JP3032703B2 - Pointing control device - Google Patents
Pointing control deviceInfo
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- JP3032703B2 JP3032703B2 JP7192772A JP19277295A JP3032703B2 JP 3032703 B2 JP3032703 B2 JP 3032703B2 JP 7192772 A JP7192772 A JP 7192772A JP 19277295 A JP19277295 A JP 19277295A JP 3032703 B2 JP3032703 B2 JP 3032703B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ、光学器
械等により目標を捕捉するための指向制御装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pointing control device for capturing a target by using an antenna, an optical instrument, or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】図1及び図2にはアンテナにより目標を
捕捉する装置の構成が、図3及び図4には光学器械(例
えばテレビカメラや望遠鏡)により目標を捕捉する装置
の構成が、それぞれ示されている。2. Description of the Related Art FIGS. 1 and 2 show the configuration of a device for capturing a target by an antenna, and FIGS. 3 and 4 show the configuration of a device for capturing a target by an optical instrument (for example, a television camera or a telescope). It is shown.
【0003】まず、図1及び図2に示される装置は、目
標により送信乃至反射された信号を受信するアンテナ1
0を有している。このアンテナ10は鋭い指向性を有し
ており、そのビーム方向(この場合アンテナ10の向
き)は、仰角軸モータ12及び方位軸モータ14を駆動
することによって変化させることができる。すなわち、
仰角軸モータ12はアンテナ10に、方位軸モータ14
は台座16上にそれぞれ固定されており、仰角軸18は
方位軸20によって、方位軸20は台座16によって、
それぞれ回動可能に支持されているから、仰角軸モータ
12及び方位軸モータ14を動作させることによりアン
テナ10をそれぞれ仰角軸18回り又は方位軸20回り
で回動させることができる。なお、図1上、仰角軸18
は仰角軸モータ12により隠されている。符号22で表
されているのはベルトである。First, the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is an antenna 1 for receiving a signal transmitted or reflected by a target.
It has 0. The antenna 10 has a sharp directivity, and its beam direction (in this case, the direction of the antenna 10) can be changed by driving the elevation axis motor 12 and the azimuth axis motor 14. That is,
The elevation axis motor 12 has an azimuth axis motor 14
Are fixed on the pedestal 16, respectively, the elevation axis 18 is defined by the azimuth axis 20, and the azimuth axis 20 is defined by the pedestal 16.
Since the antenna 10 is rotatably supported, the antenna 10 can be rotated around the elevation axis 18 or around the azimuth axis 20 by operating the elevation axis motor 12 and the azimuth axis motor 14, respectively. Note that, in FIG.
Are hidden by the elevation axis motor 12. Reference numeral 22 denotes a belt.
【0004】台座16上には、さらに、傾斜計24、磁
気コンパス26及び受信機28が配設されている。ま
た、図1上は現れていないが、これらの後段には図2に
示される方位軸・仰角軸制御装置30が接続されてい
る。方位軸・仰角軸制御装置30は、傾斜計24から得
られ水平面に対する台座16の傾斜角を示す傾斜データ
や、磁気コンパス26から得られ磁北(又は真北)に対
する台座16の方位を示す方位データに基づき、仰角軸
18及び方位軸20それぞれに係る制御信号を発生さ
せ、サーボ増幅器32又は34を介し仰角軸モータ12
又は方位軸モータ14に供給する。仰角軸モータ12及
び方位軸モータ14はこの制御信号に応じて駆動され、
その機械出力は対応する減速器36又は38を介し仰角
軸18又は方位軸20に伝達される。方位軸・仰角軸制
御装置30は、また、必要に応じ受信機28の出力、例
えばアンテナ10により目標(例えば衛星)が捕捉され
ていることを示す目標捕捉信号の有無を監視する。図2
中符号40で示されているのは使用者によって操作され
方位軸・仰角軸制御装置30に指令を与える操作盤であ
る。On the pedestal 16, an inclinometer 24, a magnetic compass 26 and a receiver 28 are further arranged. Although not shown in FIG. 1, an azimuth axis / elevation axis control device 30 shown in FIG. The azimuth axis / elevation axis control device 30 generates inclination data indicating the inclination angle of the pedestal 16 with respect to the horizontal plane obtained from the inclinometer 24, and azimuth data indicating the azimuth of the pedestal 16 with respect to magnetic north (or true north) obtained from the magnetic compass 26. , A control signal for each of the elevation axis 18 and the azimuth axis 20 is generated, and the elevation axis motor 12
Alternatively, it is supplied to the azimuth axis motor 14. The elevation axis motor 12 and the azimuth axis motor 14 are driven according to this control signal,
The mechanical output is transmitted to the elevation axis 18 or the azimuth axis 20 via the corresponding reducer 36 or 38. The azimuth axis / elevation axis controller 30 also monitors the output of the receiver 28 as needed, for example, the presence or absence of a target acquisition signal indicating that the target (for example, a satellite) is being acquired by the antenna 10. FIG.
