JPH08288732A - Device for adjusting pointing direction of antenna - Google Patents
Device for adjusting pointing direction of antennaInfo
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- JPH08288732A JPH08288732A JP7089107A JP8910795A JPH08288732A JP H08288732 A JPH08288732 A JP H08288732A JP 7089107 A JP7089107 A JP 7089107A JP 8910795 A JP8910795 A JP 8910795A JP H08288732 A JPH08288732 A JP H08288732A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、宇宙往還機や人工衛
星等いわゆる空間航行体のアンテナ通信ビームの指向方
向を微調整するアンテナ指向方向調整装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna pointing direction adjusting device for finely adjusting the pointing direction of an antenna communication beam of a so-called space navigation body such as a space shuttle or artificial satellite.
【0002】[0002]
【従来の技術】人工衛星等に搭載されるアンテナは、打
ち上げ時には図11に示すように衛星構体に折り畳まれ
て収納されている。実際の地上との通信を行うためには
図12に示すようにアンテナの展開が必要となる。宇宙
空間にて展開されたアンテナは通信可能とするために、
図12に示す地球E上の地上局Sに対してアンテナの通
信ビームを向ける必要がある。アンテナの通信ビームの
指向方向誤差は、図12に示すようなアンテナ展開や軌
道上熱変形によるアンテナリフレクタの変形により生じ
ている。通常、衛星には複数の通信用アンテナが搭載さ
れており、展開時に展開角度が正規の位置にラッチする
ことが出来ず図12アに示すように角度づれを生じた
り、軌道上熱変形によるアンテナリフレクタの変形によ
る指向方向の変化が生じた場合、アンテナの通信ビーム
が図12イに示すように指向誤差を生じる。従来、この
種の指向誤差を補正する方法としては、複数のアンテナ
の通信ビームが通信性能を損なわないような姿勢に衛星
の姿勢角を動かして調整するか、図13や図14に示す
ような指向方向調整装置を搭載してアンテナの指向方向
を個別に調整していた。図11,図12,図13,図1
4において1は衛星構体、2はアンテナリフレクタ、3
はアンテナリフレクタ2を展開するヒンジ、4は通信ビ
ームを送受信するフィードである。図13,図14にお
いて5は衛星のロール軸及びヨー軸に回転可能な2組の
回転型駆動機構を組み合わせたアンテナ指向方向調整装
置、6はアンテナの展開ヒンジ3を搭載するためのアン
テナインターフェイスパネル、7はアンテナ指向方向調
整装置を搭載するための衛星インターフェイスパネル、
8は衛星のロール軸及びヨー軸に回転可能な2組の並進
型駆動機構を組み合わせたアンテナ指向方向調整装置で
ある。2. Description of the Related Art An antenna mounted on an artificial satellite or the like is folded and housed in a satellite structure at the time of launch, as shown in FIG. In order to actually communicate with the ground, it is necessary to deploy the antenna as shown in FIG. In order to enable communication for antennas deployed in outer space,
It is necessary to direct the communication beam of the antenna to the ground station S on the earth E shown in FIG. The error in the pointing direction of the communication beam of the antenna is caused by the antenna expansion as shown in FIG. 12 and the deformation of the antenna reflector due to the on-orbit thermal deformation. Usually, a satellite is equipped with multiple communication antennas, and the deployment angle cannot be latched at a normal position during deployment, and the antennas are misaligned as shown in FIG. When the pointing direction changes due to the deformation of the reflector, the communication beam of the antenna causes a pointing error as shown in FIG. Conventionally, as a method of correcting this type of pointing error, the attitude angles of the satellites are adjusted so that the communication beams of the plurality of antennas do not impair the communication performance, or as shown in FIGS. 13 and 14. The directivity adjustment device was installed to adjust the directivity of the antenna individually. 11, FIG. 12, FIG. 13, and FIG.
In 4 a reference numeral 1 is a satellite structure, 2 is an antenna reflector, 3
Is a hinge for deploying the antenna reflector 2, and 4 is a feed for transmitting and receiving a communication beam. In FIGS. 13 and 14, 5 is an antenna pointing direction adjusting device in which two sets of rotary drive mechanisms that can rotate on the roll axis and yaw axis of the satellite are combined, and 6 is an antenna interface panel for mounting the deployment hinge 3 of the antenna. , 7 is a satellite interface panel for mounting an antenna pointing device,
Reference numeral 8 denotes an antenna pointing direction adjusting device in which two sets of translational drive mechanisms rotatable about the roll axis and the yaw axis of the satellite are combined.
