特開 2024-136771 アンテナの追尾システム、アンテナの追尾装置、アンテナの追尾方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024136771

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】アンテナの追尾システム、アンテナの追尾装置、アンテナの追尾方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 3/42 20060101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

G01S3/42 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023048007

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100181135

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 隆史

(72)【発明者】

【氏名】二階堂 瑞希

(72)【発明者】

【氏名】石井 義之

(72)【発明者】

【氏名】大筆 想

(57)【要約】

【課題】 アンテナの指向する方向を精度よく決めること。
【解決手段】 アンテナ受信部３０と、追尾受信機２０と、追尾受信機２０で行われる復調処理により生ずる遅延時間と、第１の誤差情報と、第２の誤差情報とに基づき、アンテナの制御量を決定し、アンテナ受信部３０に前記アンテナの制御量を送信するアンテナ制御部１０とを備えるアンテナの追尾システム１。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナで受信した変調信号を、和信号と差信号とに分離するアンテナ受信部と、
前記和信号と前記差信号とを前記アンテナ受信部から受信し、前記和信号と前記差信号とを復調し、復調した前記和信号と復調した前記差信号とに基づき第１の誤差情報を決定し、復調していない前記和信号と復調していない前記差信号とに基づき第２の誤差情報を決定する、追尾受信機と、
前記追尾受信機で行われる復調処理により生ずる遅延時間と、前記第１の誤差情報と、前記第２の誤差情報とに基づき、アンテナの制御量を決定し、前記アンテナ受信部に前記アンテナの制御量を送信するアンテナ制御部と、を備える
アンテナの追尾システム。

【請求項2】

前記アンテナ制御部は、
前記第１の誤差情報が有効である場合は、前記第１の誤差情報に基づき前記アンテナの制御量を決定し、前記アンテナ受信部に前記アンテナの制御量を送信し、
前記第１の誤差情報が有効でなく、かつ、前記第２の誤差情報が有効である場合は、前記第２の誤差情報に基づきアンテナの制御量を決定し、前記遅延時間に等しい時間が経過した後に、前記アンテナ受信部に前記アンテナの制御量を送信する、
請求項１に記載のアンテナの追尾システム。

【請求項3】

前記アンテナ制御部は、
前記第１の誤差情報が有効でなく、かつ、前記第２の誤差情報が有効でない場合は、前記アンテナの制御を停止する、
請求項２に記載のアンテナの追尾システム。

【請求項4】

前記アンテナ制御部は、前記第１の誤差情報と前記第２の誤差情報とを所定の制御比率で合成し、
前記アンテナ制御部は、前記遅延時間並びに前記第１の誤差情報及び前記第２の誤差情報に基づき決定される切替え時間の間に前記制御比率を変化させて、前記切替え時間の間に前記第１の誤差情報と前記第２の誤差情報とを切り替える、
請求項１に記載のアンテナの追尾システム。

【請求項5】

前記アンテナ制御部は、
前記第１の誤差情報が有効である場合は、前記切替え時間の経過した後に前記第１の誤差情報と前記第２の誤差情報とが１００：０で合成されるよう、前記制御比率を前記切替え時間の間に変化させ、
前記第１の誤差情報が有効でなく、かつ、前記第２の誤差情報が有効である場合は、前記第１の誤差情報と前記第２の誤差情報とが０：１００で合成されるよう、前記制御比率を設定する、
請求項４に記載のアンテナの追尾システム。

【請求項6】

前記アンテナ制御部は、
前記第１の誤差情報が有効でなく、かつ、前記第２の誤差情報が有効でない場合は、前記アンテナの制御を停止する、
請求項５に記載のアンテナの追尾システム。

【請求項7】

アンテナで受信した変調信号から分離した和信号と差信号との復調処理により生ずる遅延時間の情報と、復調した前記和信号と復調した前記差信号とに基づき決定される第１の誤差情報と、復調していない前記和信号と復調していない前記差信号とに基づき決定される第２の誤差情報とを受信するインタフェースと、
前記インタフェースから送信された前記第１の誤差情報に基づき前記アンテナの第１の制御量を決定する第１の伝達関数と、
前記第２の誤差情報に基づき前記アンテナの第２の制御量を決定する第２の伝達関数と、
前記インタフェースから送信された前記第２の誤差情報を、前記遅延時間に等しい時間が経過した後に、前記第２の伝達関数に送信する遅延部と、を備える
アンテナの追尾装置。

