JP2001111467A - Automatic satellite tracking communication method and apparatus, and satellite communication system - Google Patents
Automatic satellite tracking communication method and apparatus, and satellite communication systemInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】仰角範囲を移動する衛星と送受信する場合に、
仰角範囲を出る衛星から新たに入る衛星に切替るタイミ
ングに、通信の途切れが生じる。
【解決手段】受信装置(または送信装置)が2基のアン
テナ11、11’を備え、アンテナ11で受信中に、制
御装置13は受信RF12からの受信信号とジャイロ等
のセンサ17からの信号を取り込んで、追尾中の衛星の
方位にアンテナ13を移動する制御信号を駆動系14に
出力する。同時に、衛星位置演算装置15で追尾中の衛
星の位置を算出し、その位置が仰角範囲の終点に到達し
たとき、アンテナ制御装置13’、駆動系14’を介し
て、仰角範囲の始点に向けて待機中のアンテナ13’の
追尾を開始する。受信切替装置25は、切替タイミング
中に両アンテナから受信される信号のうち、強度の大き
い方を選択する。送信装置の場合、切替タイミング中は
両方のアンテナから送信する。
(57) [Summary] [Problem] When transmitting and receiving to and from a satellite moving in an elevation range,
Communication is interrupted at the timing of switching from a satellite that exits the elevation range to a satellite that newly enters. A receiving device (or a transmitting device) includes two antennas (11, 11 '), and a control device (13) receives a signal from a receiving RF (12) and a signal from a sensor (17) such as a gyro while receiving with the antenna (11). Then, a control signal for moving the antenna 13 to the direction of the satellite being tracked is output to the drive system 14. At the same time, the position of the satellite being tracked is calculated by the satellite position calculating device 15, and when the position reaches the end point of the elevation range, it is directed to the start point of the elevation range via the antenna control device 13 'and the drive system 14'. The tracking of the waiting antenna 13 'is started. The reception switching device 25 selects one of the signals received from both antennas during the switching timing, which has higher strength. In the case of a transmission device, transmission is performed from both antennas during the switching timing.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は複数の人工衛星を利
用する通信装置に関し、特に長楕円軌道衛星などの準静
止型衛星を追尾する通信方法及び装置に関する。The present invention relates to a communication apparatus using a plurality of artificial satellites, and more particularly to a communication method and apparatus for tracking a quasi-geostationary satellite such as a long elliptical orbit satellite.
【0002】[0002]
【従来の技術】特定のサービス領域に対し、放送や通信
の24時間サービスが可能で、かつサービス領域内では
地形や建造物による影などの影響を受けず、連続したサ
ービスが可能になる次世代通信システムとして、準静止
軌道衛星を利用する技術が注目されている。2. Description of the Related Art A 24-hour service of broadcasting and communication is available for a specific service area, and a continuous service is provided within the service area without being affected by shadows due to terrain and buildings. As a communication system, a technology using a quasi-geostationary orbit satellite has attracted attention.
【0003】準静止軌道衛星は、地上から見て常に静止
状態に見える静止衛星とは異なり、あらかじめ定められ
た軌道上を移動し、この移動により、衛星を見る地上の
接線と地上と衛星を結ぶ線分との仰角(α)が変動す
る。この仰角がある角度(α0)以上に保持されると、
ビルや森林等に妨害されて衛星との送受信が不可能にな
る現象(シャドーイングやブロッキング)を回避でき
る。A quasi-geostationary orbit satellite moves on a predetermined orbit, unlike a geosynchronous satellite that always appears to be stationary when viewed from the ground, and this movement connects a tangent to the ground on which the satellite is viewed and the ground. The elevation angle (α) with the line segment fluctuates. If this elevation angle is kept at a certain angle (α 0 ) or more,
It is possible to avoid a phenomenon (shadowing or blocking) in which transmission or reception with a satellite becomes impossible due to interference with buildings or forests.
【0004】このためには、サービス対象領域の上空に
遠地点が来る軌道を設定し、衛星が高い仰角の範囲に滞
在する時間を長くして、通信回線を安定に確保する必要
がある。また、複数の準静止軌道にそれぞれ衛星を周回
させ、1つの衛星の仰角がある角度α0から外れると
き、他の衛星がその角度に入るようにして、切れ目の無
い通信システムを構成する必要がある。この準静止軌道
衛星の一つに長楕円軌道衛星がある。[0004] For this purpose, it is necessary to set a trajectory at which the apogee comes above the service target area, prolong the time during which the satellite stays in a high elevation angle range, and secure a stable communication line. In addition, it is necessary to configure a continuous communication system by orbiting a satellite in a plurality of quasi-geostationary orbits so that when one satellite's elevation angle deviates from a certain angle α 0 , another satellite enters the angle. is there. One of the quasi-geostationary orbit satellites is a long elliptical orbit satellite.
【0005】特開平11−34996号公報に、長楕円
軌道衛星(HEO:Highly Ellipitical Orbit)を利用
する通信システムの一例が開示されている。ここでは、
3つ或いは4つの長楕円軌道が設定され、各楕円軌道は
特定のサービス領域の天頂方向に遠地点が来るように配
置されている。これにより、サービス対象領域から見て
天頂方向の予め定めた仰角範囲(α0)を高くし、各軌
道を周回する人工衛星が少なくとも1機、常時「可視」
となるように運行させる。各衛星の周回する楕円軌道は
少しずつ異なっているが、仰角範囲(α0)ではほぼ同
一軌道となるように設定される。これにより、たとえば
3機の衛星がそれぞれ24時間周期で回る場合でも、仰
角範囲(α0)には常時、1機の衛星が「可視」となる
ような制御できる。Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-34996 discloses an example of a communication system using a long elliptical orbit satellite (HEO: Highly Ellipitical Orbit). here,
Three or four oblong trajectories are set, and each elliptical trajectory is arranged such that an apogee comes in the zenith direction of a specific service area. As a result, a predetermined elevation angle range (α 0 ) in the zenith direction as viewed from the service target area is increased, and at least one artificial satellite orbiting each orbit is always “visible”.
It is operated so that. The elliptical orbits orbiting each satellite are slightly different, but are set to be almost the same in the elevation range (α 0 ). Thus, for example, even when three satellites rotate in a 24-hour cycle, control can be performed such that one satellite is always “visible” in the elevation angle range (α 0 ).
【0006】地上の送受信装置は仰角範囲のHEOを追
尾するため、送受信アンテナより受信される衛星からの
信号の強度が最適化されるように、アンテナ制御器から
の信号を受けて、仰角モータ、偏波角モータ及び方位角
モータを駆動して、アンテナの向きを制御(追尾)して
いる。[0006] The terrestrial transmitter / receiver tracks the HEO in the elevation range, so that the signal from the antenna controller is received so that the strength of the signal from the satellite received from the transmission / reception antenna is optimized. The polarization angle motor and the azimuth angle motor are driven to control (track) the direction of the antenna.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】準静止軌道衛星を利用
した通信システムでは、サービスエリアの上空に遠地点
が来るように軌道設定し、衛星が高い仰角範囲(α0)
に長く滞在するようにしているので、長時間にわたって
通信回線を安定に確保することを可能にする。しかし、
たとえば衛星の軌道周期が24時間の場合、仰角範囲
(α0)に常時、衛星を存在させるためには少なくとも
3機の衛星が必要になり、それら複数の衛星の移動を地
球局から追尾する必要がある。この場合、仰角範囲(α
0)に入る衛星が交替するために、衛星以下のような衛
星切り替え時の問題が生じる。In a communication system using a quasi-geostationary orbit satellite, an orbit is set so that an apogee is located above the service area, and the satellite has a high elevation angle range (α 0 ).
As a result, the communication line can be stably secured for a long time. But,
For example, if the orbital cycle of a satellite is 24 hours, at least three satellites are required to make the satellite always exist in the elevation range (α 0 ), and the movement of the plurality of satellites must be tracked from the earth station. There is. In this case, the elevation range (α
Since the satellites entering 0 ) are switched, the following problems occur when switching satellites.
【0008】図4は準静止軌道衛星の説明図である。準
静止軌道衛星111,110は、地球60の周りを、予
め定められた軌道130、131を移動する(図示して
いない衛星は軌道132を移動する)。ただし、仰角範
囲での各軌道はほぼ同一となるので、軌道130により
代表する。図示では、現在、軌道130上にある衛星1
11が地上と送受信可能であり、図の左から右へと移動
している。また、軌道131上にある衛星110は、衛
星111と所定の間隔を置いて、衛星111を追いかけ
るように移動している。このとき、地球局に設置された
アンテナ120は、衛星111の移動を追尾している。FIG. 4 is an explanatory view of a quasi-geostationary orbit satellite. The quasi-geostationary orbit satellites 111 and 110 move in predetermined orbits 130 and 131 around the earth 60 (satellite not shown moves in orbit 132). However, the trajectories in the elevation angle range are almost the same, and are represented by the trajectory 130. In the figure, the satellite 1 currently in orbit 130 is shown.
11 is capable of transmitting and receiving to and from the ground, and is moving from left to right in the figure. The satellite 110 in the orbit 131 moves at a predetermined interval from the satellite 111 so as to follow the satellite 111. At this time, the antenna 120 installed in the earth station is tracking the movement of the satellite 111.
