(57)【要約】【課題】従来の衛星補足追尾システムでは地震等によりアンテナが傾斜した場合、アンテナの方位とアンテナ傾斜の方向の関係によっては偏波のずれが大きく、交差偏波識別度が低下してしまう。この場合手動で偏波調整を行わなくてはならないという問題があった。【解決手段】地震等の災害でアンテナが大きく傾斜し、ビーコン受信レベルが自動追尾不可能なレベルまで低下すると、アンテナ制御装置２内部の偏波補正角計算処理部２５は２軸傾斜計１４からの傾斜角度と角度検出器１１からのアンテナ方位角度を用いて偏波面の補正角度を求め、偏波角記憶部２６に記憶してあるアンテナ傾斜前の偏波角と前記補正角度を加算して補正指令角度を算出する。算出した補正指令角度を偏波駆動部１５に送り、制御することで偏波面のずれを補正することが出来る。その後アンテナを衛星方向に指向させる。【選択図】  図１
2005020638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星からのビーコン波の受信レベル信号により前記衛星を捕捉してアンテナを制御する衛星捕捉システムにおいて、前記アンテナのアンテナ角度（方位角、仰角）を検出する角度検出部と、前記アンテナの傾斜角を検出する２軸傾斜計と、衛星捕捉時の前記アンテナ角度及び前記アンテナの偏波角のそれぞれをアンテナ傾斜角０度の座標系に変換する座標変換処理部と、前記変換されたアンテナ角度を記憶する衛星捕捉位置記憶部と、前記変換されたアンテナ偏波角を記憶する偏波角記憶部とを備え、かつ前記アンテナが傾斜して前記受信レベル信号が前記アンテナ制御不能なレベルに低下した際に、前記アンテナ角度と前記アンテナ傾斜角と前記偏波角記憶部に記憶されている前記変換されたアンテナ偏波角とから偏波補正角度を算出して前記アンテナの偏波角を制御する偏波補正角計算処理部と、前記衛星捕捉位置記憶部に記憶されている前記変換されたアンテナ角度を前記アンテナ傾斜角度で座標変換を行ってアンテナ補正角度を算出して前記アンテナ角度を制御する駆動方向決定部とを有することを特徴とする衛星捕捉システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は衛星補足追尾システムに関し、特にアンテナ傾斜による偏波のずれを自動調整することが出来る衛星補足追尾システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の衛星補足追尾システムの一例を図２に示す。図２において、角度検出器１１１はアンテナの方位角（Ａｚｉｍｕｔｈ）と仰角（Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）を検出する。追尾受信機１２は衛星のビーコン波を検波し、受信レベルをアンテナ制御装置２に伝える。アンテナ制御装置２は角度検出器１１からのアンテナ角度情報と追尾受信機１２からの受信レベルを受け、アンテナの駆動方向を決定する。モータ制御装置３はアンテナ制御装置２からの駆動指令を受け、駆動モータ１３を駆動する。２軸傾斜計１４はアンテナの傾斜角を検出する。衛星捕捉位置記憶部２４には、衛星捕捉判定部２２で捕捉が判定される度に衛星捕捉時のアンテナ角度が座標変換処理部２３でアンテナ傾斜角０度の座標系に変換されて記憶される。
【０００３】
次に上記従来の衛星捕捉追尾システムの動作の説明を行う。手動又はプログラム追尾方式で駆動する場合、アンテナ制御装置２は角度検出器１１からのアンテナ角度情報を確認しながらアンテナを所望する角度まで駆動する。
【０００４】
ビーコン波を利用する自動追尾方式の場合は、追尾受信機１２が衛星のビーコン波を捕捉していれば、追尾受信機１２からの受信レベルを監視しながら受信レベルの高くなる方向にアンテナを駆動することにより衛星の追尾を行う。ここで地震等の災害でアンテナが大きく傾斜し、ビーコン受信レベルが自動追尾不可能なレベルまで低下すると、アンテナ制御装置２内の座標変換処理部２３は衛星捕捉位置記憶部２４に記憶されている衛星位置情報を、２軸傾斜計１４からの傾斜角度で座標変換し、傾斜座標系の指令角として駆動方向決定部２１に伝える。駆動方向決定部２１は傾斜座標系で通常と同様に判断し、駆動指令をモータ制御装置３に出す。この指令角座標変換によりアンテナが正しい衛星方向に駆動される。
【０００５】
追尾受信機１２からのビーコン受信レベルが上昇し、衛星を再捕捉すると、衛星捕捉位置を再び衛星捕捉位置記憶部２４に記憶し、自動追尾を再開する。衛星捕捉位置はアンテナ傾斜角０度の座標系に変換して記憶されるので、再度アンテナが傾斜しても同じ座標変換の計算で衛星を再捕捉することが可能となる。
【０００６】
ここで座標変換について説明を行う。アンテナの傾斜はＸ軸を方位角０度（北）とするＸＹＺ座標空間のＸ軸回転、Ｙ軸回転、Ｚ軸回転の積と考えることが出来る。元の座標系における衛星方位ベクトルをＳとすると、傾斜座標系で見た衛星方位ベクトルＳ′はＸ軸の回転行列Ｒ、Ｙ軸の回転行列Ｐ、Ｚ軸の回転行列Ｙをを用いてＳ′＝ＲＰＹＳとなる。通常Ｚ軸の回転は無視出来るので、２軸傾斜計が検出するＸ軸回転角、Ｙ軸回転角を用いて記憶した衛星捕捉角Ｓから傾斜座標系の衛星指令角Ｓ′を計算する。傾斜角０度の座標系へはこの逆変換を行う。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−２４９９１９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の衛星補足追尾システムでは、アンテナ傾斜時に衛星を再捕捉する為アンテナを衛星の方向に指向させるが、この際アンテナ面は衛星に対して傾斜分だけ回転しており、傾斜した軸上で元の方向に戻してもアンテナ面は衛星に対して回転したままとなる。従って、アンテナの方位とアンテナ傾斜の方向の関係によっては偏波のずれが大きく、交差偏波識別度（ＸＰＤ：Ｃｒｏｓｓ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ）が低下してしまう。この場合手動で偏波調整を行わなくてはならないという問題がある。
