JPH06169274A - Mobile satellite receiver - Google Patents
Mobile satellite receiverInfo
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、飛行時において衛星放
送からの電波を良好に受信するための衛星放送移動受信
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a satellite broadcast mobile receiving apparatus for favorably receiving radio waves from satellite broadcasts during flight.
【0002】[0002]
【従来の技術】移動中における衛星放送の画像情報の受
信に関する装置ついて、電車、船舶、バス、小型乗用車
等においては既に開発されて実用段階の装置もある。ま
た、これらの装置の追尾方式は、機械追尾方式、あるい
は機械追尾方式と電子追尾方式の併用であり、全電子追
尾方式の装置はまだ開発されていない。2. Description of the Related Art Devices relating to the reception of image information of satellite broadcasting while moving include trains, ships, buses, small passenger cars and the like, which have already been developed and are in a stage of practical use. Further, the tracking system of these devices is a mechanical tracking system or a combination of a mechanical tracking system and an electronic tracking system, and an all electronic tracking system device has not yet been developed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】航空機用の衛星放送受
信装置は、取付け場所の制約及び飛行中に航空機への影
響をできるだけ小さくする必要性から小型化が要求さ
る。また、信頼性の点から追尾系の機械的な可動部分を
なくし、更に可能な限り能動素子を含む部分を動作環境
のよい与圧室内に設置しなければならない。The satellite broadcasting receiver for an aircraft is required to be miniaturized because of restrictions on the installation location and the need to minimize the influence on the aircraft during flight. Further, from the viewpoint of reliability, it is necessary to eliminate a mechanically movable part of the tracking system and to install a part including an active element as much as possible in a pressurizing chamber with a good operating environment.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の衛星放送移動受信装置は提供される。そ
こで、本発明は複数個のアレーアンテナを全方位角方向
をカバーするようにそれぞれのアレーアンテナの向きを
変えてレドーム内に配置し、航空機の姿勢に応じて受信
可能なアレーアンテナの信号出力を2つ、あるいはそれ
以上選択して中間周波数帯で同相合成を行い、放送衛星
の全電子追尾を行う。この時、衛星の方向は航空機に設
置されている慣性航法装置のデータを用いて算出し、受
信装置の方位センサ等の追尾装置の簡略化を図ってい
る。また、レドーム内の個々のアレーアンテナについて
も、アレーを更に複数個のブロックに分割し、それぞれ
を同相合成することにより、仰角、および方位角方向の
電子追尾を行う。これによって、全方位角方向にわたり
ほぼ均一な利得が得られ、仰角方向においても広角度電
子追尾が実現される。また全電子追尾を行うことで、機
械的な可動部分がなくなるために振動等に対する信頼性
が向上し、また高速な衛星追尾が可能となり、複雑な航
空機の姿勢の変化に対しても、安定に衛星放送を受信す
ることが可能となる。また、避雷効果を得るためレドー
ム表面に接着されている金属片はレドーム内に設置され
ているアンテナとの相対関係で電波の透過特性に大きく
影響するが、レドーム内に複数個のアンテナを配置する
ことにより、あらゆる方向の到来電波に対しレドーム内
のどれかのアンテナには常に高いレベルで放送衛星の電
波を受信できることになり、複数個のアンテナ出力を合
成することにより本発明の航空機に搭載する衛星放送移
動受信装置は航空機のすべての姿勢状態において放送衛
星の電波を安定に受信することが可能となる。In order to solve the above problems, a satellite broadcast mobile receiving apparatus of the present invention is provided. Therefore, the present invention arranges a plurality of array antennas in the radome by changing the direction of each array antenna so as to cover all the azimuth directions, and outputs the signal output of the array antenna that can be received according to the attitude of the aircraft. Two or more are selected, in-phase synthesis is performed in the intermediate frequency band, and all electronic tracking of broadcasting satellites is performed. At this time, the direction of the satellite is calculated by using the data of the inertial navigation device installed in the aircraft, and the tracking device such as the direction sensor of the receiving device is simplified. Further, regarding each array antenna in the radome, the array is further divided into a plurality of blocks, and the respective phases are combined in phase to perform electronic tracking in the elevation and azimuth directions. As a result, a substantially uniform gain is obtained in all azimuth directions, and wide-angle electronic tracking is realized even in the elevation direction. In addition, since all-electronic tracking eliminates mechanically moving parts, reliability against vibrations is improved, and high-speed satellite tracking is possible, making it stable even with complicated aircraft attitude changes. It becomes possible to receive satellite broadcasting. Also, a metal piece adhered to the surface of the radome to obtain a lightning protection effect greatly affects the transmission characteristics of radio waves in relation to the antenna installed in the radome, but multiple antennas are arranged in the radome. As a result, any of the antennas in the radome can always receive the radio waves of the broadcasting satellite at a high level with respect to the incoming radio waves in all directions, and the antennas of the present invention can be mounted by combining a plurality of antenna outputs. The satellite broadcast mobile receiving device can stably receive the radio waves of the broadcasting satellite in all attitude states of the aircraft.
