特許 7436194 衛星追尾システム、衛星追尾方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】衛星追尾システム、衛星追尾方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   B64G 3/00 20060101AFI20240214BHJP

【ＦＩ】

B64G3/00

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019220987

(22)【出願日】2019-12-06

(65)【公開番号】P2021088320

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-06-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000104652

【氏名又は名称】キヤノン電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】植木 茂仁

【審査官】志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】再公表特許第２０１８／１４２６１８（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２７４６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１４１７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３７４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１１１４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／００１８４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１７３３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２６９０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０８２１５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｇ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナを駆動する駆動機構を制御する駆動制御手段と、
追尾する複数の衛星の軌道情報に基づいて複数の衛星に対する追尾データを生成し、前記駆動制御手段に送信する運用手段と
を備え、
前記駆動制御手段は、前記追尾データに基づいて前記駆動機構を制御し、
前記運用手段は、前記軌道情報に基づいて設定された追尾スケジュールに従って生成した第１の追尾データを前記駆動制御手段に送信したあとで、追尾の割り込みを行う衛星を選択する割り込み指示がなされると、選択された衛星に関する第２の追尾データを生成して前記駆動制御手段に送信することを特徴とする衛星追尾システム。

【請求項2】

アンテナを駆動する駆動機構を制御する駆動制御手段と、
追尾する複数の衛星の軌道情報に基づいて前記複数の衛星に対する追尾データを生成し、前記駆動制御手段に送信する運用手段と
を備え、
前記駆動制御手段は、前記追尾データに基づいて前記駆動機構を制御し、
前記運用手段は、追尾の割り込みを行う衛星を選択する割り込み指示がなされると、前記割り込み指示がなされた時刻から追尾移行に必要な時間の経過後の時刻以降の前記割り込み指示において選択された衛星に関する追尾データを生成して前記駆動制御手段に送信し、前記割り込み指示がなされると、前記割り込み指示をされた衛星が前記アンテナの追尾範囲内かどうかを前記軌道情報に基づいて判定する判定手段を有し、
前記判定手段にて、前記割り込み指示をされた衛星が前記追尾範囲内であると判定された場合、前記割り込み指示がなされた時刻から所定時間経過後の時刻以降の前記割り込み指示をされた衛星の追尾データを第２の追尾データとして生成して前記駆動制御手段に送信し、
前記判定手段にて、前記割り込み指示をされた衛星が前記追尾範囲内でないと判定された場合、該衛星の次の追尾開始から追尾終了までの位置に対する追尾データを前記第２の追尾データとして生成して前記駆動制御手段に送信することを特徴とする衛星追尾システム。

【請求項3】

前記運用手段は、前記複数の衛星に関する優先度に基づいて設定された追尾スケジュールに従って、次に追尾する衛星の追尾データを、追尾開始時刻の所定時間前に生成することを特徴とする請求項１に記載の衛星追尾システム。

【請求項4】

前記運用手段は、前記割り込み指示がされた時点で、他の衛星を追尾中である場合、前記他の衛星に対する追尾中止指示を前記駆動制御手段に送信することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の衛星追尾システム。

【請求項5】

前記運用手段は、前記追尾中止指示と共に、原点移動指示を前記駆動制御手段に送信することを特徴とする請求項４に記載の衛星追尾システム。

【請求項6】

アンテナを駆動する駆動機構を制御する駆動制御手段と、
追尾する複数の衛星の軌道情報に基づいて複数の衛星の追尾データを生成し、前記駆動制御手段に送信する運用手段と、
を備え、
前記駆動制御手段は、前記追尾データに基づいて前記駆動機構を制御し、
前記運用手段は、
追尾する衛星の割り込みを指定する割り込み指示を入力させるための割り込み設定画面を表示部に対して表示し、
前記割り込み設定画面において、地図画像上に表示した衛星から前記割り込み指示をする衛星が選択されると、選択された衛星に関する追尾データを生成して前記駆動制御手段に送信することを特徴とする衛星追尾システム。

【請求項7】

衛星追尾方法であって、
駆動制御手段が、アンテナを駆動する駆動機構を制御する駆動制御工程と、
運用手段が、追尾する複数の衛星の軌道情報に基づいて複数の衛星に対する追尾データを生成し、前記駆動制御手段に送信する運用工程と
を備え、
前記駆動制御工程では、前記追尾データに基づいて前記駆動機構を制御し、
前記運用工程は、
前記軌道情報に基づいて設定された追尾スケジュールに従って生成した第１の追尾データを前記駆動制御手段に送信する第１追尾データ送信工程と、
前記第１追尾データ送信工程のあと実施される、追尾の割り込みを行う衛星を選択する割り込み指示がなされると、選択された衛星に関する第２の追尾データを生成して前記駆動制御手段に送信する第２追尾データ送信工程を有することを特徴とする衛星追尾方法。

