JPH01188102A - Antenna tower equipment for satellite mounting - Google Patents
Antenna tower equipment for satellite mountingInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、静止衛星打ち上げ軌道位置の変更に柔軟に対
応しうる、通信衛星あるいは放送衛星等の人工衛星に搭
載するアンテナ・タワー装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an antenna tower device mounted on an artificial satellite such as a communication satellite or a broadcasting satellite, which can flexibly respond to changes in the launch orbit position of a geostationary satellite. It is.
第１図は、将来の大容量マルチビーム通借方式を可能と
する衛星搭載用アンテナ・タワー系の構成例を示してい
る。本図は静止軌道上においてアンテナ系を展開し実際
に運用している状態を示している。実際には、図に示し
ているアンテナの他に同様のアンテナが複数個搭載され
、また、この他センサ等が配置されるが、ここでは説明
の都合上省略している。FIG. 1 shows an example of the configuration of a satellite antenna tower system that will enable future large-capacity multi-beam borrowing systems. This figure shows the antenna system deployed and in actual operation on a geostationary orbit. Actually, in addition to the antenna shown in the figure, a plurality of similar antennas are mounted, and other sensors and the like are arranged, but these are omitted here for the sake of explanation.
また＄２図は、ｆｊ＆１図に示した衛星を、ロケットに
収納して打ち上げる場合のロケット７エ７リング内での
収納状態を示している。本図にしたがって、衛星搭載用
アンテナ・タワー系の構成、動作について説明する。In addition, Figure $2 shows how the satellite shown in Figure fj&1 is stored in the rocket 7E7 ring when the satellite is stored in the rocket and launched. The configuration and operation of the satellite antenna/tower system will be explained according to this figure.
第１図中、１はアンテナ系あるいはセンサ等を搭載する
タワー、２はアンテナ・タワー系を搭載する衛星構体、
３は衛星構体のうち上記アンテナ・タワー系が接続され
、しかも地球方向を向いている地球指向面パネル、４は
同様に衛星構体のうち北方向を向いている北面パネル、
５は西面パネル、６は東面パネルを示す、７はアンテナ
系のうちの主反射鏡、８は副反射鏡、９は一次放射器、
１０はアンテナのボアサイト方向（アンテナの焦点位置
に配置された一次放射器から放射された電波がアンテナ
から放射される方向）を示している。In Figure 1, 1 is a tower on which an antenna system or sensor is mounted, 2 is a satellite structure on which an antenna/tower system is mounted,
3 is an earth-oriented surface panel of the satellite structure to which the above-mentioned antenna tower system is connected and faces the earth; 4 is a north-face panel of the satellite structure that also faces north;
5 is the west panel, 6 is the east panel, 7 is the main reflector of the antenna system, 8 is the sub-reflector, 9 is the primary radiator,
10 indicates the boresight direction of the antenna (the direction in which radio waves radiated from the primary radiator placed at the focal point of the antenna are radiated from the antenna).
ここでは説明のためにアンテナ系はタワーの東面に配置
され、衛星の静止軌道位置を仮に東経１３５°、北緯３
５°に向けるものとする。For the purpose of explanation, the antenna system is placed on the east side of the tower, and the satellite's geostationary orbit position is assumed to be 135° east longitude and 3 north latitude.
It shall be oriented at 5°.
いま衛星が、地球の他心方向を向いているとすると、ボ
アサイト方向を地球上の東経１３５°、北緯３５°に向
けるためには、アンテナ系全体を他心方向から北方向（
Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ 、 Ｅｌ方向）に約５．６°傾け
る必要がある。東西方向（Ａ ｚｉｍｕｔｈ ＋ Ａ
ｚ方向）には Ｏｏ となる。ｐＩＳ１図のアンテナ系
は、すでにこの方向に向いた状況を示している。Assuming that the satellite is currently pointing towards the Earth's eccentric direction, in order to direct the boresight direction to 135° east longitude and 35° north latitude on the earth, the entire antenna system must be moved from the eccentric direction to the north (
It is necessary to tilt it approximately 5.6° in the Elevation, El direction). East-west direction (A zimuth + A
z direction) is Oo. The antenna system in the pIS1 diagram already shows a situation facing in this direction.
この場合、第１図に示す一次放射器９がら放射された電
波は、副反射＠８により反射され、主反射鏡７で再び反
射された後、ボアサイト方向１０に向けて放射される。In this case, the radio waves emitted from the primary radiator 9 shown in FIG.
受信の場合も方向は逆であるが同様の動作となる。In the case of reception, the operation is similar although the direction is reversed.
１５２図は打ち上げ時のロケットへの収納状態を示して
おり、１１はロケットの７エアリング、他の番号は第１
図と同じである。ここではアンテナ系をロケットフェア
リング内に収納するため副反射鏡、主反射鏡を折り畳ん
でタワーに取り付けている。Figure 152 shows the state of storage in the rocket at the time of launch. 11 is the 7th air ring of the rocket, and the other numbers are the 1st air ring.