【0009】軌道上位置135と軌道上位置136で囲
まれる区間142が通信可能区間で、地球局と衛星の送
受信が可能となる通信可能仰角範囲α0である。また、
軌道上位置135より左側の区間141と、軌道上位置
136より右側の区間143は通信不能区間で、通信可
能仰角範囲α0の範囲外である。たとえば、3つの準静
止軌道を3機の衛星がそれぞれ24時間周期で周回し、
仰角範囲α0である区間142では常に1基が存在する
ようにする。いま、衛星111が軌道上位置136を通
過すると、地球局上との通信が不可能になる。このと
き、衛星110が軌道上位置135を通過して区間14
2に入り、地上との送受信が可能になる。このタイミン
グを、以下では「衛星切替タイミング」と呼ぶことにす
る。A section 142 surrounded by the on-orbit position 135 and the on-orbit position 136 is a communicable section, and is a communicable elevation angle range α 0 in which transmission and reception between the earth station and the satellite are possible. Also,
A left section 141 from the orbit position 135, right section 143 from the orbit position 136 in the incommunicable interval, outside the scope of communicable elevation range alpha 0. For example, three satellites orbit three quasi geostationary orbits each in a 24-hour cycle,
In the section 142 having the elevation angle range α 0 , there is always one group. Now, when the satellite 111 passes through the orbital position 136, communication with the earth station becomes impossible. At this time, the satellite 110 passes through the on-orbit
2 and transmission / reception with the ground becomes possible. This timing is hereinafter referred to as “satellite switching timing”.
【0010】準静止軌道衛星によれば、通信可能な区間
142には常時、1機の衛星が存在し、衛星切替タイミ
ングにごく短時間、2機の衛星が共存するように制御で
きる。このとき、途切れの無い通信を実現するために
は、図4(b)に示すように、送受信対象を衛星111
から衛星110に切り替え、地球局に設置したアンテナ
120が常に、移動する衛星方向に向けられている(追
尾)必要がある。According to the quasi-geostationary orbit satellite, one satellite always exists in the communicable section 142, and control can be performed so that two satellites coexist for a very short time at the satellite switching timing. At this time, in order to realize seamless communication, as shown in FIG.
To the satellite 110, and the antenna 120 installed in the earth station must always be directed (tracked) toward the moving satellite.
【0011】しかし、衛星切替タイミングに、アンテナ
120を衛星111から衛星110に向き変えるのに時
間がかかり(数秒間)、この間は信号が途切れてしま
う。放送や情報伝送などでは、その一方的ないし一過性
のために喪失信号の回復は困難で、どうしても必要な場
合は再送によるしかない。しかし、再送には時間と手間
がかかるだけでなく、リアルタイムや緊急を要する場合
の解決にはならない。たとえば、救急車と病院との間で
患者の容態を刻々と画像伝送中に、衛星の切り替えタイ
ミングとなって通信が途切れると、人命に関わることも
ある。However, it takes time (several seconds) to turn the antenna 120 from the satellite 111 to the satellite 110 at the satellite switching timing, during which time the signal is interrupted. In broadcasting and information transmission, it is difficult to recover a lost signal due to unilateral or transient, and if necessary, there is no alternative but to retransmit. However, retransmission not only takes time and effort, but also does not solve real-time or emergency cases. For example, if communication is interrupted at the timing of switching satellites while an image of a patient's condition is being transmitted between an ambulance and a hospital every moment, human lives may be involved.
【0012】また、地球局が地上の固定局ではなく、
車、電車、船、飛行機などに搭載された移動局の場合、
地球局の緯度、経度によって衛星との通信可能な仰角範
囲が変動する。この場合、移動局の現在位置(座標)に
応じて仰角範囲を補正しなければ、衛星切替タイミング
ではもちろんのこと通常での衛星追尾も、正確には行え
なくなるという問題がある。Also, the earth station is not a fixed station on the ground,
For mobile stations installed in cars, trains, ships, airplanes, etc.,
The elevation angle range in which communication with the satellite varies depending on the latitude and longitude of the earth station. In this case, unless the elevation angle range is corrected in accordance with the current position (coordinates) of the mobile station, there is a problem that not only satellite switching timing but also normal satellite tracking cannot be performed accurately.
【0013】本発明の目的は、従来技術の問題点を克服
し、衛星切り替え時においても信号が途切れることがな
く、安定な送受信を確保できる準静止型衛星を追尾する
通信方法および装置を提供することにある。また、移動
局の場合にも、衛星切り替え時を含む正確な衛星追尾に
よる安定な送受信を確保できる通信装置及び通信システ
ムを提供することにある。An object of the present invention is to provide a communication method and apparatus for tracking a quasi-geostationary satellite capable of overcoming the problems of the prior art and ensuring stable transmission and reception without signal interruption even at the time of satellite switching. It is in. Another object of the present invention is to provide a communication device and a communication system that can secure stable transmission and reception by accurate satellite tracking including at the time of satellite switching even in the case of a mobile station.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第1の態様は、サービスエリアの地球局からみて可
視となる所定の仰角範囲の軌道上を、常に1つは移動し
ている人工衛星を追尾しながら、該衛星と地球局間で送
受信を行う通信方法において、前記地球局に設けた一方
のアンテナで前記仰角範囲を移動中の人工衛星を追尾
中、他方のアンテナを前記軌道上に予め定めた追尾始点
に向けて待機させ、前記仰角範囲に新たな人工衛星が入
る一方で前記追尾中の人工衛星が出ていく衛星切替タイ
ミングに、前記他方のアンテナによる前記新たな人工衛
星の追尾を開始することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, which achieves the above object, one always moves on an orbit within a predetermined elevation range that is visible from an earth station in a service area. In a communication method for transmitting and receiving between a satellite and an earth station while tracking an artificial satellite, one of the antennas provided in the earth station is tracking an artificial satellite moving in the elevation range, and the other antenna is in the orbit. At the satellite switching timing when the artificial satellite being tracked comes out while the new artificial satellite enters the elevation angle range while waiting for the tracking start point predetermined above, the new artificial satellite by the other antenna Is started.
【0015】なお、上記の一方のアンテナと他方のアン
テナの役割が、衛星切替タイミング後に交替されること
は言うまでもない。また、上記の「可視」とは、肉眼で
見えることの意味ではなく、地球上に設置された人工衛
星追跡管制用地上局や衛星通信用送受信装置、或いはこ
れらに準じた地上側設備と人工衛星との間の通信を、電
波または光によって行うことができる空間領域に人工衛
星があることを意味する。It goes without saying that the roles of the one antenna and the other antenna are switched after the satellite switching timing. In addition, the above “visible” does not mean that it can be seen with the naked eye, but means a satellite tracking control ground station or a satellite communication transceiver installed on the earth, or a terrestrial-side facility and a satellite equivalent to these. Means that there is a satellite in a spatial area where communication with the satellite can be performed by radio waves or light.
【0016】また、前記地球局が受信動作の場合、前記
衛星切替タイミングにおいて双方の前記アンテナから受
信された受信信号の一方を選択して受信することを特徴
とする。あるいは、前記地球局が送信動作の場合、前記
衛星切替タイミングにおいて双方の前記アンテナから送
信信号を送信することを特徴とする。Further, when the earth station performs a receiving operation, one of the received signals received from both antennas is selected and received at the satellite switching timing. Alternatively, when the earth station performs a transmission operation, a transmission signal is transmitted from both antennas at the satellite switching timing.
【0017】さらに、前記地球局は、前記追尾中の衛星
について求めた軌道上の衛星位置が、前記仰角範囲の軌
道上で衛星移動方向に見た終点に到達したか、および/
または、前記衛星位置から割り出された前記新たな人工
衛星の衛星位置が前記追尾始点に到達したかを判定し
て、前記衛星切替タイミングを決定する。[0017] Further, the earth station may determine whether a satellite position in orbit determined for the tracking satellite has reached an end point as viewed in a satellite movement direction in the orbit within the elevation range, and / or
Alternatively, the satellite switching timing is determined by determining whether the satellite position of the new artificial satellite determined from the satellite position has reached the tracking start point.
【0018】これによれば、可視となる前記仰角範囲に
は常時、1機、前記衛星切替タイミングには入ると出る
の2機の衛星が一時的に共存するので、このタイミング
を捕らえて両衛星を並行して追尾すれば、衛星の切り替
えをスムーズに、信号が途切れること無く行うことがで
きる。According to this, since one satellite and two satellites that enter and exit at the satellite switching timing coexist temporarily in the elevation angle range that becomes visible, the two satellites are captured by capturing this timing. , The switching of satellites can be performed smoothly and without signal interruption.
【0019】上記目的を達成する本発明の第2の態様
は、サービスエリアの地球局からみて可視となる所定の
仰角範囲の軌道上を、常に1つは移動している人工衛星
を追尾しながら、該衛星を介して地球局の送信装置と受
信装置間で送受信を行う通信方法において、アンテナを
1基のみ有する前記受信装置が、前記人工衛星を介して
受信中の受信信号に中断を生じたとき、前記人工衛星を
追尾しながら求めた衛星位置が前記仰角範囲の終点を通
過したか判定し、通過したとき、受信信号の中断原因が
衛星切替タイミングによることを表示することを特徴と
する。According to a second aspect of the present invention, which achieves the above object, one or more satellites which are always moving on an orbit within a predetermined elevation range visible from the earth station in the service area are tracked. A communication method for transmitting and receiving between a transmitting device and a receiving device of an earth station via the satellite, wherein the receiving device having only one antenna interrupts a received signal being received via the artificial satellite. It is characterized in that it is determined whether or not the satellite position obtained while tracking the artificial satellite has passed the end point of the elevation angle range, and when the satellite position has passed, it is displayed that the cause of the interruption of the received signal is due to the satellite switching timing.
【0020】また、アンテナを1基のみ有する前記送信
装置が、前記人工衛星を追尾しながら送信信号を送信中
に、前記人工衛星の衛星位置が前記仰角範囲の終点に到
達したか判定し、到達したとき、前記送信信号の送信を
所定時間だけ中断し、その間に前記アンテナを前記仰角
範囲の始点に向け、前記所定時間の経過後に送信を再開
することを特徴とする。Further, while the transmitting device having only one antenna is transmitting a transmission signal while tracking the artificial satellite, it is determined whether the satellite position of the artificial satellite has reached the end point of the elevation angle range. Then, the transmission of the transmission signal is interrupted for a predetermined time, during which the antenna is directed to the start point of the elevation range, and the transmission is restarted after the predetermined time has elapsed.