【0005】[0005]
【実施例】以下図面により本発明の一実施例について説
明する。この衛星放送移動受信装置はFRPよりなるレ
ドーム1と、指向性を有するアレーアンテナ3、飛行中
に航法データを出力する慣性航法装置5、アレーアンテ
ナ3を選択するための制御信号を生成する制御部7及び
アレーアンテナ3により受信された信号の出力を同相合
成する信号合成部9とにより構成される。また、制御部
7、信号合成部9、チューナ11、モニタ13は温度変
化等から保護するために図1に示すように与圧室内であ
る飛行機の胴体内に収納されている。そして、アレーア
ンテナ3のみが胴体外に設置され、レドーム1で被われ
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This satellite broadcasting mobile receiving apparatus is a radome 1 made of FRP, an array antenna 3 having directivity, an inertial navigation apparatus 5 for outputting navigation data during flight, and a control unit for generating a control signal for selecting the array antenna 3. 7 and a signal synthesizer 9 for in-phase synthesizing the outputs of the signals received by the array antenna 3. Further, as shown in FIG. 1, the control unit 7, the signal synthesizing unit 9, the tuner 11, and the monitor 13 are housed in the fuselage of the airplane, which is a pressurizing chamber, as shown in FIG. Then, only the array antenna 3 is installed outside the body and covered with the radome 1.
【0006】慣性航法装置5は自動推定航法によって、
飛行機の位置と姿勢を決定する装置であり、航空機の進
行方向、ピッチ角度、ロール角度、高度、緯度、経度デ
ータを、航空機の運行に必要な他のデータとともに、A
EEC(航空電子工業委員会)により規定された32ビ
ットのディジタル信号で生成している。例えば、図6の
ディジタル信号は、航空機の現在の緯度を表している。
このビット列は他のデータについても一定の規則で連続
的に出力されており、制御部7では、最初に本発明に必
要な姿勢、高度、位置に関するデータのビット列のみを
検出する。情報の種類は、ビット列の最初の8ビット
(ビット1からビット8)で表されるラベルで定義され
ていて、図6において最初の8ビット‘1100100
0’は、ラベル310を表しており、このようなビット
が立っていれば、制御部7はこのビット列を緯度データ
として検出する。もし最初の8ビットが‘110010
01’であったらラベル311となり、緯度データとし
て検出する。他のデータについても同様に検出する。制
御部7ではアンテナ制御に必要なデータのビット列をラ
ベルによって検出したのち、ビット9以降のビット列か
ら具体的なデータを作り出す。このデータと、予めRO
M(リードオンリーメモリー)に記入されている処理ロ
ジックにより、複数のアレーアンテナ3を選択するため
の制御信号を作り出す。The inertial navigation system 5 uses
This is a device that determines the position and attitude of an airplane. It includes data such as the advancing direction, pitch angle, roll angle, altitude, latitude, and longitude data of the aircraft, along with other data necessary for aircraft operation.