Same as the figure. Here, in order to store the antenna system inside the rocket fairing, the secondary reflector and main reflector are folded and attached to the tower.
以上説明したように、衛星の静止軌道位置が設計時に決
まっている場合にはロケットフェアリング内への収納性
も考慮してタワー、アンテナ系の構造、配置、および衛
星溝体上の配置等を決定できる。しかしながら設計時に
この静止軌道位置が明確に決まっておらず、ある範囲、
例えば１２０°から１５０°というような場合、また静
止軌道位置が決まっていても、後に急に変更された場合
には、以下に説明するような問題が生ずる。As explained above, if the geostationary orbit position of the satellite is determined at the time of design, the structure and arrangement of the tower and antenna system, as well as the arrangement on the satellite channel, etc., should be determined with consideration to storage in the rocket fairing. You can decide. However, the position of this geostationary orbit was not clearly determined at the time of design, and within a certain range,
For example, in the case of 120° to 150°, or even if the geostationary orbit position has been determined, if it is suddenly changed later, problems as described below will occur.
以下、第３図に従って説明する。This will be explained below with reference to FIG.
第３図は説明の一例として衛星の静止軌道位置が１３５
°と１５ｏ°の場合のアンテナ系の配置図を示す。As an example of explanation, Figure 3 shows that the satellite's geostationary orbit position is 135.
The layout diagram of the antenna system in the case of 15° and 15° is shown.
図中、７〜１０は第１図に示したように衛星の静止軌道
位置が １３５°の場合の配置を、７′〜１０′は同様
に衛星の静止軌道位置が１５０°の場合の配置を示す。In the figure, 7 to 10 indicate the arrangement when the satellite's geostationary orbit position is 135° as shown in Figure 1, and 7' to 10' similarly indicate the arrangement when the satellite's geosynchronous orbit position is 150°. show.
両者ともに、アンテナのボアサイトを地球上の東経１３
５°、北緯３５°に向けるとすると、静止軌道位置が１
５０°の場合のボアサイト方向１０′は、ボアサイト方
向１０に対してＡｚ力方向ａ’（この場合的２．１°西
方向に）傾ける必要がある。In both cases, the boresight of the antenna is set at 13 east longitude on the earth.
5°, north latitude 35°, the geostationary orbit position is 1
The boresight direction 10' for the 50° case needs to be inclined with respect to the boresight direction 10 to the Az force direction a' (in this case 2.1° westward).
ただし、この場合のＥ１方向は両者ともほぼ同じである
。すると当然この場合には、アンテナ系の配置を本図に
示すように１３５°の場合の配置から変更する必要があ
る。However, the E1 direction in this case is almost the same for both. Naturally, in this case, it is necessary to change the arrangement of the antenna system from the arrangement in the case of 135° as shown in this figure.
上述したように従来のアンテナ・タワー系では設計時点
で衛星の静止軌道位置が決まっていない場合、あるいは
設計以後に変更される場合にはタワーとアンテナ系との
相対位置が変わるため、タワーの形状をアンテナの配置
に合わせて変更するか、またはタワーとアンテナ間の取
り付はイ、ンタフェースの構造を変更する必要が生じる
等の問題があった。As mentioned above, in conventional antenna/tower systems, if the geostationary orbit position of the satellite is not determined at the time of design, or if it is changed after design, the relative position of the tower and antenna system changes, so the shape of the tower changes. There were problems such as the need to change the interface structure to match the antenna placement, or the installation between the tower and the antenna.
また変更する場合には、当然、第２図に示したようにロ
ケット７エＴリング内に収納できるかどうかの検討も必
要である。In addition, when changing it, it is of course necessary to consider whether it can be stored in the rocket 7 et ring as shown in Fig. 2.
このことは、逆に設計時点で既に衛星の静止軌道位置が
決定されていなければならず、このようなアンテナ・タ
ワー系はその後の変更に柔軟に対応できないということ
を意味している。This means, on the contrary, that the satellite's geostationary orbit position must already be determined at the time of design, and such an antenna tower system cannot flexibly respond to subsequent changes.
本発明は、以上述べた欠点を解決するもので、設計時点
で衛星の静止軌道位置の変更可能範囲のみが示されてお
り、衛星打ち上げまでにその静止軌道位置が決定された
場合でも、対応できる衛星搭載用アンテナ・タワー系を
提供することを目的としている。The present invention solves the above-mentioned drawbacks, and even if only the changeable range of the satellite's geostationary orbit position is indicated at the time of design, and the geostationary orbit position is determined by the time the satellite is launched, it can be accommodated. The purpose is to provide antenna tower systems for satellites.