【請求項8】

前記第１の誤差情報が有効であるかと、前記第２の誤差情報が有効であるか否かとに基づき、前記アンテナの第１の制御量と前記アンテナの第２の制御量とのいずれかを選択して、前記アンテナを制御する
請求項７に記載のアンテナの追尾装置。

【請求項9】

アンテナで受信した変調信号から分離した和信号と差信号とを受信することと、
前記和信号と前記差信号との復調処理を行うことと、
復調した前記和信号と復調した前記差信号とに基づき第１の誤差情報を決定することと、
復調していない前記和信号と復調していない前記差信号とに基づき第２の誤差情報を決定することと、
前記復調処理により生ずる遅延時間と、前記第１の誤差情報と、前記第２の誤差情報とに基づき、アンテナの制御量を決定することと、を含む
アンテナの追尾方法。

【請求項10】

コンピュータに、
アンテナで受信した変調信号から分離した和信号と差信号とを受信することと、
前記和信号と前記差信号との復調処理を行うことと、
復調した前記和信号と復調した前記差信号とに基づき第１の誤差情報を決定することと、
復調していない前記和信号と復調していない前記差信号とに基づき第２の誤差情報を決定することと、
前記復調処理により生ずる遅延時間と、前記第１の誤差情報と、前記第２の誤差情報とに基づき、アンテナの制御量を決定することと、を実行させるための
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナの追尾システム、アンテナの追尾装置、アンテナの追尾方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

衛星やロケット等の移動体と通信を行う際に、移動体を追尾するため、パラボラアンテナ等の指向性の高いアンテナが用いられる。追尾する対象（以下、「追尾対象」という。）である移動体には、アンテナを正確に向ける必要がある。

【0003】

アンテナの指向する方向を精度よく決めるために、モノパルス追尾方式が提案されている（例えば、特許文献１）。モノパルス追尾方式は、追尾対象から受信した信号に基づき、アンテナの指向する方向を追尾対象の方向により近づけることができる方法である。

【0004】

図５に、モノパルス追尾方式に用いられる、関連するモノパルス追尾システムの概略を示す。モノパルス追尾システムは、追尾受信機と、アンテナ制御装置（ＡＣＵ）とを含む。

【0005】

モノパルス追尾システムは、追尾対象から受信した信号を和信号と差信号とに分離する。モノパルス追尾システムの追尾受信機は、和信号と差信号とを用いて、方位角方向及び仰角方向の誤差（アンテナの指向する方位角方向及び仰角方向が、追尾対象の方位角方向及び仰角方向と、それぞれどちら方向にどれくらいずれているか）を検出し、誤差の情報をアンテナ制御装置に送信する。アンテナ制御装置は、誤差の情報に基づいてアンテナの指向する方向を補正し、追尾対象にアンテナを指向させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６－２２６７２２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

モノパルス方式では、Ｓ／Ｎ比（信号とノイズの比）が小さくなると精度が悪くなるという課題がある。特に、追尾対象からの信号が変調されており、変調された信号がＳ／Ｎ比の小さい状態でアンテナに入力される場合に、アンテナの指向する方向を精度よく決めることが困難となる。

【0008】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、アンテナの指向する方向を精度よく決めることが可能なアンテナの追尾システム、アンテナの追尾装置、アンテナの追尾方法及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１の態様によれば、アンテナで受信した変調信号を、和信号と差信号とに分離するアンテナ受信部と、前記和信号と前記差信号とを前記アンテナ受信部から受信し、前記和信号と前記差信号とを復調し、復調した前記和信号と復調した前記差信号とに基づき第１の誤差情報を決定し、復調していない前記和信号と復調していない前記差信号とに基づき第２の誤差情報を決定する、追尾受信機と、前記追尾受信機で行われる復調処理により生ずる遅延時間と、前記第１の誤差情報と、前記第２の誤差情報とに基づき、アンテナの制御量を決定し、前記アンテナ受信部に前記アンテナの制御量を送信するアンテナ制御部と、を備える。

【0010】

本発明の第２の態様によれば、アンテナの追尾装置は、アンテナで受信した変調信号から分離した和信号と差信号との復調処理により生ずる遅延時間の情報と、復調した前記和信号と復調した前記差信号とに基づき決定される第１の誤差情報と、復調していない前記和信号と復調していない前記差信号とに基づき決定される第２の誤差情報とを受信するインタフェースと、前記インタフェースから送信された前記第１の誤差情報に基づき前記アンテナの第１の制御量を決定する第１の伝達関数と、前記第２の誤差情報に基づき前記アンテナの第２の制御量を決定する第２の伝達関数と、前記インタフェースから送信された前記第２の誤差情報を、前記遅延時間に等しい時間が経過した後に、前記第２の伝達関数に送信する遅延部と、を備える。