Reference numeral 40 denotes an operation panel which is operated by a user and gives a command to the azimuth axis / elevation angle control device 30.
【0005】図3及び図4に示される装置は、アンテナ
10ではなくテレビカメラ等の光学器械42にて目標を
捕捉している。図4中符号46で示されているのは画像
処理(認識)装置であり、受信機28と同様の条件下で
目標捕捉信号を出力する。符号48で示されているのは
光学器械42により得られた映像をモニタするためのテ
レビである。[0005] The apparatus shown in FIGS. 3 and 4 captures the target not by the antenna 10 but by an optical instrument 42 such as a television camera. An image processing (recognition) device indicated by reference numeral 46 in FIG. 4 outputs a target acquisition signal under the same conditions as those of the receiver 28. Reference numeral 48 denotes a television for monitoring an image obtained by the optical instrument 42.
【0006】これらの装置は、いずれも、磁気コンパス
26の出力から台座16の方位(より具体的には台座1
6が搭載される車両等の移動体の方位)を検出する一方
で、傾斜計24の出力から台座16の傾斜角(より具体
的には水平面に対する台座16の傾斜角)を検出してい
る。さらに、方位軸・仰角軸制御装置30は、検出した
傾斜角を利用して座標変換演算を行うことにより、検出
した方位に基づき方位及び仰角の制御目標を設定してい
る。[0006] In each of these devices, the orientation of the pedestal 16 (more specifically, the pedestal 1
While detecting the azimuth of a moving body such as a vehicle on which the pedestal 6 is mounted, the inclination angle of the pedestal 16 (more specifically, the inclination angle of the pedestal 16 with respect to a horizontal plane) is detected from the output of the inclinometer 24. Further, the azimuth axis / elevation angle control device 30 performs a coordinate conversion operation using the detected inclination angle, and thereby sets the azimuth and elevation angle control targets based on the detected azimuth.
