明した構成４００−ａ又は４００−ｂのうちの一方に対応する傾斜角などの、２つの角度位置のうちの一方）に変更すること、又はその位置に保持することを含むことができる。
【０１０８】
いくつかの例では、傾斜位置コントローラ８３０は、予めプログラムされた命令、又は位置決め軸コントローラ８２０若しくは目標装置追跡コントローラ８４０からの他の信号、傾斜位置駆動要素からのフィードバック信号、又はエンコーダ信号若しくは任意の他の信号などの、制御システム８１０の外側から受信した他の命令若しくは信号に基づいて、傾斜位置駆動要素のための制御信号を生成することができる。傾斜位置コントローラ８３０は、傾斜ポジショナ（例えば、偏心傾斜位置機構３０１）のための移動の大きさ及び方向に関して、傾斜位置駆動要素にコマンド又は信号を配信することができる。傾斜位置駆動要素は、ベース構造体３０５に対する中間構造体３１０の選択された角度位置を提供するためのコマンド又は信号に従って、電力源からモータ又は他のアクチュエータのための駆動電流を生成するためのパワートランジスタを含むことができる。
【０１０９】
目標装置追跡コントローラ８４０は、アンテナ照準１１１用いて目標装置１５０を追跡するように構成することができ、これは、傾斜位置コントローラ８３０が中間構造体３１０とベース構造体３０５との間の相対角度を維持（例えば、保持）する間の追跡とすることができる。いくつかの例では、目標装置追跡コントローラ８４０は、中間構造体３１０に結合されている位置決めシステム（例えば、アンテナポジショナ３４０）を制御するように構成することができ、この位置決めシステムは、中間構造体３１０に対する少なくとも２の角度自由度に関してアンテナ照準１１１を配向させることが可能である。
【０１１０】
目標装置追跡コントローラ８４０は、位置決め軸コントローラ８２０若しくは傾斜位置コントローラ８３０からの予めプログラムされた命令、若しくはそれから受信した他の信号、１つ若しくは複数のアンテナポジショナ駆動要素からのフィードバック信号、又はエンコーダ信号若しくは任意の他の信号などの、制御システム８１０の外側から受信した他の命令若しくは信号に基づいて、１つ若しくは複数のアンテナポジショナ駆動要素のための制御信号を生成することができる。目標装置追跡コントローラ８４０は、アンテナ照準１１１の動きの大きさ及び方向に関して（例えば、アンテナポジショナ３４０を位置決めするために）、１つ又は複数のアンテナポジショナ駆動要素にコマンド又は信号を配信することができる。１つ又は複数のアンテナポジショナ駆動要素は、第１の位置決め軸３４１又は第２の位置決め軸３４２を中心とするアンテナ照準１１１の配向などの、選択された照準配向を提供するためのコマンド又は信号に従って、電力源から１つ若しくは複数のモータ又は他のアクチュエータのための駆動電流を生成するためのパワートランジスタを含むことができる。
【０１１１】
いくつかの例では、位置決め軸コントローラ８２０、経路検出構成要素８５０、傾斜位置コントローラ８３０、及び目標装置追跡コントローラ８４０は、別個の装置であってもよく、又は一体型の制御システム８１０のうちの別個の部分であってもよい。他の例では、位置決め軸コントローラ８２０、経路検出構成要素８５０、傾斜位置コントローラ８３０、及び目標装置追跡コントローラ８４０は、同じ構成要素又はモジュールに統合化されてもよい。
【０１１２】
いくつかの例では、制御システム８１０はまた、アンテナ信号フィードバック情報計測構成要素を含んでもよく、このアンテナ信号フィードバック情報計測構成要素は、信号強度、干渉、脱落データパケットなどを識別又は推定することを含む、様々な位置におけるアンテナ信号の特性を計測するように構成することができる。いくつかの例では、測定されたアンテナ信号フィードバック情報は、位置決め軸コントローラ８２０、又は制御システム８１０の内部若しくは外部にある別のコントローラプロセッサ（例えば、傾斜位置コントローラ８３０、目標装置追跡コントローラ８４０）に送信することができる。追加的に又は択一的に、測定された信号フィードバック情報は、アンテナ信号フィードバック情報計測構成要素で使用することができる。
【０１１３】