【0011】

本発明の第３の態様によれば、アンテナの追尾方法は、アンテナで受信した変調信号から分離した和信号と差信号とを受信することと、前記和信号と前記差信号との復調処理を行うことと、復調した前記和信号と復調した前記差信号とに基づき第１の誤差情報を決定することと、復調していない前記和信号と復調していない前記差信号とに基づき第２の誤差情報を決定することと、前記復調処理により生ずる遅延時間と、前記第１の誤差情報と、前記第２の誤差情報とに基づき、アンテナの制御量を決定することと、を含む。

【0012】

本発明の第４の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、アンテナで受信した変調信号から分離した和信号と差信号とを受信することと、前記和信号と前記差信号との復調処理を行うことと、復調した前記和信号と復調した前記差信号とに基づき第１の誤差情報を決定することと、復調していない前記和信号と復調していない前記差信号とに基づき第２の誤差情報を決定することと、前記復調処理により生ずる遅延時間と、前記第１の誤差情報と、前記第２の誤差情報とに基づき、アンテナの制御量を決定することと、を実行させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、アンテナの指向する方向を精度よく決めることが可能なアンテナの追尾システム、アンテナの追尾装置、アンテナの追尾方法及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態に係るアンテナの追尾システムの構成を示した図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係るアンテナの追尾方法のフロー図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係るアンテナの追尾システムの構成を示した図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係るアンテナの追尾方法のフロー図である。

【図5】関連するモノパルス追尾システムの概略を示した図である。

【図6】アンテナ追尾システムの最小構成を示す図である。

【図7】最小構成によるアンテナ追尾システムの処理フローを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0016】

＜第１実施形態＞
以下、図１及び図２を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。

【0017】

＜アンテナの追尾システム＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るアンテナの追尾システムの構成を示した図である。図１に示すように、アンテナの追尾システム１は、アンテナ制御部１０と、追尾受信機２０と、アンテナ受信部３０とを備える。以下、説明の便宜上、アンテナ受信部３０、追尾受信機２０、アンテナ制御部１０の順に説明する。

【0018】

［アンテナ受信部］
アンテナ受信部３０は、アンテナ反射器３００と、給電部３１０と、アンテナ駆動部３２０と、第１の低雑音増幅器３３０と、第２の低雑音増幅器３３１と、第１の周波数変換装置３４０と、第２の周波数変換装置３４１とを備える。

【0019】

アンテナ反射器３００は、追尾対象からの信号を受信する。アンテナ反射器３００は、曲面を持つ１又は２以上の反射器を用いて、焦点の位置に追尾対象からの信号を集める。アンテナ反射器３００は、受信した信号を給電部３１０に送信する。アンテナ反射器３００は、パラボラアンテナ、カセグレンアンテナ、グレゴリアンアンテナ、リングフォーカスアンテナ等、公知のアンテナを含む様々なアンテナを用いることができる。

【0020】

本実施形態では、アンテナ反射器３００が受信する信号は、変調信号である。変調方式は、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、周波数ホッピング・スペクトラム拡散（ＦＨＳＳ），パルス符号変調－位相変調（ＰＣＭ－ＰＭ）等、公知の方式を含む様々な方式を用いることができる。

【0021】

給電部３１０は、高次モード結合器（不図示）を備える。給電部３１０は、アンテナ反射器３００が送信した追尾対象からの信号を受信する。給電部３１０は、受信した信号を、前記高次モード結合器を用いて、和信号と差信号とに分離する。和信号と差信号との分離の方法は、公知の方法を含む様々な方法を用いることができる。給電部３１０は、差信号を第１の低雑音増幅器３３０に、和信号を第２の低雑音増幅器３３１に、それぞれ送信する。

【0022】

低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３３０、３３１は、入力された信号を、雑音を低く抑えつつ増幅して出力する。第１の低雑音増幅器３３０は、給電部３１０から送信された差信号（ＤＩＦＦ）を増幅する。第２の低雑音増幅器３３１は、給電部３１０から送信された和信号（ＳＵＭ）を増幅する。低雑音増幅器３３０、３３１は、公知の手段を含む様々な手段を用いることができる。第１の低雑音増幅器３３０は、増幅された差信号を第１の周波数変換装置３４０に、第２の低雑音増幅器３３１は、増幅された和信号を第２の周波数変換装置３４１に、それぞれ送信する。