【0007】まず、図5に示されるように、水平面上に
設定された基準座標系(通常は真北をX0 とする水平真
北座標系)をX0 Y0 Z0 、傾斜がない状態での台座1
6の基線方位φv をX1 とする水平直交座標系(水平台
座座標系)をX1 Y1 Z1 、ピッチPが発生した場合の
直交座標系(ピッチ座標系)をX2 Y2 Z2 、さらにロ
ールRも発生した場合の直交座標系(ロールピッチ座標
系)をX3 Y3 Z3 と表すこととする。すると、基準座
標系X0 Y0 Z0 における目標Sの位置ベクトル
[XS0,YS0,ZS0]tとロールピッチ座標系X3 Y3
Z3 における目標Sの位置ベクトル[XS3,YS3,
ZS3]tの間には、First, as shown in FIG. 5, a reference coordinate system (usually a horizontal true north coordinate system where true north is X 0 ) set on a horizontal plane is X 0 Y 0 Z 0 and there is no inclination. Pedestal 1
Horizontal orthogonal coordinate system X 1 Y 1 Z 1 (the horizontal base coordinate system) to the baseline orientation phi v and X 1 of 6, the orthogonal coordinate system when the pitch P is generated (pitch coordinate system) X 2 Y 2 Z 2. An orthogonal coordinate system (roll pitch coordinate system) when a roll R is also generated is represented as X 3 Y 3 Z 3 . Then, the position vector [X S0 , Y S0 , Z S0 ] t of the target S in the reference coordinate system X 0 Y 0 Z 0 and the roll pitch coordinate system X 3 Y 3
Position vector of the target S in Z 3 [X S3, Y S3 ,
Z S3 ] t ,
【数1】 の関係が成り立つ。一方で、極直交座標変換式(Equation 1) Holds. On the other hand, the polar Cartesian coordinate conversion formula
【数2】 も成立しており、式(2)中の左側の式を変形すること
により(Equation 2) Holds, and by transforming the expression on the left side of Expression (2),
【数3】 が得られる。従って、式(3)中のXS3,YS3,ZS3に
式(1)の右辺を代入することにより、台座16が傾斜
した状態での目標Sの方位及び仰角の制御目標φS3及び
θS3を得ることができる。(Equation 3) Is obtained. Therefore, by substituting the right side of equation (1) into X S3 , Y S3 , and Z S3 in equation (3), the control targets φ S3 and θ of the azimuth and elevation of the target S in a state where the pedestal 16 is inclined. You can get S3 .
【0008】図6には、式(1)〜(3)に基づき目標
Sを探索(サーチ)する際の方位軸・仰角軸制御装置3
0の動作の流れが示されている。この図に示されるよう
に、方位軸・仰角軸制御装置30はまず式(1)〜
(3)に基づき目標Sの方位及び仰角の制御目標φS3及
びθS3を求める(100)。方位軸・仰角軸制御装置3
0は、次に、決定した制御目標φS3及びθS3に従い方位
軸モータ14及び仰角軸モータ12を制御する(10
2)。この制御の結果アンテナ10や光学器械42によ
り目標Sが捕捉された場合、目標捕捉信号が発生する。
方位軸・仰角軸制御装置30は、目標捕捉信号を検出し
た場合には図6のルーチンを抜け出し、アンテナ10や
光学器械42の方位・仰角を微調整するルーチンその他
に移行する(104)。それ以外の場合には、ステップ
102に戻る。FIG. 6 shows an azimuth axis / elevation axis control device 3 for searching for a target S based on equations (1) to (3).
0 is shown. As shown in this figure, the azimuth axis / elevation axis control device 30 firstly uses equations (1) to
Based on (3), control targets φ S3 and θ S3 of the azimuth and elevation of the target S are obtained (100). Azimuth / elevation axis controller 3
0 controls the azimuth axis motor 14 and the elevation axis motor 12 in accordance with the determined control targets φ S3 and θ S3 (10
2). When the target S is captured by the antenna 10 or the optical instrument 42 as a result of this control, a target capture signal is generated.
When the azimuth axis / elevation axis control device 30 detects the target capture signal, it exits the routine of FIG. 6 and shifts to a routine for finely adjusting the azimuth / elevation angle of the antenna 10 or the optical instrument 42 (104). Otherwise, return to step 102.