本発明によれば上述の目的は、前記特許請求の範囲に記
載した手段により達成される。According to the invention, the above-mentioned object is achieved by the means specified in the claims.
すなわち、本発明は、タワーと衛星構体とのインタフェ
ース部を、任意の点に回転中心を持つような球面の一部
、または前記中心を通る軸を回転中心軸とする円筒の一
部を形成する形状と成し、アンテナ・タワー装置を、前
記回転中心または回転中心軸の回りに回転させることに
より、アンテナ系が衛星の静止位置に対応するボアサイ
ト方向を向くよう調整の上、タワーと衛星構体を固定す
る構造の衛星搭載用アンテナ・タワー装置である。That is, in the present invention, the interface between the tower and the satellite structure is formed as a part of a spherical surface having a rotation center at an arbitrary point, or a part of a cylinder whose rotation center axis is an axis passing through the center. The tower and the satellite structure are adjusted so that the antenna system faces the boresight direction corresponding to the stationary position of the satellite by rotating the antenna tower device around the rotation center or rotation center axis. This is an antenna/tower device for use on satellites with a structure that secures the satellite.
第４図は、本発明の一実施例を示す図であり、１〜ｉｏ
、ｉｏ’は第１、２．３図と同じである。FIG. 4 is a diagram showing one embodiment of the present invention, 1 to io
, io' are the same as in Figures 1 and 2.3.
今、説明のためにアンテナボアサイトを前の説明と同様
地球上の東経１３５°、北緯３５゜の方向とし、設計時
点での衛星の静止軌道位置変更可能範囲を東経１２０〜
１５０°であったとし、打ち上げ前に東経１５０°に決
定されたと仮定する。For the sake of explanation, let us assume that the antenna boresight is 135° east longitude and 35° north latitude on the earth as in the previous explanation, and the range in which the satellite's geostationary orbit position can be changed at the time of design is 120° east longitude to 35° north latitude.
150°, and it is assumed that the east longitude was determined to be 150° before launch.
図中、１０は静止軌道位置が１３５°の時のアンテナボ
アサイト方向、１０′は１５０°の時のアンテナボアサ
イト方向を示す。１４はタワーと衛星構体のインタフェ
ースとなるタワー側のインタフェース部、１５は同様に
衛星構体側のインタフェース部、１２はタワーおよびア
ンテナ系を含んだ全体をアンテナボアサイト方向に向け
る時の回転中心を示す。１３は１２を回転中心とする球
面、あるいは１２を通る中心軸を回転中心とする円筒面
とする。In the figure, 10 indicates the antenna boresight direction when the geostationary orbit position is 135 degrees, and 10' indicates the antenna boresight direction when the geostationary orbit position is 150 degrees. 14 is an interface part on the tower side that is an interface between the tower and the satellite structure, 15 is an interface part on the satellite structure side, and 12 is the center of rotation when the whole including the tower and antenna system is directed toward the antenna boresight. . 13 is a spherical surface whose rotation center is 12, or a cylindrical surface whose rotation center is a central axis passing through 12.
設計時点では、静止軌道位置変更範囲が１２０〜１５０
° となっているため、この変更可能範囲のどの位置に
なっても、ロケットフェアリング内に収納できるようア
ンテナ、タワー系の相対位置が設計される。At the time of design, the geostationary orbit position change range is 120 to 150
° Therefore, the relative positions of the antenna and tower system are designed so that they can be stored inside the rocket fairing no matter where they are within this changeable range.
ここでは、仮に変更可能範囲の中心１３５゜で設計し、
アンテナ、タワー系の相対位置を決める。この時、タワ
ーのインタフェース部１４と衛星構体のインタフェース
部１５が互いに接する面が、１２で示す点を中心にした
球面の一部、または点１２を通るある直線を中心軸とす
る円筒面１３の一部となっていれば、アンテナ系が取り
付けられたタワーをこのインタフェース部の面に従って
移動すれば、アンテナからの電波の放射方向、すなわち
、アンテナボアサイト方向を地球上の所望の方向に向け
ることができる。Here, we will temporarily design the center of the changeable range at 135°,
Determine the relative position of the antenna and tower system. At this time, the surface where the tower interface section 14 and the satellite structure interface section 15 are in contact with each other is a part of a spherical surface centered on the point 12, or a cylindrical surface 13 whose central axis is a certain straight line passing through the point 12. If the tower to which the antenna system is attached is moved along the plane of this interface part, the radiation direction of radio waves from the antenna, that is, the antenna boresight direction, can be directed to the desired direction on the earth. Can be done.
従って、衛星静止軌道位置が決まった時点で、この向き
を決定しインタフェース部の接合位置を設定、固定し打
ち上げれば良い。Therefore, once the satellite's geostationary orbit position is determined, it is only necessary to determine the orientation, set and fix the joining position of the interface part, and then launch.
