CN1457532A - 天线控制装置及控制方法 - Google Patents

天线控制装置及控制方法 Download PDF

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CN1457532A CN02800498.1A CN02800498A CN1457532A CN 1457532 A CN1457532 A CN 1457532A CN 02800498 A CN02800498 A CN 02800498A CN 1457532 A CN1457532 A CN 1457532A
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/125Means for positioning
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H01Q3/08Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying two co-ordinates of the orientation

Abstract

使用规定的算出单元,算出第1天线33及第2天线34的仰角、方位角、必要的旋转角度,为了使第1天线33及第2天线34朝向各自通信目标(第1卫星)T1及(第2卫星)T2的方向,控制第1天线33及第2天线34的仰角调节机构、方位角调节机构及旋转机构。

Description

天线控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及用于与如静止卫星等的位置信息已知的静止目标或如非静止卫星等的运行信息已知的移动目标进行通信的天线控制装置及控制方法。
现有技术
迄今为止,对用于同静止卫星等那样的位置信息已知的静止目标或非静止卫星等那样的运行信息已知的移动目标进行通信的天线控制装置及控制方法提出了种种方案。
现有的天线装置,例如如图22所示,备有仰角调节机构243和方位角调节机构244,通过使用该仰角调节机构243和方位角调节机构244调节天线241的仰角和方位角,对于台座242,可以使天线241朝向任意方向。
即,现有的天线装置合计使用2轴,使天线241朝向通信对象的目标。而且,与多个通信对象同时进行通信的场合,一般要使用与通信对象数量相同的天线装置。
但是,设置多架天线装置的场合,不但需要宽大的设置场所,而且由于通信对象的方向与天线位置的关系,天线之间互相会发生通信障碍。
即,如图23所示,在以轴线为中心、可旋转的旋转台11上装有多架天线12a、b的天线装置中,如图24所示,当2架天线12同时想要捕捉通信目标21时,有时前面的天线12b成为障碍物,而使后面天线12a的发送或接收电平降低。
作为解决这一问题的方法,特开平9-247070号公报公布了这样一种技术,即,使旋转台11旋转,使前面的天线不成为后面天线的障碍物。
但是,特开平9-247070号公报所公布的技术存在的问题是,使旋转台11旋转用的轴增加、控制复杂化同时天线装置大型化、价格提高、重量增加及搬运、设置麻烦。
因此,为了解决这一问题,考虑使用图1所示的天线装置。
即,图1所示的天线装置的构成有:第1线担31及第2线担32,在同一平面上被平行且非相对配置、分别有沿同一方向的轴C1、C2;第1天线33,被支持于第1线担31同时其指向性对于轴C1朝向任意方向;第2天线34,被支持于第2线担32同时其指向性对于轴C2朝向任意方向;第1旋转机构35,用于使第1天线33以轴C1为中心旋转;第2旋转机构36,用于使第2天线34以轴C2为中心旋转;线担仰角调节机构37,第1线担31及第2线担32共用;线担方位角调节机构38,第1线担31及第2线担32共用。
其特征在于:由于该天线装置将同时通信的目标数限定在2个以下、2架天线共用2轴,因此与将天线装于台座上的方法相比,轴数减少。
但是,备有图1所示构成的天线装置的问题是,因为2架天线共用2轴,所以不能直接采用现有天线中的方向控制方法。
本发明是鉴于上述情况提出的,其目的在于对与多个通信对象同时进行通信用的天线装置,提供不使装置大型化及增加重量、可降低制造成本且搬运、设置容易的天线控制装置及控制方法。
发明内容
为了达到上述目的,本发明相关的天线控制装置及控制方法具有以下特征。
首先,本发明的第1要点在于是一种天线控制装置,备有
位置信息已知的天线装置,其由
第1线担及第2线担,其在同一平面上被平行且非相对配置、分别有沿同一方向的轴C1、C2;
第1天线,被支持于上述第1线担,同时其指向性对于上述轴C1朝向任意方向;
第2天线,被支持于上述第2线担,同时其指向性对于上述轴C2朝向任意方向;
第1旋转机构,用于使上述第1天线以上述轴C1为中心旋转;
第2旋转机构,用于使上述第2天线以上述轴C2为中心旋转;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担仰角调节机构;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担方位角调节机构组成,和
位置信息或运行信息已知的2个通信目标T1、T2,
用于由上述天线装置与上述通信目标的组合所构成的通信系统,
其特征在于:包括
第1旋转角度检测单元,用于检测上述第1旋转机构的旋转角度;
第1旋转机构控制单元,用于控制上述第1旋转机构;
第2旋转角度检测单元,用于检测上述第2旋转机构的旋转角度;
第2旋转机构控制单元,用于控制上述第2旋转机构;
仰角检测单元,用于检测上述线担仰角调节机构的仰角;
线担仰角调节机构控制单元,用于控制上述线担仰角调节机构;
方位角检测单元,用于检测上述线担方位角调节机构的方位角;
线担方位角调节机构控制单元,用于控制上述线担方位角调节机构;
单元D,用于基于由上述天线装置中纬度、经度及高度组成的设置位置和上述2个通信目标T1及T2的位置信息,算出含有连接上述2个通信目标T1及T2与上述天线装置的设置位置形成的三角形的平面P;
单元E1,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的仰角Ф;
单元E2,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的方位角θ;
单元F1,用于基于由上述仰角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的仰角和上述单元E1的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担形成仰角Ф,算出与上述轴C1及上述轴C2正交的轴B中所需要的旋转角度RB;
单元F2,用于基于由上述方位角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的方位角和上述单元E2的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担的方向形成方位角θ,算出与上述轴C1及上述轴C2正交同时与上述轴B正交的轴A中所需要的旋转角度RA;