【0023】

周波数変換装置（Ｄ／Ｃ：Ｄｏｗｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３４０、３４１は、入力された高周波数の信号を、低周波数の信号に変換して出力する。第１の周波数変換装置３４０は、第１の低雑音増幅器３３０から送信された、増幅された差信号の周波数を変換する。第２の周波数変換装置３４１は、第２の低雑音増幅器３３１から送信された、増幅された和信号の周波数を変換する。周波数変換装置３４０、３４１は、公知の手段を含む様々な手段を用いることができる。第１の周波数変換装置３４０は周波数が変換された差信号を、第２の周波数変換装置３４１は周波数が変換された和信号を、それぞれ追尾受信機２０に送信する。

【0024】

アンテナ駆動部３２０は、アンテナ制御部１０から送信された指令情報（後述）を用いてアンテナの制御を行う。アンテナ駆動部３２０は、例えば、指令情報を、アンテナを駆動するモーターのトルク制御量に換算し、当該トルク制御量を用いてアンテナの制御を行う。

【0025】

［追尾受信機］
追尾受信機２０は、復調器２００と、相関検波部２１０、２１１と、インタフェース２２０とを備える。

【0026】

復調器（ＤＥＭ：Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）２００は、受信した変調信号に対して復調を行う。復調方式は、前記変調方式に応じて、公知の方式を含む様々な方式を用いることができる。復調器２００は、公知の手段を含む様々な手段を用いることができる。

【0027】

復調器２００は、第１の周波数変換装置３４０が送信した、周波数が変換された差信号と、第２の周波数変換装置３４１が送信した、周波数が変換された和信号とを受信する。復調器２００は、周波数が変換された差信号と、周波数が変換された和信号とを、それぞれ復調する。復調器２００は、復調された差信号と復調された和信号とを、それぞれ相関検波部２１０に送信する。

【0028】

復調器２００は、信号伝搬の遅延時間を保持する。遅延時間は、復調器２００が信号の復調を行うために要する処理時間である。復調器２００は、例えば、復調器２００が備える記録媒体（例えば、半導体メモリ）に、遅延時間を保持する。遅延時間の保持は、例えば、リアルタイムに計測した遅延時間を保持してもよい。遅延時間の保持は、例えば、復調方式や通信レートに応じて決まる遅延時間の値の組合せを、復調器２００が備える記録媒体に予めテーブルとして記録しておき、受信した信号が用いている復調方式や通信レートに対応する遅延時間の値を、当該テーブルから取得して保持してもよい。復調器２００は、遅延時間の情報をインタフェース２２０に送信する。

【0029】

相関検波部（Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）２１０、２１１は、入力された信号の相関検波を行う。相関検波は、公知の方法を含む様々な方法を用いることができる。

【0030】

相関検波部２１０は、復調器２００が送信した、復調された差信号と復調された和信号とを受信する。相関検波部２１０は、復調された差信号と復調された和信号との相関検波を行う。相関検波部２１０は、相関検波の結果に基づき、誤差情報Ａを出力する。誤差情報Ａは、仰角方向の誤差（ＥＬ ＥＲＲ）と、方位角方向の誤差（ＡＺ ＥＲＲ）と、信号の強度（ＡＧＣ ＬＶ）と、品質情報（Ｑ／Ｄ：Ｑｕａｌｉｔｙ оｆ Ｄａｔａ）とを含む。品質情報は、仰角方向の誤差、方位角方向の誤差、及び信号の強度に係る情報が、有効であるか否かを表す情報である。ここで、誤差等の情報が有効であるとは、それらの情報に基づき、所望する追尾対象からの信号を受信できていることを意味する。誤差等の情報が有効であるか否かを決める条件は、対象とする追尾対象によって異なるが、例えば、Ｓ／Ｎ比が十分に大きい、規定の周波数帯域内の電力が閾値よりも高い、受信機が特定のパターンの信号と同期できた、などの条件が挙げられる。仰角方向の誤差及び方位角方向の誤差の算出方法や品質情報の決定方法は、公知の方法を含む様々な方法を用いることができる（例えば、本実施形態では、相関検波部２１０においては復調可能か否か、相関検波部２１１においては所望の帯域におけるＳ／Ｎ比が決められた閾値以上であるか否かを、それぞれ判定する。）。相関検波部２１０は、誤差情報Ａをインタフェース２２０に送信する。