【0003】図15に示す装置は、図13にて示した2
組の回転型駆動機構を組み合わせたアンテナ指向方向調
整装置5の一例である。9は衛星ヨー軸に対応した指向
方向調整を行う回転軸ウを駆動する回転型駆動機構、1
0は衛星ロール軸に対応した指向方向調整を行う回転軸
エを駆動する回転型駆動機構、11は前述の駆動機構
9,10を繋ぐヨーク11である。The device shown in FIG. 15 has the structure shown in FIG.
It is an example of the antenna pointing direction adjusting device 5 in which a pair of rotary drive mechanisms is combined. Reference numeral 9 is a rotary type drive mechanism for driving a rotary axis c for adjusting the pointing direction corresponding to the satellite yaw axis,
Reference numeral 0 is a rotary drive mechanism for driving a rotary shaft d for adjusting the pointing direction corresponding to the satellite roll axis, and 11 is a yoke 11 connecting the drive mechanisms 9 and 10 described above.
【0004】次に動作について説明する。図15に示す
装置は、アンテナ展開後に発生した指向誤差に対応して
独立に駆動可能な各回転型駆動機構9,10を装備する
ことにより、発生した指向誤差をキャンセルするように
作用する。また、図16に装置5の自由度配置を示す。
図16より図15に示す装置は系の剛体数nが3で系の
拘束自由度数rが10であることが分かる。系の自由度
数は“数1”のように定義できる。Next, the operation will be described. The apparatus shown in FIG. 15 is equipped with the rotary drive mechanisms 9 and 10 that can be driven independently in response to the pointing error generated after the antenna is deployed, and thereby acts to cancel the pointing error that has occurred. Further, FIG. 16 shows the arrangement of the degrees of freedom of the device 5.
It can be seen from FIG. 16 that the device shown in FIG. 15 has a system rigid body number n of 3 and a system constraint degree of freedom r of 10. The degree of freedom of the system can be defined as "Equation 1".
【0005】[0005]
【数1】 [Equation 1]
【0006】よって、装置5の自由度数は“数2”のよ
うに計算されピッチ軸とヨー軸に対応した自由度が確保
されていることが分かる。Therefore, it is understood that the degree of freedom of the device 5 is calculated as in "Equation 2" and the degrees of freedom corresponding to the pitch axis and the yaw axis are secured.
【0007】[0007]
【数2】 [Equation 2]
【0008】図17に示す装置は、アンテナ展開後に発
生した指向誤差に対応して独立に駆動可能な並進型駆動
機構を図14にて示したように2組の並進型駆動機構に
組み合わせたアンテナ指向方向調整装置8の一例であ
る。12は回転するリードネジ付のアクチュエータ、1
3はアクチュエータ12のリードネジ部を受けネジ部は
周囲に対しては回転自在(記号シに対応)に組込まれて
いるリードブッシュ、14はリードブッシュ13を回転
自在(記号カに対応)に支持して上下方向(記号オに対
応)に駆動されるアッパーサポート、15はアクチュエ
ータ12部分を回転自在(記号クに対応)に支持するロ
ーアサポート、16は衛星インターフェイスパネル7に
対してローアサポート15を回転自在(記号ケに対応)
に支持するローアサポートレグ、17はアンテナインタ
ーフェイスパネル6に対してアッパーサポート14を回
転自在(記号キに対応)に支持するアッパーサポートレ
グ、18は衛星インターフェイスパネル7に対してサポ
ート19を回転自在(記号サに対応)に支持するサポー
トレグ、20はアンテナインターフェイスパネル6に取
付きサポート19に対して回転自在(記号コに対応)に
支持されるマウントである。The apparatus shown in FIG. 17 is an antenna in which a translational drive mechanism capable of being independently driven corresponding to a pointing error generated after antenna deployment is combined with two translational drive mechanisms as shown in FIG. It is an example of the pointing device 8. 12 is an actuator with a rotating lead screw, 1
Reference numeral 3 denotes a lead bush portion of the actuator 12 for receiving the lead screw portion, and the screw portion is rotatably incorporated (corresponding to symbol S) with respect to the surroundings, and 14 supports the lead bush 13 rotatably (corresponding to the symbol K). Upper support that is driven in the vertical direction (corresponding to symbol E), 15 is a lower support that rotatably supports the actuator 12 part (corresponding to symbol C), 16 is the lower support 15 that rotates with respect to the satellite interface panel 7. Flexible (corresponding to symbol K)
The lower support leg 17 supports the upper support leg 17 for rotatably supporting the antenna interface panel 6 (corresponding to the symbol K), and the reference numeral 18 rotatably supports the support 19 for the satellite interface panel 7 ( A support leg 20 that supports the symbol support) and a mount 20 that is rotatably (corresponding to the symbol U) supported by the mounting support 19 on the antenna interface panel 6.