单元F3,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第1天线相对上述通信目标T1,算出上述轴C1中所需要的旋转角度RC1;
单元F4,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第2天线相对上述通信目标T2,算出上述轴C2中所需要的旋转角度RC2,
基于上述单元F1、F2、F3及F4的算出结果,为了使上述第1天线及上述第2天线分别朝向上述通信目标T1及T2的方向,控制上述仰角调节机构、上述方位角调节机构、上述第1旋转机构及上述第2旋转机构。
接着,本发明的第2要点在于上述要点1记载的天线控制装置,其特征在于:
上述天线装置包括用于测定上述第1天线接收电平的第1接收电平测定单元和用于测定上述第2天线接收电平的第2接收电平测定单元,
基于由上述笫1接收电平测定单元及上述第2接收电平测定单元所测定的接收电平,决定跟踪开始的时限。
而且,本发明的第3要点在于是一种天线控制装置中的天线控制方法,该天线控制装置备有
位置信息已知的天线装置,其由
第1线担及第2线担,其在同一平面上被平行且非相对配置、分别有沿同一方向的轴C1、C2;
第1天线,被支持于上述第1线担,同时其指向性对于上述轴C1朝向任意方向;
笫2天线,被支持于上述第2线担,同时其指向性对于上述轴C2朝向任意方向;
第1旋转机构,用于使上述第1天线以上述轴C1为中心旋转;
第2旋转机构,用于使上述第2天线以上述轴C2为中心旋转;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担仰角调节机构;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担方位角调节机构组成,和
位置信息或运行信息已知的2个通信目标T1、T2,
用于由上述天线装置与上述通信目标的组合所构成的通信系统,
其特征在于:
上述天线控制装置包括
第1旋转角度检测单元,用于检测上述第1旋转机构的旋转角度;
第1旋转机构控制单元,用于控制上述第1旋转机构;
第2旋转角度检测单元,用于检测上述第2旋转机构的旋转角度;
第2旋转机构控制单元,用于控制上述第2旋转机构;
仰角检测单元,用于检测上述线担仰角调节机构的仰角;
线担仰角调节机构控制单元,用于控制上述线担仰角调节机构;
方位角检测单元,用于检测上述线担方位角调节机构的方位角;
线担方位角调节机构控制单元,用于控制上述线担方位角调节机构;
单元D,用于基于由上述天线装置中纬度、经度及高度组成的设置位置和上述2个通信目标T1及T2的位置信息,算出含有连接上述2个通信目标T1及T2与上述天线装置的设置位置形成的三角形的平面P;
单元E1,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的仰角Ф;
单元E2,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的方位角θ;
单元F1,用于基于由上述仰角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的仰角和上述单元E1的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担形成仰角Ф,算出与上述轴C1及上述轴C2正交的轴B中所需要的旋转角度RB;
单元F2,用于基于由上述方位角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的方位角和上述单元E2的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担的方向形成方位角θ,算出与上述轴C1及上述轴C2正交同时与上述轴B正交的轴A中所需要的旋转角度RA;
单元F3,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第1天线相对上述通信目标T1,算出上述轴C1中所需要的旋转角度RC1;
单元F4,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第2天线相对上述通信目标T2,算出上述轴C2中所需要的旋转角度RC2,
通过以下步骤,活动上述第1线担、上述第2线担及上述各天线,使上述各天线相对上述通信目标T1、T2,
使用上述单元D,算出包含连接上述通信目标T1及T2和上述天线装置设置位置的三角形的平面P1的步骤;
基于上述单元D的算出结果,使用上述单元E1及E2,算出上述第1线担及上述第2线担的方向与上述平面P1正交的仰角Ф1及方位角θ1的步骤;
基于上述单元E1及E2的算出结果,为了使作为上述第1线担及上述第2线担方向的仰角Ф1及方位角θ1与上述平面P1正交,活动上述仰角调节机构及方位角调节机构的步骤;
基于上述单元E3及E4的算出结果,为了使上述第1天线及上述第2天线相对各自的通信目标T1、T2的方向,活动上述第1旋转机构及上述第2旋转机构的步骤。
下面,本发明的第4要点在于上述要点3记载的天线控制方法,其特征在于:
上述天线装置包括用于测定上述第1天线接收电平的第1接收电平测定单元和用于测定上述第2天线接收电平的第2接收电平测定单元,
包含在由上述第1接收电平测定单元或上述第2接收电平测定单元任一方所测定的接收电平低于预先设定的跟踪动作开始的基准值时,开始跟踪动作、维持接收电平的步骤。
而且,本发明的第5要点在于上述要点3记载的天线控制方法,其特征在于:
上述天线装置包括用于测定上述第1天线接收电平的第1接收电平测定单元和用于测定上述第2天线接收电平的第2接收电平测定单元,
在由上述第1接收电平测定单元或上述第2接收电平测定单元任一方所测定的接收电平低于由预先设定的上述第1天线及上述第2天线双方开始跟踪1机的通信目标的基准值时,由上述第1天线及上述第2天线双方开始对任一个通信目标的跟踪动作,维持接收电平。
接着,本发明的第6要点在于上述要点5记载的天线控制方法,其特征在于:
在由上述第1天线及上述第2天线双方开始对任一机通信目标的跟踪动作的场合,
由上述第1接收电平测定单元及上述第2接收电平测定单元双方所测定的接收电平连续一定时间以上超过预先设定的重新开始跟踪的基准值时,对已经停止跟踪动作的上述其它通信目标重新开始跟踪。
而且,本发明的第7要点在于上述要点3记载的天线控制方法,其特征在于:
上述通信目标为1个时,为了使上述第1天线和上述第2天线同时捕捉该1个通信目标,与只用上述第1天线或上述第2天线的某一个进行通信的场合相比,使发送电平及接收电平增加。
再有,本发明的第8要点在于是一种天线控制装置中的天线控制方法,该天线控制装置备有
位置信息已知的天线装置,其由
笫1线担及第2线担,其在同一平面上被平行且非相对配置、分别有沿同一方向的轴C1、C2;
第1天线,被支持于上述第1线担,同时其指向性对于上述轴C1朝向任意方向;
第2天线,被支持于上述第2线担,同时其指向性对于上述轴C2朝向任意方向;