【0021】あるいは、前記送信装置が第2のアンテナ
を前記仰角範囲の始点に向けて待機し、第1のアンテナ
で前記人工衛星を追尾しながら送信信号を送信中に、前
記人工衛星の衛星位置が前記仰角範囲の終点に到達した
か判定し、到達したとき、前記送信信号の送信を所定時
間だけ中断し、前記所定時間の経過後に前記第2のアン
テナにより、前記仰角範囲に現われた別の人工衛星を追
尾して送信を再開することを特徴とする。Alternatively, the transmitting device waits for the second antenna toward the start point of the elevation range, and transmits the transmission signal while tracking the artificial satellite with the first antenna, and transmits the satellite position of the artificial satellite. It is determined whether or not the end point of the elevation range has been reached, and when it has arrived, the transmission of the transmission signal is interrupted for a predetermined time, and after the predetermined time has elapsed, another antenna appearing in the elevation range by the second antenna. The transmission is restarted by tracking the artificial satellite.
【0022】さらに、前記受信装置は、前記所定時間内
に自身のアンテナを前記仰角範囲の始点に向け、前記所
定時間の経過後に送信を再開することを特徴とする。Further, the reception device is characterized in that the reception device directs its own antenna to the start point of the elevation angle range within the predetermined time and restarts transmission after the predetermined time has elapsed.
【0023】これによれば、受信装置が1基のアンテナ
しか持たない場合でも、衛星切替タイミングで、当該ア
ンテナを仰角範囲の終点から始点に向け直すのに必要な
所定時間だけ、送信装置からの送信信号は一時中断され
るので、信号が途切れることなく受信可能となる。ま
た、受信側さらには送信側での衛星切替タイミングによ
る中断時、原因を明示するのでユーザに安心感を与える
ことができる。According to this, even when the receiving apparatus has only one antenna, the transmission time from the transmitting apparatus for a predetermined time necessary to redirect the antenna from the end point to the start point of the elevation angle range at the satellite switching timing. Since the transmission signal is temporarily interrupted, the signal can be received without interruption. In addition, when the interruption is caused by the satellite switching timing on the receiving side and also on the transmitting side, the cause is clearly indicated, so that a sense of security can be given to the user.
【0024】本発明の方法を実現する装置は、サービス
エリアからみて可視となる所定の仰角範囲の軌道上を、
常に1つは移動している人工衛星を追尾する制御装置
と、前記人工衛星と送受信する送受信装置とを備えた衛
星自動追尾型の通信装置において、別々の駆動装置によ
って移動される2つのアンテナを設け、前記制御装置
は、一方のアンテナが追尾中の人工衛星の軌道上の位置
を算出し、前記仰角範囲の終点に到達したことを判定す
る衛星切替タイミング判定部を設け、前記終点への到達
を確認して、前記軌道上に予め定めた追尾始点に向けて
待機中の他方のアンテナの追尾を開始するように構成し
たことを特徴とする。An apparatus for realizing the method according to the present invention is provided on a trajectory in a predetermined elevation range which is visible from a service area.
In a satellite automatic tracking communication device having a control device that always tracks a moving artificial satellite and a transmitting and receiving device that transmits and receives the artificial satellite, two antennas that are moved by different driving devices are used. The control device calculates a position of one of the antennas on the orbit of the satellite being tracked, and includes a satellite switching timing determination unit that determines that the satellite has reached the end point of the elevation angle range. Is confirmed, and tracking of the other waiting antenna is started toward a predetermined tracking start point on the trajectory.
【0025】前記制御装置は、前記衛星切替タイミング
判定部に加えまたは代えて、前記追尾中の人工衛星の位
置から前記仰角範囲に入るまたは接近している別の人工
衛星の位置を割り出し、該位置が前記追尾始点に到達し
たか判定する手段を設け、前記追尾始点への到達を確認
して、前記追尾始点に向けて待機中の他方のアンテナの
追尾を開始するように構成したことを特徴とする。The control device may determine, in addition to or in place of the satellite switching timing determination section, the position of another artificial satellite that is within or approaching the elevation angle range from the position of the tracking artificial satellite. A means is provided for determining whether or not the tracking start point has been reached, confirming that the tracking start point has been reached, and configured to start tracking of the other antenna that is waiting for the tracking start point. I do.
【0026】前記追尾始点は、前記仰角範囲の軌道上で
衛星移動方向に見た始点、または該始点から衛星移動方
向と逆向きの所定軌道上位置に設定されてなる。前記所
定軌道上位置の場合、別の衛星が仰角範囲に入る前から
追尾を始めることになる。The tracking start point is set at a start point as viewed in the satellite movement direction on the orbit within the elevation range, or at a predetermined orbit position opposite to the satellite movement direction from the start point. In the case of the above-mentioned predetermined orbital position, tracking starts before another satellite enters the elevation range.
【0027】本発明の方法を実現する通信システムは、
サービスエリアからみて可視となる所定の仰角範囲の軌
道上を、常に1つは移動しているように配置された複数
の人工衛星と、前記仰角範囲にある人工衛星を介して送
受信を行う送信装置及び受信装置を備えた衛星通信シス
テムにおいて、前記受信装置は1基のアンテナと、前記
人工衛星を追尾して前記アンテナの姿勢制御を行う制御
装置と、前記人工衛星からの受信信号を前記アンテナを
介して受信する受信部を設け、且つ、前記制御装置にア
ンテナが追尾中の人工衛星の軌道上の衛星位置を算出す
る手段と、前記受信信号の中断時に前記衛星位置が前記
仰角範囲の終点を通過したか判定する手段とを設け、さ
らに、前記受信信号の中断原因が衛星切替タイミングに
よることを示す表示装置を設けたことを特徴とする。A communication system implementing the method of the present invention comprises:
A transmitting apparatus for transmitting and receiving via a plurality of artificial satellites arranged so as to always move at least one orbit on an orbit within a predetermined elevation range visible from the service area, and an artificial satellite within the elevation range And a satellite communication system including a receiving device, wherein the receiving device includes one antenna, a control device that tracks the artificial satellite and controls the attitude of the antenna, and receives a signal from the artificial satellite using the antenna. Means for calculating the satellite position on the orbit of the artificial satellite whose antenna is being tracked by the control device, and the control unit determines the end point of the elevation angle range when the reception signal is interrupted. Means for judging whether or not the signal has passed, and a display device for indicating that the cause of the interruption of the received signal is due to satellite switching timing.
【0028】前記送信装置は、1基または2基のアンテ
ナと、前記人工衛星を追尾して前記アンテナの姿勢制御
を行う制御装置と、前記人工衛星への送信信号を前記ア
ンテナを介して送信する送信部とを設け、且つ、前記制
御装置にアンテナが追尾中の人工衛星の軌道上の衛星位
置を算出する手段と、前記衛星位置が前記仰角範囲の終
点に到達したかを判定する手段とを設け、前記終点に到
達したのを確認して、前記送信部からの送信信号を所定
時間だけ中断するように構成したことを特徴とする。The transmitting device includes one or two antennas, a control device that tracks the artificial satellite and controls the attitude of the antenna, and transmits a transmission signal to the artificial satellite via the antenna. Means for calculating a satellite position on the orbit of the artificial satellite whose antenna is being tracked by the control device, and means for determining whether the satellite position has reached the end point of the elevation angle range. A transmission signal from the transmission unit is interrupted for a predetermined time after confirming that the end point has been reached.
【0029】また、前記受信装置または前記送信装置
に、衛星仰角と地球局の位置を対照するデータベースを
設けたことを特徴とする。これにより、可視の仰角範囲
が変動する移動局の場合、追尾制御がスピーディに行
え、装置も簡単になる。Further, a database for comparing the elevation angle of the satellite with the position of the earth station is provided in the receiving device or the transmitting device. As a result, in the case of a mobile station in which the visible elevation angle range fluctuates, tracking control can be performed speedily and the device can be simplified.
【0030】上記した複数の人工衛星には、準静止型軌
道衛星が利用される。この準静止軌道衛星には準天頂衛
星、同期軌道衛星、モバイル衛星及び長楕円軌道衛星等
が含まれる。特に、天頂方向に遠地点を配置し、仰角範
囲を高く設定できる長楕円軌道衛星は、ビルや森林等に
妨害されて衛星との送受信が不可能になる現象(シャド
ーイングやブロッキング)を回避でき、好適である。し
かし、本発明は複数の衛星のそれぞれの軌道が、地球局
からの仰角範囲でほぼ同一となるのであれば、たとえば
仰角の低い軌道衛星など、他の軌道衛星にも適用可能で
ある。A semi-geostationary orbit satellite is used as the plurality of artificial satellites. This quasi-geostationary satellite includes a quasi-zenith satellite, a synchronous orbit satellite, a mobile satellite, and a long elliptical orbit satellite. In particular, long-elliptical orbit satellites that can place an apogee in the zenith direction and set a high elevation range can avoid phenomena (shadowing and blocking) in which buildings and forests interfere with transmission and reception with the satellite, It is suitable. However, the present invention is also applicable to other orbiting satellites, such as low-elevation orbiting satellites, as long as the orbits of a plurality of satellites are substantially the same in the elevation range from the earth station.
【0031】[0031]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を詳細に
説明する。まず、準静止軌道衛星の一例として、長楕円
軌道衛星(HEO)について説明し、次に、衛星追尾型
通信方式の複数の実施例を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. First, a long elliptical orbit satellite (HEO) will be described as an example of a quasi-geostationary orbit satellite, and then a plurality of embodiments of a satellite tracking communication system will be described.
【0032】図2に長楕円軌道の説明図を示す。長楕円
軌道とは、人工衛星が周回す軌道の離心率eが零より大
きく1より小さい。望ましくは、例えば軌道傾斜角が3
7度以上44度以下で、かつ離心率eが0.24未満の
範囲である。あるいは、軌道傾斜角iが40度よりも大
きく44度以下で、かつ離心率eが0.24以上0.3
5以下の範囲である。このような長楕円軌道衛星は静止
衛星よりも仰角αが高くなる(望ましくは仰角が70度
以上)。FIG. 2 is an explanatory diagram of a long elliptical orbit. In the long elliptical orbit, the eccentricity e of the orbit around the artificial satellite is larger than zero and smaller than 1. Preferably, for example, the orbit inclination angle is 3
The eccentricity e is in the range of not less than 7 degrees and not more than 44 degrees and less than 0.24. Alternatively, the orbit inclination angle i is larger than 40 degrees and 44 degrees or less, and the eccentricity e is 0.24 or more and 0.3
The range is 5 or less. Such a long elliptical orbit satellite has an elevation angle α higher than that of the geostationary satellite (preferably, the elevation angle is 70 degrees or more).