制御システム８１０は、位置決め軸コントローラ８２０、傾斜位置コントローラ８３０、目標装置追跡コントローラ８４０、及び経路検出構成要素８５０を含み、プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、状態機械、若しくは他のプログラマブルロジックデバイス、個別ゲート若しくはトランジスタロジック、個別ハードウェア構成要素、又は本明細書に記載されている機能を実行するように設計されたこれらの任意の組み合わせを使って実現又は実行することができる。プロセッサはまた、ＤＳＰ及びマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと併せた１つ若しくは複数のマイクロプロセッサ、又はそのような任意の他の構成などのコンピューティングデバイスの組み合わせとして実現してもよい。
【０１１４】
図９は、本開示の態様に基づく、偏心傾斜指向機構を有するアンテナ位置決めをサポートする方法９００を説明するフローチャートを示す。方法９００の動作は、本明細書に記載されているように、システム又はその構成要素によって実施することができる。例えば、方法９００の動作は、図１〜図８を参照して説明したように、アンテナ位置決め装置１１５によって実行することができる。いくつかの例では、システム（例えば、制御システム８１０）は、アンテナ位置決め装置１１５の機能要素を制御するための一組の命令を実行して、記載の機能を実行することができる。追加的に又は別の方法として、システムは、専用ハードウェアを使用して、記載された機能の態様を実行してもよい。
【０１１５】
９０５において、システムは、目標装置の予測経路を決定することができる。９０５の動作は、本明細書に記載された方法に従って実行することができる。いくつかの例では、９０５の動作の態様は、図８を参照して説明したように、経路検出構成要素８５０によって実行することができる。
【０１１６】
９１０において、システムは、目標装置の予測経路に基づいてアクチュエータを制御することができる。アクチュエータは、ベース構造体と、第１の軸を中心としてベース構造体に回転可能に結合された中間構造体との間に結合される。アクチュエータは、第２の軸を中心として回転するように構成された回転要素、並びに回転要素及び中間構造体に結合された偏心要素を含むことができる。いくつかの例では、アクチュエータを制御することにより、回転要素を回転させて、第１の軸を中心とするベース構造体と中間構造体との間の第１の角度を設定する。９１０の動作は、本明細書に記載された方法に従って実行することができる。いくつかの例では、９１０の動作の態様は、図８を参照して説明したように、傾斜位置コントローラ８３０によって実行することができる。
【０１１７】
９１５において、システムは、中間構造体に結合された位置決めシステムを使用して、第１の角度を維持しながら、アンテナ照準を用いて目標装置を追跡することができる。いくつかの例では、位置決めシステムは、中間構造体に対する少なくとも２つ角度自由度に関してアンテナ照準を配向させるように構成することができる。９１５の動作は、本明細書に記載された方法に従って実行することができる。いくつかの例では、９１５の動作の態様は、図８を参照して説明したように、目標装置追跡コントローラ８４０によって実行することができる。
【０１１８】
いくつかの例では、本明細書に説明した装置は、方法９００などの方法又は複数の方法を実行することができる。本装置は、目標装置の予測経路を決定し、目標装置の予測経路に基づいてアクチュエータを制御してベース構造体と、第１の軸を中心としてベース構造体に回転可能に結合されている中間構造体との間に第１の角度を設定し、そして中間構造体に結合された位置決めシステムを使用して、第１の角度を維持しながらアンテナ照準を用いて目標装置を追跡するための特徴、手段、又は命令（例えば、プロセッサにより実行可能である命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体）を含むことができる。いくつかの例では、アクチュエータは、ベース構造体の間に結合されており、そのアクチュエータは、第２の軸を中心として回転するように構成された回転要素、並びに回転要素及び中間構造体に結合された偏心要素を含むことができる。いくつかの例では、アクチュエータを制御することにより、回転要素を回転させる。いくつかの例では、位置決めシステムは、中間構造体に対する少なくとも２の角度自由度に関してアンテナ照準を配向させるように構成されている。
【０１１９】