第1旋转机构,用于使上述第1天线以上述轴C1为中心旋转;
第2旋转机构,用于使上述第2天线以上述轴C2为中心旋转;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担仰角调节机构;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担方位角调节机构组成,和
位置信息或运行信息已知的2个通信目标T1、T2,
用于由上述天线装置与上述通信目标的组合所构成的通信系统,
其特征在于:
上述天线控制装置包括
第1旋转角度检测单元,用于检测上述第1旋转机构的旋转角度;
第1旋转机构控制单元,用于控制上述第1旋转机构;
第2旋转角度检测单元,用于检测上述第2旋转机构的旋转角度;
第2旋转机构控制单元,用于控制上述第2旋转机构;
仰角检测单元,用于检测上述线担仰角调节机构的仰角;
线担仰角调节机构控制单元,用于控制上述线担仰角调节机构;
方位角检测单元,用于检测上述线担方位角调节机构的方位角;
线担方位角调节机构控制单元,用于控制上述线担方位角调节机构;
单元D,用于基于由上述天线装置中纬度、经度及高度组成的设置位置和2个通信目标T1及T2的位置信息,算出含有连接上述2个通信目标T1及T2与上述天线装置的设置位置形成的三角形的平面P;
单元E1,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的仰角Ф;
单元E2,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的方位角θ;
单元F1,用于基于由上述仰角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的仰角和上述单元E1的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担形成仰角Ф,算出与上述轴C1及上述轴C2正交的轴B中所需要的旋转角度RB;
单元F2,用于基于由上述方位角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的方位角和上述单元E2的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担的方向形成方位角θ,算出与上述轴C1及上述轴C2正交同时与上述轴B正交的轴A中所需要的旋转角度RA;
单元F3,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第1天线相对上述通信目标T1,算出上述轴C1中所需要的旋转角度RC1;
单元F4,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第2天线相对上述通信目标T2,算出上述轴C2中所需要的旋转角度RC2,
当把成为通信对象的上述通信目标之一的通信目标T2向在与上述通信目标T2不同方向存在的通信目标T3变更的场合,
通过以下步骤,可继续与上述通信目标T1的通信,并把通信对象从上述通信目标T2变更到上述通信目标T3,
使用上述单元D,算出包含连接上述通信目标T1及T3和上述天线装置设置位置的三角形的平面P2的步骤;
基于上述单元D的算出结果,使用上述单元E1及E2,算出上述第1线担及上述第2线担的方向与上述平面P2正交的仰角Ф2及方位角θ2的步骤;
在活动上述线担仰角调节机构及上述线担方位角调节机构时,为了抵消朝向上述通信目标T1的天线方向对随上述线担仰角及方位角变化的天线方向的影响,旋转上述第1天线的步骤。
附图说明
图1为表示本发明相关天线控制装置基本构成的构造原理图。
图2为在本发明实施例1相关天线控制装置使用的通信系统的概略构成图。
图3为在本发明实施例1相关天线控制装置使用的座标系说明图。
图4为表示天线与被天线捕捉的2个卫星位置关系的说明图。
图5是为捕捉2个卫星可进行天线控制的天线控制装置(实施例1)的概略构成图。
图6为表示捕捉2个目标的天线控制方法中的顺序的流程图。
图7为本发明实施例2相关天线控制装置的概略构成图。
图8为表示在实施例2相关天线控制装置中、决定跟踪开始时限的顺序的流程图。
图9为决定第1卫星跟踪开始时限用的天线控制装置(实施例3)的概略构成图。
图10为表示在实施例3相关天线控制装置中、决定第1卫星T1跟踪开始时限的顺序的流程图。
图11为可实施基于轴A、B的天线控制方法的天线控制装置的概略构成图。
图12为表示基于轴A、B的天线控制方法的顺序的流程图。
图13为可实施基于轴A、C1、C2的天线控制方法的天线控制装置的概略构成图。
图14为表示基于轴A、C1、C2的天线控制方法的顺序的流程图。
图15为可实施基于轴B、C1、C2的天线控制方法的天线控制装置的概略构成图。
图16为表示轴基于B、C1、C2的天线控制方法的顺序的流程图。
图17为实施例4相关天线控制装置的概略构成图。
图18为表示由第2天线重新开始跟踪第2卫星T2的顺序的流程图。
图19为表示由第1及笫2天线双方捕捉1个卫星的顺序的流程图。
图20为实施例6相关的天线控制装置的概略构成图。
图21为表示变更应跟踪的卫星的顺序的流程图。
图22为可与1个通信对象通信的现有天线装置的概略构成图。
图23为可同时与多个通信对象通信的现有天线装置的概略构成图。
图24为表示在图1所示的天线装置中、天线对其它天线成为障碍物的情况的说明图。
实施方式
下面,基于附图所示的具体实施例,说明本发明相关的天线控制装置及控制方法的实施方式。
<实施例1>
首先说明实施例1相关的天线控制装置。
应用实施例1相关的天线控制装置的通信系统,如图2所示,包含第1卫星T1、第2卫星T2和与这些卫星T1、T2进行通信用的天线装置1。
如图1所示,该天线装置1的构成有:第1线担31及第2线担32,在同一平面上被平行且非相对配置、分别有沿同一方向的轴C1、C2;第1天线33,被支持于第1线担31同时其指向性对于轴C1朝向任意方向;第2天线34,被支持于第2线担32同时其指向性对于轴C2朝向任意方向;第1旋转机构35,用于使第1天线33以轴C1为中心旋转;第2旋转机构36,用于使第2天线34以轴C2为中心旋转;线担仰角调节机构37,第1线担31及第2线担32共用;线担方位角调节机构38,第1线担31及第2线担32共用。
在本实施例1中,如图3所示,使用由以4条轴线A、B、C1、C2的交点为原点的x、y、z轴形成的3元正交座标系,来表现第1天线33和第2天线34捕捉卫星T1、T2的状态。
如图4所示,该3元空间与第1卫星T1及第2卫星T2的位置、含有天线装置的轴A、B、C1、C2的直线、含有第1卫星T1和原点的直线LT1、含有第2卫星T2和原点的直线LT2、含有第1卫星T1、第2卫星T2及原点3点的平面P1、平面P1与平面Z=0形成的直线L、第1天线33及第2天线34的平面之间的关系,用数式表现如下。
第1卫星T1的位置:(x1,y1,z1)
第2卫星T2的位置:(x2,y2,z2)
含有轴A的直线:x=0,y=0