【0033】長楕円軌道50は軌道長半径a、離心率
e、軌道傾斜角i、昇交点赤経Ω、近地点引数ωおよび
真近点離角θの軌道六要素にて定義される。これらは或
る基準の時刻における値として定義される。軌道長半径
aは楕円の長半径である。真近点離角θは近地点53と
楕円の焦点51を結ぶ線分Rpと軌道上の衛星110と
楕円の焦点51を結ぶ線分のなす角で、0度から360度
の範囲となる。The elliptical orbit 50 is defined by six orbital elements having a major axis of the radius a, an eccentricity e, an orbital inclination angle i, an ascending right ascension Ω, a perigee argument ω, and a right near point separation angle θ. These are defined as values at a certain reference time. The orbital major radius a is the major radius of the ellipse. Is the angle between the line segment Rp connecting the perigee 53 and the focal point 51 of the ellipse and the line segment connecting the satellite 110 in orbit and the focal point 51 of the ellipse, and ranges from 0 to 360 degrees.
【0034】離心率eは楕円の偏平度を表し、近地点半
径Rp、遠地点52と焦点51を結ぶ線分である遠地点
半径Ra、軌道長半径a及び軌道短半径bとの間に、数
1の幾何学的関係がある。The eccentricity e represents the flatness of the ellipse. The eccentricity e is expressed by the following equation 1 between the perigee radius Rp, the apogee radius Ra which is a line segment connecting the apogee 52 and the focal point 51, the orbital major radius a and the orbital minor radius b. There is a geometric relationship.
【0035】[0035]
【数1】Rp=a(1−e) Ra=a(1+e) b=a √(1−e2) e=(Ra−Rp)/(Ra+Rp) 図3は、図2の軌道の焦点51に地球60を置いたとき
の長楕円軌道を示す。楕円軌道は赤道面61を、昇交点
62において南半球から北半球に向かって横切り、近地
点63、遠地点64となる。赤道面61と軌道面との間
の角度が軌道傾斜角iとなり、0度以上180度以下の範
囲となる。昇交点赤経Ωは、軌道が赤道面を南半球から
北半球にかけて横切る点を昇交点を、春分点方向から東
周りに計った角度で、0度以上360度以下の範囲とな
る。近地点引数ωは軌道面上で近地点63の位置を昇交
点62から計った角度で定義され、0度以上360度以下
の範囲となる。[Number 1] Rp = a (1-e) Ra = a (1 + e) b = a √ (1-e 2) e = (Ra-Rp) / (Ra + Rp) 3, the focal point of the trajectory of FIG 51 Shows a long elliptical orbit when the earth 60 is placed in FIG. The elliptical orbit crosses the equatorial plane 61 from the southern hemisphere toward the northern hemisphere at the ascending intersection point 62, and becomes a perigee 63 and an apogee 64. The angle between the equatorial plane 61 and the orbital plane is the orbital inclination angle i, which is in the range of 0 to 180 degrees. The ascending intersection RA is an angle measured from the vernal equinox direction to the east around the point at which the orbit crosses the equatorial plane from the southern hemisphere to the northern hemisphere, and ranges from 0 to 360 degrees. The perigee argument ω is defined by an angle obtained by measuring the position of the perigee 63 on the orbital plane from the ascending intersection point 62, and has a range of 0 to 360 degrees.
【0036】図3(b)に、長楕円軌道と仰角αの関係
を示す。地球局の地点65の接線66と、地点65と衛
星110を結ぶ線分との角度、つまり地面と衛星のなす
角度が仰角αとなる。FIG. 3B shows the relationship between the elliptical orbit and the elevation angle α. The angle between the tangent line 66 of the point 65 of the earth station and the line segment connecting the point 65 and the satellite 110, that is, the angle between the ground and the satellite is the elevation angle α.
【0037】本実施形態の通信システムでは、上記した
長楕円軌道が3つ(または4つ)設定され、各軌道に1
機ずつ配置した人工衛星群を使用して運用される。な
お、各軌道周期は24時間で、±10分程度の誤差を見
込んで運用される。In the communication system of the present embodiment, three (or four) oblong trajectories are set, and one trajectory is set for each trajectory.
It is operated using a group of artificial satellites. Each orbit cycle is 24 hours, and is operated with an error of about ± 10 minutes.
【0038】次に、複数の長楕円軌道衛星を使用する通
信装置の実施形態を説明する。実施例1では、2個のア
ンテナを備えた衛星切替タイミングの追尾方式と通信装
置を示す。実施例2では、1個のアンテナを備えた衛星
切替タイミングの送受信方式と衛星通信システムを示
す。Next, an embodiment of a communication device using a plurality of long elliptical orbit satellites will be described. In the first embodiment, a satellite switching timing tracking method including two antennas and a communication device will be described. In the second embodiment, a satellite switching timing transmission / reception system having one antenna and a satellite communication system will be described.
【0039】〔実施例1〕図5は、衛星切替タイミング
で2個のアンテナの追尾方法を示す概念図である。準静
止軌道衛星110、111は、それぞれ所定の時間間隔
をおいて代表して示す軌道130上を左から右側へ移動
している。軌道上の位置135と位置136の区間14
0の仰角範囲α0に衛星があるとき、図示では衛星11
1と地上局のアンテナ121との送受信が可能となる。
衛星111が軌道上を右から左へ移動すると、その間、
アンテナ121は常に衛星111の方向を追尾し、両者
間の送信受信を続けている。通信中の衛星111が位置
136を通過すると、アンテナ121から衛星111を
見た仰角αが低くなり、通信が困難になる。この時、次
の衛星110が位置135を通過するので、この衛星1
10を追尾するアンテナがあれば、地球局との送受信は
途切れることなく継続できる。Embodiment 1 FIG. 5 is a conceptual diagram showing a method of tracking two antennas at satellite switching timing. The quasi-geostationary orbit satellites 110 and 111 are moving from left to right on the representative orbit 130 at predetermined time intervals. Section 14 between position 135 and position 136 on the orbit
When there is a satellite in the elevation angle range α 0 of 0 , the satellite 11 is shown in the figure.
1 and the antenna 121 of the ground station.
As the satellite 111 moves in orbit from right to left,
The antenna 121 always tracks the direction of the satellite 111, and continues transmitting and receiving between them. When the communicating satellite 111 passes through the position 136, the elevation angle α when the satellite 111 is viewed from the antenna 121 decreases, and communication becomes difficult. At this time, since the next satellite 110 passes through the position 135, this satellite 1
If there is an antenna that tracks 10, transmission and reception with the earth station can be continued without interruption.
【0040】実施例1の通信システムでは、地上局に2
基のアンテナ120,121を設け、アンテナ121が
衛星111を追尾しているとき、アンテナ120が軌道
上の位置135に向けて待機し、衛星タイミングになる
と衛星110の追尾を開始する。つまり、衛星111が
位置136を通過して、アンテナ121による送受信が
不能となるときには、アンテナ120が位置135に現
われた衛星120の追尾を開始する。従って、位置13
5と位置136の仰角範囲α0に、短時間(衛星切り替
りタイミングに、アンテナ120が追尾を開始できる時
間)だけ衛星110と衛星111が並存すれば、地球局
との送信は途切れることがない。In the communication system of the first embodiment, two
The base antennas 120 and 121 are provided, and when the antenna 121 is tracking the satellite 111, the antenna 120 waits for the position 135 on the orbit, and starts tracking the satellite 110 when the satellite timing comes. That is, when the satellite 111 passes through the position 136 and transmission and reception by the antenna 121 become impossible, the antenna 120 starts tracking the satellite 120 appearing at the position 135. Therefore, position 13
If the satellites 110 and 111 coexist for a short time (the time at which the antenna 120 can start tracking at the satellite switching timing) in the elevation angle range α 0 between the position 5 and the position 136, the transmission with the earth station is not interrupted. .
【0041】本システムの長楕円軌道衛星は、サービス
対象エリアの地上局との仰角範囲に常時、1機の衛星が
存在するように制御されている。実際には、各軌道周期
が誤差を伴うので、その誤差をカバー可能な時間だけ、
2つの衛星が同時に仰角範囲に存在する重複期間を設け
て運行している。従って、この重複期間には衛星11
1、衛星110双方との通信が可能になるので、地球局
は両者の信号強度などから一方を選択する。やがて、衛
星111との送受信は不可能になると、アンテナ121
による追尾を終了し、アンテナ120による追尾だけと
なる。この後、アンテナ121は位置135に向けて初
期設定され、次の衛星が現われるまで待機することにな
る。The long elliptical orbit satellite of the present system is controlled so that one satellite always exists in the elevation angle range with respect to the ground station in the service target area. Actually, each orbital period has an error, so only the time that can cover the error is
The two satellites are operating simultaneously with overlapping periods in the elevation range. Therefore, during this overlap period, the satellite 11
1. Since communication with both satellites 110 becomes possible, the earth station selects one from the signal strength of both. Eventually, when transmission and reception with the satellite 111 become impossible, the antenna 121
Is completed, and only the tracking by the antenna 120 is performed. Thereafter, the antenna 121 is initialized toward the position 135 and waits until the next satellite appears.
【0042】図1は、実施例1の衛星自動追尾型通信装
置の機能ブロック図を示す。2基のアンテナ11,1
1’は、雨風をしのぐためのレドーム16,16’で覆
われている。アンテナ11,11’がそれぞれ別の衛星
を追尾し、衛星からの信号を受けて、受信RF12,1
2’で受信する。FIG. 1 is a functional block diagram of the satellite automatic tracking communication apparatus according to the first embodiment. Two antennas 11, 1
1 'is covered with radomes 16 and 16' for overcoming rain and wind. Antennas 11 and 11 'respectively track different satellites, receive signals from the satellites, and receive RF signals 12 and 1'.