方法９００及び本明細書に記載された装置のいくつかの例では、別の目標装置の第２の予測経路を決定することと、第２の目標装置の第２の予測経路に基づいてアクチュエータを制御することであって、その制御が、第１の軸を中心とするベース構造体と中間構造体との間の第１の角度を維持することと、位置決めシステムを使用して第１の角度を維持し続けながらアンテナ照準を用いて他の目標装置を追跡することと、のための動作、特徴、手段、又は命令を更に含むことができる。様々な例では、他の目標装置は、目標装置と同じであってもよく、又は目標装置と異なってもよい。
【０１２０】
方法９００及び本明細書に記載された装置のいくつかの例では、制御することには、第１の角度及び第２の角度からなる集合、又はいくつかの他の個別の角度の集合から第１の角度を選択するための動作、特徴、手段、又は命令が含まれる。
【０１２１】
方法９００及び本明細書に記載された装置のいくつかの例では、制御することは、位置決めシステムの方位角能力、位置決めシステムの仰角能力、又はこれらの組み合わせに基づいてもよい。
【０１２２】
方法９００及び本明細書に記載された装置のいくつかの例では、制御することは、少なくとも２の角度自由度のうちの一方の軸と、閾値を満たす目標装置の予測経路との間の角度偏差に基づいてもよい。
【０１２３】
方法９００及び本明細書に記載された装置のいくつかの例では、制御することは、閾値を満たす目標装置の予測経路に沿って目標装置を追跡することに関連付けられている位置決めシステムの予測角速度に基づいてもよい。
【０１２４】
方法９００及び本明細書に記載された装置のいくつかの例では、制御することは、閾値を満たす目標装置の予測経路に沿って目標装置を追跡することに関連付けられている位置決めシステムの予測仰角に基づいてもよい。
【０１２５】
方法９００及び本明細書に記載された装置のいくつかの例では、制御することは、中間構造体の接触点とベース構造体の接触点との間に物理的な接触が達成されるまで、回転要素を回転させるための動作、特徴、手段、又は命令を含んでもよい。
【０１２６】
方法９００及び本明細書に記載された装置のいくつかの例では、制御することは、中間構造体の接触点とベース構造体の接触点との間に物理的な接触が達成された後に、回転要素を回転させるための動作、特徴、手段、又は命令を含んでもよく、その場合、物理的な接触が達成された後の回転は、アクチュエータと、ベース構造体又は中間構造体のうちの一方との間の適合性要素を予荷重する。
【０１２７】
図１０は、本開示の態様に基づく、傾斜指向機構を用いて位置決めするアンテナをサポートする方法１０００を説明するフローチャートを示す。方法１０００の動作は、本明細書に記載されているように、システム又はその構成要素によって実施することができる。例えば、方法１０００の動作は、図１〜図８を参照して説明したように、アンテナ位置決め装置１１５によって実行することができる。いくつかの例では、システム（例えば、制御システム８１０）は、システムの機能要素を制御するための一組の命令を実行して、記載された機能を実行することができる。追加的に又は択一的に、システムは、専用ハードウェアを使用して、記載された機能の態様を実行することができる。
【０１２８】
１００５において、システムは、目標装置の予測経路を決定することができる。１００５の動作は、本明細書に記載された方法に従って実行することができる。いくつかの例では、１００５の動作の態様は、図８を参照して説明したように、経路検出構成要素８５０によって実行することができる。
【０１２９】
１０１０において、システムは、目標装置の予測経路に基づいて、アクチュエータを制御することができる。アクチュエータは、ベース構造体と、第１の軸を中心としてベース構造体に回転可能に結合されている中間構造体との間に結合される。いくつかの例では、アクチュエータを制御することにより、第１の軸を中心としたベース構造体と中間構造体との間の第１の角度を設定する。いくつかの例では、この制御は、中間構造体の接続点とベース構造体の接続点との間に物理的な接触が達成されるまでの作動を含む。いくつかの例では、この制御は、中間構造体の接続点とベース構造体の接続点との間に物理的な接触が達成された後の作動を更に含み、その作動により、アクチュエータと、ベース構造体又は中間構造体のうちの一方との間の適合性要素に予荷重を形成ないし蓄積することができる。１０１０の動作は、本明細書に記載された方法に従って実行することができる。いくつかの例では、１０１０の動作の態様は、図８を参照して説明したように、傾斜位置コントローラ８３０によって実行することができる。