含有轴B的直线:(x/1b)=(y/mb),z=0
含有轴C1、C2的直线:(x/1c)=(y/mc)=(z/nc)
直线LT1(连接T1与原点的直线):(x/1T1)=(y/mT1)=(z/nT1)
直线LT2(连接T2与原点的直线):(x/1T2)=(y/mT2)=(z/nT2)
平面P1(含有T1、T2、原点的平面):
(y2z1+y1z2)x+(z1((x1y2/y1)-x2)-x1(y2z1+y1z2))y+(x1y2-x2y1)z=0
直线L(平面P1与平面Z=0形成的直线):
x/(x1(y2z1+y1z2)-z1((x1y2/y1)-x2))=y/(y2z1+y1z2),z=0
含有第1天线的平面:a1x+b1y+c1z=0
含有第2天线的平面:a2x+b2y+c2z=0
然后将使用上述数式、第1天线33捕捉第1卫星T1的状态、第2天线34捕捉第2卫星T2的状态,用数式表现,形成以下4个条件式。
这时,天线装置(原点)与第1卫星T1及第2卫星T2的位置关系如图4所示。另外,在平面P1中,L以下的部分为地下。
<条件式1>含有T1、T2、原点的平面(平面P1)与轴B重叠。
即,平面P1和平面Z=0形成的直线(直线L)与轴A相等即可。将其用数式表示为 x 1 ( y 2 z 1 + y 1 z 2 ) - z 1 ( x 1 y 2 y 1 - x 2 ) l b = y 2 z 1 - y 1 z 2 m b , z = 0 - - - ( 1 )
<条件式2>含有T1、T2、原点的平面(平面P1)与轴C(轴C1、轴C2)垂直。将其用数式表示为 y 2 z 1 + y 1 z 2 l c = z 1 ( x 1 y 2 y 1 - x 2 ) - x 1 ( y 2 z 1 + y 1 z 2 ) m c = x 1 y 2 - x 2 y 1 n c - - ( 2 )
<条件式3>通过T1及原点的直线(直线LT1)与第1天线垂直。将其用数式表示为 a 1 l T 1 = b 1 m T 1 = c 1 n T 1 - - - ( 3 )
<条件式4>通过T2及原点的直线(直线LT2)与第2天线垂直。将其用数式表示为 a 2 l T 2 = b 2 m T 2 = c 2 n T 2 - - - ( 4 )
根据上述捕捉状态的定义,说明天线的方向控制。
图5表示实施例1相关的天线控制装置的概略构成。
实施例1相关的天线控制装置,如图5所示,构成如下:卫星位置算出单元73,用于一边参照卫星运行信息数据库(DB)71一边算出从时钟72读出的目前时刻中2个卫星的位置;平面P1算出单元74a,用于导入卫星位置算出单元73算出的2个卫星位置及天线装置的设置位置信息719、算出平面P1;仰角算出单元75a,用于算出第1及第2线担与平面P1正交的仰角;轴B目前角度检测单元76,用于检测轴B的目前角度;轴B旋转角度算出单元77a,用于导入由仰角算出单元75a所算出的仰角及由轴B目前角度检测单元76所检测的轴B的目前角度、算出轴B中所需要的旋转角度;轴B控制单元78,用于按照由轴B旋转角度算出单元77a所算出的轴B的旋转角度、旋转轴B;方位角算出单元79a,用于算出第1及第2线担与平面P1正交的方位角;轴A目前角度检测单元710,用于检测轴A的目前角度;轴A旋转角度算出单元711a,用于导入由方位角算出单元79a所算出的方位角及由轴A目前角度检测单元710所检测的轴A的目前角度、算出轴A中所需要的旋转角度;轴A控制单元712,用于按照由轴A旋转角度算出单元711a所算出的轴A的旋转角度、旋转轴A;轴C1目前角度检测单元713,用于检测轴C1的目前角度;轴C1旋转角度算出单元714a,用于导入从时钟72读出的目前时刻中的第1卫星T1的位置及由轴C1目前角度检测单元713所检测的轴C1的目前角度、算出轴C1中所需要的旋转角度;轴C1控制单元715,用于按照由轴C1旋转角度算出单元714a所算出的轴C1的旋转角度、旋转轴C1;轴C2目前角度检测单元716,用于检测轴C2的目前角度;轴C2旋转角度算出单元717a,用于导入从时钟72读出的目前时刻中第2卫星T2的位置及由轴C2目前角度检测单元716所检测的轴C2的目前角度、算出轴C2所需要的旋转角度;轴C2控制单元718,用于按照由轴C2旋转角度算出单元717a所算出的轴C2的旋转角度、旋转轴C2。
基于图6所示的流程图,说明使用该实施例1相关的天线控制装置、捕捉2个卫星用的天线控制顺序。
为了使用实施例1相关的天线控制装置捕捉2个卫星,如图6所示,首先算出含有连接第1卫星T1及第2卫星T2和天线装置设置位置(原点O)的三角形(T1、T2、O)的平面P1(S81)。
接着算出第1及第2线担(轴C1、C2)的方向与平面P1正交的仰角φ1和方位角θ1(S82)。
接着根据方位角θ1算出轴A的旋转角度RA,根据仰角φ1算出轴B的旋转角度RB(S83)。
接着基于算出的轴A的旋转角度RA及轴B的旋转角度RB、旋转轴A和轴B(S84)。
接着根据第1卫星T1的位置算出轴C1的旋转角度RC1,根据第2卫星T2的位置算出轴C2的旋转角度RC2(S85)。
接着基于算出的RC1、RC2、为使第1及第2天线分别相对第1及第2卫星T1、T2,旋转轴C1、C2(S86)。
如果根据上述天线控制顺序,使用图1所示构成的天线装置,可以同时捕捉2个卫星。
<实施例2>
下面,说明实施例2相关的天线控制装置。
实施例2相关的天线控制装置,在按照实施例1所示的天线控制方法捕捉的卫星为非静止卫星时,来自任一方卫星的接收电平降低的场合,为维持通信,可实施跟踪动作。
图7表示实施例2相关的天线控制装置的概略构成。
实施例2相关的天线控制装置93的构成如图7所示,含有接收电平测定单元91,用于测定天线的接收电平;接收电平判定单元92a,用于判定天线的接收电平是否超过了预先设定的跟踪动作开始的基准值。
基于图8所示的流程图,说明使用该实施例2相关的天线控制装置93、第1天线的接收电平降低的场合、与卫星维持通信用的跟踪顺序。
使用实施例2相关的天线控制装置、第1天线的接收电平降低的场合,为了维持与卫星的通信,如图8所示,首先测定第1天线的接收电平(S101)。
接着判定接收电平的测定值是否超过了预先设定的跟踪动作开始的基准值(S102),接收电平的测定值超过基准值的场合,返回到步骤S101,继续进行接收电平测定。
另一方面,接收电平的测定值没有超过基准值的场合,开始在实施例1说明过的图6所示的捕捉顺序。另外,因为该捕捉顺序与在实施例1说明的顺序相同,所以说明省略。
如果根据上述天线控制方法,可以在不能进行与捕捉的第1卫星T1及第2卫星T2的通信以前、决定适当的跟踪动作开始时限,连续维持与第1卫星T1及第2卫星T2的通信。
<实施例3>
下面说明实施例3相关的天线控制装置。
实施例3相关的天线控制装置是在因气象条件恶化等、来自按照实施例1所示的天线控制方法捕捉的第1卫星T1的接收电平降低、只用第1天线恐怕不能维持通信、与第1卫星T1的通信的重要程度高于与第2卫星T2的通信的场合,可放弃由第2天线对第2卫星T2的跟踪,由第1及第2天线双方实施对重要程度高的第1卫星T1的跟踪动作。通过进行这种跟踪动作,可以提高来自第1卫星T1的接收电平,维持通信。