Receive at 2 '.
【0043】アンテナ11の姿勢(方位)を制御して衛
星を追尾するために、センサ17からの信号と受信RF
12による衛星からの受信信号とを制御装置13に取り
込む。制御装置13は衛星を追尾する方位制御を行い、
駆動装置14を動かしてアンテナ11を、衛星(例え
ば、図5の衛星111)の方向に向ける。In order to control the attitude (azimuth) of the antenna 11 and track the satellite, the signal from the sensor 17 and the received RF
The control unit 13 takes in the received signal from the satellite by the control unit 12. The control device 13 performs azimuth control for tracking the satellite,
The driving device 14 is moved to point the antenna 11 toward a satellite (for example, the satellite 111 in FIG. 5).
【0044】センサ17は角速度や慣性モーメントを測
定する加速度計やジャイロからなり、地球局が移動局で
ある場合の位置情報を検出する。地球局が固定局の場合
は、センサ17を省略してもよく、あらかじめ求まる時
間と衛星方位のデータベースを利用することもできる。The sensor 17 comprises an accelerometer and a gyro for measuring angular velocity and moment of inertia, and detects position information when the earth station is a mobile station. If the earth station is a fixed station, the sensor 17 may be omitted, and a database of the time and satellite azimuth determined in advance may be used.
【0045】また、制御装置13から追尾中のアンテナ
111の方位を衛星位置演算装置15に取り込み、次の
衛星(例えば、図5の衛星110)の位置を算出して、
制御装置13’に渡す。制御装置13’はその衛星位置
から衛星切替タイミングと判断すると、追尾開始指令を
出して駆動装置14によるアンテナ11’の追尾を開始
する。これにより、アンテナ11’は待機中の追尾始点
方位から衛星110の方向に向きを移動し、以後は上述
したアンテナ11の場合と同様の追尾が行われる。一
方、先に追尾していた衛星(例えば、図5の衛星11
1)の位置が切り替えタイミングの位置136を通過し
たとき、制御装置13は追尾終了指令を送信し、駆動装
置14を動かしてアンテナ11を追尾始点方位(位置1
35)に向けて待機させる。The azimuth of the tracking antenna 111 is fetched from the control device 13 into the satellite position calculating device 15 and the position of the next satellite (for example, the satellite 110 in FIG. 5) is calculated.
Transfer to control device 13 '. When the controller 13 'determines that it is the satellite switching timing based on the satellite position, the controller 13' issues a tracking start command to start the tracking of the antenna 11 'by the driving device 14. As a result, the antenna 11 ′ moves in the direction of the satellite 110 from the tracking start point direction in the standby state, and thereafter, the same tracking as that of the above-described antenna 11 is performed. On the other hand, the satellite tracked earlier (for example, satellite 11 in FIG. 5)
When the position of 1) passes the position 136 at the switching timing, the control device 13 transmits a tracking end command, and moves the driving device 14 to move the antenna 11 to the tracking start point direction (position 1).
Wait for 35).
【0046】ここで、追尾始点方位は、たとえば図5の
仰角範囲α0の位置135に向けられている。ただし、
図6のように、位置135より更に先の位置を追尾始点
方位として待機し、衛星位置演算装置15で演算された
次の衛星位置がその追尾始点に到達したときに、制御装
置13が追尾開始指令を出すようにしてもよい。これに
よれば、衛星からの信号が微弱な段階で追尾が始まるの
で、追尾が早いタイミングで成功し、2つの衛星の重複
期間が短くてすむ。また、仰角範囲が変動する移動局の
場合に好都合である。Here, the tracking start point azimuth is directed, for example, to the position 135 in the elevation angle range α 0 in FIG. However,
As shown in FIG. 6, the control unit 13 waits for a position further ahead of the position 135 as the tracking start point direction, and when the next satellite position calculated by the satellite position calculation unit 15 reaches the tracking start point, the control unit 13 starts tracking. A command may be issued. According to this, tracking starts when the signal from the satellite is weak, so that tracking succeeds at an early timing, and the overlap period of the two satellites can be short. It is also advantageous for a mobile station whose elevation angle range varies.
【0047】衛星切替タイミングにおいては、アンテナ
11、11’の両方から受信される。受信RF12,1
2’により抽出された受信信号は、受信切り替え装置2
5により信号強度の大きい方を選択される。この選択さ
れた信号は、受信装置21を介して表示装置22に画面
表示される。これにより、衛星切替タイミングにおいて
も、途切れのない受信が可能になる。At the satellite switching timing, signals are received from both antennas 11 and 11 '. Receive RF 12,1
The reception signal extracted by 2 ′ is received by the reception switching device 2
5, the one with the larger signal strength is selected. The selected signal is displayed on the screen of the display device 22 via the receiving device 21. As a result, even at the satellite switching timing, continuous reception is possible.
【0048】以上は、受信動作の説明であるが、送信動
作の場合は図1のアンテナ11,11’を送信用として
機能させ、受信RH12,12’を送信RHに、受信切
り替え装置15を送信切り替え装置に、受信装置21を
送信装置にそれぞれ置き換えることで、衛星切替タイミ
ングにおけるの途切れのない送信が可能になる。The above is the description of the reception operation. In the case of the transmission operation, the antennas 11 and 11 'of FIG. 1 are made to function for transmission, the reception RHs 12 and 12' are transmitted to the transmission RH, and the reception switching device 15 is transmitted. By replacing the receiving device 21 with the transmitting device in the switching device, it is possible to perform continuous transmission at the satellite switching timing.
【0049】送信時の衛星切替タイミングでは、アンテ
ナ11,11’の両方から送信し、一方のアンテナが追
尾している衛星が通信不能の衛星位置に達したとき、送
信切り替え装置がそのアンテナからの送信を停止し、こ
れを受けて制御装置がそのアンテナを追尾始点方位に向
けて待機させる。なお、アンテナ追尾制御装置13が衛
星追尾用に取り込む受信信号には、例えば衛星と地上局
間で同期をとるための受信クロックなどが利用できる。
また、受信系と送信系の各装置をともに具備して、送受
信局を構成できることは言うまでもない。At the time of satellite switching at the time of transmission, transmission is performed from both of the antennas 11 and 11 '. The transmission is stopped, and in response to this, the control device makes the antenna stand by toward the tracking start point direction. Note that, for example, a reception clock for synchronizing between the satellite and the ground station can be used as the reception signal captured by the antenna tracking control device 13 for satellite tracking.
It goes without saying that a transmitting and receiving station can be configured by including both the receiving system and the transmitting system.
【0050】また、衛星位置演算装置15に、衛星仰角
と地球局位置(地球座標)のデータベースを予め設定し
ておき、衛星搭載のクロックと同期したクロックで地球
局の位置を検知し、検知した位置の仰角をデータベース
から読み出し、センサ17からの信号と併せて衛星位置
の演算を行うことができる。これによれば、移動局での
仰角範囲や衛星位置の算出を速やかに行うことができ
る。A database of the satellite elevation angle and the position of the earth station (earth coordinates) is set in the satellite position calculating device 15 in advance, and the position of the earth station is detected by the clock synchronized with the clock mounted on the satellite. The elevation angle of the position is read from the database, and the satellite position can be calculated together with the signal from the sensor 17. According to this, the elevation angle range and the satellite position in the mobile station can be calculated quickly.
【0051】図7は、実施例1による衛星切り替え処理
のフローを示す。本処理は主として、制御装置13が1
サンプリング周期毎に実行する。まず、地球局の位置情
報(センサ17)及び衛星からの受信信号(受信RF1
2)の信号を取り込み(s101)、追尾中の衛星の方
位を算出し、アンテナ制御信号を駆動系14に出力する
(s102)。次に、衛星方位から追尾中の衛星の軌道
上の位置を算出し、さらに、次に仰角範囲α0に現われ
る衛星の軌道上の位置を算出する(s103)。FIG. 7 shows the flow of the satellite switching process according to the first embodiment. This processing is mainly performed by the controller 13
It is executed every sampling cycle. First, the position information of the earth station (sensor 17) and the received signal from the satellite (received RF1
The signal of 2) is fetched (s101), the direction of the satellite being tracked is calculated, and an antenna control signal is output to the drive system 14 (s102). Next, the on-orbit position of the tracking satellite is calculated from the satellite azimuth, and further the on-orbit position of the satellite appearing in the elevation angle range α 0 is calculated (s103).
【0052】この次に現われる衛星位置に基づいて、衛
星切替タイミングの開始点か判定し(s104)、開始
点であれば(Yes)、追尾始点に待機中のアンテナに
よる追尾を開始する(s105)。このときの追尾開始
指令は、別の制御装置13’から出力しているが、制御
装置13から出力するようにしてもよい。あるいは、制
御装置13,13’の衛星切替タイミングの判定機能を
共通にしてもよい。Based on the satellite position appearing next, it is determined whether the start point is the satellite switching timing (s104). If it is the start point (Yes), tracking by the antenna waiting at the tracking start point is started (s105). . The tracking start command at this time is output from another control device 13 ′, but may be output from the control device 13. Alternatively, the control devices 13 and 13 'may have a common satellite switching timing determination function.
【0053】一方、s104で、衛星位置が追尾開始点
でなければ(No)、追尾中の衛星の位置に基づいて、
衛星切替タイミングの終了点か判定する(s106)。
終了点であれば(Yes)、終了側のアンテナに追尾終
了指令を出して、当該アンテナを追尾始点方位に移動し
て待機させる(s107)。ステップs107で終了点
でなければ(No)、衛星切替タイミングではないの
で、本周期での追尾制御を終了する。On the other hand, in s104, if the satellite position is not the tracking start point (No), based on the position of the tracking satellite,
It is determined whether or not the satellite switching timing has ended (s106).