【０１３０】
１０１５において、システムは、中間構造体に結合された位置決めシステムを使用して、第１の角度を維持しながら、アンテナ照準を用いて目標装置を追跡することができる。いくつかの例では、位置決めシステムは、中間構造体に対して少なくとも２の角度自由度に関してアンテナ照準を配向させるように構成することができる。１０１５の動作は、本明細書に記載された方法に従って実行することができる。いくつかの例では、１０１５の動作の態様は、図８を参照して説明したように、目標装置追跡コントローラ８４０によって実行することができる。
【０１３１】
１０２０において、システムは、第２の目標装置の第２の予測経路を決定することができる。１０２０の動作は、本明細書に記載された方法に従って実行することができる。いくつかの例では、１０２０の動作の態様は、図８を参照して説明したように、経路検出構成要素８５０によって実行することができる。
【０１３２】
１０２５において、システムは、第２の目標装置の第２の予測経路に基づいてアクチュエータを制御することができ、その場合、この制御は、第１の軸を中心としてベース構造体と中間構造体との間の第１の角度を維持する。いくつかの例では、この制御は、中間構造体の接続点とベース構造体の接続点との間の物理的な接触を維持することができる。いくつかの例では、この制御は、アクチュエータと、ベース構造体又は中間構造体のうちの一方との間の適合性要素の予荷重を維持することを更に含むことができる。１０２５の動作は、本明細書に記載された方法に従って実行することができる。いくつかの例では、１０２５の動作の態様は、図８を参照して説明したように、傾斜位置コントローラ８３０によって実行することができる。
【０１３３】
１０３０において、システムは、位置決めシステムを使用して、第１の角度を維持しながら、アンテナ照準を用いて第２の目標装置を追跡することができる。１０３０の動作は、本明細書に記載された方法に従って実行することができる。いくつかの例では、１０３０の動作の態様は、図８を参照して説明したように、目標装置追跡コントローラ８４０によって実行することができる。
【０１３４】
上述した方法は、可能である実施態様を説明していること、並びに動作及び工程は、再編成ないし修正され得ること、並びに他の実施態様が可能であることに留意されたい。更に、２つ以上の方法から組み合わされた態様であってもよい。
【０１３５】
したがって、方法９００及び１０００は、複数アセンブリアンテナポジショナを使用するシステムにおけるアンテナ位置決めを提供することができる。方法９００及び１０００は、典型的な実施態様を考察していること、及び方法９００又は１０００の動作は、他の実施態様が可能であるように再編成ないし修正され得ることに留意されたい。例えば、方法９００又は１０００のうちの２つ以上から組み合わされた態様であってもよい。
【０１３６】
添付図面と関連して上述された詳細な説明は、典型的な実施形態を記載しており、実施され得るか又は請求項の範囲内にある実施形態のみを必ずしも表していない。本明細書全体を通じて使用されている「例」という用語は、「実施例、事例、又は実例としての役割を果たすこと」を意味し、「好ましい」又は「他の実施形態よりも有利である」ことを意味しない。詳細な説明には、記載された技術の理解を提供する目的のための具体的な詳細内容が含まれる。しかしながら、これらの技術は、これらの具体的な詳細内容なしに実践することができる。いくつかの事例では、周知の構造体及び装置が、ブロック図の形式で示され、記載された実施形態の概念を曖昧にすることを回避している。
【０１３７】
前述の説明及び特許請求の範囲は、各要素又は各特徴を、共に「接続される」又は「結合される」ものとして意味し得る。本明細書で使用されるとき、特段の明示的な記載がない限り、「接続される」とは、１つの要素／特徴が別の要素／特徴に直接的又は間接的に接続されることを意味する。同様に、特段の明示的な記載がない限り、「結合される」とは、１つの要素／特徴が別の要素／特徴に直接的又は間接的に結合されることを意味する。
【０１３８】