图9表示实施例3相关的天线控制装置的概略构成。
实施例3相关的天线控制装置113的构成,如图9所示,含有接收电平测定单元91,用于测定天线的接收电平;接收电平判定单元92b,用于判定天线的接收电平是否超过了预先设定的跟踪动作开始的基准值。
在接收电平没有超过基准值的场合,为了由第1及第2天线双方跟踪1个卫星,用该实施例3相关的天线控制装置113控制笫1及第2天线的方向。
另外,详细情况后述,实施例3相关的天线控制装置113备有由轴A、B控制天线方向的装置(参照图11);由轴A、C1、C2控制方向的装置(参照图13);由轴B、C1、C2调节方向的装置(参照图15)中的某一构成,来控制第1及第2天线的方向。
基于图10所示的流程图,说明由第1及第2天线双方开始跟踪第1卫星T1的顺序。
为了由第1及第2天线双方跟踪第1卫星T1,如图10所示,首先测定第1天线的接收电平(S121)。
接着判定第1天线的接收电平是否超过了预先设定的由第1及第2天线双方进行的跟踪动作开始的基准值(S122)。
在这里,测定值超过基准值的场合,重复进行接收电平的测定和判定。另一方面,测定值没有超过基准值的场合,停止由第2天线对第2卫星T2的跟踪,第2天线也开始跟踪第1卫星T1。
在这里,第1及第2天线双方同时跟踪第1卫星T1的天线控制方法有3种。因为跟踪1个卫星所需要的自由度为仰角和方位角2个,对此,本发明使用的天线装置有轴A、轴B、轴C1及轴C2的3个自由度。具体有以下说明的3种天线控制方法。
(1)通过轴A、B进行的天线控制方法,固定轴C1、C2,通过旋转轴B调节天线的仰角;通过旋转轴A调节方位角。
(2)通过轴A、C1、C2进行的天线控制方法,固定轴B,通过旋转轴C1、C2调节天线的仰角;通过旋转轴A调节方位角。
(3)通过轴B、C1、C2进行的天线控制方法,固定轴A,通过旋转轴B、C1、C2,混合进行天线仰角的调节和方位角的调节。
下面,说明对应上述(1)~(3)的天线控制方法的天线控制装置及其顺序。
首先说明可实施上述(1)的天线控制方法的天线控制装置及其控制顺序。
图11为可实施(1)的天线控制方法的天线控制装置的概略构成图;图12为表示(1)的天线控制方法的顺序的流程图。
如图11所示,可实施上述(1)的天线控制方法的天线控制装置的构成为:轴C1目前角度检测单元713,用于检测轴C1的目前角度;轴C2的目前角度检测单元716,用于检测轴C2的目前角度;轴C2旋转角度算出单元717b,用于导入轴C1、C2的目前角度,算出使第2天线与第1天线一致所需要的轴C2的旋转角度RC2;轴C2控制单元718,用于基于轴C2的旋转角度RC2旋转轴C2;卫星位置算出单元73,用于一边参照卫星运行信息数据库71一边算出从时钟72读出的目前时刻中第1卫星T1的位置;仰角算出单元75b,用于导入笫1卫星T1的位置及天线装置的设置位置信息719、算出天线的仰角;轴B目前角度检测单元76,用于检测轴B的目前角度;轴B旋转角度算出单元77b,用于导入轴B的目前角度及天线的仰角、算出轴B的旋转角度RB;轴B控制单元78,用于基于轴B的旋转角度RB、旋转轴B;方位角算出单元79b,用于导入第1卫星T1的位置及天线装置的设置位置信息719、算出天线的方位角;轴A目前角度检测单元710,用于检测轴A的目前角度;轴A旋转角度算出单元711b,用于导入轴A、C1的目前角度及天线的方位角、算出轴A的旋转角度RA;轴A控制单元712,用于基于轴A的旋转角度RA、旋转轴A。
按照上述(1)的天线控制方法,如图12所示,首先使第2天线的方向与第1天线的方向一致(S141)。
接着,算出第1卫星T1的目前位置(S142),基于第1卫星T1的位置,算出天线的仰角φ1和方位角θ1(S143)。
接着,基于轴C1的目前角度(因为2架天线朝着同一方向,所以可以不研究轴C2的目前角度)及方位角θ1,算出轴A的旋转角度RA;基于仰角φ1算出轴B的旋转角度RB(S144)。
接着,基于算出的轴A、B的旋转角度RA、RB,分别旋转轴A、B(S145)。
另外,在步骤141,通过使轴C1、C2返回到0度,可以象下面那样简化步骤144。
即,在步骤141,通过使轴C1、C2返回到0度,在步骤144,可以基于方位角θ1算出轴A的旋转角度RA,基于仰角φ1算出轴B的旋转角度RB。
下面说明可实施上述(2)的天线控制方法的天线控制装置及其控制顺序。
图13为可实施(2)的天线控制方法的天线控制装置的概略构成图;图14为表示(2)的天线控制方法的顺序的流程图。
如图13所示,可实施上述(2)的天线控制方法的天线控制装置的构成为:卫星位置算出单元73,用于一边参照卫星运行信息数据库71一边算出从时钟72读出的目前时刻中第1卫星T1的位置;仰角算出单元75b,用于导入第1卫星T1的位置及天线装置的设置位置信息719、算出天线的仰角;轴C1目前角度检测单元713,用于检测轴C1的目前角度;轴C1旋转角度算出单元714c,用于导入天线的仰角和轴C1的目前角度、算出轴C1的旋转角度RC1;轴C1控制单元715,用于基于轴C1的旋转角度RC1、旋转轴C1;轴C2目前角度检测单元716,用于检测轴C2的目前角度;轴C2旋转角度算出单元717c,用于导入天线的仰角和轴C2的目前角度,算出轴C2的旋转角度RC2;轴C2控制单元718,用于基于轴C2的旋转角度RC2、旋转轴C2;方位角算出单元79b,用于导入第1卫星T1的位置及天线装置的设置位置信息719、算出第1卫星T1的方位角;轴A目前角度检测单元710,用于检测轴A的目前角度;轴B目前角度检测单元76,用于检测轴B的目前角度;轴A旋转角度算出单元711c,用于导入轴A、B的目前角度及天线的方位角、算出轴A的旋转角度RA;轴A控制单元712,用于基于轴A的旋转角度RA、旋转轴A。
按照上述(2)的天线控制方法,如图14所示,首先算出第1卫星T1的目前位置(S161)。
接着基于第1卫星T1的位置,算出仰角φ1和方位角θ1(S162);基于方位角θ1算出轴A的旋转角度RA;基于仰角φ1算出轴C1、C2的旋转角度RC1、RC2(S163)。
接着基于算出的轴A、C1、C2的旋转角度RA、RC1、RC2,分别旋转轴A、C1、C2(S164)。
下面说明可实施上述(3)的天线控制方法的天线控制装置及其控制顺序。
图15为可实施(3)的天线控制方法的天线控制装置的概略构成图;图16为表示(3)的天线控制方法的顺序的流程图。