If it is the end point (Yes), a tracking end command is issued to the antenna on the end side, and the antenna is moved to the tracking start point direction and made to stand by (s107). If it is not the end point in step s107 (No), it is not the satellite switching timing, so the tracking control in this cycle ends.
【0054】この衛星切替タイミングの開始点から終了
点の期間は、制御装置13,13’がサンプリング周期
毎にそれぞれの衛星を追尾する制御(s102)を繰返
している。この間、受信動作では受信切替装置25が一
方のアンテナからの信号を選択し、送信動作では送信切
替装置が両方のアンテナに送信する。During the period from the start point to the end point of the satellite switching timing, the control devices 13 and 13 'repeat the control (s102) for tracking each satellite in each sampling cycle. During this time, in the reception operation, the reception switching device 25 selects a signal from one antenna, and in the transmission operation, the transmission switching device transmits to both antennas.
【0055】なお、2つの衛星の軌道上位置は、一方が
分かれば他方を割り出せる。また、衛星切替タイミング
の開始点は、仰角範囲α0の始点とは限らず、図6の場
合のように、本システムで設定された追尾始点方位であ
ってよい。さらに、衛星切替タイミングの終了点の判定
は必須ではない。衛星が終了点を通過して通信不能とな
ったタイミングで、追尾を終了し、当該アンテナを追尾
始点方位に移動するようにしてもよい。The orbital positions of the two satellites can be determined if one is known. The start point of the satellite switching timing is not limited to the start point of the elevation angle range α 0 , but may be the tracking start point direction set by the present system as in the case of FIG. Further, it is not essential to determine the end point of the satellite switching timing. Tracking may be terminated at the timing when the satellite passes the end point and communication becomes impossible, and the antenna may be moved to the tracking start point direction.
【0056】以上、実施例1によれば、地球局に2つの
アンテナを設け、少なくとも衛星切替タイミングには、
仰角範囲の衛星と、仰角範囲ないしその近傍に現われる
次の衛星の2つを追尾するので、受信または送信に途切
れがなくなり、安定な通信を確保できる。また、衛星仰
角と地球局位置(地球座標)を対照するデータベースを
設けたので、追尾のための衛星位置の算出が容易で、特
に仰角が変動する移動局に好適である。As described above, according to the first embodiment, two antennas are provided in the earth station, and at least the satellite switching timing
Since two satellites in the elevation range and the next satellite appearing in or near the elevation range are tracked, reception or transmission is not interrupted, and stable communication can be secured. Further, since a database for comparing the satellite elevation angle with the position of the earth station (earth coordinates) is provided, it is easy to calculate the satellite position for tracking, and it is particularly suitable for a mobile station whose elevation angle varies.
【0057】〔実施例2〕本発明の通信装置の実施例2
は、実施例1と同様の長楕円軌道衛星を使用する通信シ
ステムであって、地球局に衛星追尾用アンテナを1基の
み設けて、上述の衛星切替タイミングの問題点を回避す
る通信方式である。[Second Embodiment] A communication device according to a second embodiment of the present invention.
Is a communication system using a long elliptical orbit satellite similar to that of the first embodiment, and is a communication system in which only one satellite tracking antenna is provided in an earth station to avoid the above-described problem of satellite switching timing. .
【0058】図8は、実施例2による通信装置の構成を
示す機能ブロック図で、図1と同等の要素には同じ符号
を付している。本通信装置は送受兼用に構成されている
が、送受信RF30、送受信装置33は、実施例1で説
明した受信動作及び送信動作を、送受信切替装置32に
よって切替られる。実施例1との主な相違は制御装置3
1の動作にある。FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of the communication apparatus according to the second embodiment. Elements that are the same as in FIG. 1 are given the same reference numerals. Although this communication device is configured for both transmission and reception, the transmission / reception RF 30 and the transmission / reception device 33 are switched between the reception operation and the transmission operation described in the first embodiment by the transmission / reception switching device 32. The main difference from the first embodiment is that the control device 3
1 operation.
【0059】図9は、実施例2による通信装置の送信動
作及び受信動作を示すフロー図で、アンテナが1基の場
合の図4の軌跡を参照しながら説明する。(a)の送信
動作では、衛星111が軌道上位置135を通過したタ
イミングで、アンテナ11(図4のアンテナ120)か
ら衛星111への送信が開始される。ここから、制御装
置31は、図7と同様に、受信RF12等の信号を取り
込んで(s201)、衛星方位を算出してアンテナ姿勢
制御信号を出力し(s202)、衛星111の追尾を行
う。FIG. 9 is a flowchart showing the transmission operation and the reception operation of the communication apparatus according to the second embodiment, which will be described with reference to the trajectory of FIG. 4 in the case where there is one antenna. In the transmission operation (a), the transmission from the antenna 11 (the antenna 120 in FIG. 4) to the satellite 111 is started at the timing when the satellite 111 has passed the orbital position 135. From here, the control device 31 fetches a signal such as the reception RF 12 (s201), calculates a satellite azimuth, outputs an antenna attitude control signal (s202), and tracks the satellite 111, as in FIG.
【0060】次に、衛星方位に基づいて衛星位置111
の算出を行い(s203)、衛星切替タイミングの終了
点か判定する(s204)。つまり、衛星111が軌道
位置136に到達したか判定し、まだ(No)であれ
ば、この周期での制御を終わる。一方、衛星111が軌
道位置136に到達(Yes)していれば、追尾終了指
令を駆動系14に出力し(s205)、アンテナ11に
よる衛星111の追尾を終了する。同時に、送受信装置
33にも送信停止指令を出し(s206)、送受信装置
33は送信信号の出力を中断する。Next, the satellite position 111 is determined based on the satellite direction.
Is calculated (s203), and it is determined whether it is the end point of the satellite switching timing (s204). That is, it is determined whether the satellite 111 has reached the orbital position 136, and if it is still (No), the control in this cycle ends. On the other hand, if the satellite 111 has reached the orbital position 136 (Yes), a tracking end command is output to the drive system 14 (s205), and the tracking of the satellite 111 by the antenna 11 ends. At the same time, a transmission stop command is also issued to the transmission / reception device 33 (s206), and the transmission / reception device 33 interrupts the output of the transmission signal.
【0061】次に、制御装置31は追尾開始指令を出力
し、駆動系14はアンテナ11を軌道位置135に向け
て移動させる(s207)。アンテナ移動後、衛星11
0の追尾を開始し、同時に、制御装置31が送受信装置
33に送信再開指令を出し(s208)、送受信装置3
3は中断時点からの送信信号の出力を開始する。この間
における送信信号の中断時間Tsは、衛星111を軌道
上位置136から位置135に向き変える時間より若干
長くなる。Next, the control device 31 outputs a tracking start command, and the drive system 14 moves the antenna 11 toward the orbital position 135 (s207). After moving the antenna, satellite 11
0 starts tracking, and at the same time, the control device 31 issues a transmission restart command to the transmission / reception device 33 (s208).
3 starts outputting the transmission signal from the point of interruption. The transmission signal interruption time Ts during this time is slightly longer than the time required to turn the satellite 111 from the orbital position 136 to the position 135.
【0062】次に、図9(b)の受信動作を説明する。
制御装置31は、センサ17等の信号を取り込んで(s
301)、衛星方位を算出してアンテナ姿勢制御信号を
出力し(s302)、衛星111の追尾を行う。また、
衛星方位に基づいて衛星位置111の算出を行う(s3
03)。追尾により受信された信号は、送受信装置33
によって表示装置22に画面表示される。Next, the receiving operation of FIG. 9B will be described.
The control device 31 captures a signal from the sensor 17 or the like (s
301), the satellite orientation is calculated, an antenna attitude control signal is output (s302), and the satellite 111 is tracked. Also,
The satellite position 111 is calculated based on the satellite azimuth (s3
03). The signal received by tracking is transmitted and received by the transmitting / receiving device 33.
Is displayed on the screen of the display device 22.
【0063】衛星の追尾中に、受信信号の中断の有無を
監視し(s304)、中断がなければこの周期の処理を
終了する。一方、中断があれば、その原因が衛星切替タ
イミングによるかを判定する(s305)。中断の原因
が衛星切替タイミングでない場合は、本実施例とは直接
の関係がないので省略するが、別の原因の診断が何らか
の形で行われてもよい。しかし、中断の原因が衛星切替
タイミングによる場合は、表示装置22の画面にその旨
を表示する(s306)。During tracking of the satellite, the presence or absence of interruption of the received signal is monitored (s304), and if there is no interruption, the processing of this cycle is terminated. On the other hand, if there is an interruption, it is determined whether the cause is the satellite switching timing (s305). If the cause of the interruption is not the satellite switching timing, it is not directly related to the present embodiment, so the description is omitted. However, diagnosis of another cause may be performed in some form. However, if the cause of the interruption is the satellite switching timing, the fact is displayed on the screen of the display device 22 (s306).
【0064】図10に、衛星切替タイミングでの受信中
断の表示例を示す。衛星切替タイミングでの受信中断
は、時間Ts後に再開可能なので、この表示をすること
で、ユーザに安心感を与え、通信装置の信頼性を向上す
る。FIG. 10 shows a display example of reception interruption at the satellite switching timing. Since the reception interruption at the satellite switching timing can be resumed after the time Ts, this display gives the user a sense of security and improves the reliability of the communication device.
【0065】制御装置31は、受信中断の原因が衛星切
替タイミングによる場合、アンテナ11を直ちに軌道上
位置135に向けて移動し(s307)、衛星110を
追尾して受信を再開する(s308)。送信動作による
中断時間Tsは、受信側のアンテナが向きを変えて追尾
を再開できる時間に適合させているので、受信側は送信
信号を喪失させることなく受信できる。When the interruption of the reception is caused by the satellite switching timing, the control device 31 immediately moves the antenna 11 toward the orbital position 135 (s307), tracks the satellite 110, and resumes the reception (s308). Since the interruption time Ts due to the transmission operation is adapted to the time at which the antenna on the receiving side can change its direction and resume tracking, the receiving side can receive without losing the transmission signal.
