JP3052897B2 - 衛星捕捉・追尾装置 - Google Patents
衛星捕捉・追尾装置Info
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- JP3052897B2 JP3052897B2 JP9175691A JP17569197A JP3052897B2 JP 3052897 B2 JP3052897 B2 JP 3052897B2 JP 9175691 A JP9175691 A JP 9175691A JP 17569197 A JP17569197 A JP 17569197A JP 3052897 B2 JP3052897 B2 JP 3052897B2
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- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G3/00—Observing or tracking cosmonautic vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/10—Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
- B64G1/1007—Communications satellites
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、衛星捕捉・追尾
装置に関し、特に、データ中継衛星を介して宇宙局と地
上局との間でデータ通信を行う際に、あるいは、複数の
データ中継衛星を利用して衛星間データ通信を行う際
に、宇宙局とデータ中継衛星が、あるいは、データ中継
衛星同士が、互いを捕捉し追尾するために用いて好適な
衛星捕捉・追尾装置に関する。
装置に関し、特に、データ中継衛星を介して宇宙局と地
上局との間でデータ通信を行う際に、あるいは、複数の
データ中継衛星を利用して衛星間データ通信を行う際
に、宇宙局とデータ中継衛星が、あるいは、データ中継
衛星同士が、互いを捕捉し追尾するために用いて好適な
衛星捕捉・追尾装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】宇宙局がデータ中継衛星を捕捉・追尾す
る方法として、従来から、ＲＦ自動追尾方法とプログラ
ム追尾方法とが組み合わされて用いられていた。まず、
ＲＦ自動追尾方法は、電波の到来方向へ宇宙局のアンテ
ナの主軸が向くようにそのアンテナを駆動するものであ
り、電波をアンテナの引き込み範囲内で捕捉した後に有
効となる。このアンテナの引き込み範囲内で電波を捕捉
するために、アンテナを電波到来方向へ向けさせるのに
用いられるのがプログラム追尾方法である。このプログ
ラム追尾方法は、地上局が、宇宙局とデータ中継衛星の
軌道を決定し、それ基づき捕捉・追尾パラメータを計算
し、データ中継衛星及び宇宙局に捕捉・追尾パラメータ
を登録（プログラム）することにより、追尾を行うもの
である。
る方法として、従来から、ＲＦ自動追尾方法とプログラ
ム追尾方法とが組み合わされて用いられていた。まず、
ＲＦ自動追尾方法は、電波の到来方向へ宇宙局のアンテ
ナの主軸が向くようにそのアンテナを駆動するものであ
り、電波をアンテナの引き込み範囲内で捕捉した後に有
効となる。このアンテナの引き込み範囲内で電波を捕捉
するために、アンテナを電波到来方向へ向けさせるのに
用いられるのがプログラム追尾方法である。このプログ
ラム追尾方法は、地上局が、宇宙局とデータ中継衛星の
軌道を決定し、それ基づき捕捉・追尾パラメータを計算
し、データ中継衛星及び宇宙局に捕捉・追尾パラメータ
を登録（プログラム）することにより、追尾を行うもの
である。
【０００３】上記した従来の衛星捕捉・追尾方法におい
ては、地上局での軌道決定に依存しているため、地上局
に対してデータ中継衛星及び宇宙局が不可視領域にある
場合でも宇宙局がデータ中継衛星を捕捉・追尾できる必
要がある。このような捕捉・追尾方法のための運用方法
