JPS6146800A - Earth sensor - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は人工衛星に搭載され、太陽又は月の干渉除去
機能を備えた地球センサに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an earth sensor mounted on an artificial satellite and equipped with a solar or lunar interference removal function.

〔従来技術〕[Prior art]

第１図は従来の地球センサの干渉除去機能を示すブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram showing the interference removal function of a conventional earth sensor.

図において（１）及び（１ａ）は地球センサから見た地
球像、（２ａ）、（２ｂ）、　（２Ｃ）及び（２ｄ）は
地球の赤外線を検出し電気信号に変える赤外線検出器、
　　（３ａ）、　（３ｂ）。In the figure, (1) and (1a) are images of the earth seen from the earth sensor, (2a), (2b), (2C) and (2d) are infrared detectors that detect the earth's infrared rays and convert them into electrical signals.
(3a), (3b).

（３ｃ）及び（３ｄ）は赤外線検出器（２ａ）、　（２
ｂ）、　（２ｃ）及び（２ｄ）の視野よりも大きくかつ
赤外線検出器の視野をおおうよう配置され、太陽又は月
を検出する太陽センナである。(3c) and (3d) are infrared detectors (2a), (2
b) A solar sensor that is larger than the field of view of (2c) and (2d) and is placed so as to cover the field of view of the infrared detector, and detects the sun or the moon.

赤外線検出器（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）及び（２ｄ
）及び太陽センサ（３ａ）、（３ｂ）、　（３ｃ）及び
（３ｄ）は地球センサ内部の異なる位置に配置されるが
光学的には第１図の様な配置となる。（４）は地球角の
検出軸、　（５ａ）及び（５ｂ）は検出軸（４）の中心
に対し、互いに対をなす赤外線検出器（２ａ）、　（２
ｂ）、　（２ｃ）及び（２ｄ）の出力の差分を増幅する
差動アンプ、（６）は太陽センサ（３ａ）、（ａｂ）。Infrared detectors (2a), (2b), (2c) and (2d
) and sun sensors (3a), (3b), (3c) and (3d) are placed at different positions inside the earth sensor, but optically they are arranged as shown in FIG. (4) is the earth angle detection axis, (5a) and (5b) are infrared detectors (2a), (2
b), a differential amplifier that amplifies the difference between the outputs of (2c) and (2d), and (6) solar sensors (3a) and (ab).

（３ｃ）及び（３ｄ）からの太陽又は月による干渉を検
出する検出信号によシ干渉を受ける赤外線検出器（２ｃ
）と（２ｄ）又は（２ａ）と（２ｂ）を検出する干渉検
出部。(3c) and (3d) infrared detectors (2c
) and (2d) or (2a) and (2b).

（７）は干渉検出部（６）からの信号を受け、干渉の影
響を受けない赤外線検出器ペアを選択するディテクタペ
ア選択部、（８）は地−球角信号を示す。(7) is a detector pair selection section that receives a signal from the interference detection section (6) and selects an infrared detector pair that is not affected by interference, and (8) indicates an earth angle signal.

尚、第１図は１本発明を説明するのに必要最小限のもの
を記述しており、検出器ペアは、さらに複数ペア存在し
、これらは地球角の検出軸（４）に直交するもう一軸の
地球角を検出するためのものであり実際は第１図の検出
器ベアを合わせ複数ベアを使用し地球角を検出するよう
構成されているがここでは省略しである。It should be noted that FIG. 1 depicts the minimum necessary to explain the present invention, and there are multiple pairs of detectors, and these are arranged at right angles to the detection axis (4) of the earth angle. It is for detecting the earth angle of one axis, and is actually configured to detect the earth angle by combining the detector bears shown in FIG. 1 and using a plurality of bears, but this is omitted here.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

図において（１）は地球角が零の場合の地球像を示す。In the figure, (1) shows an image of the earth when the earth angle is zero.

一方（１ａ）は検出軸（４）に対しである地球角を有し
た場合の地球像を示す。この場合、赤外線検出器（２ａ
）及び（２Ｃ）への赤外線の放射量の方が赤外線検出器
（２ｂ）及び（２ｄ）に比べて多くなる。その結果赤外
線（２ａ）及び（２ｂ）及び赤外線検出器（２Ｃ）及び
（２ｄ）からの電気出力に差が生じ、従って差動アンプ
（５ａ）及び（５ｂ）でこの差を検出することによシ検
出軸（４）回りの地球角を検出することができる。On the other hand, (1a) shows an image of the earth when it has a certain earth angle with respect to the detection axis (4). In this case, an infrared detector (2a
) and (2C) are more radiated than the infrared detectors (2b) and (2d). As a result, there is a difference in the electrical output from the infrared rays (2a) and (2b) and the infrared detectors (2C) and (2d), and therefore by detecting this difference with the differential amplifiers (5a) and (5b). The earth angle around the detection axis (4) can be detected.