【請求項8】

コンピュータを、追尾する複数の衛星の軌道情報に基づいて複数の衛星の追尾データを生成する運用手段として機能させるためのプログラムであって、
前記運用手段は、追尾の割り込みを行う衛星を選択する割り込み指示がなされると、衛星を追尾するアンテナを前記追尾データに基づいて駆動する駆動制御手段に対して送信される、前記割り込み指示がなされた時刻から追尾移行に必要な時間の経過後の時刻以降の前記割り込み指示において選択された衛星に関する追尾データを生成し、前記割り込み指示がなされると、前記割り込み指示をされた衛星が前記アンテナの追尾範囲内かどうかを前記軌道情報に基づいて判定し、
前記割り込み指示をされた衛星が前記追尾範囲内であると判定した場合、前記割り込み指示がなされた時刻から所定時間経過後の時刻以降の前記割り込み指示をされた衛星の追尾データを第２の追尾データとして生成して前記駆動制御手段に送信し、
前記割り込み指示をされた衛星が前記追尾範囲内でないと判定した場合、該衛星の次の追尾開始から追尾終了までの位置に対する追尾データを前記第２の追尾データとして生成して前記駆動制御手段に送信することを特徴とするプログラム。

【請求項9】

コンピュータを、アンテナを駆動する駆動機構を制御する駆動制御手段と、追尾する複数の衛星の軌道情報に基づいて前記複数の衛星の追尾データを生成し、前記駆動制御手段に送信する運用手段として機能させるためのプログラムであって、
前記運用手段は、
追尾する衛星の割り込みを指定する割り込み指示を入力させるための割り込み設定画面を表示部に対して表示し、
前記割り込み設定画面において、地図画像上に表示した衛星から前記割り込み指示をする衛星が選択されると、選択された衛星に関する追尾データを生成して前記駆動制御手段に送信することを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人工衛星（以下衛星）向け地上局アンテナを衛星に向けて追尾しながら通信を行う衛星追尾システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の衛星追尾システムにおいては、複数の衛星に対して優先度を設け、優先度に沿った追尾スケジュールによって衛星の追尾を行っているものがある。また、特許文献１によれば、撮像予約データに対して撮像対象である監視目標に最も近い距離を航行する衛星を選択し、選択された衛星に撮像指示を与える発明が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－１３６６６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の衛星追尾システムにおいては、優先度に沿った追尾スケジュールを実行するのみで、追尾対象を柔軟に変更することができなかった。また、特許文献１は、撮像予約データに対して最も近い距離を航行する衛星を選択するに過ぎず、追尾対象を柔軟に変更することはできない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記を鑑み、本発明に係る衛星通信システムは、
アンテナを駆動する駆動機構を制御する駆動制御手段と、
追尾する複数の衛星の軌道情報に基づいて複数の衛星に対する追尾データを生成し、前記駆動制御手段に送信する運用手段と
を備え、
前記駆動制御手段は、前記追尾データに基づいて前記駆動機構を制御し、
前記運用手段は、前記軌道情報に基づいて設定された追尾スケジュールに従って生成した第１の追尾データを前記駆動制御手段に送信したあとで、追尾の割り込みを行う衛星を選択する割り込み指示がなされると、選択された衛星に関する第２の追尾データを生成して前記駆動制御手段に送信することを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、追尾対象となる衛星を柔軟に切り替えることが可能な衛星追尾システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一実施形態に係る衛星追尾システムの構成図。

【図2】本発明の一実施形態に係る衛星追尾システムにおける機能構成例を示すブロック図。

【図3】本発明の一実施形態に係る衛星追尾システムにおける衛星の優先度と通信スケジュールの説明図。

【図4】本発明の一実施形態に係る追尾スケジュール情報の一例。

【図5】本発明の一実施形態に係る追尾データの一例。

【図6】本発明の一実施形態に係る衛星追尾の動作シーケンス図。

【図7】本発明の一実施形態にかかる衛星追尾システムにおける追尾切り換えの概念図。

【図8】本発明の一実施形態に係る衛星追尾の他の動作シーケンス図。

【図9】本発明の一実施形態に係る運用部１０の動作フローチャート。

【図10】本発明の一実施形態に係る駆動制御部２０の動作フローチャート。

【図11】コンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図。

【図12】割り込み設定画面の一例を示す図。

【図13】割り込み設定画面の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【0009】

＜システム構成＞
図１は、本実施形態に係る衛星追尾システムの構成の一例を示す図である。本実施形態に係る衛星追尾システムは、運用部１０、駆動制御部２０、駆動機構部３０、衛星４０、外部機器５０及びアンテナ６０にて構成されている。運用部１０は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などの情報処理装置であり、ネットワークを介して、外部機器５０に接続されているものとする。駆動制御部２０は、ＰＣなどの情報処理装置であり運用部１０、駆動機構部３０と接続されている。駆動機構部３０は、アンテナ６０を制御して衛星４０を追尾する。なお、衛星４０やアンテナ６０は本実施形態に係る衛星追尾システムにとって必須ではない。これは、衛星追尾システムは、衛星４０の予測軌道情報を入手できる状態にあれば、衛星の追尾を提供でき、他のシステムとして構成されたアンテナ６０や衛星４０を対象として衛星追尾システムを動作させることが可能なためである。