として、特開平７−１００９６号公報には、以下に示す
技術が開示されている。まず、地上局は、データ中継衛
星が可視領域にある時に、データ中継衛星に対し、一連
の運用手順を１つのコマンドにシンボル化した発効時刻
付きマクロコマンド及び右マクロコマンドを衛星の実運
用に用いられる一連の基本コマンド群に展開するための
データテーブルを送信する。これにより、データ中継衛
星は、受信したマクロコマンドを同じく受信したデータ
テーブルを参照して、衛星時刻で記述されたコマンド発
効時刻が付加された基本コマンド群に展開した後、右基
本コマンド群のうち、宇宙局に関する基本コマンドを宇
宙局が可視領域に入ったときに宇宙局に対し送信する。
ては、地上局での軌道決定に依存しているため、地上局
に対してデータ中継衛星及び宇宙局が不可視領域にある
場合でも宇宙局がデータ中継衛星を捕捉・追尾できる必
要がある。このような捕捉・追尾方法のための運用方法
として、特開平７−１００９６号公報には、以下に示す
技術が開示されている。まず、地上局は、データ中継衛
星が可視領域にある時に、データ中継衛星に対し、一連
の運用手順を１つのコマンドにシンボル化した発効時刻
付きマクロコマンド及び右マクロコマンドを衛星の実運
用に用いられる一連の基本コマンド群に展開するための
データテーブルを送信する。これにより、データ中継衛
星は、受信したマクロコマンドを同じく受信したデータ
テーブルを参照して、衛星時刻で記述されたコマンド発
効時刻が付加された基本コマンド群に展開した後、右基
本コマンド群のうち、宇宙局に関する基本コマンドを宇
宙局が可視領域に入ったときに宇宙局に対し送信する。
【０００４】また、データ中継衛星及び宇宙局は、それ
ぞれ４つのＧＰＳ（Global Positioning System）衛星
からの電波を受信して、ＧＰＳで規定された絶対時刻で
あるＧＰＤタイムに双方の衛星時刻を一致させる。これ
により、データ中継衛星及び宇宙局は、それぞれ右衛星
時刻と、各基本コマンドに付加されているコマンド発効
時刻とを比較し、これらが一致した場合に自機内部の各
機器に対して当該コマンドを発効することにより、自機
を地上局からのコマンド運用なしに自動運用する。
ぞれ４つのＧＰＳ（Global Positioning System）衛星
からの電波を受信して、ＧＰＳで規定された絶対時刻で
あるＧＰＤタイムに双方の衛星時刻を一致させる。これ
により、データ中継衛星及び宇宙局は、それぞれ右衛星
時刻と、各基本コマンドに付加されているコマンド発効
時刻とを比較し、これらが一致した場合に自機内部の各
機器に対して当該コマンドを発効することにより、自機
を地上局からのコマンド運用なしに自動運用する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
衛星捕捉・追尾方法においては、地上局での軌道決定に
依存しているため、地上局の運用負荷に影響を与える、
という欠点があった。また、特開平７−１００９６号公
報に開示された技術においては、２度と同じ時刻は来な
いため、不可視領域での運用を継続するためには、定期
的に地上局から捕捉・追尾パラメータを計算・登録する
必要があり、やはり地上局の運用負荷に影響を与えると
いう問題があった。
衛星捕捉・追尾方法においては、地上局での軌道決定に
依存しているため、地上局の運用負荷に影響を与える、
という欠点があった。また、特開平７−１００９６号公
報に開示された技術においては、２度と同じ時刻は来な
いため、不可視領域での運用を継続するためには、定期
的に地上局から捕捉・追尾パラメータを計算・登録する
必要があり、やはり地上局の運用負荷に影響を与えると
いう問題があった。
【０００６】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、宇宙局又はデータ中継衛星が、自律的にデータ
中継衛星又はデータ中継衛星を捕捉・追尾することがで
き、地上局の運用負荷を軽減することができる衛星捕捉
・追尾装置を提供することを目的としている。
もので、宇宙局又はデータ中継衛星が、自律的にデータ