【0031】

相関検波部２１１は、第１の周波数変換装置３４０が送信した、周波数が変換された差信号（復調される前の差信号）と、第２の周波数変換装置３４１が送信した、周波数が変換された和信号（復調される前の和信号）とを受信する。相関検波部２１１は、周波数が変換された差信号（復調される前の差信号）と周波数が変換された和信号（復調される前の和信号）との相関検波を行う。相関検波部２１１は、相関検波の結果に基づき、誤差情報Ｂを出力する。誤差情報Ｂは、仰角方向の誤差と、方位角方向の誤差と、信号の強度と、品質情報とを含む。仰角方向の誤差及び方位角方向の誤差の算出方法や品質情報の決定方法は、公知の方法を含む様々な方法を用いることができる。相関検波部２１１は、誤差情報Ｂをインタフェース２２０に送信する。

【0032】

インタフェース２２０は、復調器２００が送信した遅延時間の情報と、相関検波部２１０が送信した誤差情報Ａと、相関検波部２１１が送信した誤差情報Ｂとを受信する。インタフェース２２０は、受信した遅延時間の情報と誤差情報Ａと誤差情報Ｂとを、アンテナ制御部１０（インタフェース１２０）に送信する。インタフェース１２０、２２０は、インタフェース１２０、２２０は、図２に示すＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に限られず、シリアルインタフェース、接点による電圧出力等、公知の手段を含む様々な手段を用いることができる。

【0033】

［アンテナ制御部］
アンテナ制御部１０は、伝達関数１００、１０１と、切替器１０２と、遅延部１１０と、前記インタフェース１２０とを備える。インタフェース１２０は、インタフェース２２０から送信された、遅延時間の情報と誤差情報Ａと誤差情報Ｂとを受信する。インタフェース１２０は、遅延時間の情報を遅延部１１０に送信する。インタフェース１２０は、誤差情報Ａを伝達関数１００に送信する。インタフェース１２０は、誤差情報Ｂを遅延部１１０に送信する。

【0034】

伝達関数１００は、前記アンテナ駆動部３２０の制御量を決定する。伝達関数１００は、インタフェース１２０から送信された誤差情報Ａを受信する。アンテナ制御部１０が備える記録媒体（不図示）に記録されたアンテナ駆動部３２０の過去の制御量と、誤差情報Ａとに基づき、アンテナ駆動部３２０の制御量を更新する。伝達関数１００は、アンテナ制御部１０が備える記録媒体（不図示）に、更新したアンテナ駆動部３２０の制御量を記録する。伝達関数１００は、更新したアンテナ駆動部３２０の制御量を、切替器１０２に送信する。

【0035】

遅延部１１０は、インタフェース１２０から送信された、遅延時間の情報と誤差情報Ｂとを受信する。遅延部１１０は、受信した遅延時間の情報に基づき、遅延時間に等しい時間だけ遅延を行う。すなわち、遅延部１１０は、遅延時間に等しい時間が経過するまで、受信した誤差情報Ｂの送信を行わず、遅延時間に等しい時間が経過した時点で、誤差情報Ｂを伝達関数１０１に送信する。

【0036】

伝達関数１０１は、前記アンテナ駆動部３２０の制御量を決定する。伝達関数１０１は、遅延部１１０から送信された誤差情報Ｂを受信する。伝達関数１０１は、アンテナ制御部１０が備える記録媒体（不図示）に記録されたアンテナ駆動部３２０の過去の制御量と、誤差情報Ｂとに基づき、アンテナ駆動部３２０の制御量を更新する。伝達関数１０１は、アンテナ制御部１０が備える記録媒体（不図示）に、更新したアンテナ駆動部３２０の制御量を記録する。伝達関数１０１は、更新したアンテナ駆動部３２０の制御量を、切替器１０２に送信する。

【0037】

切替器１０２は、伝達関数１００から送信されたアンテナ駆動部３２０の制御量と、伝達関数１０１から送信されたアンテナ駆動部３２０の制御量との、いずれの出力をアンテナ駆動部３２０に伝えるかの切替えを行う。切替器１０２は、切替えにより選択した伝達関数１００、１０１のいずれかにおいて算出された、アンテナ駆動部３２０の制御量（駆動方向、速度）を示す指令情報を、前記アンテナ受信部３０（前記アンテナ駆動部３２０）に送信する。

【0038】

＜アンテナの追尾方法＞
以下、図２を用いて、本発明の第１実施形態に係るアンテナの追尾方法を説明する。

【0039】

図２は、本発明の第１実施形態に係るアンテナの追尾方法のフロー図である。

【0040】

まず、アンテナ制御部１０は、アンテナ制御部１０が備えるＣＰＵ及びメモリ（不図示）を用いて、アンテナ制御部１０が受信した誤差情報Ａが含む品質情報を参照し、誤差情報Ａが有効であるか否かを判別する（Ｓ１０１）。本フローが開始する時点で、誤差情報Ａ、誤差情報Ｂ、及び品質情報は、追尾受信機２０からアンテナ制御部１０に送られており、前記メモリに格納されている。