【0009】ここに、ステップ100においては、方位
軸・仰角軸制御装置30により方位に関するサーチ範囲
も設定されている。すなわち、磁気コンパス26の出力
等には誤差が発生し得るから、この誤差を補償すること
ができるよう、制御目標φS3に関し範囲を設定する。上
述のようにステップ104の条件判定が成立しないため
再度ステップ102が実行される際には、このサーチ範
囲内で制御目標φS3が更新される。このような更新によ
るサーチによってもステップ104の条件判定が成立し
ないまま所定時間が経過した場合(106)、方位軸・
仰角軸制御装置30は、方位に関するサーチ範囲を拡大
すると共に仰角の制御目標θS3にディザリング(dither
ing )を施した上でサーチを再開し(108)、ステッ
プ104及び106と同様のステップ110及び112
を繰り返す。ステップ112にて所定時間の経過が検出
された場合には、使用者等に対し警報表示が発せられ
(114)、図6の動作は終了する。Here, in step 100, the azimuth axis / elevation axis controller 30 also sets a search range for the azimuth. That is, since an error may occur in the output of the magnetic compass 26 and the like, a range is set for the control target φ S3 so that the error can be compensated. As described above, since the condition determination in step 104 is not satisfied, when step 102 is executed again, the control target φ S3 is updated within this search range. If the predetermined time has passed without the condition determination of step 104 being satisfied even by the search by such update (106), the azimuth axis
The elevation axis control device 30 expands the search range for the azimuth and dithers (dither) the elevation angle control target θ S3.
ing) and restart the search (108), and steps 110 and 112 similar to steps 104 and 106.
repeat. If the elapse of the predetermined time is detected in step 112, an alarm display is issued to the user or the like (114), and the operation in FIG. 6 ends.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな制御方法では、アンテナ等の捕捉装置の仰角を正確
に制御できない場合がある。すなわち、上述の方法では
方位に関してはサーチが実行され実用に足る捕捉精度を
得ることができるものの、磁気コンパス出力等に含まれ
る方位誤差が例えば10゜以上といった大きい値だとこ
の誤差が仰角の制御に影響してしまう。However, in such a control method, the elevation angle of a capturing device such as an antenna may not be accurately controlled. That is, in the above-described method, a search is performed for the azimuth, and a capture accuracy sufficient for practical use can be obtained. However, if the azimuth error included in the magnetic compass output or the like is a large value of, for example, 10 ° or more, this error is controlled by the elevation angle. Will be affected.
【0011】ここで、磁気コンパス26により得られ実
際には誤差を含む方位をφVCと表すこととする。さら
に、このφVCを式(1)〜(3)に代入して得られる制
御目標φS3及びθS3をそれぞれφS3C 及びθS3C と表す
こととする。加えて、サーチ範囲内でφS3C に付加され
る角度をφSRC と表すこととする。上述の方法では、仰
角に関しては(ディザリングの効果を除くと)何等付加
は行われていないから、目標Sの方位及び仰角に対する
アンテナ10等の方位及び仰角の誤差ΔφS3C 及びΔθ
S3C は、Here, the azimuth obtained by the magnetic compass 26 and actually including an error is represented by φ VC . Further, the control targets φ S3 and θ S3 obtained by substituting this φ VC into the equations (1) to (3) are represented as φ S3C and θ S3C , respectively. In addition, the angle added to φ S3C within the search range is denoted as φ SRC . In the above-described method, no addition is made to the elevation angle (except for the effect of dithering), so that the errors of the azimuth and the elevation angle of the antenna 10 with respect to the azimuth and the elevation angle of the target S are Δφ S3C and Δθ.
S3C is
【数4】 で表される。この式からも明らかなように、付加角度φ
SRC の更新によって方位誤差ΔφS3C がほぼ0となった
としても、仰角誤差ΔθS3C が0又は十分に小さい値に
なるとは限らない。(Equation 4) It is represented by As is clear from this equation, the additional angle φ
Even if the azimuth error Δφ S3C becomes almost zero by updating the SRC , the elevation angle error Δθ S3C does not always become zero or a sufficiently small value.