【0066】この実施例2によれば、アンテナが1基の
場合にも、衛星切替タイミングにおける受信信号喪失を
回避できるので、コンパクトで安価な通信装置を提供で
きる。そのうえ、衛星切替タイミングでの受信中断をそ
の旨表示するので、ユーザに安心感を与え、受信装置の
信頼性を向上できる。なお、衛星切替タイミングにおけ
る送信信号の中断時にも、その旨を画面表示するように
してもよい。According to the second embodiment, even when only one antenna is used, loss of a received signal at the satellite switching timing can be avoided, so that a compact and inexpensive communication device can be provided. In addition, since the reception interruption at the satellite switching timing is displayed to that effect, a sense of security is given to the user, and the reliability of the receiving device can be improved. When the transmission signal is interrupted at the satellite switching timing, a message to that effect may be displayed on the screen.
【0067】次に、実施例2の変形例を説明する。この
変形例は、2基のアンテナを持つ送信装置と1基のアン
テナを持つ受信装置が、長楕円軌道衛星を介して地球局
を構成するシステムである。Next, a modification of the second embodiment will be described. This modification is a system in which a transmitting device having two antennas and a receiving device having one antenna form an earth station via a long elliptical orbit satellite.
【0068】送信装置は、追尾中のアンテナが軌道位置
136を通過すると送信を中断し、軌道位置135に向
けて待機中のアンテナから一定時間Ts後に送信を再開
する。一方、受信装置は、実施例2と同様の動作を行
う。すなわち、1基のアンテナで仰角範囲の衛星を追尾
しながら受信し、受信信号が中断するとその原因を判定
し、中断が衛星切替タイミングによる場合は、アンテナ
を軌道位置135に向けて、Ts後に衛星の追尾を開始
し、受信を再開する。When the tracked antenna passes through the orbital position 136, the transmitting device interrupts the transmission, and restarts the transmission after a predetermined time Ts from the antenna waiting for the orbital position 135. On the other hand, the receiving device performs the same operation as in the second embodiment. That is, a single antenna receives while tracking a satellite in the elevation range, and if the reception signal is interrupted, the cause is determined. If the interruption is due to the satellite switching timing, the antenna is turned to the orbital position 135 and the satellite is detected after Ts. Tracking is started and reception is resumed.
【0069】これによれば、衛星切替タイミングによる
信号喪失のない受信が可能で、たとえば送信装置が放送
局等のように2基のアンテナを持つことが容易で、受信
装置が1基のアンテナしか持てない移動局等からなる通
信システムに好適である。According to this, it is possible to perform reception without signal loss due to satellite switching timing. For example, it is easy for a transmitting device to have two antennas such as a broadcasting station, and only one receiving device has one antenna. It is suitable for a communication system including mobile stations that cannot be provided.
【0070】[0070]
【発明の効果】本発明によれば、送信装置及び/又は受
信装置が2基のアンテナを具備し、衛星切替タイミング
に既追尾中の衛星とそのアンテナ、及び新たに追尾する
衛星とそのアンテナの2つの経路による通信を一時的に
重複させることで、一方のアンテナから他方のアンテナ
への通信の切替を、信号の途切れなく行うことができ、
安定な通信を確保できる効果がある。According to the present invention, the transmitting device and / or the receiving device include two antennas, and the satellites and their antennas that have already been tracked at the satellite switching timing, and the satellites and their antennas that are newly tracked. By temporarily overlapping the communication by the two paths, the switching of the communication from one antenna to the other antenna can be performed without interruption of the signal,
This has the effect of ensuring stable communication.
【0071】また、本発明によれば、少なくとも受信装
置が1基のアンテナのみを具備する場合で、送信装置が
通信可能区間の衛星軌道上の終点位置から始点位置に通
信対照の衛星を切替る際に送信を一定時間だけ中断し、
一方、受信装置は受信信号が衛星切替タイミングによっ
て中断した場合は、送信が中断される一定時間内にアン
テナ向きを始点位置に向き変えので、受信信号の途切れ
のない安定な通信を確保できるとともに、コンパクトで
安価な通信装置を提供できる。また、送受信の中断時
に、衛星切替タイミングであることを表示するので、ユ
ーザに安心感を与え、信頼性を向上できる効果がある。Further, according to the present invention, when at least the receiving device has only one antenna, the transmitting device switches the satellite to be communicated from the end position on the satellite orbit in the communicable section to the start position. When the transmission is interrupted for a certain time,
On the other hand, when the reception signal is interrupted by the satellite switching timing, the antenna direction is changed to the start point within a fixed time during which the transmission is interrupted, so that stable communication without interruption of the reception signal can be secured, A compact and inexpensive communication device can be provided. Further, when transmission / reception is interrupted, the fact that it is the satellite switching timing is displayed, so that the user is given a sense of security and the reliability can be improved.
【0072】また、本発明の通信装置によれば、衛星仰
角と地球局位置の対照関係をデータベースを具備してい
るので、衛星位置とその通信可能区間を速やかに求める
ことができ、特に仰角が変動する移動局に好適である。Further, according to the communication device of the present invention, since the database is provided with the relation between the satellite elevation angle and the earth station position, the satellite position and the communicable section thereof can be quickly obtained. Suitable for mobile stations that fluctuate.
【図1】本発明の実施例1による通信装置の機能ブロッ
ク図。FIG. 1 is a functional block diagram of a communication device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明を適用する準静止衛星軌道の一例である
長楕円軌道を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a long elliptical orbit as an example of a quasi-geostationary satellite orbit to which the present invention is applied.
【図3】図2の長楕円軌道の焦点に、地球を配置した場
合の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram in the case where the earth is placed at the focal point of the long elliptical orbit in FIG. 2;
【図4】1基のアンテナで長楕円軌道衛星を追跡する場
合の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram in the case of tracking a long elliptical orbit satellite with one antenna.
【図5】実施例1による2基のアンテナによる衛星追尾
の動作説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation of satellite tracking by two antennas according to the first embodiment.
【図6】実施例1の変形例による衛星追尾の動作説明
図。FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation of satellite tracking according to a modification of the first embodiment.
【図7】本発明の実施例1による衛星追尾制御のフロー
図。FIG. 7 is a flowchart of satellite tracking control according to the first embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施例2による通信装置の機能ブロッ
ク図。FIG. 8 is a functional block diagram of a communication device according to a second embodiment of the present invention.
【図9】本発明の実施例2による送受信制御のフロー
図。FIG. 9 is a flowchart of transmission / reception control according to the second embodiment of the present invention.
【図10】実施例2における中断原因の表示例を示す説
明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a display example of an interruption cause in the second embodiment.
11,11’…アンテナ、12,12’…受信RF装
置、13,13’…制御装置、14,14’…駆動装
置、16,16’…レドーム、17…センサ、21…受
信装置、22…表示装置、25…受信切替装置、30…
送受信RF装置、31…制御装置、32…送受信切替装
置、33…送受信装置、50…長楕円軌道、51…焦
点、52…遠地点、53…近地点、60…地球、61…
赤道面、62…昇降点、110,111…衛星、12
0,121…アンテナ、130…軌道、135…軌道上
位置(追尾始点)、136…軌道上位置(追尾終点)、
142…通信可能区間(仰角範囲)。11, 11 '... antenna, 12, 12' ... reception RF device, 13, 13 '... control device, 14, 14' ... drive device, 16, 16 '... radome, 17 ... sensor, 21 ... reception device, 22 ... Display device, 25 ... Reception switching device, 30 ...
RF transmission / reception device, 31: control device, 32: transmission / reception switching device, 33: transmission / reception device, 50: oblong orbit, 51: focal point, 52: apogee, 53: perigee, 60: earth, 61 ...
Equatorial plane, 62 ... Elevation point, 110,111 ... Satellite, 12
0, 121 ... antenna, 130 ... orbit, 135 ... orbital position (tracking start point), 136 ... orbital position (tracking end point),
142 ... communicable section (elevation angle range)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 博文 東京都千代田区内神田一丁目6番10号 八 木アンテナ株式会社内 (72)発明者 坂内 功治 東京都千代田区内神田一丁目6番10号 八 木アンテナ株式会社内 Fターム(参考) 5K072 AA22 AA24 DD03 DD04 DD15 GG06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hirofumi Higuchi 1-6-10 Uchikanda, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Yagi Antenna Co., Ltd. (72) Koji Sakauchi 1-6-10 Uchikanda, Chiyoda-ku, Tokyo No. Yagi Antenna Co., Ltd. F-term (reference) 5K072 AA22 AA24 DD03 DD04 DD15 GG06
Claims (15)
なる所定の仰角範囲の軌道上を、常に1つは移動してい
る人工衛星を追尾しながら、該衛星と地球局間で送受信
を行う通信方法において、 前記地球局に設けた一方のアンテナで前記仰角範囲を移
動中の人工衛星を追尾中、他方のアンテナを前記軌道上
に予め定めた追尾始点に向けて待機させ、前記仰角範囲
に新たな人工衛星が入る一方で前記追尾中の人工衛星が
出ていく衛星切替タイミングに、前記他方のアンテナに
よる前記新たな人工衛星の追尾を開始することを特徴と
する衛星自動追尾型の通信方法。1. A communication for transmitting and receiving between a satellite and an earth station while always tracking a moving artificial satellite in an orbit within a predetermined elevation range visible from an earth station in a service area. In the method, while tracking an artificial satellite that is moving in the elevation range with one antenna provided in the earth station, the other antenna is made to wait for a predetermined tracking start point on the orbit and newly set in the elevation range. A satellite automatic tracking type communication method, wherein the tracking of the new artificial satellite by the other antenna is started at a satellite switching timing when the artificial satellite enters and the tracking artificial satellite leaves.
において双方の前記アンテナから受信された受信信号の
一方を選択して受信することを特徴とする衛星自動追尾
型の通信方法。2. The automatic satellite tracking according to claim 1, wherein when the earth station performs a receiving operation, one of the received signals received from both of the antennas is selected and received at the satellite switching timing. Type of communication method.