中継衛星又はデータ中継衛星を捕捉・追尾することがで
き、地上局の運用負荷を軽減することができる衛星捕捉
・追尾装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明に係る衛星捕捉・追尾装置は、
データ中継衛星を介して宇宙局と地上局との間でデータ
通信を行う際に、宇宙局とデータ中継衛星とが互いを捕
捉し追尾するために用いられる衛星捕捉・追尾装置に係
り、供給される捕捉・追尾コマンドに基づいて、前記デ
ータ中継衛星又は前記宇宙局から到来する電波の方向へ
アンテナが向くようにアンテナを駆動するアンテナ駆動
部と、 複数のＧＰＳ衛星から送信されるクロック信号
を受信して現在の自機の軌道とその位置を算出し、軌道
・位置情報として出力する軌道・位置検出部と、前記デ
ータ中継衛星又は前記宇宙局の方位角に基づく捕捉・追
尾シーケンスが相対時刻で予め記憶された第１の記憶部
と、捕捉・追尾可能な複数のデータ中継衛星又は宇宙局
毎に、その方位角と自機の軌道・位置との関係を定めた
データが予め記憶された第２の記憶部と、前記軌道・位
置情報と、前記捕捉・追尾シーケンス及び前記第２の記
憶部に記憶されたデータとに基づいて、捕捉・追尾すべ
きデータ中継衛星又は宇宙局の捕捉・追尾コマンドを生
成する捕捉・追尾制御部とを備えてなると共に、前記軌
道・位置情報は、自機の軌道要素と軌道面の地表投影に
おける経度・緯度であり、かつ、前記第２の記憶部に記
憶されたデータは、自機の経度・緯度に対する前記デー
タ中継衛星又は前記宇宙局毎の可視／不可視情報である
ことを特徴としている。
に、請求項１記載の発明に係る衛星捕捉・追尾装置は、
データ中継衛星を介して宇宙局と地上局との間でデータ
通信を行う際に、宇宙局とデータ中継衛星とが互いを捕
捉し追尾するために用いられる衛星捕捉・追尾装置に係
り、供給される捕捉・追尾コマンドに基づいて、前記デ
ータ中継衛星又は前記宇宙局から到来する電波の方向へ
アンテナが向くようにアンテナを駆動するアンテナ駆動
部と、 複数のＧＰＳ衛星から送信されるクロック信号
を受信して現在の自機の軌道とその位置を算出し、軌道
・位置情報として出力する軌道・位置検出部と、前記デ
ータ中継衛星又は前記宇宙局の方位角に基づく捕捉・追
尾シーケンスが相対時刻で予め記憶された第１の記憶部
と、捕捉・追尾可能な複数のデータ中継衛星又は宇宙局
毎に、その方位角と自機の軌道・位置との関係を定めた
データが予め記憶された第２の記憶部と、前記軌道・位
置情報と、前記捕捉・追尾シーケンス及び前記第２の記
憶部に記憶されたデータとに基づいて、捕捉・追尾すべ
きデータ中継衛星又は宇宙局の捕捉・追尾コマンドを生
成する捕捉・追尾制御部とを備えてなると共に、前記軌
道・位置情報は、自機の軌道要素と軌道面の地表投影に
おける経度・緯度であり、かつ、前記第２の記憶部に記
憶されたデータは、自機の経度・緯度に対する前記デー
タ中継衛星又は前記宇宙局毎の可視／不可視情報である
ことを特徴としている。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、複数のデー
タ中継衛星を利用して衛星間データ通信を行う際に、任
意の１のデータ中継衛星が送受信先である他のデータ中
継衛星を捕捉し追尾するために用いられる衛星捕捉・追
尾装置であって、供給される捕捉・追尾コマンドに基づ
いて、前記他のデータ中継衛星から到来する電波の方向
へアンテナが向くようにアンテナを駆動するアンテナ駆
動部と、複数のＧＰＳ衛星から送信されるクロック信号
を受信して現在の自機の軌道とその位置を算出し、軌道
・位置情報として出力する軌道・位置検出部と、前記他
のデータ中継衛星の方位角に基づく捕捉・追尾シーケン
スが相対時刻で予め記憶された第１の記憶部と、捕捉・
追尾可能な複数のデータ中継衛星毎に、その方位角と自
機の軌道・位置との関係を定めたデータが予め記憶され
た第２の記憶部と、前記軌道・位置情報と、前記捕捉・
追尾シーケンス及び前記第２の記憶部に記憶されたデー
タとに基づいて、捕捉・追尾すべき前記他のデータ中継
衛星の捕捉・追尾コマンドを生成する捕捉・追尾制御部