【0009】次に動作について説明する。図17に示す
装置は、アンテナ展開後に発生した指向誤差に対応して
独立に駆動可能な並進型駆動機構を装備することによ
り、発生した指向誤差をキャンセルするように作用す
る。例えば、ヨー軸回りの指向誤差をキャンセルする場
合は、アクチュエータ12を同一方向に回転させアッパ
ーサポート14をマウント20に対して上下させること
により行う。また、ロール軸回りの指向誤差をキャンセ
ルする場合は、アクチュエータ12を各々逆に回転さ
せ、それぞれが連結するアッパーサポート14を片側が
上でもう一方が下になるように動かすことによりマウン
ト20に対して回転させることにより行う。また、図1
8に装置8の自由度配置を示す。図18より図17に示
す装置は系の剛体数nが4で系の拘束自由度数rが16
であることが分かる。よって、装置8の自由度数は“数
3”のように計算されピッチ軸とヨー軸に対応した自由
度が確保されていることが分かる。Next, the operation will be described. The device shown in FIG. 17 is equipped with a translational drive mechanism that can be independently driven in response to the pointing error generated after the antenna is deployed, and thereby acts to cancel the pointing error that has occurred. For example, to cancel the pointing error around the yaw axis, the actuator 12 is rotated in the same direction and the upper support 14 is moved up and down with respect to the mount 20. To cancel the pointing error around the roll axis, the actuators 12 are rotated in the opposite directions, and the upper supports 14 connected to each other are moved so that one side is on top and the other is on the mount 20. By rotating it. Also, FIG.
8 shows the degree of freedom of the device 8. 18 to 17, the system shown in FIG. 17 has a rigid body number n of 4 and a constraint degree of freedom r of the system of 16
It turns out that Therefore, it is understood that the number of degrees of freedom of the device 8 is calculated as in "Equation 3" and the degrees of freedom corresponding to the pitch axis and the yaw axis are secured.
【0010】[0010]
【数3】 (Equation 3)
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】従来の図13,図14
に示す装置では、アンテナ指向方向調整装置の取付イン
ターフェイスはアンテナ構造とは分離されており、アン
テナインターフェイスパネル及び衛星インターフェイス
パネルを介してなされるため重量の増加が顕著であっ
た。[Problems to be Solved by the Invention]
In the device shown in (1), the mounting interface of the antenna pointing direction adjusting device is separated from the antenna structure, and the weight increase is remarkable because it is performed via the antenna interface panel and the satellite interface panel.
【0012】また、従来の図13,図14に示す装置で
は、アンテナインターフェイスパネル及び衛星インター
フェイスパネル間でアンテナ指向方向調整装置が集中す
るため、打ち上げ時や軌道上にてアンテナ指向方向調整
装置に作用する荷重に対する耐荷重性能が低下したり、
アンテナ構造とアンテナ指向方向調整装置の間に部材が
入ることによる又は支持点のスパンが狭いことによる系
の剛性低下などが困難な問題であった。Further, in the conventional devices shown in FIGS. 13 and 14, the antenna pointing direction adjusting device is concentrated between the antenna interface panel and the satellite interface panel, so that the antenna pointing direction adjusting device acts at the time of launch or in orbit. Load resistance performance against the applied load decreases,
There is a problem that it is difficult to reduce the rigidity of the system because a member is inserted between the antenna structure and the antenna pointing direction adjusting device or the span of the supporting point is narrow.
【0013】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、アンテナ指向方向調整装置の設
置に際してアンテナ構造との親和性を高めアンテナ展開
ヒンジ部分との機能共有化を図ることにより、重量増加
を極力抑えるとともに耐荷重性能を向上させかつ剛性低
下も改善する構造を実現することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and when the antenna pointing direction adjusting device is installed, the affinity with the antenna structure is enhanced and the function is shared with the antenna deploying hinge part. Accordingly, it is an object of the present invention to realize a structure that suppresses an increase in weight as much as possible, improves load bearing performance, and also reduces rigidity reduction.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】この発明に係わるアンテ
ナ指向方向調整装置は、アンテナ構造との親和性を高め
るために従来のアンテナ展開ヒンジが位置している箇所
に、アンテナの展開を実施するとともにその後の指向誤
差をキャンセルすることができる機構を設けたものであ
る。An antenna pointing direction adjusting device according to the present invention deploys an antenna at a position where a conventional antenna deploying hinge is located in order to enhance compatibility with an antenna structure. A mechanism for canceling the pointing error after that is provided.