【0010】

なお、上述した構成および動作は一例であり、例えば、運用部１０または駆動制御部２０の機能の全てを駆動制御部２０または運用部１０が単一で行ってもよいし、一部の機能を運用部１０または駆動制御部２０の他方が行う構成および動作でもよい。また、運用部１０、駆動制御部２０、駆動機構部３０、衛星４０、アンテナ６０は簡潔化のために１台ずつ示されているが、実際には複数であってもよい。

【0011】

図２は、後述するように運用部１０や駆動制御部２０を構成する後述するＣＰＵ１１１が実現する機能の一例を示した図であり、すなわち、本実施形態に係る衛星追尾システムにおける機能構成例を示すブロック図である。運用部１０は、追尾状態判定部１１、追尾切替指示部１２、メモリ１３、追尾データ生成部１４にて構成される。

【0012】

追尾状態判定部１１は、衛星に対する追尾状態（追尾中／待機中）を判定して、判定した追尾状態を追尾切替指示部１２に転送する。追尾切替指示部１２は、追尾状態判定部１１に追尾状態の要求、メモリ１３に追尾スケジュール情報の要求をして追尾スケジュール情報を取得、追尾データ生成部１４に追尾データの生成指令、駆動制御部２０に追尾中止・原点復帰指令等を行い、また、原点移動完了を示す情報の取得などを行う。

【0013】

メモリ１３には、衛星を追尾するスケジュールを示す追尾スケジュール情報、衛星の予測軌道を示す予測軌道情報、追尾状態を示すフラグ（例えば、０：待機中／１：追尾中）が記憶される。

【0014】

追尾データ生成部１４は、追尾スケジュールの計算（例えば、所定期間を毎日計算）、次に追尾する衛星の追尾データの計算、メモリ１３から予想軌道情報を取得して追尾スケジュール情報を生成し、メモリ１３に転送、また、追尾データを都度計算し、駆動制御部２０への転送を行う。なお、追尾データ生成部１４は、次に追尾するデータの計算に限らず、スケジュールされた全ての追尾予定データを一括して計算してもよい。

【0015】

駆動制御部２０は、駆動指示部２１、メモリ２２にて構成される。追尾データ生成部１４から転送された追尾データは、メモリ２２に格納される。駆動指示部２１は、メモリ２２に追尾開始時間・追尾角度を要求して追尾開始時間・追尾角度の取得、駆動機構部３０に追尾目標値の指令を行う。本実施形態においては、メモリ２２には、次に追尾する衛星の追尾データのみが記憶されている。なお、メモリ２２には、追尾スケジュールや、スケジュールされた全ての追尾データが記憶されていてもよい。

【0016】

駆動機構部３０は、モータドライバ３１、モータ３２、追尾測定装置３３にて構成される。モータドライバ３１は、駆動制御部２０に追尾完了情報の転送、モータ３２へ駆動電圧の指令を行う。モータ３２を回転することにより、アンテナ６０の向きを調整する。追尾測定装置３３は、アンテナ６０の追尾角度（アンテナ方位角、アンテナ仰角）を測定してモータドライバ３１に転送しており、駆動機構部３０は、アンテナ６０の追尾角度をフィードバック制御する。

【0017】

＜ハードウェア構成＞
図１１は、運用部１０、駆動制御部２０に適用可能なコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。ＣＰＵ１１１は、メモリ１３やメモリ２２の一例としてのＲＯＭ１１２やＲＡＭ１１３に格納されているコンピュータプログラムやデータを用いてコンピュータ全体の制御を行う。本コンピュータを運用部１０に適用した場合、ＣＰＵ１１１は、運用部１０が行うものとして後述する各処理を実行する。また、本コンピュータを駆動制御部２０に適用した場合には、ＣＰＵ１１１は、駆動制御部２０が行うものとして後述する各処理を実行する。

【0018】

ＲＯＭ１１２には、本コンピュータの設定データや、ブートプログラムなどが格納されている。ＲＡＭ１１３は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１１４からロードされたコンピュータプログラムやデータ、インターフェース１１７を介して外部から受信したデータなどを一時的に記憶するためのエリアを有する。更に、ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１が各種の処理を実行する際に用いるワークエリアを有する。即ち、ＲＡＭ１１３は、各種のエリアを適宜提供することができる。

【0019】

メモリ１３やメモリ２２の他の例であるＨＤＤ１１４には、ＯＳ（オペレーティングシステム）や、本コンピュータを適用した装置が行う各種の処理をＣＰＵ１１１に実行させるためのコンピュータプログラムやデータが保存されている。本コンピュータを運用部１０に適用した場合、係るコンピュータプログラムには、運用部１０が行うものとして後述する各処理をＣＰＵ１１１に実行させるためのコンピュータプログラムが含まれている。