【0041】

誤差情報Ａが有効であった場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）は、伝達関数１００の出力をアンテナ制御に用いるように、切替器１０２が切替えを行う（Ｓ１０３）。しかる後に、伝達関数１００は、受信した誤差情報Ａに基づいて、アンテナ駆動部３２０の制御量（駆動方向、速度）を算出し、算出した結果を示す指令情報をアンテナ受信部３０（アンテナ駆動部３２０）に送信する（Ｓ１０６）。

【0042】

誤差情報Ａが有効でなかった場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）は、アンテナ制御部１０は、アンテナ制御部１０が受信した誤差情報Ｂが含む品質情報を参照し、誤差情報Ｂが有効であるか否かを判別する（Ｓ１０２）。

【0043】

誤差情報Ｂが有効であった場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）は、伝達関数１０１の出力をアンテナ制御に用いるように、切替器１０２が切替えを行う（Ｓ１０４）。しかる後に、遅延部１１０は、アンテナ制御部１０が受信した遅延時間に等しい時間の遅延を行う（Ｓ１０７）。伝達関数１０１は、受信した誤差情報Ｂに基づいて、アンテナ駆動部３２０の制御量を算出し、指令情報をアンテナ受信部３０（アンテナ駆動部３２０）に送信する（Ｓ１０８）。

【0044】

誤差情報Ｂが有効でなかった場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）は、誤差情報に基づくアンテナの駆動制御を停止する（Ｓ１０５）。

【0045】

以上のアンテナの追尾方法により、伝達関数１００を用いた制御と伝達関数１０１を用いた制御との切替えを行うことができる。

【0046】

アンテナの追尾システム１で行われる処理の過程は、コンピュータで読取り可能なプログラムの形式で、アンテナの追尾システム１が備える記録媒体（不図示）に記憶されている。このプログラムをコンピュータが読み出して実行することで、アンテナの追尾システム１での処理が行われる。例えば、アンテナ制御部１０で行われる処理の過程のプログラムは、アンテナ制御部１０が備える記録媒体に記憶されていてもよいし、アンテナ制御部１０の外部にある他の記録媒体に記憶されていてもよい。

【0047】

追尾対象からの信号が変調されている場合、アンテナの指向方向と追尾対象の方向の誤差が大きいときには、アンテナの指向方向を衛星の方向へ近づけることはできる。しかし、正対に近い方向に近づくと、変調によってＳ／Ｎ比が小さくなった分、アンテナの指向する方向を精度よく決めることが困難となる。そのため、復調ができるようになった後は、復調後の信号を用いて（誤差情報Ａを用いて）アンテナの指向する方向を決める。

【0048】

復調器２００での復調には遅延時間だけ処理時間を要するため、アンテナ反射器３００がある時点で受信した信号に基づく誤差情報Ｂは、アンテナ反射器３００が同じ時点で受信した信号に基づく誤差情報Ａに比べて、遅延時間に等しい時間だけ早くアンテナ制御部１０（インタフェース１２０）に到達する。このため、同じ時点でアンテナ制御部１０（インタフェース１２０）に到達した誤差情報Ａと誤差情報Ｂとの間で、アンテナ駆動の制御に用いることのできるタイミングに差が生じてしまう。

【0049】

本実施形態によれば、追尾対象からの信号が変調されており、信号の復調ができない場合にも、復調前の信号と復調後の信号とを適宜切り替えて用いることができる。これにより、制御量の誤差を低減し、アンテナの指向する方向を精度よく決めることができるという効果を奏する。

【0050】

本実施形態によれば、アンテナ制御部１０が遅延部１１０を備えているため、アンテナ反射器３００が同じ時点で受信した信号に基づく誤差情報Ａと誤差情報Ｂとが、それぞれ伝達関数１００、１０１に同時に到達することができる。これにより、復調前の信号に基づくアンテナ駆動制御と、復調後の信号に基づくアンテナ駆動制御とを切り替えたときも、復調処理に起因する遅延時間により誤差情報が不連続となることを抑止することができる。その結果、復調後の誤差情報を、同じ時点での復調前の誤差情報と比較して決定することができるため、適切な制御量を決定することができるという効果を奏する。

【0051】

＜第２実施形態＞
以下、図３及び図４を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態と共通する構成要素は、説明を省略する。