如图15所示,可实施上述(3)的天线控制方法的天线控制装置的构成为:卫星位置算出单元73,用于一边参照卫星运行信息数据库71一边算出从时钟72读出的目前时刻中第1卫星T1的位置;仰角算出单元75b,用于导入第1卫星T1的位置及天线装置的设置位置信息719、算出第1卫星T1的仰角;方位角算出单元79b,用于导入第1卫星T1的位置及天线装置的设置位置信息719、算出第1卫星T1的方位角;轴A目前角度检测单元710,用于检测轴A的目前角度;轴C1目前角度检测单元713,用于检测轴C1的目前角度;轴C1旋转角度算出单元714d,用于导入第1卫星T1的仰角和方位角、轴A的目前角度及轴C1的目前角度、算出轴C1的旋转角度RC1;轴C1控制单元715,用于基于轴C1的旋转角度RC1、旋转轴C1;轴C2目前角度检测单元716,用于检测轴C2的目前角度;轴C2旋转角度算出单元717d,用于导入第1卫星T1的仰角和方位角、轴A的目前角度及轴C2的目前角度、算出轴C2的旋转角度RC2;轴C2控制单元718,用于基于轴C2的旋转角度RC2、旋转轴C2;轴B目前角度检测单元76,用于检测轴B的目前角度;轴B旋转角度算出单元77d,用于导入第1卫星T1的仰角和方位角、轴A的目前角度及轴B的目前角度、算出轴B的旋转角度RB;轴B控制单元78,用于基于轴B的旋转角度RB、旋转轴B。
如图16所示,按照上述(3)的天线控制方法,首先算出第1卫星T1的目前位置(S181)。
接着基于第1卫星T1的位置,算出仰角φ1和方位角θ1(S182);基于仰角φ1、方位角θ1及轴A的目前角度,算出轴B、C1、C2的旋转角度RB、RC1、RC2(S183)。
接着基于算出的轴B、C1、C2的旋转角度RB、RC1、RC2,分别旋转轴B、C1、C2(S184)。
如果根据上述本实施例3的天线控制方法,跟踪的第1及第2卫星T1、T2中,在来自想优先跟踪的第1卫星T1的接收电平降低、不能维持通信以前,可以由跟踪重要程度低于第1卫星T1的第2卫星T2的第2天线、支援与第1卫星T1的通信,继续维持与第1卫星T1的通信。
<实施例4>
下面说明实施例4相关的天线控制装置。
实施例4相关的天线控制装置用于在按照实施例3所示的天线控制方法、放弃与第2卫星T2的通信、使用第1及第2天线跟踪第1卫星T1的状况下、恢复到只用笫1天线即可维持与第1卫星T1的通信的状态时,可以停止由第2天线对第1卫星T1的跟踪,重新开始对第2卫星T2的跟踪。
图17表示实施例4相关的天线控制装置的概略构成。
如图17所示,实施例4相关的天线控制装置93的构成为:含有接收电平测定单元91,用于测定天线的接收电平;接收电平判定单元92c,用于判定天线的接收电平是否超过了预先设定的跟踪动作开始的基准值;时钟72及计时单元191,用于计时天线接收电平继续超过预先设定的跟踪动作开始的基准值的时间。
基于图18所示的流程图,说明由第2天线重新开始跟踪第2卫星T2的顺序。
为了重新开始跟踪第2卫星T2,如图18所示,首先测定第1卫星T1的接收电平(S201)。
接着,将测定的接收电平与预先设定的重新开始跟踪第2卫星T2的基准值进行比较(S202)。
在这里,当测定值超过基准值的场合,开始计时(已经开始计时的场合,接着继续计时)(S203)。
接着,判定计时时间是否超过了基准时间(S204)。
在这里,计时时间超过基准时间的场合,开始捕捉顺序(在实施例1中,顺序与基于图6的说明相同)。另一方面,计时时间没有超过基准时间的场合,返回到步骤201,继续进行接收电平的测定。
另一方面,在步骤202中,判定为测定值没有超过基准值的场合,不开始计时,返回到步骤201,继续进行接收电平的测定(已经开始计时的场合,停止计时,取消先前的计时时间后,返回到步骤S201)(S205)。
如果根据上述本实施例4的天线控制方法,在由第1及第2天线双方跟踪第1卫星T1的状况下,即使只由第1天线跟踪,也能够适当判断可维持通信的时刻、迅速重新开始与第2卫星T2的通信。
<实施例5>
下面说明实施例5相关的天线控制装置。
实施例5相关的天线控制装置用于在卫星位置算出单元算出的应跟踪卫星的位置为1个的场合,由第1及第2天线双方跟踪该1个卫星。
实施例5相关的天线控制装置可使用上述图11、15、17所示的某一台天线控制装置、由第1及第2天线双方捕捉1个卫星。因此,实施例5相关的天线控制装置的说明省略。
基于图19所示的流程图,说明通过该实施例5相关的天线控制装置、由第1及第2天线双方捕捉1个卫星的顺序。
为了由第1及笫2天线双方捕捉1个卫星,如图19所示,首先判断应跟踪的卫星是否是1个(S211)。
在这里,应跟踪的卫星为1个的场合,开始在上述实施例3中说明过的捕捉1个卫星的顺序。另一方面,应跟踪的卫星为2个的场合,开始在上述实施例1中说明过的捕捉2个卫星的顺序。
如果根据上述本实施例5的天线控制方法,卫星为1个的场合,平时由第1及第2天线双方跟踪该卫星,与由1架天线跟踪卫星的场合比较,能够以更高的发送电平及接收电平进行通信。
<实施例6>
下面说明实施例6相关的天线控制装置。
实施例6相关的天线控制装置可以将按照实施例1所示的天线控制方法、由第1及第2天线分别捕捉的第1及第2卫星T1、T2转换为第1及第3卫星T1、T3(存在于与T2不同的方向)。
图20表示实施例6相关的天线控制装置的概略构成。
如图20所示,实施例6相关的天线控制装置的构成为:卫星位置算出单元73,用于一边参照卫星运行信息数据库71一边算出从时钟72读出的目前时刻中第1卫星T1及第3卫星T3的位置;平面P2算出单元74e,用于导入卫星位置算出单元73算出的第1卫星T1及第3卫星T3的位置及天线装置的设置位置信息719、算出平面P2;仰角算出单元75a,用于算出第1及第2线担与平面P2正交的仰角φ2;轴B旋转角度算出单元77a,用于导入由仰角算出单元75a所算出的仰角φ2及由轴B目前角度检测单元76所检测的轴B的目前角度、算出轴B所需要的旋转角度RB;方位角算出单元79a,用于算出第1及第2线担与平面P2正交的方位角θ2;轴A旋转角度算出单元711a,用于导入由方位角算出单元7 9a所算出的方位角θ2及由轴A目前角度检测单元710所检测的轴A的目前角度、算出轴A中所需要的旋转角度RA;轴C1旋转角度算出单元714a,用于基于为使第1天线目前的方位角(即T1的方位角)及轴A的方位角变成θ2与旋转时的第1天线方位角之差、算出轴C1的旋转角度RC1;轴C2旋转角度算出单元717a,用于基于为使第3卫星T3的方位及轴A的方位角变成θ2而旋转时的第2天线方位之差来算出轴C2的旋转角度RC2;轴A控制单元712及轴B控制单元78,用于基于算出的轴A、B的旋转角度RA、RB来旋转轴A、B;轴C1控制单元715,用于为抵消朝向第1卫星T1的第1天线方向对随线担仰角及方位角变化的天线方向的影响、基于与轴A、B旋转同时算出的轴C1的旋转角度RC1来旋转轴C1;轴C2控制单元718,用于基于算出的RC2,为使第2天线相对第3卫星T3来旋转轴C2。
基于图21所示的流程图,说明将第1及第2天线分别捕捉的第1及第2卫星T1、T2转换为第1及第3卫星T1、T3(存在于与T2不同的方向)的顺序。
为了将第1及第2天线分别捕捉的第1及第2卫星T1、T2转换为第1及第3卫星T1、T3(存在于与T2不同的方向),如图21所示,首先算出含有连接第1及第3卫星T1、T3和天线装置设置位置(原点0)的三角形(T1、T3、0)的平面P2(S231)。
接着算出第1及第2线担(轴C1、C2)的方向与平面P2正交的仰角φ2和方位角θ2(S232)。
接着基于方位角θ2及仰角φ2,分别算出轴A的旋转角度RA及轴B的旋转角度RB(S233)。