地球角検出時太陽センサ（３ａ）に太陽又は月が入射し
た場合、太陽センサ（３ａ）は、太陽又は月の赤外線が
赤外線検出器（２ａ）に照射する前に赤外線検出器ペア
を干渉を受けない赤外線検出器ペアに切換えるための太
陽センサ信号を干渉検出部（６）に出力する。太陽セン
サ信号を受けた干渉検出部（６）は。When the sun or the moon enters the sun sensor (3a) during earth angle detection, the sun sensor (3a) detects interference from the infrared detector pair before the infrared rays of the sun or the moon illuminate the infrared detector (2a). A solar sensor signal for switching to an unused infrared detector pair is output to the interference detection section (6). The interference detection section (6) receives the solar sensor signal.

干渉を受ける赤外線検出器のベア（２ａ）と（２ｂ）に
対応する干渉信号をディテクタペア選択部（７）へ出力
する。上記干渉信号を受けたディテクタペア選択部（７
）は、干渉を受けるアースディテクタペア（２ａ）と（
２ｂ）からの信号を受けている差動アンプ（５ｂ）から
の入力をオフとし、差動アンプ（５ａ）からの信号入力
によシ地球角信号（８）を出力する。　　　　　　　　
　　　　１第２図は太陽又は月の干渉時の地球角信号（
８）の出力波形を示す図でおり、横軸ｔは時間を示し。Interference signals corresponding to the infrared detector bears (2a) and (2b) that receive interference are output to the detector pair selection section (7). Detector pair selection unit (7) that receives the above interference signal
) is the ground detector pair (2a) that receives interference and (
The input from the differential amplifier (5b) receiving the signal from the differential amplifier (5b) is turned off, and the earth angle signal (8) is output based on the signal input from the differential amplifier (5a).
1 Figure 2 shows the earth angle signal (
8), in which the horizontal axis t represents time.

１、は干渉開始時を示し・ｔ２は干渉終了時を示す。1 indicates the time when the interference starts, and t2 indicates the time when the interference ends.

縦軸φＳは地球角（８）の角度を示す。The vertical axis φS indicates the earth angle (8).

図において、干渉による地球角（８）の変位をプラス側
に記したが、これはディテクタベアの特性又は干渉時の
アースディテクタペアの組合せにより。In the figure, the displacement of the earth angle (8) due to interference is shown on the plus side, but this is due to the characteristics of the detector bear or the combination of earth detector pairs at the time of interference.

マイナスも有り得る。本図は例としてプラス側を示した
ものである。There can also be negatives. This figure shows the positive side as an example.

従来の地球センサは以上のように太陽又は月の干渉に対
してディテクタペアを切換えて干渉を回避するため各ア
ースディテクタベアの赤外線検出特性の微細な相違、及
びアースディテクタベアの切換えによる地球像（１）上
のアースディテクタのモニタ位置の相違等により第２図
のように地球角データ（８）が変位するという欠点があ
った。As mentioned above, conventional earth sensors avoid interference by switching the detector pair in response to interference from the sun or the moon. Therefore, there are minute differences in the infrared detection characteristics of each earth detector bear, and the earth image ( 1) There was a drawback that the earth angle data (8) was displaced as shown in FIG. 2 due to differences in the monitoring position of the upper earth detector.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明はかかる欠点を改善する目的でなされたもので
赤外線検出器の出力を保持するメモリ回路部を設けるこ
とにより、干渉時赤外線検出器ペアを切換えず干渉を受
ける赤外線検出器の出力を。The present invention was made with the aim of improving this drawback, and by providing a memory circuit section that holds the output of the infrared detector, it is possible to save the output of the infrared detector that receives interference without switching the pair of infrared detectors in the event of interference.