【0015】また、アンテナ展開ヒンジより先のアンテ
ナ展開構造とアンテナリフレクタ構造の間に位置する箇
所に指向誤差をキャンセルすることができる機構を設け
たものである。Further, a mechanism for canceling the pointing error is provided at a position located between the antenna deploying structure and the antenna reflector structure, which is located before the antenna deploying hinge.
【0016】[0016]
【作用】この発明においては、アンテナ構造との親和性
が高くアンテナ展開が可能で、かつ指向誤差キャンセル
に対処するためアンテナ指向方向調整装置をアンテナ展
開ヒンジが位置している箇所もしくはアンテナ展開構造
とアンテナリフレクタ構造の間に位置している箇所に設
けることにより、指向誤差キャンセルのために発生する
重量増加、耐荷重性能の低下、機構部剛性の低下を改善
することが可能であり、従来のアンテナ指向方向調整装
置のデメリットを除去できる。According to the present invention, the antenna has a high affinity with the antenna structure and can be deployed, and in order to cope with the canceling of pointing error, the antenna pointing direction adjusting device is provided at the position where the antenna deploying hinge is located or the antenna deploying structure. By providing it at a position located between the antenna reflector structures, it is possible to improve the increase in weight, the decrease in load bearing performance, and the decrease in mechanism rigidity that occur due to the cancellation of pointing errors. The disadvantages of the pointing device can be eliminated.
【0017】[0017]
実施例1.図1はアンテナと人工衛星構体を繋ぐ構造材
に衛星のロール軸及びヨー軸に回転可能な2組の回転型
駆動機構を装備しアンテナのビーム指向方向調整を可能
としたアンテナ指向方向調整装置の一例を示す図であ
る。図中の21はアンテナ展開を含むヨー軸回りの動作
を行う回転型駆動機構a、22は前記回転型駆動機構a
21の回転軸と軸芯が一致し衛星構体1との構造インタ
ーフェイスをとる球面軸受が装着されたヨーヒンジ、2
3は前記回転型駆動機構a21の出力軸に固定されロー
ル軸まわりの動作を行うために用いられる回転駆動機構
b、24は上記ヨーヒンジの軸部に結合されアンテナリ
フレクタの一方の構造インターフェイスをとる軸受が装
着されたロールヒンジ、25は上記回転駆動機構b23
の出力軸に固定されアンテナリフレクタの一方の構造イ
ンターフェイスをロール軸回り回転自在で、かつ、軸を
はさむ部材に沿って摺動可能に組込まれたアームであ
る。Example 1. FIG. 1 shows an antenna pointing direction adjusting device which is capable of adjusting the beam pointing direction of the antenna by equipping the structural material that connects the antenna and the artificial satellite structure with two sets of rotary drive mechanisms that can rotate about the roll axis and yaw axis of the satellite. It is a figure which shows an example. Reference numeral 21 in the drawing denotes a rotary drive mechanism a for performing an operation around the yaw axis including antenna deployment, and 22 denotes the rotary drive mechanism a.
21 a yaw hinge equipped with a spherical bearing whose axis coincides with the axis of rotation of 21 and serves as a structural interface with the satellite structure 1.
Reference numeral 3 is a rotary drive mechanism b, which is fixed to the output shaft of the rotary drive mechanism a21 and is used to perform an operation around the roll axis. Reference numeral 24 is a bearing which is connected to the shaft portion of the yaw hinge and serves as one structural interface of the antenna reflector. Is attached to the roll hinge, and 25 is the rotary drive mechanism b23.
Is an arm that is fixed to the output shaft of the antenna reflector and is rotatable about one of the structural interfaces of the antenna reflector about the roll axis and is slidable along a member sandwiching the axis.