とを備えてなると共に、前記軌道・位置情報は、自機の
軌道要素と軌道面の地表投影における経度・緯度であ
り、かつ、前記第２の記憶部に記憶されたデータは、自
機の経度・緯度に対する捕捉・追尾可能な前記複数のデ
ータ中継衛星毎の可視／不可視情報であることを特徴と
している。
タ中継衛星を利用して衛星間データ通信を行う際に、任
意の１のデータ中継衛星が送受信先である他のデータ中
継衛星を捕捉し追尾するために用いられる衛星捕捉・追
尾装置であって、供給される捕捉・追尾コマンドに基づ
いて、前記他のデータ中継衛星から到来する電波の方向
へアンテナが向くようにアンテナを駆動するアンテナ駆
動部と、複数のＧＰＳ衛星から送信されるクロック信号
を受信して現在の自機の軌道とその位置を算出し、軌道
・位置情報として出力する軌道・位置検出部と、前記他
のデータ中継衛星の方位角に基づく捕捉・追尾シーケン
スが相対時刻で予め記憶された第１の記憶部と、捕捉・
追尾可能な複数のデータ中継衛星毎に、その方位角と自
機の軌道・位置との関係を定めたデータが予め記憶され
た第２の記憶部と、前記軌道・位置情報と、前記捕捉・
追尾シーケンス及び前記第２の記憶部に記憶されたデー
タとに基づいて、捕捉・追尾すべき前記他のデータ中継
衛星の捕捉・追尾コマンドを生成する捕捉・追尾制御部
とを備えてなると共に、前記軌道・位置情報は、自機の
軌道要素と軌道面の地表投影における経度・緯度であ
り、かつ、前記第２の記憶部に記憶されたデータは、自
機の経度・緯度に対する捕捉・追尾可能な前記複数のデ
ータ中継衛星毎の可視／不可視情報であることを特徴と
している。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の態様について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図１はこの発明の一実施例である衛星
捕捉・追尾装置を適用した宇宙局１の電気的構成を示す
ブロック図、図２は宇宙局１を用いた衛星捕捉・追尾シ
ステムの電気的構成例を示す概略図である。宇宙局１
は、図１に示すように、アンテナ２と、アンテナ駆動部
３と、捕捉・追尾制御部４と、軌道・位置検出部５と、
第１の記憶部６と、第２の記憶部７とから概略構成され
ている。
の実施の態様について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図１はこの発明の一実施例である衛星
捕捉・追尾装置を適用した宇宙局１の電気的構成を示す
ブロック図、図２は宇宙局１を用いた衛星捕捉・追尾シ
ステムの電気的構成例を示す概略図である。宇宙局１
は、図１に示すように、アンテナ２と、アンテナ駆動部
３と、捕捉・追尾制御部４と、軌道・位置検出部５と、
第１の記憶部６と、第２の記憶部７とから概略構成され
ている。
【００１０】上記アンテナ駆動部３は、角度検出用エン
コーダ付きのステッピングモータ等からなり、捕捉・追
尾制御部５から供給される駆動角・速度等からなる捕捉
・追尾コマンドに基づいて、図２に示すデータ中継衛星
８から到来する電波の方向へアンテナ２が向くようにア
ンテナ２を駆動すると共に、角度検出用エンコーダによ
って検出されたアンテナの角度に応じた角度信号を捕捉
・追尾制御部５へ供給する。また、図２に示すように、
アンテナ２の近傍には、ＲＦ自動追尾方法を行うための
追尾受信機９が設けられており、アンテナ２によって受
信されたＲＦ受信信号を捕捉・追尾制御部５へ供給す
る。
コーダ付きのステッピングモータ等からなり、捕捉・追
尾制御部５から供給される駆動角・速度等からなる捕捉
・追尾コマンドに基づいて、図２に示すデータ中継衛星
８から到来する電波の方向へアンテナ２が向くようにア
ンテナ２を駆動すると共に、角度検出用エンコーダによ
って検出されたアンテナの角度に応じた角度信号を捕捉
・追尾制御部５へ供給する。また、図２に示すように、
アンテナ２の近傍には、ＲＦ自動追尾方法を行うための
追尾受信機９が設けられており、アンテナ２によって受
信されたＲＦ受信信号を捕捉・追尾制御部５へ供給す
る。