このインタフェース面は、静止軌道位置変更可能範囲に
わたって連続的に変更可能であっても、あるいはこの範
囲内で何点かディスクリートに設定可能な構造であって
も勿論良い。Of course, this interface surface may have a structure that can be changed continuously over the range in which the position of the geostationary orbit can be changed, or that it can be set discretely at several points within this range.
また、本実施例においては、回転中心１２はロケットフ
ェアリングへの収納性の点から、衛星構体のタワーが配
置される面の上方に設けであるが、回転中心は上方に限
らず任意の点に設定し得る。In addition, in this embodiment, the rotation center 12 is provided above the plane where the tower of the satellite structure is arranged from the viewpoint of storage in the rocket fairing, but the rotation center 12 is not limited to the upper part but can be placed at any arbitrary point. Can be set to .
以上の結果から明らかなように、本発明の技術を用いる
ことにより、衛星の静止軌道位置が衛星打ち上げ直前ま
で決定していなくても、設計・製造が可能である。As is clear from the above results, by using the technology of the present invention, it is possible to design and manufacture a satellite even if the geostationary orbit position of the satellite is not determined until just before the satellite is launched.
また、その途中で条件が変更された場合でも、何等設計
変更することなく対応することが可能゛である利点があ
る。Furthermore, even if the conditions change during the process, there is an advantage in that it is possible to deal with them without making any design changes.
第１図は衛星搭載用アンテナ・タワー系の構成例、第２
図は第１図のアンテナ・タワー系を打ち上げロケットに
収納した状況を示す図、第３図は従来のアンテナ・タワ
ー系で静止軌道位置を変更した場合のアンテナ系の配置
図、第４図は本発明の一実施例を示す図である。
１ ・・・・・・ タワー、 ２ ・・・・・・衛
星構体、３ ・・・・・・衛星構体の地球指向面パネル
、４・・・・・・北面パネル、 ５ ・・・・・
・西面パネル、 ６ ・・・・・・東面パネル、
７゜７′ ・・・・・・主反射鏡、 ８．８′
・・・・・・副反射鏡、 ９．９′ ・・・・・
・−次放射器、１０．１０’ ・旧・・ アンテナボ
アサイト方向、１１ ・・・・・・ ロケット７エ７リ
ング、１２・・・・・・回転中心、 １３ ・・・
・・・ インタフェース面のある軌跡、 １４
・・・・・・ タワーのインタフェース部、 １
５ ・・・・・・衛星構体のインタフェース部Figure 1 shows an example of the configuration of a satellite antenna/tower system.
The figure shows the antenna/tower system in Fig. 1 housed in a launch vehicle, Fig. 3 is a layout diagram of the antenna system when the geostationary orbit position is changed using the conventional antenna/tower system, and Fig. 4 is FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. 1... Tower, 2... Satellite structure, 3... Earth orientation panel of satellite structure, 4... North panel, 5...
・West panel, 6... East panel,
7゜7′ ・・・・Main reflecting mirror, 8.8′
・・・・・・Sub-reflector, 9.9′ ・・・・・・
-Order radiator, 10.10' - Old... Antenna boresight direction, 11... Rocket 7e7 ring, 12... Center of rotation, 13...
... Trajectory with interface surface, 14
・・・・・・ Tower interface part, 1
5 ... Satellite structure interface section
Claims (1)
タワーと衛星構体とのインタフェース部を、任意の点に
回転中心を持つような球面の一部、または前記中心を通
る軸を回転中心軸とする円筒の一部を形成する形状と成
し、 アンテナ・タワー装置を、前記回転中心または回転中心
軸の回りに回転させることにより、アンテナ系が衛星の
静止位置に対応するアンテナボアサイト方向を向くよう
調整の上、タワーと衛星構体を固定する構造であること
を特徴とする衛星搭載用アンテナ・タワー装置。[Claims] A tower for attaching an antenna system to a satellite structure, wherein the interface between the tower and the satellite structure is a part of a spherical surface having a center of rotation at an arbitrary point, or an axis passing through the center. By rotating the antenna tower device about the rotation center or around the rotation center axis, the antenna system becomes an antenna corresponding to the stationary position of the satellite. An antenna/tower device for use on a satellite, characterized by having a structure in which the tower and the satellite structure are fixed after being adjusted to face the boresight direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077988A JPH01188102A (en) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Antenna tower equipment for satellite mounting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077988A JPH01188102A (en) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Antenna tower equipment for satellite mounting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01188102A true JPH01188102A (en) | 1989-07-27 |
Family
ID=11759817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1077988A Pending JPH01188102A (en) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Antenna tower equipment for satellite mounting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01188102A (en) |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP1077988A patent/JPH01188102A/en active Pending
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