【0012】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、制御論理の改良に
よって、方位に関するサーチにて方位と同時に仰角に関
しても目標を正確に捕捉できるようにすることを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve such a problem. By improving the control logic, it is possible to accurately capture a target not only in the azimuth but also in the elevation in the azimuth search. The purpose is to do.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、方位軸回り及び仰角軸回りで回動
できるよう台座上に支持されているアンテナ、光学器械
等の捕捉装置にて、目標を捕捉させる指向制御装置にお
いて、台座に固定されている台座座標系の傾斜角を検出
する手段と、水平面に想定された基準座標系における目
標の方位及び仰角並びに台座方位の仮想値に基づきかつ
上記傾斜角を用いた座標変換演算により、台座座標系に
おける目標の方位及び仰角を推定する手段と、目標の方
位及び仰角の推定値を制御目標として捕捉装置を方位軸
回り及び仰角軸回りで回動させる手段と、少なくとも捕
捉装置により目標が捕捉されるに至るまで上記仮想値を
更新しながら上記推定動作及び回動動作を実行させるこ
とにより、目標の方位及び仰角を探索する手段と、を備
えることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to a capturing device such as an antenna or an optical instrument supported on a pedestal so as to be rotatable around an azimuth axis and an elevation axis. In the pointing control device for capturing the target, means for detecting the inclination angle of the pedestal coordinate system fixed to the pedestal, and the azimuth and elevation of the target and the virtual value of the pedestal azimuth in the reference coordinate system assumed on the horizontal plane Means for estimating the azimuth and elevation of the target in the pedestal coordinate system based on the coordinate conversion operation using the above-mentioned inclination angle, and the azimuth axis and the elevation axis Means for rotating around, and performing the estimation operation and the rotation operation while updating the virtual value at least until the target is captured by the capturing device, so that the target Means for searching the position and elevation, characterized in that it comprises a.
【0014】本発明は、さらに、上記仮想値を、目測又
は台座方位検出装置により与えられ一般に誤差を含む方
位情報に基づき初期設定することを特徴とする。本発明
は、加えて、目標を捕捉した場合に捕捉装置がその旨を
示す目標捕捉信号を生成し、目標捕捉信号に応じ、上記
探索を終了することを特徴とする。The present invention is further characterized in that the virtual value is initially set based on azimuth information which is provided by eye measurement or a pedestal azimuth detecting device and generally includes an error. In addition, the present invention is characterized in that when a target is captured, the capturing device generates a target capture signal indicating that, and terminates the search according to the target capture signal.
【0015】本発明においては、目標の方位及び仰角を
探索する際、方位の制御目標ではなく台座方位の仮想値
が、逐次更新される。すなわち、誤差が原初的に含まれ
ている量である台座方位の仮想値(例えば目測又は台座
方位検出装置により与えられる方位情報)に関し角度の
付加等の形で更新が施される。従って、当該更新の結
果、傾斜角を用いた座標変換演算を介し方位のみならず
仰角の制御目標も逐次変化していき、また、方位及び仰
角の制御誤差はほぼ同時に0となる。このように、本発
明においては、台座方位の仮想値が初期的に誤差を含ん
でいる場合であっても、方位及び仰角を共に正確に制御
でき、目標を好適に探索捕捉できる。また、この探索
は、目標捕捉信号にて終了させればよい。In the present invention, when searching for the azimuth and the elevation angle of the target, not the control target of the azimuth but the virtual value of the pedestal azimuth is sequentially updated. That is, the virtual value of the pedestal azimuth (the azimuth information given by the eye measurement or the pedestal azimuth detecting device), which is the amount in which the error is originally included, is updated by adding an angle or the like. Therefore, as a result of the update, not only the azimuth but also the control target of the elevation angle is sequentially changed through the coordinate conversion operation using the inclination angle, and the control error of the azimuth and the elevation angle becomes almost simultaneously zero. As described above, in the present invention, even when the virtual value of the pedestal azimuth includes an error in the initial stage, both the azimuth and the elevation angle can be accurately controlled, and the target can be searched and captured appropriately. This search may be terminated with the target acquisition signal.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面に基づき説明する。なお、本発明は、図1〜
図4に示される装置構成下で実施することができるため
以下の説明では図1〜図4の装置構成を前提としまた図
5及び図6に示される手順と共通する符号を使用する
が、本発明は上述の装置構成に限定されるものではな
い。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the present invention, FIGS.