接着算出第1天线目前方位角(即T1的方位角)与轴C1不动、只使轴A旋转RA时的第1天线方位角之差,将其作为轴C1的旋转角度RC1(S234)。
接着算出第3卫星T3的方位角与轴C2不动、只使轴A旋转RA时的第2天线方位角之差,将其作为轴C2的旋转角度RC2(S235)。接着基于算出的轴A、B的旋转角度RA、RB,旋转轴A和轴B同时为了抵消朝向第1卫星T1的第1天线的方向对随线担的仰角及方位角变化的天线方向的影响,基于算出的轴C1的旋转角度RC1,旋转轴C1(S236)。
接着基于算出的RC2,为了使第2天线相对第3卫星T3,旋转轴C2(S237)。
如果根据上述本实施例6的天线控制方法,可以继续由第1天线与第1卫星T1进行通信同时使第2天线的通信对象从第2卫星T2变更为第3卫星T3。
产业上的可利用性
如以上说明,如果根据本发明的天线控制装置及控制方法,对于同时与多个通信对象进行通信用的天线装置,不会使装置大型化及增加重量,可以降低制造成本。
另外,因为装置小型化,因此容易搬运及设置。
还有,可不采用复杂的控制顺序,容易同时与多个通信对象进行通信。

Claims (8)

1.一种天线控制装置,备有
位置信息已知的天线装置,其由
第1线担及第2线担,其在同一平面上被平行且非相对配置、分别有沿同一方向的轴C1、C2;
第1天线,被支持于上述第1线担,同时其指向性对于上述轴C1朝向任意方向;
第2天线,被支持于上述第2线担,同时其指向性对于上述轴C2朝向任意方向;
第1旋转机构,用于使上述第1天线以上述轴C1为中心旋转;
第2旋转机构,用于使上述第2天线以上述轴C2为中心旋转;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担仰角调节机构;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担方位角调节机构组成,和
位置信息或运行信息已知的2个通信目标T1、T2,
用于由上述天线装置与上述通信目标的组合所构成的通信系统,
其特征在于:包括
第1旋转角度检测单元,用于检测上述第1旋转机构的旋转角度;
第1旋转机构控制单元,用于控制上述第1旋转机构;
第2旋转角度检测单元,用于检测上述笫2旋转机构的旋转角度;
第2旋转机构控制单元,用于控制上述第2旋转机构;
仰角检测单元,用于检测上述线担仰角调节机构的仰角;
线担仰角调节机构控制单元,用于控制上述线担仰角调节机构;
方位角检测单元,用于检测上述线担方位角调节机构的方位角;
线担方位角调节机构控制单元,用于控制上述线担方位角调节机构;
单元D,用于基于由上述天线装置中纬度、经度及高度组成的设置位置和上述2个通信目标T1及T2的位置信息,算出含有连接上述2个通信目标T1及T2与上述天线装置的设置位置形成的三角形的平面P;
单元E1,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的仰角Ф;
单元E2,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的方位角θ;
单元F1,用于基于由上述仰角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的仰角和上述单元E1的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担形成仰角Ф,算出与上述轴C1及上述轴C2正交的轴B中所需要的旋转角度RB;
单元F2,用于基于由上述方位角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的方位角和上述单元E2的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担的方向形成方位角θ,算出与上述轴C1及上述轴C2正交同时与上述轴B正交的轴A中所需要的旋转角度RA;
单元F3,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第1天线相对上述通信目标T1,算出上述轴C1中所需要的旋转角度RC1;
单元F4,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第2天线相对上述通信目标T2,算出上述轴C2中所需要的旋转角度RC2,
基于上述单元F1、F2、F3及F4的算出结果,为了使上述第1天线及上述第2天线分别朝向上述通信目标T1及T2的方向,控制上述仰角调节机构、上述方位角调节机构、上述第1旋转机构及上述第2旋转机构。
2.权利要求1记载的天线控制装置,其特征在于:
上述天线装置包括用于测定上述第1天线接收电平的第1接收电平测定单元和用于测定上述第2天线接收电平的第2接收电平测定单元,
基于由上述第1接收电平测定单元及上述第2接收电平测定单元所测定的接收电平,决定跟踪开始的时限。
3.一种天线控制装置中的天线控制方法,该天线控制装置备有
位置信息已知的天线装置,其由
第1线担及第2线担,其在同一平面上被平行且非相对配置、分别有沿同一方向的轴C1、C2;
第1天线,被支持于上述第1线担,同时其指向性对于上述轴C1朝向任意方向;
第2天线,被支持于上述第2线担,同时其指向性对于上述轴C2朝向任意方向;
笫1旋转机构,用于使上述第1天线以上述轴C1为中心旋转;
第2旋转机构,用于使上述第2天线以上述轴C2为中心旋转;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担仰角调节机构;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担方位角调节机构组成,和
位置信息或运行信息已知的2个通信目标T1、T2,
用于由上述天线装置与上述通信目标的组合所构成的通信系统,
其特征在于:
上述天线控制装置包括
第1旋转角度检测单元,用于检测上述第1旋转机构的旋转角度;
第1旋转机构控制单元,用于控制上述第1旋转机构;
第2旋转角度检测单元,用于检测上述第2旋转机构的旋转角度;
第2旋转机构控制单元,用于控制上述第2旋转机构;
仰角检测单元,用于检测上述线担仰角调节机构的仰角;
线担仰角调节机构控制单元,用于控制上述线担仰角调节机构;
方位角检测单元,用于检测上述线担方位角调节机构的方位角;
线担方位角调节机构控制单元,用于控制上述线担方位角调节机构;
单元D,用于基于由上述天线装置中纬度、经度及高度组成的设置位置和上述2个通信目标T1及T2的位置信息,算出含有连接上述2个通信目标T1及T2与上述天线装置的设置位置形成的三角形的平面P;
单元E1,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的仰角Ф;
单元E2,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的方位角θ;
单元F1,用于基于由上述仰角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的仰角和上述单元E1的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担形成仰角Ф,算出与上述轴C1及上述轴C2正交的轴B中所需要的旋转角度RB;