【0018】図2に上記のアンテナ指向方向調整装置の
自由度配置図を示す。図2より図1に示す装置は系の剛
体数nが5で系の拘束自由度数rが22であることが分
かる。よって、図1の装置の自由度数は“数4”のよう
に計算されピッチ軸とヨー軸に対応した自由度が確保さ
れていることが分かる。FIG. 2 shows a layout of degrees of freedom of the above antenna pointing direction adjusting device. It can be seen from FIG. 2 that the device shown in FIG. 1 has a rigid body number n of 5 and a constraint degree of freedom r of 22. Therefore, it is understood that the degree of freedom of the apparatus of FIG. 1 is calculated as in "Equation 4" and the degrees of freedom corresponding to the pitch axis and the yaw axis are secured.
【0019】[0019]
【数4】 [Equation 4]
【0020】また、図3に上記のアンテナ指向方向調整
装置の機構部の一構成例を示す。図示のように構成され
たアンテナ指向方向調整装置によれば、収納状態のアン
テナ2を展開する際には、まずヨー軸回り(記号スに対
応)の動作を行う回転型駆動機構a21を動作させるこ
とによりアンテナを展開状態にする。その後、発生した
指向誤差に対しては、ヨー軸回りの誤差に関しては展開
同様に回転型駆動機構a21と球面軸受が装着されたヨ
ーヒンジ22にて構成される回転軸(記号スに対応)で
調整を行い、ロール軸回りの誤差に関しては回転駆動機
構b23を回転(記号タに対応)させることによりアー
ム25を動かし、アーム25に対して回転自在(記号チ
に対応)でアームに沿って摺動可能(記号にツに対応)
に組込まれたアンテナ2のストラッド端を上下に動か
す。この動作によりアンテナ2はロールヒンジ24回り
(記号テに対応)に回転され調整される。Further, FIG. 3 shows a structural example of a mechanical portion of the antenna pointing direction adjusting device. According to the antenna directivity adjusting device configured as shown in the drawing, when the antenna 2 in the housed state is deployed, first, the rotary drive mechanism a21 that operates around the yaw axis (corresponding to symbol S) is operated. This puts the antenna in a deployed state. After that, with respect to the generated pointing error, the error about the yaw axis is adjusted by the rotary shaft (corresponding to the symbol S) composed of the rotary drive mechanism a21 and the yaw hinge 22 to which the spherical bearing is mounted similarly to the expansion. With respect to the error around the roll axis, the rotation drive mechanism b23 is rotated (corresponding to symbol T) to move the arm 25, and the arm 25 is freely rotatable (corresponding to symbol H) and slides along the arm. Possible (corresponding to the symbol)
Move the straddle end of the antenna 2 built in to up and down. By this operation, the antenna 2 is rotated around the roll hinge 24 (corresponding to the symbol te) and adjusted.
【0021】実施例2.上記実施例1では、ロール軸回
りの誤差キャンセルに関して回転型駆動機構を用いる場
合について説明したが、本実施例ではアクチュエータが
並進型駆動機構を用いた場合について説明する。図4は
アンテナと人工衛星構体を繋ぐ構造材に衛星のヨー軸に
回転可能な回転型駆動機構を装備し、その出力軸にアン
テナストラッドを上下に動かす並進型駆動機構を装置し
た一例を示す図である。図中の26はアンテナストラッ
ドを上下に動かす並進型駆動機構a、27はリードブッ
シュ13を回転自在に取り付けられたプレート、28は
プレートとアンテナ2のストラッドを回転自在に繋ぐジ
ョイントである。Example 2. In the first embodiment described above, the case where the rotary drive mechanism is used for canceling the error around the roll axis has been described, but in the present embodiment, the case where the actuator uses the translational drive mechanism will be described. FIG. 4 is a diagram showing an example in which a rotary drive mechanism that can rotate the yaw axis of the satellite is provided in the structural material that connects the antenna and the satellite structure, and a translational drive mechanism that moves the antenna straddle up and down is provided on the output shaft. Is. In the figure, 26 is a translational drive mechanism a for moving the antenna straddle up and down, 27 is a plate to which the lead bush 13 is rotatably attached, and 28 is a joint that rotatably connects the plate and the straddle of the antenna 2.
【0022】図5に上記のアンテナ指向方向調整装置の
自由度配置図を示す。図5より図4に示す装置は系の剛
体数nが4で系の拘束自由度数rが16であることが分
かる。よって、図4の装置の自由度数は上記“数3”の
ように計算されピッチ軸とヨー軸に対応した自由度が確
保されていることが分かる。FIG. 5 shows a layout of degrees of freedom of the above antenna pointing direction adjusting device. It can be seen from FIG. 5 that the device shown in FIG. 4 has a rigid body number n of 4 and a constraint degree of freedom r of the system of 16. Therefore, it can be seen that the degree of freedom of the apparatus of FIG. 4 is calculated as in the above “Equation 3” and the degrees of freedom corresponding to the pitch axis and the yaw axis are secured.