Since the present invention can be implemented under the apparatus configuration shown in FIG. 4, the following description is based on the apparatus configuration shown in FIGS. 1 to 4 and uses the same reference numerals as those in the procedures shown in FIGS. 5 and 6. The invention is not limited to the above device configuration.
【0017】図7には、本発明の一実施形態において方
位軸・仰角軸制御装置30により実行されるサーチ手順
が示されている。この図においては、図6におけるステ
ップ100、102及び108に代え、ステップ100
A、102A及び108Aがそれぞれ実行されている。
また、ステップ106において所定時間の経過が検出さ
れた場合にはステップ102Aではなくステップ100
Aに動作が移行する。FIG. 7 shows a search procedure executed by the azimuth axis / elevation axis controller 30 in one embodiment of the present invention. In this figure, steps 100, 102 and 108 in FIG.
A, 102A and 108A are being executed, respectively.
If the elapse of the predetermined time is detected in step 106, step 100 is executed instead of step 102A.
The operation shifts to A.
【0018】ステップ100Aにおいては、座標変換後
の方位情報、すなわち式(3)に表れるφS3に関してで
はなく、磁気コンパス26から与えられる方位φVCに関
し、サーチ範囲が設定される。ステップ102Aにおい
ては、このサーチ範囲に属する値(仮想的な移動体方
位)φVVを式(1)〜(3)中の移動体方位φV に代入
することによりφS3及びθS3が求められる。このように
して求められたφS3及びθS3は、φVVに基づく制御目
標、すなわち方位及び仰角に関する制御目標φS3V及び
θS3V として扱われ、これらの制御目標φS3V 及びθ
S3V に基づき方位軸モータ14及び仰角軸モータ12が
制御される。この制御は、ステップ104における条件
判定が成立するまで、かつ所定時間を限度として(10
6)、設定されたサーチ範囲内でφVVの値を逐次変更し
ながら繰り返し実行される。なお、ステップ108Aに
おいても、ステップ100Aと同様、サーチ範囲が磁気
コンパス26により得られる方位φVCに関連するもので
ある。更に、ステップ108Aにおいては、従来例にお
けるステップ108と異なり仰角の制御目標θS3V に関
するディザリングは実行されない。In step 100A, a search range is set not with respect to the azimuth information after the coordinate transformation, that is, with respect to the azimuth φ VC given from the magnetic compass 26, but with respect to φ S3 shown in the equation (3). In step 102A, φ S3 and θ S3 are obtained by substituting the value (virtual moving body direction) φ VV belonging to this search range into the moving body direction φ V in equations (1) to (3). . Φ S3 and θ S3 obtained in this way are treated as control targets based on φ VV, that is, control targets φ S3V and θ S3V relating to azimuth and elevation, and these control targets φ S3V and θ S3V
The azimuth axis motor 14 and the elevation axis motor 12 are controlled based on S3V . This control is performed until the condition determination in step 104 is satisfied, and within a predetermined time (10
6) It is repeatedly executed while sequentially changing the value of φ VV within the set search range. Note that, also in step 108A, similarly to step 100A, the search range relates to the azimuth φ VC obtained by the magnetic compass 26. Further, in step 108A, unlike step 108 in the conventional example, dithering relating to the elevation control target θ S3V is not executed.
【0019】このように、本実施形態においては、方位
の制御目標φS3V に関してではなく方位φVCに関しサー
チ範囲が設定され、サーチに当たってはこのサーチ範囲
内で方位φVVの値が逐次少しずつ更新される。また、φ
VVの値が更新されると式(1)〜(3)の演算を通じ方
位の制御目標φS3V のみならず仰角の制御目標θS3Vに
も更新の影響が現れる。なお、方位及び仰角それぞれに
関する制御誤差ΔφS3 V 及びΔθS3V はそれぞれAs described above, in the present embodiment, the search range is set not for the azimuth control target φ S3V but for the azimuth φ VC , and during the search, the value of the azimuth φ VV is gradually updated within this search range. Is done. Also, φ
When the value of VV is updated, the effect of the update appears not only on the azimuth control target φ S3V but also on the elevation angle control target θ S3V through the calculations of Equations (1) to (3). The control errors Δφ S3 V and Δθ S3V for azimuth and elevation respectively are
【数5】 と表されることになるから、式(1)〜(3)中の方位
φV に代入される値φVVが真のφV と実質的に等しくな
ると、次の式(Equation 5) When the value φ VV substituted for the direction φ V in the equations (1) to (3) becomes substantially equal to the true φ V , the following equation is obtained.