【００１１】軌道・位置検出部４は、ＧＰＳ受信機等か
らなり、図２に示す４つのＧＰＳ衛星１０1〜１０4から
送信されるクロック信号を受信して現在の自機の軌道と
その位置を算出し、軌道・位置情報として捕捉・追尾制
御部５へ供給する。ここで、自機の軌道・位置とは、宇
宙局１の幾何学的位置、すなわち、軌道要素と軌道面の
地表投影における経度・緯度等をいう。
らなり、図２に示す４つのＧＰＳ衛星１０1〜１０4から
送信されるクロック信号を受信して現在の自機の軌道と
その位置を算出し、軌道・位置情報として捕捉・追尾制
御部５へ供給する。ここで、自機の軌道・位置とは、宇
宙局１の幾何学的位置、すなわち、軌道要素と軌道面の
地表投影における経度・緯度等をいう。
【００１２】捕捉・追尾制御部５、第１の記憶部６及び
第２の記憶部７は、図２に示す計算機１１を構成してい
る。第１の記憶部６及び第２の記憶部７は、ＳＲＡＭや
ＥＥＰＲＯＭ等の書換可能なメモリから構成されてい
る。第１の記憶部６には、データ中継衛星８の方位角に
基づく捕捉・追尾シーケンスが相対時刻で予め記憶され
ている。また、第２の記憶部７には、捕捉・追尾可能な
複数のデータ中継衛星８の方位角（アジマス角、エレベ
ーション角）と自機の軌道・位置との関係を定めたデー
タ（データ中継衛星データベース）が予め記憶されてい
る。すなわち、第２の記憶部７には、図１に示すよう
に、各データ中継衛星８Ａ，８Ｂ，…毎に、それぞれの
自機の経度・緯度に対する可視／不可視情報が記憶され
ている。
第２の記憶部７は、図２に示す計算機１１を構成してい
る。第１の記憶部６及び第２の記憶部７は、ＳＲＡＭや
ＥＥＰＲＯＭ等の書換可能なメモリから構成されてい
る。第１の記憶部６には、データ中継衛星８の方位角に
基づく捕捉・追尾シーケンスが相対時刻で予め記憶され
ている。また、第２の記憶部７には、捕捉・追尾可能な
複数のデータ中継衛星８の方位角（アジマス角、エレベ
ーション角）と自機の軌道・位置との関係を定めたデー
タ（データ中継衛星データベース）が予め記憶されてい
る。すなわち、第２の記憶部７には、図１に示すよう
に、各データ中継衛星８Ａ，８Ｂ，…毎に、それぞれの
自機の経度・緯度に対する可視／不可視情報が記憶され
ている。
【００１３】捕捉・追尾制御部５は、軌道・位置検出部
４から供給された軌道・位置情報と、第１の記憶部６及
び第２の記憶部７にそれぞれ記憶された捕捉・追尾シー
ケンス及びデータ中継衛星データベースとに基づいて、
捕捉・追尾すべきデータ中継衛星の捕捉・追尾コマンド
を生成し、アンテナ駆動部３に供給する。
４から供給された軌道・位置情報と、第１の記憶部６及
び第２の記憶部７にそれぞれ記憶された捕捉・追尾シー
ケンス及びデータ中継衛星データベースとに基づいて、
捕捉・追尾すべきデータ中継衛星の捕捉・追尾コマンド
を生成し、アンテナ駆動部３に供給する。
【００１４】次に、上記構成の宇宙局１があるデータ中
継衛星の捕捉・追尾を行う動作について説明する。ま
ず、軌道・位置検出部４は、４つのＧＰＳ衛星１０1〜
１０4から送信されるクロック信号を受信して現在の自
機の軌道とその位置を高精度に算出し、軌道・位置情報
として捕捉・追尾制御部５へ供給する。これにより、捕
捉・追尾制御部５は、供給された軌道・位置情報に基づ
いて、第２の記憶部７に記憶されたデータ中継衛星デー
タベースを検索し、当該データ中継衛星の方位角（アジ
マス角、エレベーション角）を求める。
継衛星の捕捉・追尾を行う動作について説明する。ま
ず、軌道・位置検出部４は、４つのＧＰＳ衛星１０1〜
１０4から送信されるクロック信号を受信して現在の自
機の軌道とその位置を高精度に算出し、軌道・位置情報
として捕捉・追尾制御部５へ供給する。これにより、捕
捉・追尾制御部５は、供給された軌道・位置情報に基づ
いて、第２の記憶部７に記憶されたデータ中継衛星デー
タベースを検索し、当該データ中継衛星の方位角（アジ
マス角、エレベーション角）を求める。
【００１５】次に、捕捉・追尾制御部５は、求めた方位
角をパラメータとして、第１の記憶部６に記憶された捕
捉・追尾シーケンスを実行し、捕捉・追尾すべきデータ