It is generated by a 32-bit digital signal defined by the EEC (Aeronautical Electronics Commission). For example, the digital signal in FIG. 6 represents the current latitude of the aircraft.
This bit string is continuously output for other data according to a certain rule, and the control unit 7 first detects only the bit string of the data relating to the posture, altitude, and position necessary for the present invention. The type of information is defined by the label represented by the first 8 bits (bit 1 to bit 8) of the bit string, and in FIG. 6, the first 8 bits' 1100100
0'represents the label 310, and if such a bit is set, the control unit 7 detects this bit string as latitude data. If the first 8 bits are '110010
If it is 01 ', it becomes the label 311 and is detected as latitude data. The other data is also detected in the same manner. The control unit 7 detects a bit string of data required for antenna control by the label, and then creates concrete data from the bit string of bit 9 and thereafter. This data and RO
The processing logic written in M (Read Only Memory) produces a control signal for selecting the plurality of array antennas 3.
【0007】レドーム1の壁面には避雷装置15が接着
されている。避雷装置15は金属からなる帯状のものま
たは棒状のものでも良いし、或は金属の円板状のもの等
を適宜に並べるように設けてもよい。この避雷装置15
によるアレーアンテナ3への電波妨害の影響を小さくす
るため、避雷装置15からできるだけ遠ざけてアレーア
ンテナ3を配置する。また、飛行時にはレドーム1の外
側と内側の温度は略同じになり温度差が非常に激しい。
アレーアンテナ3の基板材料には、高い利得が得られる
と同時に減圧時にも破損することのないポリエチレンと
空気の複合リジット基板、又はポリテトラフルオロエチ
レンとガラス繊維の複合基板材料などを用いる。これは
本発明が気圧が地上の4分の1まで低下する高空での使
用を前提としているためである。次に、本発明による航
空機搭載用衛星放送移動受信装置の構成例を説明する。
胴体外にあるレドーム1内に12個のアレーアンテナ3
を設置する。各々のアレーアンテナ3は、さらにそれぞ
れ6×4個のブロックに分割されており(図示せず)、
同相合成回路17で中間周波数に変換されたのち同相合
成されて1つのアレーアンテナの出力として、胴体内に
ある信号合成部9へと導かれる。一方、制御部7では、
航空機内に設置されている慣性航法装置5のデータから
放送衛星の方向を計算し、現在受信可能なアレーアンテ
ナ3を求めて、信号合成部9へ制御信号を渡す。信号合
成部9では、制御部7からの制御信号により、12個の
アレーアンテナ3出力の中から最適な2つまたはそれ以
上の信号を選択し、同相合成して出力する。A lightning arrester 15 is attached to the wall surface of the radome 1. The lightning protection device 15 may be a belt-shaped member or a rod-shaped member made of metal, or may be a metal disk-shaped member arranged so as to be arranged appropriately. This lightning protection device 15
In order to reduce the influence of radio wave interference on the array antenna 3 due to, the array antenna 3 is arranged as far as possible from the lightning arrester 15. Further, during flight, the temperature inside and outside the radome 1 becomes substantially the same, and the temperature difference is extremely large.
As the substrate material of the array antenna 3, a composite rigid substrate of polyethylene and air that can obtain high gain and is not damaged even when decompressed, or a composite substrate material of polytetrafluoroethylene and glass fiber is used. This is because the present invention is premised on the use in high altitude where the atmospheric pressure is reduced to one-fourth that of the ground. Next, an example of the configuration of the satellite-borne mobile receiver for mounting on an aircraft according to the present invention will be described.