【0023】また、図6に上記のアンテナ指向方向調整
装置の機構部の一構成例を示す。図示のように構成され
たアンテナ指向方向調整装置によれば、収納状態のアン
テナ2を展開する際には、まずヨー軸回りの動作を行う
回転型駆動機構17を動作させる(記号スに対応)こと
によりアンテナを展開状態にする。その後、発生した指
向誤差に対しては、ヨー軸回りの誤差に関しては展開同
様に回転型駆動機構21と球面軸受が装着されたヨーヒ
ンジ22にて構成される回転軸(記号スに対応)で調整
を行う。ロール軸回りの誤差に関しては回転型駆動機構
21の出力軸に固定された並進型駆動機構a22を動作
させることによりリードブッシュ13及びプレート27
が上下に動き(記号トに対応)、ジョイント28(記号
二に対応)を介してアンテナ2のストラッド端を上下に
動かす。この動作によりアンテナ2はロールヒンジ24
回り(記号テに対応)に回転され調整される。FIG. 6 shows a structural example of the mechanical section of the above antenna pointing direction adjusting device. According to the antenna directivity adjusting device configured as shown in the figure, when the antenna 2 in the housed state is deployed, first, the rotary drive mechanism 17 that operates around the yaw axis is operated (corresponding to symbol S). This puts the antenna in a deployed state. After that, with respect to the generated pointing error, the error around the yaw axis is adjusted by the rotary shaft (corresponding to the symbol S) that is composed of the rotary drive mechanism 21 and the yaw hinge 22 with the spherical bearings similarly to the expansion. I do. Regarding the error around the roll axis, by operating the translational drive mechanism a22 fixed to the output shaft of the rotary drive mechanism 21, the lead bush 13 and the plate 27 are moved.
Moves up and down (corresponding to symbol G), and moves the straddle end of the antenna 2 up and down through a joint 28 (corresponding to symbol 2). This operation causes the antenna 2 to roll the roll hinge 24.
It is rotated around (corresponding to the symbol te) and adjusted.
【0024】実施例3.上記実施例1及び2では、アン
テナ指向方向調整装置を従来のアンテナ展開ヒンジが位
置している箇所に設けた場合について説明したが、本実
施例ではアンテナ展開ヒンジより先のアンテナ展開構造
とアンテナリフレクタのストラッド構造の間に位置する
箇所にアンテナ指向方向調整装置を設けた場合について
説明する。図7は上記のアンテナ指向方向調整装置の構
成のうち、ロール軸及びヨー軸に回転可能な2組の回転
型駆動機構を装備した場合の一例を示す図である。図中
の29はアンテナ展開ヒンジ3により展開されアンテナ
2を支持するアンテナ展開構造である。図中のアンテナ
指向方向調整装置5は図13,図15に提示した装置と
同様の自由度構成をしており、系の剛体数nが3で系の
拘束自由度rが10であることが分かる。よって、図7
の装置の自由度数は上記“数2”のように計算されピッ
チ軸とヨー軸に対応した自由度が確保されている。Example 3. In the above-described first and second embodiments, the case where the antenna pointing direction adjusting device is provided at the position where the conventional antenna deployment hinge is located has been described, but in the present embodiment, the antenna deployment structure and the antenna reflector ahead of the antenna deployment hinge are described. A case where the antenna pointing direction adjusting device is provided at a position located between the straddle structures will be described. FIG. 7 is a diagram showing an example of a configuration of the above antenna pointing direction adjusting device in which two sets of rotary drive mechanisms that are rotatable about a roll axis and a yaw axis are provided. Reference numeral 29 in the figure denotes an antenna deployment structure that is deployed by the antenna deployment hinge 3 and supports the antenna 2. The antenna pointing direction adjusting device 5 in the figure has the same degree of freedom configuration as the device presented in FIGS. 13 and 15, and the number of rigid bodies n of the system is 3 and the constraint degree of freedom r of the system is 10. I understand. Therefore, FIG.
The degree of freedom of the device is calculated as in the above "Equation 2", and the degrees of freedom corresponding to the pitch axis and the yaw axis are secured.