【0020】

また、本コンピュータを駆動制御部２０に適用した場合、係るコンピュータプログラムには、駆動制御部２０が行うものとして後述する各処理をＣＰＵ１１１に実行させるためのコンピュータプログラムが含まれている。ＨＤＤ１１４に保存されているコンピュータプログラムやデータは、ＣＰＵ１１１による制御に従って適宜ＲＡＭ１１３にロードされ、ＣＰＵ１１１による処理対象となる。

【0021】

入力装置１１５は、キーボードやマウスなどにより構成されており、本コンピュータの操作者は、この入力装置１１５を操作することで、各種の指示をＣＰＵ１１１に対して入力することができる。表示装置１１６は、液晶画面や有機ＥＬディスプレイなどにより構成されており、ＣＰＵ１１１による処理結果を画像や文字などでもって表示することができる。

【0022】

インターフェース１１７は、様々なインターフェースで構成されている。例えば、本コンピュータを運用部１０に適用した場合、インターフェース１１７は、本コンピュータをネットワークを介して外部機器５０に接続する為のネットワークインターフェースを含む。

【0023】

また、本コンピュータを駆動制御部２０に適用した場合、インターフェース１１７は、本コンピュータをネットワークを介して運用部１０に接続する為のネットワークインターフェースやＵＳＢインターフェースなどにより構成されている。バス１１８は上述の各部を繋ぐバスである。

【0024】

本実施形態では説明を簡単にするために、運用部１０、駆動制御部２０の何れも図１１に示した構成を有するコンピュータであるものとして説明するが、コンピュータの構成については係る構成に限定するものではない。また、運用部１０、駆動制御部２０とで異なる構成を有するコンピュータを適用しても良い。

【0025】

＜追尾対象衛星の切り替え＞
複数の衛星（衛星Ａ～衛星Ｃ）を追尾する際に追尾対象衛星を切り替える処理について、図３～図８を用いて説明する。また、以下では衛星を追尾する優先度を、衛星Ａ＞衛星Ｂ＞衛星Ｃとして説明する。なお、運用部１０、駆動制御部２０における詳細な説明は後述する。

【0026】

図３は、衛星追尾システムにおける衛星の優先度と通信スケジュールの一例を示す説明図である。また、Δｔａ１は運用部１０が追尾データを駆動制御部２０に転送する時間、Δｔａ２はアンテナ６０を原点（天頂）から追尾開始点に移動するのにかかる時間、Δｔｂ１はアンテナ６０を介して衛星４０にコマンドを送信するのにかかる時間、Δｔｂ２は衛星４０からデータを受信するのにかかる時間、Δｔｃはアンテナ６０が原点位置に復帰するのにかかる時間である。ここで、アンテナ６０を原点から追尾開始点に移動するのにかかる時間は、追尾開始点の位置によって変わることがあるが、Δｔａ２としては、それらの時間のうちの最大値にマージンをもたせた固定の値としてもよいし、予測軌道情報や追尾データから算出した値を用いてもよい。なお、Δｔａ１は運用部１０が追尾データを生成する時間を含めてもよい。

【0027】

また、本実施形態に係る衛星追尾システムのように、アンテナ６０からは衛星へのコマンド送信しか行わず、他のアンテナでデータを受信する場合などがあり、Δｔｂ２は必須ではない。なお、以下の説明においては、Δｔａ１＋Δｔａ２を追尾準備時間Δｔａ、Δｔｂ１＋Δｔｂ２をデータ通信時間Δｔｂとして説明することがある。

【0028】

図３における優先度と通信スケジュールに従った通常の衛星追尾の動作を、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態に係る衛星追尾システムにおける衛星追尾の動作シーケンス図である。

【0029】

Ｓ６０１にて、運用部１０は、追尾切替指示部１２から追尾データ生成部１４に対し追尾データ生成指示を送信し、メモリ１３に記憶されている追尾スケジュール情報（図４）から、追尾対象である衛星Ａの追尾データ（図５）を生成する。図４は、追尾スケジュール情報の一例である。追尾スケジュール情報には、追尾開始時刻、追尾完了時刻、最大仰角など、各衛星の追尾スケジュールを示す情報が記憶されている。図５は、追尾データの一例である。対象衛星（例えば、衛星Ａ）に関する追尾開始時刻、追尾完了時刻、各時刻に対するアンテナ方位角（基準となる特定の方角に対して、アンテナの左右の角度）、アンテナ仰角（水平方向に対して、アンテナの上下の角度）など対象衛星を追尾するためのデータが記憶されている。なお、アンテナ方位角、アンテナ仰角に対する原点とはアンテナの位置を示すが、本発明においては、上述したように天頂を示す位置を原点と称して以下の説明を行う。

【0030】

Ｓ６０２にて、運用部１０は、Ｓ６０１で生成した衛星Ａの追尾データを駆動制御部２０に転送する。本実施形態においては、追尾データ生成部１４が駆動制御部２０との間でデータの送受信を行っている。その際、運用部１０はメモリ１３に記憶されているフラグを追尾中（例えば、１）に変更する。なお、フラグを追尾中（例えば、１）に変更するタイミングは、これに限らず、追尾データを生成した時、追尾開始時刻から所定時間より前（例えば、１分）の時刻に到達した時、追尾開始時刻に到達した時などでもよい。Ｓ６０３にて、駆動制御部２０は、Ｓ６０２にて受信した追尾データに基づいたモータ制御指令を駆動機構部３０に送信する。