Twelve array antennas 3 inside the radome 1 outside the body
Set up. Each array antenna 3 is further divided into 6 × 4 blocks (not shown),
After being converted to an intermediate frequency by the in-phase synthesizing circuit 17, they are in-phase synthesized and guided to the signal synthesizing unit 9 in the body as an output of one array antenna. On the other hand, in the control unit 7,
The direction of the broadcasting satellite is calculated from the data of the inertial navigation device 5 installed in the aircraft, the currently receivable array antenna 3 is obtained, and the control signal is passed to the signal synthesis unit 9. The signal combiner 9 selects the optimum two or more signals from the 12 array antenna 3 outputs according to the control signal from the controller 7, and performs in-phase combining and outputs.
【0008】図2及び図3は、アレーアンテナ3を航空
機の胴体上にあるレドーム1内に設置する方法の一例を
示したものである。この例では、縦a,横bの大きさの
アレーアンテナ3を12個、各々30度の角度差を設け
て設置している。また、仰角方向については、設置面に
対して角度θで取り付けてある。また、各々のアレーア
ンテナ3は6×4個のブロックに分割されており(図示
せず)、24個のブロック全ての受信信号が同相合成さ
れ、1つのアレーアンテナ3の出力となる。ただし、ア
レーアンテナ3の個数、設置角度、分割数、及び分割方
法等については、基本となるアンテナ素子の指向特性に
より変更できる。図7及び図8はレドーム1の航空機へ
の設置場所を示す一例で、なるべく空気抵抗が小さくな
るよう、胴体上部の水平部のほぼ中央部に設置する。チ
ューナー11で画像信号を復調してチャンネルを選択す
ることにより、モニタ13で衛星放送を見ることができ
る。2 and 3 show an example of a method of installing the array antenna 3 in the radome 1 on the fuselage of the aircraft. In this example, twelve array antennas 3 each having a length a and a width b are installed with an angle difference of 30 degrees. In addition, the elevation angle direction is attached at an angle θ to the installation surface. Further, each array antenna 3 is divided into 6 × 4 blocks (not shown), and the received signals of all 24 blocks are in-phase combined to be the output of one array antenna 3. However, the number of array antennas 3, the installation angle, the number of divisions, the division method, and the like can be changed according to the directivity of the basic antenna element. FIGS. 7 and 8 show an example of the installation location of the radome 1 on an aircraft. The radome 1 is installed at the center of the horizontal part of the upper part of the fuselage so that the air resistance is minimized. A satellite broadcast can be viewed on the monitor 13 by demodulating the image signal with the tuner 11 and selecting a channel.
【0009】[0009]
【発明の効果】以上のように、本発明による航空機搭載
用衛星放送移動受信装置により、航空機上において衛星
放送を良好に受信することができる。また、本装置は全
電子追尾方式を用いることで、信頼性が向上し、高速な
衛生追尾が可能である。As described above, the satellite broadcasting mobile receiving device for mounting on an aircraft according to the present invention can favorably receive satellite broadcasting on an aircraft. In addition, since the device uses the all-electronic tracking method, reliability is improved and high-speed sanitary tracking is possible.
【図1】本発明の一実施例の構成ブロック図FIG. 1 is a configuration block diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例のレドーム1内に設置された
アンテナの平面図FIG. 2 is a plan view of an antenna installed in the radome 1 according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例のレドーム1内に設置された
アンテナの側面図FIG. 3 is a side view of the antenna installed in the radome 1 according to the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施例のアンテナの正面図FIG. 4 is a front view of an antenna according to an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施例のアンテナの側面図FIG. 5 is a side view of the antenna according to the embodiment of the present invention.
【図6】本発明のアレーアンテナの選択に用いられる航
空機の緯度を表す32ビットのディジタル信号データFIG. 6 is a 32-bit digital signal data representing the latitude of an aircraft used for selecting the array antenna of the present invention.
【図7】本発明の一実施例のレドーム1の設置場所を示
す図FIG. 7 is a diagram showing an installation place of the radome 1 according to the embodiment of the present invention.