中継衛星の捕捉・追尾コマンド（アンテナ駆動部３の駆
動角・速度の設定値）を生成し、アンテナ駆動部３に供
給する。具体的には、地球影による幾何学的不可視やＰ
ＦＤ（Power Flux Density）制約などにより生ずるアン
テナ駆動角の特異点の回避を含めた捕捉・追尾動作であ
る。
角をパラメータとして、第１の記憶部６に記憶された捕
捉・追尾シーケンスを実行し、捕捉・追尾すべきデータ
中継衛星の捕捉・追尾コマンド（アンテナ駆動部３の駆
動角・速度の設定値）を生成し、アンテナ駆動部３に供
給する。具体的には、地球影による幾何学的不可視やＰ
ＦＤ（Power Flux Density）制約などにより生ずるアン
テナ駆動角の特異点の回避を含めた捕捉・追尾動作であ
る。
【００１６】これにより、アンテナ駆動部３は、捕捉・
追尾制御部５から供給される捕捉・追尾コマンドに基づ
いて、データ中継衛星８から到来する電波の方向へアン
テナ２が向くようにアンテナ２を駆動する。一旦、ＲＦ
受信信号の引き込み範囲内に入った後は、追尾受信機９
から供給されるＲＦ受信信号を用いて上記したＲＦ自動
追尾方法による追尾モードに移行し、プログラム追尾方
法による追尾モードの誤差を補正することにより、より
高精度な追尾を行うことも可能であるが、このままプロ
グラム追尾方法による追尾モードのままとすることもで
きる。
追尾制御部５から供給される捕捉・追尾コマンドに基づ
いて、データ中継衛星８から到来する電波の方向へアン
テナ２が向くようにアンテナ２を駆動する。一旦、ＲＦ
受信信号の引き込み範囲内に入った後は、追尾受信機９
から供給されるＲＦ受信信号を用いて上記したＲＦ自動
追尾方法による追尾モードに移行し、プログラム追尾方
法による追尾モードの誤差を補正することにより、より
高精度な追尾を行うことも可能であるが、このままプロ
グラム追尾方法による追尾モードのままとすることもで
きる。
【００１７】このように、この例の構成によれば、宇宙
局１に自機の軌道・位置を検出するオンボードの軌道・
位置検出部４を設けたので、地上局の介在なしに自機の
軌道・位置を決定できる。また、宇宙局１の軌道・位置
からデータ中継衛星８の方位角がデータ中継衛星データ
ベースを参照することにより得られ、その方位角をパラ
メータとして得られた捕捉・追尾シーケンスが自動実行
されるので、地上局の介在なしにデータ中継衛星の捕捉
・追尾が行える。さらに、第１及び第２の記憶部６及び
７を書換可能なメモリで構成したので、運用手順変更時
に柔軟に対応可能となる。また、第２の記憶部には、捕
捉・追尾可能なデータ中継衛星８の数だけのデータ中継
衛星データベースが予め記憶されているので、複数のデ
ータ中継衛星を利用した衛星間通信が可能となる。
局１に自機の軌道・位置を検出するオンボードの軌道・
位置検出部４を設けたので、地上局の介在なしに自機の
軌道・位置を決定できる。また、宇宙局１の軌道・位置
からデータ中継衛星８の方位角がデータ中継衛星データ
ベースを参照することにより得られ、その方位角をパラ
メータとして得られた捕捉・追尾シーケンスが自動実行
されるので、地上局の介在なしにデータ中継衛星の捕捉
・追尾が行える。さらに、第１及び第２の記憶部６及び
７を書換可能なメモリで構成したので、運用手順変更時
に柔軟に対応可能となる。また、第２の記憶部には、捕
捉・追尾可能なデータ中継衛星８の数だけのデータ中継
衛星データベースが予め記憶されているので、複数のデ
ータ中継衛星を利用した衛星間通信が可能となる。
【００１８】以上、この発明の実施例を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述
の実施例においては、本発明による衛星捕捉・追尾装置
を宇宙局１に適用した例を示したが、これに限定され
ず、データ中継衛星に適用してももちろん良い。
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述
の実施例においては、本発明による衛星捕捉・追尾装置
を宇宙局１に適用した例を示したが、これに限定され