太陽センサからの信号を基に、干渉を受ける前の出力に
保持し、又、この干渉を受ける赤外線検出器と検出軸の
中心に対し対をなす赤外線検出器の出力の変化量を符号
を反転させ出力させる検使検出部を設け、この出力と、
上記保持されたデータを加算篩にて加えることにより干
渉の影響を除去する地球センサを提案するものである。Based on the signal from the solar sensor, the output is maintained at the level before interference, and the sign of the change in the output of the infrared detector that is paired with the infrared detector receiving this interference and the center of the detection axis is reversed. A kensho detection unit is provided that outputs this output, and
We propose an earth sensor that removes the influence of interference by adding the above-mentioned retained data using an addition sieve.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第３図はこの発明の一実施例を示すものである。 FIG. 3 shows an embodiment of the present invention.

（１１，（２ａ）、　（２ｂ）、（３ａ）、（３ｂ）、
（４１，（５ｂ）、（６１及び（８）は第１図の地球セ
ンサと全く同一のものである。（９）は干渉検出部（６
）からの干渉検出信号を受けて信号ラインを切換える信
号選択部、００）は第１の赤外線検出器（２ａ）の信号
を保持するメモリ回路部、αυは第１の赤外線検出器（
２ａ）と検出軸（４）の中心に対して対をなす第２の赤
外線検出器（２ｂ）の出力の変化分を符号反転させ出力
する変位検出部、（１２１はメモリ回路部叫からの出力
信号と変位検出部αυからの出力信号を加算する加算篩
である。(11, (2a), (2b), (3a), (3b),
(41, (5b), (61 and (8) are exactly the same as the earth sensor in Figure 1. (9) is the interference detection part (6
), 00) is a memory circuit section that holds the signal from the first infrared detector (2a), and αυ is the first infrared detector (2a).
2a) and a displacement detection unit that inverts the sign of the change in the output of the second infrared detector (2b) paired with respect to the center of the detection axis (4) and outputs it; (121 is the output from the memory circuit unit); This is an addition sieve that adds the signal and the output signal from the displacement detection unit αυ.

上記のように構成された地球センサにおいて。In the earth sensor configured as above.

太陽又は月の干渉を受けていない時は第１図と同様第１
．第２の赤外線検出器（２ａ）及び（２ｂ）の出力は差
動アンプに直接入力される。When there is no interference from the sun or the moon, the first
．． The outputs of the second infrared detectors (2a) and (2b) are directly input to the differential amplifier.

第１の赤外線検出器（２ａ）側が干渉を受ける場合。When the first infrared detector (2a) receives interference.

太陽層ンサ（３ａ）より干渉信号が干渉検出部（６）に
出力される。信号選択部（９）は干渉検出部（６）より
干渉検出信号を受は第１の赤外線検出器（２ａ）からの
信号をメモリ回路部叫へ伝え、直接差動アンプ（５ｂ）
へ出力していた信号をオフとする。An interference signal is output from the solar layer sensor (3a) to an interference detection section (6). The signal selection section (9) receives the interference detection signal from the interference detection section (6), transmits the signal from the first infrared detector (2a) to the memory circuit section, and directly transmits the signal from the first infrared detector (2a) to the differential amplifier (5b).
Turn off the signal that was being output to.

干渉を受けなかった場合の第１の赤外線検出器（２ａ）
の出力変化は第１の赤外線検出器（２ａ）と検出軸の中
心に対して対をなしている。赤外線検出器（２ｂ）の変
化分の符号を反転させたものに等しいことから、この変
化分の符号を反転させ出力する変位検出部（１１）の出
力が加算篩０２に入力され、メモリ回路部ＱＯＩによシ
保持された信号と加算され差動アンプ（５ｂ）に出力さ
れる。このようにして地球角信号（８）が得られる。First infrared detector (2a) without interference
The output changes of the first infrared detector (2a) form a pair with respect to the center of the detection axis. Since it is equal to the inverted sign of the change in the infrared detector (2b), the output of the displacement detecting section (11) which inverts the sign of this change and outputs it is input to the addition sieve 02, and the memory circuit section It is added to the signal held by the QOI and output to the differential amplifier (5b). In this way, the earth angle signal (8) is obtained.

第４図は第３図による構成要素の地球センサの地球角信
号（８）を示す図であり１図において、横軸ｔは時間＋
　１４は干渉開始時間、ｔ２は干渉終了時間。Fig. 4 is a diagram showing the earth angle signal (8) of the earth sensor of the component according to Fig. 3. In Fig. 1, the horizontal axis t is time +
14 is the interference start time, and t2 is the interference end time.

縦軸ψＳは地球角（８）の角度を示す。The vertical axis ψS indicates the earth angle (8).