【図8】本発明の一実施例のレドーム1の設置場所を示
す図FIG. 8 is a diagram showing an installation place of the radome 1 according to the embodiment of the present invention.
1 レドーム 3 アンテナ 5 慣性航法装置 7 制御部 9 信号合成部 11 チューナー 13 モニタ 15 避雷装置 17 同相合成回路 1 Radome 3 Antenna 5 Inertial navigation device 7 Control unit 9 Signal combining unit 11 Tuner 13 Monitor 15 Lightning arrester 17 In-phase combining circuit
フロントページの続き (72)発明者 小野 治 東京都大田区羽田空港1−6−5 (72)発明者 中村 久千 東京都大田区羽田空港1−6−5(72) Inventor Osamu Ono 1-6-5 Haneda Airport, Ota-ku, Tokyo (72) Inventor Hisashi Nakamura 1-6-5 Haneda Airport, Ota-ku, Tokyo
Claims (2)
れのアンテナの向きを変えてレドーム内に配置された複
数個のアンテナよりなる指向性アンテナ手段;航空機の
位置と姿勢を表わす航法信号を生成する航法装置;該航
法装置のデータから受信するアンテナを選択するための
アンテナ制御信号を生成する制御部;該制御部からのア
ンテナ制御信号に応答して該アンテナ手段を選択してそ
の受信信号を同相合成する信号合成部とからなる衛星放
送移動受信装置。1. A directional antenna means comprising a plurality of antennas arranged in a radome by changing the direction of each antenna so as to cover all azimuth directions; generating a navigation signal representing the position and attitude of an aircraft. A navigation device; a control unit for generating an antenna control signal for selecting an antenna to be received from the data of the navigation device; a antenna unit selected in response to the antenna control signal from the control unit to receive the received signal. A satellite broadcast mobile receiving device comprising a signal combining unit for in-phase combining.
テナ手段は航空機の予圧室外である胴体上に設置され、
該アンテナ手段を被うレドームを含む衛星放送移動受信
装置。2. The device according to claim 1, wherein the antenna means is installed on the fuselage outside the preload chamber of the aircraft,
A satellite broadcast mobile reception device including a radome covering the antenna means.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4320445A JPH06169274A (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Mobile satellite receiver |
EP93309519A EP0600699B1 (en) | 1992-11-30 | 1993-11-29 | Mobile receiver for satellite broadcast |
DE69324771T DE69324771T2 (en) | 1992-11-30 | 1993-11-29 | Mobile receiver for satellite radio |
CA002110205A CA2110205C (en) | 1992-11-30 | 1993-11-29 | Mobile receiver for satellite broadcast |
US08/646,560 US5678171A (en) | 1992-11-30 | 1996-05-08 | Mobile receiver for satellite broadcast during flight |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4320445A JPH06169274A (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Mobile satellite receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06169274A true JPH06169274A (en) | 1994-06-14 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP4320445A Pending JPH06169274A (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Mobile satellite receiver |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06169274A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115276773A (en) * | 2022-08-02 | 2022-11-01 | 天津津航计算技术研究所 | Unmanned aerial vehicle-mounted omnibearing satellite signal tracking device and method |
CN115333596A (en) * | 2022-10-13 | 2022-11-11 | 环宇佳诚科技(北京)有限公司 | Satellite communication system for aircraft and antenna array selection method |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP4320445A patent/JPH06169274A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115276773A (en) * | 2022-08-02 | 2022-11-01 | 天津津航计算技术研究所 | Unmanned aerial vehicle-mounted omnibearing satellite signal tracking device and method |
CN115276773B (en) * | 2022-08-02 | 2024-09-24 | 天津津航计算技术研究所 | Unmanned aerial vehicle-mounted omnibearing satellite signal tracking device and method |
CN115333596A (en) * | 2022-10-13 | 2022-11-11 | 环宇佳诚科技(北京)有限公司 | Satellite communication system for aircraft and antenna array selection method |
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Legal Events
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---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011017 |