【0031】

衛星Ａの追尾が終了（Δｔａ＋Δｔｂ経過）すると、Ｓ６０４にて、駆動機構部３０は、追尾完了信号を駆動制御部２０に送信する。Ｓ６０５にて、駆動制御部２０は、運用部１０に追尾完了通知を送信する。

【0032】

Ｓ６０６にて、駆動制御部２０は、駆動機構部３０に原点移動指令を送信する。原点移動が完了（Δｔｃ経過）すると、Ｓ６０７にて、駆動機構部３０は原点移動完了信号を駆動制御部２０に送信する。Ｓ６０８にて、駆動制御部２０は、原点移動完了通知を運用部１０に送信する。その際、運用部１０はメモリに記憶されているフラグを待機中（例えば、０）に変更する。なお、フラグを待機中（例えば、０）に変更するタイミングは、これに限らず、追尾完了通知を受信した時、追尾完了通知を受信した時、追尾完了通知を受信してから所定時間（例えば、５分）経過した時などでもよい。

【0033】

なお、図３に示すように、衛星Ａと衛星Ｂの追尾範囲（Δｔａ＋Δｔｂ＋Δｔｃ経過）が重複した場合、衛星Ｂを追尾することができない。従って、Ｓ６０９にて、運用部１０はメモリ１３に記憶されている追尾スケジュール情報から、追尾対象である衛星Ｃを次の追尾対象であるとして衛星Ｃの追尾データを生成し、衛星Ｃを追尾する。

【0034】

ここで、衛星Ａを追尾途中に追尾先を衛星Ａから衛星Ｂに変更した場合における、追尾対象衛星切り替えについて図７を用いて説明する。図７は、本実施形態に係る衛星追尾システムにおける追尾切り替えを説明する概念図の一例である。

【0035】

時刻１０：００に衛星Ａの追尾を開始し（＜１＞時刻１０：００の向き）、衛星Ａの追尾範囲内である時刻１０：０８にユーザによって衛星Ｂが指定されると（＜２＞時刻１０：０８の向き）、アンテナ６０の移動時間を考慮し、時刻１０：０９に衛星Ｂが到達する位置にアンテナ６０の向きを変更する（＜３＞時刻１０：０９の向き）。従って、衛星Ａ（追尾対象（ i ））を追尾中に、追尾先を衛星Ａから衛星Ｂ（追尾対象（ ii ））に変更した場合でも、衛星Ｂを追尾することができる。

【0036】

次に、衛星Ａを追尾途中に追尾先を衛星Ａから衛星Ｂに変更した場合における、追尾対象衛星切り替えの動作を、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態に係る衛星追尾システムにおける衛星追尾の動作シーケンス図である。

【0037】

Ｓ８０１にて、運用部１０は、メモリ１３に記憶されている追尾スケジュール情報（図４）から、追尾対象である衛星Ａの追尾データ（図５）を追尾開始時刻の所定時間（追尾データの生成からアンテナ６０を移動させるのに掛かる時間）前に生成する。

【0038】

Ｓ８０２にて、運用部１０は、Ｓ８０１にて生成した衛星Ａの追尾データを駆動制御部２０に転送する。その際、運用部１０はメモリに記憶されているフラグを追尾中（例えば、１）に変更する。なお、フラグを追尾中（例えば、１）に変更するタイミングは、これに限らず、追尾データを生成した時、追尾開始時刻から所定時間より前（例えば、１分）の時刻に到達した時、追尾開始時刻に到達した時などでもよい。Ｓ８０３にて、駆動制御部２０は、Ｓ８０２にて受信した追尾データに基づいたモータ制御指令を駆動機構部３０に送信する。

【0039】

Ｓ８０４にて、運用部１０は、ユーザによって衛星Ｂの追尾選択がされる。ここで、割り込みを指定する割り込み指示を出すために、ユーザによって選択される割り込み設定について説明する。図１２は、表示装置１１６にて表示される、割り込み設定画面の一例を示す図である。図１２に示すように、ユーザは衛星Ｂの割り込みのチェックボックスを選択し、実行ボタンを選択すると、衛星Ｂの割り込みが設定される。また、解除ボタンを選択すると、割り込み設定を解除することができる。なお、設定画面は図１３に示すように、地図画像を不図示の表示部に対して表示し、地図画像上に表示される衛星を選択することで、割り込み設定の実行／解除を行うようにすることもできる。この場合、地図画像上に各衛星の予測軌道を併せて表示することが好ましい。また、地図画像に限らずＧＵＩ上に表示される衛星を選択することで、割り込み設定の実行／解除を行うようにすることもできる。