この発明により第４図のごとく、太陽又は月の干渉の影
響を受けないことになる。With this invention, as shown in FIG. 4, there is no influence of solar or lunar interference.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は以上説明したとおり高精度の姿勢精度を要求
される人工衛星において、太陽又は月の干渉時、地球角
データへの影響を取り除くことより、従来、太陽又は月
の干渉時所定の姿勢精度要求を満足できず従って、この
間のミッション機器の運用に制限があったが、この発明
により干渉時のミッション機器の運用制限がなくなると
いう効果がある。As explained above, in an artificial satellite that requires high attitude accuracy, this invention eliminates the influence on earth angle data when the sun or moon interferes, thereby achieving a predetermined attitude accuracy when the sun or moon interferes. Although the requirements could not be met and therefore there were restrictions on the operation of the mission equipment during this period, the present invention has the effect of eliminating the restrictions on the operation of the mission equipment at the time of interference.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来の地球センサの干渉除去機能を示す機能ブ
ロック図、第２図は、従来の地球センサによる太陽又は
月の干渉時の地球角信号波形を示す図、第３図はこの発
明の一実施例を示す機能ブロック図、第４図は、この発
明による地球センサの、太陽又は月の干渉時の地球角信
号波形を示す図である。 図゛において、（１）及び（１ａ）は地球像、　（２ａ
）、　（２ｂ）は第１．第２の赤外線検出器、　（３ａ
）、　（３ｂ）は太陽センサ、（４）は地球角の検出軸
、　（５ａ）及び（５ｂ）は差動アンプ、（６）は干渉
検出部、（７）は赤外線検出器ペア選択部、（８）は地
球角信号、（９）は信号選択部、αｌはメモリ回路部、
αυは変位検出部、ａ２は加算篩である。 なお２図中同一符号は同−又は相当部分を示すものとす
る。FIG. 1 is a functional block diagram showing the interference removal function of a conventional earth sensor, FIG. 2 is a diagram showing the earth angle signal waveform when the sun or moon interferes with the conventional earth sensor, and FIG. FIG. 4, a functional block diagram showing one embodiment, is a diagram showing an earth angle signal waveform of the earth sensor according to the present invention when the sun or moon interferes. In the figure, (1) and (1a) are images of the earth, (2a
), (2b) is the first. second infrared detector, (3a
), (3b) is a solar sensor, (4) is an earth angle detection axis, (5a) and (5b) are differential amplifiers, (6) is an interference detection section, (7) is an infrared detector pair selection section, (8) is the earth angle signal, (9) is the signal selection section, αl is the memory circuit section,
αυ is a displacement detection unit, and a2 is an addition sieve. Note that the same reference numerals in the two figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 人工衛星に搭載され、人工衛星の地球に対する地球角を
検出する地球センサにおいて、地球の赤外線を検出する
第１の赤外線検出器と、上記第１の赤外線検出器と地球
角検出軸の中心に対して対称な位置に配置された第２の
赤外線検出器と、上記第１、第２の赤外線検出器を光学
的におおうよう配置された太陽又は月を検知する太陽セ
ンサと、この太陽センサからの出力を受けて干渉信号を
出力する干渉検出部と、上記干渉信号を受け、上記第１
の赤外線検出器の出力光を切換える信号選択部と、上記
信号選択部を経由し、干渉信号を受けて入力される上記
第１の赤外線検出器の出力を記憶するメモリ回路部と、
上記第２の赤外線検出器の出力の変化量を、符号を反転
して検出する変位検出部と、この変位検出部の出力と、
上記メモリ回路部の出力を加算する加算篩とを備えたこ
とを特徴とする地球センサ。In an earth sensor mounted on an artificial satellite and detecting the earth angle of the artificial satellite with respect to the earth, there is a first infrared detector that detects the earth's infrared rays, and a sensor connected to the center of the first infrared detector and the earth angle detection axis. a second infrared detector disposed at symmetrical positions; a solar sensor for detecting the sun or the moon disposed so as to optically cover the first and second infrared detectors; an interference detection section that receives the output and outputs an interference signal; and an interference detection section that receives the interference signal and outputs the interference signal;
a signal selection unit that switches the output light of the first infrared detector; a memory circuit unit that stores the output of the first infrared detector that is received and inputted by the interference signal via the signal selection unit;
a displacement detection unit that detects the amount of change in the output of the second infrared detector by inverting its sign; and an output of the displacement detection unit;
An earth sensor comprising: an addition sieve for adding up the outputs of the memory circuit section.