【０００９】
本発明はかかる問題点を鑑み、地震等によりアンテナが大きく傾斜した場合においても衛星捕捉・追尾に加えて偏波も自動調整することが出来る衛星補足追尾システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は衛星からのビーコン波の受信レベル信号により前記衛星を捕捉してアンテナを制御する衛星捕捉システムにおいて、前記アンテナのアンテナ角度（方位角、仰角）を検出する角度検出部と、前記アンテナの傾斜角を検出する２軸傾斜計と、衛星捕捉時の前記アンテナ角度及び前記アンテナの偏波角のそれぞれをアンテナ傾斜角０度の座標系に変換する座標変換処理部と、前記変換されたアンテナ角度を記憶する衛星捕捉位置記憶部と、前記変換されたアンテナ偏波角を記憶する偏波角記憶部とを備え、かつ前記アンテナが傾斜して前記受信レベル信号が前記アンテナ制御不能なレベルに低下した際に、前記アンテナ角度と前記アンテナ傾斜角と前記偏波角記憶部に記憶されている前記変換されたアンテナ偏波角とから偏波補正角度を算出して前記アンテナの偏波角を制御する偏波補正角計算処理部と、前記衛星捕捉位置記憶部に記憶されている前記変換されたアンテナ角度を前記アンテナ傾斜角度で座標変換を行ってアンテナ補正角度を算出して前記アンテナ角度を制御する駆動方向決定部とを有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の動作について図面を参照して説明を行う。図１は本発明の衛星補足追尾システムの実施形態の構成図である。図１によれば本実施形態は、図２の従来の衛星補足追尾システムの構成に偏波駆動部１５、偏波補正角計算処理部２５、偏波各期億部２６が加えられたものである。
【００１２】
次に本実施形態の動作について説明を行う。角度検出器１１はアンテナの方位角と仰角を検出する。追尾受信機１２は衛星のビーコン波を検波し、受信レベルをアンテナ制御装置２に伝える。アンテナ制御装置２は角度検出器１１からのアンテナ角度情報と追尾受信機１２からの受信レベルを受け、アンテナの駆動方向を決定する。モータ制御装置３はアンテナ制御装置２からの駆動指令を受け、駆動モータ１３を駆動する。２軸傾斜計１４はアンテナの傾斜角を検出する。
【００１３】
衛星捕捉位置記憶部２４には、衛星捕捉判定部２２で捕捉が判定される度に衛星捕捉時のアンテナ角度が座標変換処理部２３でアンテナ傾斜角０度の座標系に変換されて記憶される。またこの時同時に偏波角もアンテナ傾斜角０度の座標系に変換して偏波角記憶部２６に記憶する。
【００１４】
地震等の災害でアンテナが大きく傾斜し、ビーコン受信レベルが自動追尾不可能なレベルまで低下すると、アンテナ制御装置２内部の偏波補正角計算処理部２５は２軸傾斜計１４からの傾斜角度と角度検出器１１からのアンテナ方位角度を用いて偏波面の補正角度を求め、偏波角記憶部２６に記憶してあるアンテナ傾斜前の偏波角と前記補正角度を加算して偏波補正角度を算出する。算出した偏波補正角度を偏波駆動部１５に送り、制御することで偏波面のずれを補正することが出来る。
【００１５】
次にアンテナ制御装置２内の座標変換処理部２３は衛星捕捉位置記憶部２４に記憶されている衛星位置情報を、２軸傾斜計１４からの傾斜角度で座標変換し、傾斜座標系の指令角として駆動方向決定部２１に伝える。駆動方向決定部２１は傾斜座標系で通常と同様に判断し、駆動指令をモータ制御装置３に出す。この指令角座標変換によりアンテナが正しい衛星方向に駆動される。
【００１６】
偏波補正角は偏波角がアンテナ傾斜角０度の座標系に変換して記憶されているので、再度アンテナが傾斜しても同じ補正角計算で再調整を行うことが出来る。また衛星捕捉位置もアンテナ傾斜角０度の座標系に変換して記憶されるので、再度アンテナが傾斜しても同じ座標変換の計算で衛星を再捕捉することが出来る。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明の衛星補足追尾システムによればアンテナ傾斜による偏波のずれを自動補正することができ、交差偏波識別度（ＸＰＤ）を劣化させずに衛星捕捉追尾することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の衛星補足追尾システムの実施形態を示す構成図である。
【図２】従来の衛星補足追尾システムを示す構成図である。
【符号の説明】
１  アンテナ
１１  角度検出器
１２  追尾受信機
１３  駆動モータ
１４  ２軸傾斜計
１５  偏波駆動部
２  アンテナ制御装置
２１  駆動方向決定部
２２  衛星捕捉判定部
２３  座標変換処理部
２４  衛星捕捉位置記憶部
２５  偏波補正角計算処理部
２６  偏波角記憶部
３  モータ制御装置
【図１】
2005020638.tif 000003
【図２】
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