本明細書で使用されるとき、特段の明示的な記載がない限り、「回転可能に結合される」とは、結合位置において物体間の位置的な制約を有し、かつ物体間の少なくとも１つの回転自由度を有する、物体間の結合を意味し、この場合、少なくとも１つの回転自由度は、結合位置を通過する少なくとも１つの軸を中心とする。例えば、物体は、ボールベアリング、ローラーベアリング、ジャーナルベアリング、ブッシング、球面ベアリング、玉継手等のうちのいずれかによって回転可能に結合されてもよい。物体が「回転可能に結合される」という説明は、その物体間の線形自由度を排除しない。例えば、回転可能に結合された物体は、円筒の軸を中心とする回転自由度、並びに円筒の軸に沿った線形自由度を提供する円筒形ジャーナルベアリングによって結合されてもよい。そのような例では、物体間の位置的な制約は、円筒の軸から半径方向に存在することになる。
【０１３９】
本明細書で使用されるとき、特段の明示的な記載がない限り、「固定して結合される」とは、物体間に線形自由度も回転自由度も有さない物体間の結合を指す。例えば、物体は、ねじ、ボルト、クランプ、磁石のうちのいずれか１つ又は複数によって、又は溶接、ろう付け、半田付け、にかわ付け、融着などのプロセスによって、固定して結合されてもよい。物体が「固定して結合される」という説明は、その物体間の移動を完全には排除しない。例えば、固定して結合される物体は、物体間のある程度の動きを可能にする結合位置において緩さ又は摩耗を有してもよい。更に、固定して結合される物体は、物体間の動きの程度を、物体内部又は物体間の適合性の結果として経験することができる。更に、固定して結合される２つの物体は、直接接触していなくてもよく、逆に２つの物体間で固定して結合される他の構成要素を有してもよい。
【０１４０】
したがって、各図に示された様々な概略図は、各要素及び各構成要素の例示的な配置を描いているが、介在する追加の要素、装置、特徴、又は構成要素は、実際の実施形態の中に存在してもよい（図示してある回路の機能性が不利に影響されないことを前提として）。
【０１４１】
情報及び信号は、様々な異なる技術及び技法のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体を通じて参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場若しくは磁性粒子、光場若しくは光学粒子、又はこれらの任意の組み合わせによって表すことができる。
【０１４２】
本明細書に記載された機能は、異なる材料、特徴、形状、サイズなどを使って様々な方法で実施され得る。他の例及び実施態様は、本開示及び添付の請求項の範囲内にある。また、機能を実施する特徴は、様々な位置において物理的に配置されてもよく、機能の一部が物理的に異なる配置において実施されるように分散されることも含む。また、特許請求の範囲も含めて本明細書で使用されるとき、項目の列挙（例えば、「のうちの少なくとも１つ」又は「のうちの１つ又は複数」などの熟語によって前置きされる項目の列挙）で使用されるときの「又は」は、離接的な列挙を示し、その結果、例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」とは、Ａ若しくはＢ若しくはＣ、又はＡＢ若しくはＡＣ若しくはＢＣ、又はＡＢＣ（すなわち、ＡかつＢかつＣ）を意味する。
【０１４３】
本開示の以前の説明は、当業者が本開示を作製又は使用することができるように提供されている。本開示に対する様々な修正が、当業者にとって容易に明らかであり、本明細書に定義された包括的な原理が、本開示の範囲から逸脱することなく他のバリエーションに適用することができる。したがって、本開示は、本明細書に記載された例及び設計に限定されるべきではなく、本明細書に開示された原理及び新規の特徴に合致する最も広い範囲に与えられるべきものである。
【図１】
2021516007.tif 000003
【図２】
2021516007.tif 000004
【図３Ａ】
2021516007.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
2021516007.tif 000009
【図６Ａ】
2021516007.tif 000010
【図６Ｂ】
2021516007.tif 000011
【図７】
2021516007.tif 000012
【図８】
2021516007.tif 000013
【図９】
2021516007.tif 000014
【図１０】
2021516007.tif 000015
【国際調査報告】
2021516007.tif 000016
2021516007.tif 000017