【数6】 に示されるように制御誤差ΔφS3V 及びΔθS3V はほぼ
同時に実質的に0となる。従って、本実施形態によれ
ば、方位軸の回りでのサーチ制御によって同時に仰角軸
18回りでも好適なサーチが実行されることになる結
果、磁気コンパス26の出力に比較的大きな誤差が含ま
れている場合であってもその影響を受けず正確なサーチ
を実行することが可能になる。(Equation 6) As shown in (2), the control errors Δφ S3V and Δθ S3V become substantially zero almost simultaneously. Therefore, according to the present embodiment, the search control around the azimuth axis causes a suitable search to be simultaneously performed around the elevation axis 18. As a result, the output of the magnetic compass 26 includes a relatively large error. Even if the search is performed, it is possible to execute an accurate search without being affected by the search.
【0020】なお、以上の説明では、方位φVCを磁気コ
ンパス26から与えるようにしているが、本発明はこの
ような初期設定動作に限定を要するものではなく、例え
ば目測により得られた方位をφVCとして用いるようにし
ても構わない。In the above description, the azimuth φ VC is given from the magnetic compass 26. However, the present invention does not need to limit such an initial setting operation. It may be used as φ VC .
【0021】なお、基準座標系は、台座の存在する地点
における水平面に想定した水平座標系(直交座標でも、
極座標でも可)であればよい。従って、必ずしも基準座
標系として水平真北座標系でなくても、本発明の効果を
期待できる。例えば、図5のX1 Y1 Z1 をそのまま基
準座標系と考えても構わない。It should be noted that the reference coordinate system is a horizontal coordinate system (even rectangular coordinates,
Polar coordinates may be used). Therefore, the effect of the present invention can be expected even if the reference coordinate system is not necessarily the horizontal true north coordinate system. For example, X 1 Y 1 Z 1 in FIG. 5 may be considered as a reference coordinate system as it is.
【0022】また、基準座標系における目標の方位と仰
角(特に仰角)に大きな誤差を伴う可能性のある推定値
を使用する場合には、仰角軸に関するディザリング等の
補助的な手段を施す必要がある場合も考えられるが、本
発明によれば、そのディザリングの振幅は、従来の方法
に比べて小幅にとどめることができ、従って平均サーチ
時間も短縮できることが期待できる。When using an estimated value that may cause a large error in the azimuth and elevation angle (especially, elevation angle) of the target in the reference coordinate system, it is necessary to provide auxiliary means such as dithering on the elevation axis. However, according to the present invention, the dithering amplitude can be kept small compared to the conventional method, and therefore, it can be expected that the average search time can be shortened.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
目標の方位及び仰角を探索する際、方位の制御目標では
なく台座方位の仮想値を逐次更新するようにしたため、
例えば目測又は台座方位検出装置により与えられる台座
方位の仮想値に誤差が含まれている場合であっても、方
位及び仰角双方共に正確に探索でき、目標を好適に捕捉
できる。As described above, according to the present invention,
When searching for the azimuth and elevation angle of the target, since the virtual value of the pedestal azimuth was updated sequentially instead of the azimuth control target,
For example, even if the virtual value of the pedestal direction provided by the eye measurement or the pedestal direction detection device includes an error, both the azimuth and the elevation angle can be accurately searched, and the target can be appropriately captured.
【図1】 アンテナにより目標を捕捉する装置の外観を
示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a device for capturing a target by an antenna.
【図2】 図1に示される装置の機能構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the device shown in FIG.