【0052】

＜アンテナの追尾システム＞
図３に示すように、本実施形態に係るアンテナの追尾システム２は、復調の遅延時間を追尾受信機２０からアンテナ制御部１０に出力せずにアンテナ制御を行う点に特徴を有する。

【0053】

アンテナ制御部１０は、伝達関数１００と、誤差合成部１１１と、制御比率保持部１１２と、インタフェース１２０とを備える。

【0054】

誤差合成部１１１は、インタフェース１２０から誤差情報Ａと誤差情報Ｂとを受信する。誤差合成部１１１は、誤差情報Ａと誤差情報Ｂとを、所与の制御比率で合成する。制御比率がＸ％の場合には、誤差合成部１１１は、誤差情報Ａ：誤差情報Ｂ＝Ｘ％：（１００－Ｘ）％の比率で、誤差情報Ａと誤差情報Ｂとを合成する。特に、制御比率が０％の場合は誤差情報Ｂのみを用いる場合に相当し、制御比率が１００％の場合は誤差情報Ａのみを用いる場合に相当する。誤差合成部１１１は、合成された誤差情報Ａと誤差情報Ｂとを、伝達関数１００に送信する。

【0055】

制御比率保持部１１２は、誤差合成部１１１が誤差情報Ａと誤差情報Ｂとを合成する前記制御比率の値を保持する。

【0056】

＜アンテナの追尾方法＞
以下、図４を用いて、本発明の第２実施形態に係るアンテナの追尾方法を説明する。

【0057】

図４は、本発明の第２実施形態に係るアンテナの追尾方法のフロー図である。

【0058】

まず、アンテナ制御部１０は、アンテナ制御部１０が受信した誤差情報Ａが含む品質情報を参照し、誤差情報Ａが有効であるか否かを判別する（Ｓ２０１）。

【0059】

誤差情報Ａが有効であった場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）は、制御比率保持部１１２が保持する制御比率の値（Ｘ％）に一定の値（ΔＸ％）を加え、制御比率の値を更新する（（Ｘ＋ΔＸ）％）（Ｓ２０３）。制御比率の更新に用いる加算値は、アンテナ駆動制御処理の処理間隔と切替え時間とに基づき決定する。切替え時間は、復調に要することが想定される遅延時間、及び、誤差情報Ａと誤差情報Ｂとの差の大きさにより決定される。

【0060】

例えば、処理間隔が１００ｍｓで、切替え時間が２ｓであった場合は、加算値を５％とすることにより（ΔＸ％＝５％）、制御比率が０５から１００ｍｓごとに５％ずつ加算される結果、２ｓ後には制御比率が１００％となる。これにより、誤差情報Ｂから誤差情報Ａへの切替えが、切替え時間内に行われる。

【0061】

誤差情報Ａが有効でなかった場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）は、アンテナ制御部１０は、アンテナ制御部１０が受信した誤差情報Ｂが含む品質情報を参照し、誤差情報Ｂが有効であるか否かを判別する（Ｓ２０２）。

【0062】

誤差情報Ｂが有効であった場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）は、制御比率保持部１１２が保持する制御比率の値を更新して０％とする（Ｘ％＝０％）（Ｓ２０４）。

【0063】

Ｓ２０３又はＳ２０４が終了した後、誤差合成部１１１は、制御比率保持部１１２が保持する制御比率に応じ、誤差情報の合成を行う（Ｓ２０６）。しかる後に、伝達関数１００は、合成された誤差情報を用いて、アンテナの制御量（駆動方向、速度）を算出し、算出した結果を示す指令情報をアンテナ受信部３０（アンテナ駆動部３２０）に送信する（Ｓ２０７）。

【0064】

誤差情報Ｂが有効でなかった場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）は、誤差情報に基づくアンテナの駆動制御を停止する（Ｓ２０５）。

【0065】

以上のアンテナの追尾方法により、伝達関数１００のみを用いた制御で、誤差情報の切替えを行うことができる。

【0066】

この構成により、第１実施形態とは異なり、誤差情報Ａが有効となった後に、一定の時間（切替え時間）をかけて、誤差情報の合成比率を徐々に変えつつ、誤差情報Ｂから誤差情報Ａに切替えを行うことができる。これにより、遅延時間による誤差情報の不連続を、切替え時間を設けることによって吸収することができる。その結果、復調処理に起因する遅延時間を用いた制御がアンテナ制御部１０で不要となり、アンテナ制御部１０における構成及び方法を単純化することができる。