【0025】図8に上記のアンテナ指向方向調整装置の
一構成例を示す。図示のように構成されたアンテナ指向
方向調整装置によれば、収納状態のアンテナ2を展開す
る際には展開ヒンジ3により行うため、展開後に発生す
る各軸の指向誤差のみに対応して動作される。但し、本
実施例に基づくアンテナ指向方向調整装置では、従来例
に示したアンテナ指向方向調整装置と比べて設置位置が
アンテナ展開構造29とアンテナリフレクタ2のストラ
ッド構造の間に位置する箇所にあるため、荷重経路が明
確となるようなインターフェイスが構成できるとともに
機構の回転部のスパンを広くとれることから耐荷重性の
改善が図れる。図中30はアンテナリフレクタ2のスト
ラッド構造に接続される出力軸インターフェイスであ
る。FIG. 8 shows a structural example of the above antenna pointing direction adjusting device. According to the antenna directivity adjusting device configured as shown in the drawing, since the expansion hinge 3 is used when the antenna 2 in the housed state is expanded, it is operated only in accordance with the directivity error of each axis generated after the expansion. It However, in the antenna directivity adjusting device according to the present embodiment, the installation position is located between the antenna deployment structure 29 and the straddle structure of the antenna reflector 2 as compared with the antenna directivity adjusting device shown in the conventional example. Since an interface can be constructed so that the load path is clear and the span of the rotating part of the mechanism can be widened, the load resistance can be improved. Reference numeral 30 in the figure denotes an output shaft interface connected to the straddle structure of the antenna reflector 2.
【0026】実施例4.上記実施例3では、アンテナ指
向方向調整装置がロール軸及びヨー軸の回転可能な2組
の回転型駆動機構を装備した場合について説明したが、
本実施例ではアンテナ指向方向調整装置が2組の並進型
駆動機構を装備した場合について説明する。図9は上記
のアンテナ指向方向調整装置の構成のうち、2組の並進
型駆動機構を装備した場合の一例を示す図である。図中
の25はアンテナ展開ヒンジ3により展開されアンテナ
2を支持するアンテナ展開構造である。図中のアンテナ
指向方向調整装置8は図14,図17に提示した装置と
同様の自由度構成をしており、系の剛体数nが3で系の
拘束自由度rが10であることが分かる。よって、図9
の装置の自由度数は上記“数2”のように計算されピッ
チ軸とヨー軸に対応した自由度が確保されている。Example 4. In the third embodiment described above, the case where the antenna directivity adjusting device is equipped with two sets of rotatable drive mechanisms of the roll axis and the yaw axis has been described.
In this embodiment, a case where the antenna directivity adjusting device is equipped with two sets of translational drive mechanisms will be described. FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of the above antenna pointing direction adjusting device in which two sets of translational drive mechanisms are provided. Reference numeral 25 in the figure denotes an antenna deployment structure that is deployed by the antenna deployment hinge 3 and supports the antenna 2. The antenna pointing direction adjusting device 8 in the figure has the same degree of freedom configuration as the device shown in FIGS. 14 and 17, and the number of rigid bodies n of the system is 3 and the constraint degree of freedom r of the system is 10. I understand. Therefore, FIG.
The degree of freedom of the device is calculated as in the above "Equation 2", and the degrees of freedom corresponding to the pitch axis and the yaw axis are secured.
【0027】図10に上記のアンテナ指向方向調整装置
の一構成例を示す。図示のように構成されたアンテナ指
向方向調整装置によれば、収納状態のアンテナ2を展開
する際には展開ヒンジ3により行うため、展開後に発生
する各軸の指向誤差のみに対応して動作される。但し、
本実施例に基づくアンテナ指向方向調整装置では、従来
例に示したアンテナ指向方向調整装置と比べて設置位置
がアンテナ展開構造29とアンテナリフレクタ2のスト
ラッド構造の間に位置する箇所にあるため、荷重経路が
明確となるようなインターフェイスが構成できるととも
に機構のスパンを広くとれることから耐荷重性の改善が
図れる。FIG. 10 shows a structural example of the above antenna pointing direction adjusting device. According to the antenna directivity adjusting device configured as shown in the drawing, since the expansion hinge 3 is used when the antenna 2 in the housed state is expanded, it is operated only in accordance with the directivity error of each axis generated after the expansion. It However,
In the antenna directivity adjusting device according to the present embodiment, compared with the antenna directivity adjusting device shown in the conventional example, the installation position is located between the antenna deployment structure 29 and the straddle structure of the antenna reflector 2, so that the load Since an interface can be constructed so that the route is clear and the span of the mechanism can be widened, load bearing capacity can be improved.