【0040】

また、割り込み設定が適用される期間を設定することも可能である。例えば、衛星Ｂの割り込みを一週間に設定した場合、図３に示す優先度と通信スケジュールが一時的に変更され、衛星Ｂの優先度を衛星Ａの優先度よりも一週間だけ高くすることができる。この場合、一週間後に衛星Ｂの優先度は元に戻る。従って、割り込み設定を適用することで、一時的に追尾対象衛星の優先度を変更することができる。

【0041】

Ｓ８０５にて、メモリ１３に記憶されている追尾スケジュール情報から衛星Ｂの追尾データを生成する。このとき、上述したように、衛星Ｂを追尾し始める位置にアンテナ６０を移動させるのにかかる時間を考慮し、所定の時間経過した時刻以降の追尾データのみを生成する。

【0042】

Ｓ８０６にて、運用部１０は、Ｓ８０５にて生成された衛星Ｂの追尾データを駆動制御部２０に転送する。Ｓ８０７にて、駆動制御部２０は、追尾データに基づいたモータ制御指令を駆動機構部３０に送信する。なお、Ｓ８０４において、他の衛星（衛星Ａ）の追尾中であった場合には、運用部１０は駆動制御部２０に対し、追尾中止指示と原点復帰命令を出力することが好ましい。

【0043】

衛星Ｂの追尾が終了（Δｔａ＋Δｔｂ経過）すると、Ｓ８０８にて、駆動機構部３０は、追尾完了信号を駆動制御部２０に送信する。Ｓ８０９にて、駆動制御部２０は、運用部１０に追尾完了通知を送信する。

【0044】

Ｓ８１０にて、駆動制御部２０は、駆動機構部３０に原点移動指令（原点移動指示）を送信する。原点移動が完了（Δｔｃ経過）すると、Ｓ８１１にて、駆動機構部３０は、原点移動完了信号を駆動制御部２０に送信する。

【0045】

Ｓ８１２にて、駆動制御部２０は、原点移動完了通知を運用部１０に送信する。その際、運用部１０はメモリに記憶されているフラグを待機中（例えば、０）に変更する。なお、フラグを待機中（例えば、０）に変更するタイミングは、これに限らず、追尾完了通知を受信した時、追尾完了通知を受信した時、追尾完了通知を受信してから所定時間（例えば、５分）経過した時などでもよい。その時点で、衛星Ｃの追尾開始前の時刻であるため、Ｓ８１３にて、運用部１０は、メモリ１３に記憶されている追尾スケジュール情報から衛星Ｃの追尾データを生成する。

【0046】

＜運用部１０の動作フローチャート＞
図９は、運用部１０の動作フローチャートの一例を示す図である。Ｓ９０１にて、追尾データ生成部１４は、メモリ１３に記憶されている衛星（例えば、衛星Ａ～衛星Ｃ）の予測軌道情報を取得する。なお、衛星の予測軌道情報は予めネットワークを介して外部機器５０から受信し、メモリ１３に記憶されているものとする。

【0047】

Ｓ９０２にて、追尾データ生成部１４は、取得した予測軌道情報から衛星Ａ～衛星Ｃの追尾スケジュール情報（例えば、図４）を生成する。なお、追尾スケジュール情報は、取得した予測軌道情報から所定期間（例えば、１週間）分追尾する衛星の追尾スケジュールを生成してもよいし、取得した予測軌道情報から生成できる追尾スケジュールを全て生成してもよい。なお、追尾スケジュール情報の追尾開始時刻と追尾完了時刻は、ユーザが任意に設定できる。

【0048】

Ｓ９０３にて、追尾データ生成部１４は、追尾スケジュール情報に従い、次に追尾する衛星（例えば、衛星Ａ）の追尾データを生成する。なお、追尾データ生成部１４は、追尾スケジュール情報から全ての追尾データを生成してもよいし、所定期間（例えば、１日）分追尾データを生成してもよい。なお、Ｓ９０３にて生成される追尾データは、アンテナに設定した最低仰角から始まる追尾データとする。なお、追尾データを生成するタイミングは、次の追尾開始時刻の所定時間前であり、それまで待機していてもよいし、追尾スケジュール情報を生成後でもよい。

【0049】

Ｓ９０４にて、追尾データ生成部１４は、生成した衛星の追尾データを駆動制御部２０に転送する。その際、追尾切替指示部１２はメモリに記憶されているフラグを追尾中（例えば、１）に変更する。

【0050】

Ｓ９０５にて、追尾切替指示部１２は、衛星（例えば、衛星Ｂ）の割り込みが選択されたか否かを判定する。割り込みが選択されていない場合（Ｓ９０５のＮＯ）、Ｓ９１３にて、追尾切替指示部１２は、追尾スケジュール情報に基づいて現在の追尾対象の衛星（例えば、衛星Ａ）の追尾が終了したか否かを判定する。