【0067】

図６はアンテナの追尾システムの最小構成を示す図である。
図７は最小構成によるアンテナの追尾システムの処理フローを示す図である。
アンテナの追尾システム１は、少なくともアンテナ受信部３０と、追尾受信機２０と、アンテナ制御部１０を備える。これら各処理部の機能は追尾システム１のコンピュータに実装される。これら各処理部の機能は追尾システム１の回路により当該機能が実装されてもよいし、ＣＰＵ等の処理部が上記プログラムを実行することにより追尾システム１に実装されてもよい。
アンテナ受信部３０は、アンテナで受信した変調信号を、和信号と差信号とに分離する（ステップＳ７１）。
追尾受信機２０は、和信号と差信号とをアンテナ受信部から受信し、和信号と差信号とを復調し、復調した和信号と復調した差信号とに基づき第１の誤差情報を決定し、復調していない和信号と復調していない差信号とに基づき第２の誤差情報を決定する（ステップＳ７２）。
アンテナ制御部１０は、追尾受信機で行われる復調処理により生ずる遅延時間と、第１の誤差情報と、第２の誤差情報とに基づき、アンテナの制御量を決定し、アンテナ受信部にアンテナの制御量を送信する（ステップＳ７３）。

【0068】

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

【0069】

（付記１） アンテナで受信した変調信号を、和信号と差信号とに分離するアンテナ受信部と、前記和信号と前記差信号とを前記アンテナ受信部から受信し、前記和信号と前記差信号とを復調し、復調した前記和信号と復調した前記差信号とに基づき第１の誤差情報を決定し、復調していない前記和信号と復調していない前記差信号とに基づき第２の誤差情報を決定する、追尾受信機と、前記追尾受信機で行われる復調処理により生ずる遅延時間と、前記第１の誤差情報と、前記第２の誤差情報とに基づき、アンテナの制御量を決定し、前記アンテナ受信部に前記アンテナの制御量を送信するアンテナ制御部と、を備えるアンテナの追尾システム。

【0070】

（付記２）前記アンテナ制御部は、前記第１の誤差情報が有効である場合は、前記第１の誤差情報に基づき前記アンテナの制御量を決定し、前記アンテナ受信部に前記アンテナの制御量を送信し、前記第１の誤差情報が有効でなく、かつ、前記第２の誤差情報が有効である場合は、前記第２の誤差情報に基づきアンテナの制御量を決定し、前記遅延時間に等しい時間が経過した後に、前記アンテナ受信部に前記アンテナの制御量を送信する、付記１に記載のアンテナの追尾システム。

【0071】

（付記３）前記アンテナ制御部は、前記第１の誤差情報が有効でなく、かつ、前記第２の誤差情報が有効でない場合は、前記アンテナの制御を停止する、付記２に記載のアンテナの追尾システム。

【0072】

（付記４）前記アンテナ制御部は、前記第１の誤差情報と前記第２の誤差情報とを所定の制御比率で合成し、前記アンテナ制御部は、前記遅延時間並びに前記第１の誤差情報及び前記第２の誤差情報に基づき決定される切替え時間の間に前記制御比率を変化させて、前記切替え時間の間に前記第１の誤差情報と前記第２の誤差情報とを切り替える、付記１に記載のアンテナの追尾システム。

【0073】

（付記５）前記アンテナ制御部は、前記第１の誤差情報が有効である場合は、前記切替え時間の経過した後に前記第１の誤差情報と前記第２の誤差情報とが１００：０で合成されるよう、前記制御比率を前記切替え時間の間に変化させ、前記第１の誤差情報が有効でなく、かつ、前記第２の誤差情報が有効である場合は、前記第１の誤差情報と前記第２の誤差情報とが０：１００で合成されるよう、前記制御比率を設定する、付記４に記載のアンテナの追尾システム。

【0074】

（付記６）前記アンテナ制御部は、前記第１の誤差情報が有効でなく、かつ、前記第２の誤差情報が有効でない場合は、前記アンテナの制御を停止する、付記５に記載のアンテナの追尾システム。

【符号の説明】

【0075】

１，２…アンテナの追尾システム
１０…アンテナ制御部
１００、１０１…伝達関数
１０２…切替器
１１０…遅延部
１１１…誤差合成部
１１２…制御比率保持部
１２０、２２０…インタフェース
２０…追尾受信機
２００…復調器
２１０、２１１…相関検波部
３０…アンテナ受信部
３００…アンテナ反射器
３１０…給電部
３２０…アンテナ駆動部
３３０…第１の低雑音増幅器
３３１…第２の低雑音増幅器
３４０…第１の周波数変換装置
３４１…第２の周波数変換装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】