ず、データ中継衛星に適用してももちろん良い。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の衛星捕
捉・追尾装置の構成によれば、宇宙局又はデータ中継衛
星が、自律的にデータ中継衛星又はデータ中継衛星を捕
捉・追尾することができるので、地上局の運用負荷を軽
減できる。
捉・追尾装置の構成によれば、宇宙局又はデータ中継衛
星が、自律的にデータ中継衛星又はデータ中継衛星を捕
捉・追尾することができるので、地上局の運用負荷を軽
減できる。
【図１】この発明の一実施例である衛星捕捉・追尾装置
を適用した宇宙局の電気的構成を示すブロック図であ
る。
を適用した宇宙局の電気的構成を示すブロック図であ
る。
【図２】同宇宙局を用いた衛星捕捉・追尾システムの電
気的構成例を概略示す概略図である。
気的構成例を概略示す概略図である。
１ 宇宙局 ２ アンテナ ３ アンテナ駆動部 ４ 軌道・位置検出部 ５ 捕捉・追尾制御部 ６ 第１の記憶部 ７ 第２の記憶部 ８ データ中継衛星 ９ 追尾受信機 １０1〜１０4 ＧＰＳ衛星 １１ 計算機
Claims (2)
- 【請求項１】 データ中継衛星を介して宇宙局と地上局
との間でデータ通信を行う際に、宇宙局とデータ中継衛
星とが互いを捕捉し追尾するために用いられる衛星捕捉
・追尾装置であって、 供給される捕捉・追尾コマンドに基づいて、前記データ
中継衛星又は前記宇宙局から到来する電波の方向へアン
テナが向くようにアンテナを駆動するアンテナ駆動部
と、 複数のＧＰＳ衛星から送信されるクロック信号を受信し
て現在の自機の軌道とその位置を算出し、軌道・位置情
報として出力する軌道・位置検出部と、 前記データ中継衛星又は前記宇宙局の方位角に基づく捕
捉・追尾シーケンスが相対時刻で予め記憶された第１の
記憶部と、 捕捉・追尾可能な複数のデータ中継衛星又は宇宙局毎
に、その方位角と自機の軌道・位置との関係を定めたデ
ータが予め記憶された第２の記憶部と、 前記軌道・位置情報と、前記捕捉・追尾シーケンス及び
前記第２の記憶部に記憶されたデータとに基づいて、捕
捉・追尾すべきデータ中継衛星又は宇宙局の捕捉・追尾
コマンドを生成する捕捉・追尾制御部とを備えてなると
共に、 前記軌道・位置情報は、自機の軌道要素と軌道面の地表
投影における経度・緯度であり、かつ、前記第２の記憶
部に記憶されたデータは、自機の経度・緯度に対する前
記データ中継衛星又は前記宇宙局毎の可視／不可視情報
であることを特徴とする衛星捕捉・追尾装置。 - 【請求項２】 複数のデータ中継衛星を利用して衛星間
データ通信を行う際に、任意の１のデータ中継衛星が送
受信先である他のデータ中継衛星を捕捉し追尾するため
に用いられる衛星捕捉・追尾装置であって、 供給される捕捉・追尾コマンドに基づいて、前記他のデ
ータ中継衛星から到来する電波の方向へアンテナが向く
ようにアンテナを駆動するアンテナ駆動部と、 複数のＧＰＳ衛星から送信されるクロック信号を受信し
て現在の自機の軌道とその位置を算出し、軌道・位置情
報として出力する軌道・位置検出部と、 前記他のデータ中継衛星の方位角に基づく捕捉・追尾シ
ーケンスが相対時刻で予め記憶された第１の記憶部と、 捕捉・追尾可能な複数のデータ中継衛星毎に、その方位
角と自機の軌道・位置との関係を定めたデータが予め記
憶された第２の記憶部と、 前記軌道・位置情報と、前記捕捉・追尾シーケンス及び
前記第２の記憶部に記憶されたデータとに基づいて、捕
捉・追尾すべき前記他のデータ中継衛星の捕捉・追尾コ
マンドを生成する捕捉・追尾制御部とを備えてなると共
に、 前記軌道・位置情報は、自機の軌道要素と軌道面の地表
投影における経度・緯度であり、かつ、前記第２の記憶
部に記憶されたデータは、自機の経度・緯度に対する捕
捉・追尾可能な前記複数のデータ中継衛星毎の可視／不
可視情報であることを特徴とする衛星捕捉・追尾装置。
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|---|---|---|---|
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