【0051】

終了していないと判定された場合（Ｓ９１３のＮＯ）、Ｓ９０５の処理に戻る。終了したと判定された場合（Ｓ９１３のＹＥＳ）、Ｓ９１４にて、追尾切替指示部１２は、メモリに記憶されているフラグを待機中（例えば、０）に変更し、追尾スケジュール情報に基づいて追尾対象となるすべての衛星の追尾終了か否かを判定する。追尾終了ではないと判定された場合（Ｓ９１３のＮＯ）、Ｓ９０３に戻り、追尾データ生成部１４は、追尾スケジュールに従った衛星（例えば、衛星Ｃ）の追尾データを生成する。なお、説明の都合上、Ｓ９０５にて割り込みが選択されたか否かを判定しているが、この判定は、Ｓ９０３において追尾開始時刻の所定時間前まで待機している間も有効に機能するものである。

【0052】

衛星の割り込みが選択されたと判定された場合（Ｓ９０５のＹＥＳ）、Ｓ９０６にて、追尾状態判定部１１は現在衛星の追尾中か否かを判定する。追尾中か否かの判断は、メモリ１３に記憶されているフラグに基づいて判定する。例えば、フラグが０の場合は待機中（追尾データを駆動制御部２０に転送する前の原点位置状態）、フラグが１の場合は衛星を追尾中（追尾データを駆動制御部２０に転送した後の状態）であると判定する。

【0053】

追尾中でないと判定された場合（Ｓ９０６のＮＯ）、Ｓ９０９以降の処理に進む。追尾中であると判定された場合（Ｓ９０６のＹＥＳ）、Ｓ９０７にて、追尾切替指示部１２は、駆動制御部２０に衛星Ａの追尾中止指令、および原点復帰指令を送信する。なお、追尾完了通知を受信していた場合、または、すでに原点復帰指令を送信済みの場合は、Ｓ９０７の処理は省略してもよい。

【0054】

Ｓ９０８にて、追尾切替指示部１２は、駆動制御部２０から原点移動完了通知を受信する。その際、追尾切替指示部１２はメモリに記憶されているフラグを待機中（例えば、０）に変更する。

【0055】

Ｓ９０９にて、追尾切替指示部２０は、運用部１０に内蔵されている時計から現在時刻を取得し、Ｓ９０２にて生成した割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾スケジュールと現在時刻とを比較する。Ｓ９１０にて、追尾切替指示部２０は、割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾範囲内か否かを判定する。

【0056】

追尾範囲内か否かの判定は、現在時刻が選択した割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾開始時刻よりΔｔａ以上前、又は現在時刻が選択した割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾完了時刻からΔｔａだけ前の時刻よりも後であれば、追尾範囲外（追尾範囲内ではない）と判定される。

【0057】

現在時刻が選択した割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾開始時刻からΔｔａ前の時刻より後、かつ現在時刻が選択した割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾完了時刻よりもΔｔａだけ前の時刻より前であれば、追尾範囲内であると判定する。

【0058】

例えば、現在時刻が９：０５：２１であって、割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾開始時刻が９：００：００、追尾完了時刻が９：０８：２２、Δｔａが０：０１：００の場合、追尾開始時刻よりもΔｔａ前の時刻は８：５９：００、追尾完了時刻よりもΔｔａ前の時刻は９：０７：２２となり、追尾範囲内であると判定する。なお、Δｔａは、Δｔａ１（追尾データ転送時間）とΔｔａ２（アンテナを追尾開始点に移動する時間）を足し合わせたもので、定義された原点位置にあるアンテナ６０が、次に到来する衛星の追尾動作に移行するために必要な時間である。

【0059】

なお、上述した説明では、追尾範囲内か否かの判定はΔｔａを基準に判定していたが、Δｔａ＋Δｔｂ１を基準として判定してもよい。例えば、現在時刻が９：０５：２１であって、割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾開始時刻が９：００：００、追尾完了時刻が９：０８：２２、Δｔａが０：０１：００、コマンド通信時間Δｔｂ１が０：０２：００の場合、追尾開始時刻よりも（Δｔａ＋Δｔｂ１）前の時刻は８：５７：００、追尾完了時刻よりも（Δｔａ＋Δｔｂ１）前の時刻は９：０５：２２となり、追尾範囲内であると判定する。

【0060】

また、Δｔａ＋Δｔｂ（Δｔｂ１＋Δｔｂ２）を基準として判定してもよい。例えば、現在時刻が８：５８：２１であって、割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾開始時刻が９：００：００、追尾完了時刻が９：０８：２２、Δｔａが０：０１：００、コマンド通信時間Δｔｂ１が０：０２：００、データ受信時間Δｔｂ２が０：０６：２２の場合、追尾開始時刻よりも（Δｔａ＋Δｔｂ）前の時刻は８：５０：３８、追尾完了時刻よりも（Δｔａ＋Δｔｂ）前の時刻は８：５９：２２となり、追尾範囲内であると判定する。