【図3】 テレビカメラ等の光学器械により目標を捕捉
する装置の外観を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an external appearance of a device for capturing a target with an optical instrument such as a television camera.
【図4】 図3に示される装置の機能構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the device shown in FIG.
【図5】 各直交座標系の関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between respective rectangular coordinate systems.
【図6】 一従来例に係る装置におけるサーチ手順を示
すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a search procedure in a device according to a conventional example.
【図7】 本発明の一実施形態に係る装置におけるサー
チ手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a search procedure in an apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 アンテナ、12 仰角軸モータ、14 方位軸モ
ータ、16 台座、18 仰角軸、20 方位軸、24
傾斜計、26 磁気コンパス、28 受信機、30
方位軸・仰角軸制御装置、42 テレビカメラ等の光学
器械、46 画像処理(認識)装置。Reference Signs List 10 antenna, 12 elevation axis motor, 14 azimuth axis motor, 16 pedestal, 18 elevation angle axis, 20 azimuth axis, 24
Inclinometer, 26 magnetic compass, 28 receiver, 30
Azimuth axis / elevation axis control device, 42 Optical instruments such as TV camera, 46 Image processing (recognition) device.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 21/00 - 21/30 H01Q 23/00 H01Q 25/00 - 25/04 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 3/00-3/46 H01Q 21/00-21/30 H01Q 23/00 H01Q 25/00-25/04 JICST file (JOIS)
Claims (3)
よう台座上に支持されているアンテナ、光学器械等の捕
捉装置にて、目標を捕捉させる指向制御装置において、 台座の傾斜角を検出する手段と、 水平面に想定された基準座標系における目標の方位及び
仰角並びに台座方位の仮想値に基づきかつ上記傾斜角を
用いた座標変換演算により、台座に固定されている台座
座標系における目標の方位及び仰角を推定する手段と、 目標の方位及び仰角の推定値を制御目標として捕捉装置
を方位軸回り及び仰角軸回りで回動させる手段と、 少なくとも捕捉装置により目標が捕捉されるに至るまで
上記仮想値を更新しながら上記推定動作及び回動動作を
実行させることにより、目標の方位及び仰角を探索する
手段と、 を備えることを特徴とする指向制御装置。1. A directional control device that captures a target with a capturing device such as an antenna or an optical instrument supported on a pedestal so as to be rotatable around an azimuth axis and an elevation axis, wherein a tilt angle of the pedestal is detected. Means for performing, based on a virtual value of the azimuth and elevation angle of the target in the reference coordinate system assumed on the horizontal plane and the pedestal azimuth, and performing a coordinate conversion operation using the tilt angle, the target in the pedestal coordinate system fixed to the pedestal. Means for estimating the azimuth and elevation, means for rotating the capturing device around the azimuth axis and the elevation axis using the estimated values of the azimuth and elevation of the target as control targets, and at least until the target is captured by the capturing device. Means for searching for a target azimuth and elevation by executing the estimation operation and the rotation operation while updating the virtual value. Apparatus.
れ一般に誤差を含む方位情報に基づき初期設定すること
を特徴とする指向制御装置。2. The pointing control device according to claim 1, wherein the virtual value is initially set based on azimuth information provided by eye measurement or a pedestal azimuth detecting device and generally including an error.
を示す目標捕捉信号を生成する請求項1記載の指向制御
装置において、 目標捕捉信号に応じ、上記探索を終了する手段を備える
ことを特徴とする指向制御装置。3. The pointing control device according to claim 1, wherein when the target is captured, the capturing device generates a target capture signal indicating the fact, wherein a means for terminating the search according to the target capture signal is provided. Characteristic pointing control device.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP7192772A JP3032703B2 (en) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | Pointing control device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP7192772A JP3032703B2 (en) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | Pointing control device |
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JPH0946122A JPH0946122A (en) | 1997-02-14 |
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- 1995-07-28 JP JP7192772A patent/JP3032703B2/en not_active Expired - Fee Related
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