单元F2,用于基于由上述方位角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的方位角和上述单元E2的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担的方向形成方位角θ,算出与上述轴C1及上述轴C2正交同时与上述轴B正交的轴A中所需要的旋转角度RA;
单元F3,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第1天线相对上述通信目标T1,算出上述轴C1中所需要的旋转角度RC1;
单元F4,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第2天线相对上述通信目标T2,算出上述轴C2中所需要的旋转角度RC2,
通过以下步骤,活动上述第1线担、上述第2线担及上述各天线,使上述各天线相对上述通信目标T1、T2,
使用上述单元D,算出包含连接上述通信目标T1及T2和上述天线装置设置位置的三角形的平面P1的步骤;
基于上述单元D的算出结果,使用上述单元E1及E2,算出上述第1线担及上述第2线担的方向与上述平面P1正交的仰角Ф1及方位角θ1的步骤;
基于上述单元E1及E2的算出结果,为了使作为上述第1线担及上述第2线担方向的仰角Ф1及方位角θ1与上述平面P1正交,活动上述仰角调节机构及方位角调节机构的步骤;
基于上述单元E3及E4的算出结果,为了使上述第1天线及上述第2天线相对各自的通信目标T1、T2的方向,活动上述第1旋转机构及上述第2旋转机构的步骤。
4.权利要求3记载的天线控制方法,其特征在于:
上述天线装置包括用于测定上述第1天线接收电平的第1接收电平测定单元和用于测定上述第2天线接收电平的第2接收电平测定单元,
包含在由上述第1接收电平测定单元或上述第2接收电平测定单元任一方所测定的接收电平低于预先设定的跟踪动作开始的基准值时,开始跟踪动作、维持接收电平的步骤。
5.权利要求3记载的天线控制方法,其特征在于:
上述天线装置包括用于测定上述笫1天线接收电平的第1接收电平测定单元和用于测定上述第2天线接收电平的第2接收电平测定单元,
在由上述第1接收电平测定单元或上述第2接收电平测定单元任一方所测定的接收电平低于由预先设定的上述第1天线及上述第2天线双方开始跟踪1机的通信目标的基准值时,由上述第1天线及上述第2天线双方开始对任一个通信目标的跟踪动作,维持接收电平。
6.权利要求5记载的天线控制方法,其特征在于:
在由上述第1天线及上述第2天线双方开始对任一机通信目标的跟踪动作的场合,
由上述第1接收电平测定单元及上述第2接收电平测定单元双方所测定的接收电平连续一定时间以上超过预先设定的重新开始跟踪的基准值时,对已经停止跟踪动作的上述其它通信目标重新开始跟踪。
7.权利要求3记载的天线控制方法,其特征在于:
上述通信目标为1个时,为了使上述第1天线和上述第2天线同时捕捉该1个通信目标,与只用上述第1天线或上述第2天线的某一个进行通信的场合相比,使发送电平及接收电平增加。
8.一种天线控制装置中的天线控制方法,该天线控制装置备有
位置信息已知的天线装置,其由
第1线担及第2线担,其在同一平面上被平行且非相对配置、分别有沿同一方向的轴C1、C2;
第1天线,被支持于上述第1线担,同时其指向性对于上述轴C1朝向任意方向;
第2天线,被支持于上述第2线担,同时其指向性对于上述轴C2朝向任意方向;
第1旋转机构,用于使上述第1天线以上述轴C1为中心旋转;
第2旋转机构,用于使上述第2天线以上述轴C2为中心旋转;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担仰角调节机构;
上述第1线担及上述第2线担共用的线担方位角调节机构组成,和
位置信息或运行信息已知的2个通信目标T1、T2,
用于由上述天线装置与上述通信目标的组合所构成的通信系统,
其特征在于:
上述天线控制装置包括
第1旋转角度检测单元,用于检测上述第1旋转机构的旋转角度;
第1旋转机构控制单元,用于控制上述第1旋转机构;
第2旋转角度检测单元,用于检测上述第2旋转机构的旋转角度;
第2旋转机构控制单元,用于控制上述笫2旋转机构;
仰角检测单元,用于检测上述线担仰角调节机构的仰角;
线担仰角调节机构控制单元,用于控制上述线担仰角调节机构;
方位角检测单元,用于检测上述线担方位角调节机构的方位角;
线担方位角调节机构控制单元,用于控制上述线担方位角调节机构;
单元D,用于基于由上述天线装置中纬度、经度及高度组成的设置位置和2个通信目标T1及T2的位置信息,算出含有连接上述2个通信目标T1及T2与上述天线装置的设置位置形成的三角形的平面P;
单元E1,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的仰角Ф;
单元E2,用于基于上述单元D中的算出结果,算出上述第1线担及上述第2线担与上述平面P正交的方位角θ;
单元F1,用于基于由上述仰角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的仰角和上述单元E1的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担形成仰角Ф,算出与上述轴C1及上述轴C2正交的轴B中所需要的旋转角度RB;
单元F2,用于基于由上述方位角检测单元所检测的目前上述第1线担及上述第2线担的方位角和上述单元E2的算出结果,为使上述第1线担及上述第2线担的方向形成方位角θ,算出与上述轴C1及上述轴C2正交同时与上述轴B正交的轴A中所需要的旋转角度RA;
单元F3,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第1天线相对上述通信目标T1,算出上述轴C1中所需要的旋转角度RC1;
单元F4,用于当上述第1线担及上述第2线担的方向为仰角Ф及方位角θ的场合,为使上述第2天线相对上述通信目标T2,算出上述轴C2中所需要的旋转角度RC2,
当把成为通信对象的上述通信目标之一的通信目标T2向在与上述通信目标T2不同方向存在的通信目标T3变更的场合,
通过以下步骤,可继续与上述通信目标T1的通信,并把通信对象从上述通信目标T2变更到上述通信目标T3,
使用上述单元D,算出包含连接上述通信目标T1及T3和上述天线装置设置位置的三角形的平面P2的步骤;
基于上述单元D的算出结果,使用上述单元E1及E2,算出上述第1线担及上述第2线担的方向与上述平面P2正交的仰角Ф2及方位角θ2的步骤;
在活动上述线担仰角调节机构及上述线担方位角调节机构时,为了抵消朝向上述通信目标T1的天线方向对随上述线担仰角及方位角变化的天线方向的影响,旋转上述第1天线的步骤。
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