【0061】

割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾範囲内であると判定された場合（Ｓ９１０のＹＥＳ）、Ｓ９１１にて、追尾データ生成部１４は、メモリ１３に記憶されている追尾スケジュール情報から、Δｔｄ（原点位置から追尾移行に必要な時間：Δｔｄ＝Δｔａ＋追尾データ生成時間＋マージン時間）経過後以降（所定時間経過後以降）の割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾データを生成する。例えば、現在時刻が９：０５：２１であって、Δｔｄ経過するときの時刻が、９：０６：５１の場合、時刻９：０６：５１以降の追尾データを生成する。

【0062】

割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾範囲外であると判定された場合（Ｓ９１０のＮＯ）、Ｓ９１２にて、追尾データ生成部１４は、メモリ１３に記憶されている追尾スケジュール情報から、割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾データを追尾開始時刻の所定時間（例えば、追尾データの生成からアンテナ６０を移動させるのに掛かる時間：Δｔａ）前に生成する。

【0063】

そして、Ｓ９０４に戻り、追尾データ生成部１４は、Ｓ９１１またはＳ９１２にて生成した割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾データを駆動制御部２０に転送する。その際、追尾切替指示部１２はメモリに記憶されているフラグを追尾中（例えば、１）に変更する。

【0064】

なお、Ｓ９１０の追尾範囲内か否かの判定において、現在時刻が選択した割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾開始時刻よりΔｔａ以上前の時刻である場合に、割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾データを生成して（Ｓ９１２）、割り込み衛星（衛星Ｂ）の優先度を一番高く変更して、優先度と通信スケジュール（図３）を変更し、Ｓ９０３に進んでもよい。優先度とスケジュールを変更することで、現在時刻と割り込み衛星（衛星Ｂ）の追尾開始時刻との時間が長い場合は、その他の衛星を追尾対象とすることができ、より柔軟な衛星の追尾を行うことができる。

【0065】

＜駆動制御部２０の動作フローチャート＞
図１０は、駆動制御部２０の動作フローチャートの一例を示す図である。Ｓ１００１にて、駆動指示部２１は、運用部１０から追尾データを受信したか否かを判定する。追尾データを受信したと判定した場合（Ｓ１００１のＹＥＳ）、駆動指示部２１は、受信した追尾データをメモリ２２に記憶する。

【0066】

Ｓ１００２にて、駆動指示部２１は、駆動制御部２０に内蔵されている時計から現在時刻を取得し、取得した現在時刻とメモリ２２に記憶されている追尾データの追尾開始時間とを比較する。Ｓ１００３にて、駆動指示部２１は、追尾開始時間に到達したか否かを判定する。

【0067】

追尾開始時間に到達したと判定された場合（Ｓ１００３のＹＥＳ）、Ｓ１００４にて、駆動指示部２１は、メモリ２２に記憶されている追尾データの追尾角度を取得し、駆動機構部３０に追尾角度から計算された追尾目標値指令を送信する。

【0068】

追尾データを受信していないと判定した場合（Ｓ１００１のＮＯ）、Ｓ１００５にて、駆動指示部２１は、駆動機構部３０から追尾完了信号を受信したか否かを判定する。追尾完了信号を受信したと判定した場合（Ｓ１００５のＹＥＳ）、Ｓ１００６にて、駆動指示部２１は、運用部１０へ追尾完了通知を転送する。追尾完了信号を受信したと判定しなかった場合（Ｓ１００５のＮＯ）、Ｓ１００１に戻る。

【0069】

Ｓ１００７にて、駆動指示部２１は、駆動機構部３０へ原点移動指令を送信する。Ｓ１００８にて、駆動指示部２１は、駆動機構部３０から原点移動完了信号を受信したか否かを変定する。原点移動完了信号を受信した場合（Ｓ１００８のＹＥＳ）、駆動指示部２１は、運用部１０へ原点移動完了通知を転送する。

【0070】

なお、図９のＳ９１０の追尾範囲内か否かの判定は、追尾完了時刻または追尾完了時刻から所定期間経過後（例えば、０：０１：００）を基準にしてもよい。例えば、現在時刻が９：０９：２１であって、追尾完了時刻が９：０８：２２の場合、追尾範囲内であると判定する。その場合、図１０のＳ１００３にて、駆動指示部２１は追尾開始時間に到達していると判定し、駆動機構部３０に追尾目標値指令を送信する。

【0071】

以上説明したように、本発明によれば、優先度に沿った追尾スケジュールを実行している場合でも、割り込み動作として選択された衛星を追尾することができ、衛星を柔軟に追尾することが可能となる。また、既定の追尾スケジュールに関わらず、衛星追尾の割り込みを選択することで、追尾システムが現在衛星を追尾中か否か、また選択した衛星の位置を問わず、柔軟に追尾対象の衛星を切り替えることが可能となる。

【符号の説明】

【0072】

１０・・・運用部
１１・・・追尾状態判定部
１２・・・追尾切替指示部
１３・・・メモリ
１４・・・追尾データ生成部
２０・・・駆動制御部
２１・・・駆動指示部
２２・・・メモリ
３０・・・駆動機構部
３１・・・モータドライバ
３２・・・モータ
３３・・・追尾測定装置
４０・・・衛星
５０・・・外部機器
６０・・・アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】