において双方の前記アンテナから送信信号を送信するこ
とを特徴とする衛星自動追尾型の通信方法。3. The communication method according to claim 1, wherein when the earth station performs a transmission operation, a transmission signal is transmitted from both antennas at the satellite switching timing.
の衛星位置が、前記仰角範囲の軌道上で衛星移動方向に
見た終点に到達したか、および/または、前記衛星位置
から割り出された前記新たな人工衛星の衛星位置が前記
追尾始点に到達したかを判定して、前記衛星切替タイミ
ングを決定することを特徴とする衛星自動追尾型の通信
方法。4. The earth station according to claim 1, 2 or 3, wherein the satellite position in the orbit obtained for the tracking satellite reaches an end point as viewed in the satellite movement direction on the orbit in the elevation range. And / or determining whether the satellite position of the new artificial satellite determined from the satellite position has reached the tracking start point to determine the satellite switching timing. Tracking type communication method.
なる所定の仰角範囲の軌道上を、常に1つは移動してい
る人工衛星を追尾しながら、該衛星を介して地球局の送
信装置と受信装置間で送受信を行う通信方法において、 アンテナを1基のみ有する前記受信装置が、前記人工衛
星を介して受信中の受信信号に中断を生じたとき、前記
人工衛星を追尾しながら求めた衛星位置が前記仰角範囲
の終点を通過したか判定し、通過したとき、受信信号の
中断原因が衛星切替タイミングによることを表示するこ
とを特徴とする衛星自動追尾型の通信方法。5. A transmission device of an earth station via a satellite while constantly tracking a moving artificial satellite on an orbit within a predetermined elevation range visible from an earth station in a service area. In a communication method for transmitting and receiving between receiving devices, a satellite obtained by tracking the artificial satellite when the receiving device having only one antenna interrupts a received signal being received via the artificial satellite. It is determined whether or not the position has passed the end point of the elevation range, and when the position has passed, it is displayed that the cause of the interruption of the received signal is due to the satellite switching timing.
星を追尾しながら送信信号を送信中に、前記人工衛星の
衛星位置が前記仰角範囲の終点に到達したか判定し、到
達したとき、前記送信信号の送信を所定時間だけ中断
し、その間に前記アンテナを前記仰角範囲の始点に向
け、前記所定時間の経過後に送信を再開することを特徴
とする衛星自動追尾型の通信方法。6. The satellite device according to claim 5, wherein the transmitting device having only one antenna transmits a transmission signal while tracking the artificial satellite, and a satellite position of the artificial satellite reaches an end point of the elevation angle range. Determining whether or not the transmission has been completed, suspending the transmission of the transmission signal for a predetermined time, pointing the antenna toward the start point of the elevation angle range during that time, and restarting the transmission after the predetermined time has elapsed. Tracking type communication method.
向けて待機し、第1のアンテナで前記人工衛星を追尾し
ながら送信信号を送信中に、前記人工衛星の衛星位置が
前記仰角範囲の終点に到達したか判定し、到達したと
き、前記送信信号の送信を所定時間だけ中断し、前記所
定時間の経過後に前記第2のアンテナにより、前記仰角
範囲に現われた別の人工衛星を追尾して送信を再開する
ことを特徴とする衛星自動追尾型の通信方法。7. The transmitting device according to claim 5, wherein the transmitting device waits for a second antenna toward a start point of the elevation range, and transmits the transmission signal while tracking the artificial satellite with the first antenna. It is determined whether the satellite position of the artificial satellite has reached the end point of the elevation angle range, and when it reaches, the transmission of the transmission signal is interrupted for a predetermined time, and after the predetermined time has elapsed, the elevation angle range is determined by the second antenna. A satellite automatic tracking type communication method characterized by tracking another artificial satellite appearing in (1) and restarting transmission.
記仰角範囲の始点に向け、前記所定時間の経過後に送信
を再開することを特徴とする衛星自動追尾型の通信方
法。8. The satellite according to claim 6, wherein the receiving device directs its own antenna to the start point of the elevation angle range within the predetermined time and restarts transmission after the predetermined time has elapsed. Automatic tracking communication method.
の仰角範囲の軌道上を、常に1つは移動している人工衛
星を追尾する制御装置と、前記人工衛星と送受信する送
受信装置とを備えた衛星自動追尾型の通信装置におい
て、 別々の駆動装置によって移動される2つのアンテナを設
け、 前記制御装置は、一方のアンテナが追尾中の人工衛星の
軌道上の位置を算出し、前記仰角範囲の終点に到達した
ことを判定する衛星切替タイミング判定部を設け、前記
終点への到達を確認して、前記軌道上に予め定めた追尾
始点に向けて待機中の他方のアンテナの追尾を開始する
ように構成したことを特徴とする衛星自動追尾型の通信
装置。9. A control apparatus for tracking an artificial satellite that is always moving on an orbit within a predetermined elevation range visible from a service area, and a transmitting and receiving apparatus for transmitting and receiving to and from the artificial satellite. In a satellite automatic tracking type communication device, two antennas moved by separate driving devices are provided, and the control device calculates a position of one of the antennas on the orbit of the artificial satellite being tracked, and calculates the position of the elevation angle range. A satellite switching timing determination unit that determines that the vehicle has reached the end point is provided, and confirms that the vehicle has reached the end point, and starts tracking of the other antenna that is waiting for a predetermined tracking start point on the orbit. A satellite automatic tracking type communication device characterized in that:
または代えて、前記追尾中の人工衛星の位置から前記仰
角範囲に入るまたは接近している別の人工衛星の位置を
割り出し、該位置が前記追尾始点に到達したか判定する
手段を設け、前記追尾始点への到達を確認して、前記追
尾始点に向けて待機中の他方のアンテナの追尾を開始す
るように構成したことを特徴とする衛星自動追尾型の通
信装置。10. The satellite according to claim 9, wherein the control device is in addition to or in place of the satellite switching timing determination unit, and another satellite that is in or close to the elevation angle range from the position of the tracking artificial satellite. Means for determining whether the position has reached the tracking start point, confirming the arrival at the tracking start point, and starting tracking of the other antenna waiting for the tracking start point. A satellite automatic tracking type communication device characterized in that:
に見た始点、または該始点から衛星移動方向と逆向きの
所定軌道上位置に設定されてなる衛星自動追尾型の通信
装置。11. The tracking start point according to claim 9, wherein the tracking start point is set to a start point viewed in a satellite movement direction on an orbit within the elevation angle range, or a predetermined orbit position opposite to the satellite movement direction from the start point. A satellite automatic tracking type communication device.
定の仰角範囲の軌道上を、常に1つは移動しているよう
に配置された複数の人工衛星と、前記仰角範囲にある人
工衛星を介して送受信を行う送信装置及び受信装置を備
えた衛星通信システムにおいて、 前記受信装置は1基のアンテナと、前記人工衛星を追尾
して前記アンテナの姿勢制御を行う制御装置と、前記人
工衛星からの受信信号を前記アンテナを介して受信する
受信部を設け、 且つ、前記制御装置にアンテナが追尾中の人工衛星の軌
道上の衛星位置を算出する手段と、前記受信信号の中断
時に前記衛星位置が前記仰角範囲の終点を通過したか判
定する手段とを設け、 さらに、前記受信信号の中断原因が衛星切替タイミング
によることを示す表示装置を設けたことを特徴とする衛
星通信システム。12. A plurality of artificial satellites arranged so as to always move on an orbit within a predetermined elevation range visible from the service area, and via an artificial satellite in the elevation range. In a satellite communication system including a transmitting device and a receiving device that perform transmission and reception, the receiving device includes one antenna, a control device that tracks the artificial satellite and controls the attitude of the antenna, and a reception from the artificial satellite. A receiving unit for receiving a signal via the antenna, and means for calculating a satellite position in the orbit of the artificial satellite being tracked by the antenna in the control device; and Means for determining whether the vehicle has passed the end point of the elevation range, and a display device for indicating that the cause of the interruption of the received signal is due to satellite switching timing. Communications system.
工衛星を追尾して前記アンテナの姿勢制御を行う制御装
置と、前記人工衛星への送信信号を前記アンテナを介し
て送信する送信部を設け、 且つ、前記制御装置にアンテナが追尾中の人工衛星の軌
道上の衛星位置を算出する手段と、前記衛星位置が前記
仰角範囲の終点に到達したか判定する手段とを設け、前
記終点に到達したのを確認して、前記送信部からの送信
信号を所定時間だけ中断するように構成したことを特徴
とする衛星通信システム。13. The transmitting device according to claim 12, wherein the transmitting device includes one or two antennas, a control device that tracks the artificial satellite and controls the attitude of the antenna, and transmits a signal to the artificial satellite. A transmitting unit for transmitting via the antenna, and means for calculating a satellite position in the orbit of the artificial satellite tracked by the antenna in the control device, and whether the satellite position has reached the end point of the elevation angle range A satellite communication system, comprising: determining means for determining that the end point has been reached, and interrupting a transmission signal from the transmission unit for a predetermined time.
の位置を対照するデータベースを設けたことを特徴とす
る衛星通信システム。14. The satellite communication system according to claim 12, wherein a database for comparing a satellite elevation angle and a position of an earth station is provided in the reception device or the transmission device.
て、 前記複数の人工衛星は、長楕円軌道衛星などの準静止型
軌道衛星による衛星通信システム。15. The satellite communication system according to claim 12, 13 or 14, wherein the plurality of artificial satellites are quasi-geostationary orbit satellites such as elliptical orbit satellites.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28912399A JP2001111467A (en) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | Automatic satellite tracking communication method and apparatus, and satellite communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28912399A JP2001111467A (en) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | Automatic satellite tracking communication method and apparatus, and satellite communication system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001111467A true JP2001111467A (en) | 2001-04-20 |
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ID=17739073
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-
1999
- 1999-10-12 JP JP28912399A patent/JP2001111467A/en active Pending
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