【0028】[0028]
【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、アンテナの指向誤差をキャンセルする場合
において、上記アンテナ指向方向調整装置がアンテナ構
造との親和性が高くアンテナ展開ヒンジが位置している
箇所もしくはアンテナ展開構造とアンテナリフレクタ構
造の間に位置している箇所に設けることにより、アンテ
ナ指向方向調整装置の重量増加、耐荷重性能の低下、機
構部剛性の低下を改善することを可能にする効果を有す
る。Since the present invention is configured as described above, when canceling the pointing error of the antenna, the antenna pointing direction adjusting device has high affinity with the antenna structure and the antenna deploying hinge is located. It is possible to improve the weight increase of the antenna directivity adjusting device, the reduction of load bearing performance, and the reduction of mechanism rigidity by installing it in the position where it is located or between the antenna deployment structure and the antenna reflector structure. Has the effect of
【図1】 この発明の第1の実施例に係わる2組の回転
型駆動機構を装備しアンテナ指向方向調整装置を構成し
た実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in which two sets of rotary drive mechanisms according to the first embodiment of the present invention are provided and an antenna pointing direction adjusting device is configured.
【図2】 この発明の第1の実施例に係わる自由度配置
図を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a degree-of-freedom layout according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 この発明の第1の実施例に係わるアンテナ指
向方向調整装置の機構部の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a mechanical portion of the antenna directivity adjusting device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 この発明の第2の実施例に係わる回転型駆動
機構と並進型駆動機構を組み合せて装備しアンテナ指向
方向調整装置を構成した実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an embodiment in which an antenna directivity adjusting device is configured by combining a rotary drive mechanism and a translational drive mechanism according to a second embodiment of the present invention.
【図5】 この発明の第2の実施例に係わる自由度配置
図を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a degree-of-freedom layout according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 この発明の第2の実施例に係わるアンテナ指
向方向調整装置の機構部の構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a mechanism portion of an antenna pointing direction adjusting device according to a second embodiment of the present invention.
【図7】 この発明の第3の実施例に係わるアンテナ構
造とアンテナ展開構造の間に設置し2組の回転型駆動機
構を装備しアンテナ指向方向調整装置を構成した実施例
を示す図である。FIG. 7 is a view showing an embodiment in which an antenna pointing direction adjusting device is configured by being installed between an antenna structure and an antenna deploying structure according to a third embodiment of the present invention and equipped with two sets of rotary drive mechanisms. .
【図8】 この発明の第3の実施例に係わるアンテナ指
向方向調整装置の機構部の構成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a mechanical portion of an antenna pointing direction adjusting device according to a third embodiment of the present invention.
【図9】 この発明の第4の実施例に係わるアンテナ構
造とアンテナ展開構造の間に設置し2組の並進型駆動機
構を装備しアンテナ指向方向調整装置を構成した実施例
を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an embodiment in which an antenna pointing direction adjusting device is configured by being installed between an antenna structure and an antenna deploying structure according to a fourth embodiment of the present invention and equipped with two sets of translational drive mechanisms. .
【図10】 この発明の第4の実施例に係わるアンテナ
指向方向調整装置の機構部の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a mechanical portion of an antenna directivity adjusting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図11】 従来のアンテナの人工衛星上での収納状態
の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a storage state of a conventional antenna on an artificial satellite.
【図12】 従来のアンテナの展開と指向誤差の例を示
す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a conventional antenna deployment and pointing error.
【図13】 従来のアンテナ指向方向調整機構におい
て、2組の回転型駆動機構を装備しアンテナ指向方向調
整装置を構成した実施例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an embodiment in which two sets of rotary drive mechanisms are provided in the conventional antenna pointing direction adjusting mechanism to configure an antenna pointing direction adjusting device.
【図14】 従来のアンテナ指向方向調整機構におい
て、2組の回転型駆動機構を装備しアンテナ指向方向調
整装置を構成した実施例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an embodiment in which two sets of rotary type drive mechanisms are provided in the conventional antenna pointing direction adjusting mechanism to configure the antenna pointing direction adjusting device.
【図15】 従来のアンテナ指向方向調整機構におい
て、2組の回転型駆動機構を装備しアンテナ指向方向調
整装置を構成した機構部の構成例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of the configuration of a mechanical section that constitutes an antenna directivity adjusting device by equipping a conventional antenna directivity adjusting mechanism with two sets of rotary drive mechanisms.
【図16】 従来のアンテナ指向方向調整機構におい
て、2組の回転型駆動機構を装備しアンテナ指向方向調
整装置を構成した機構部の実施例に係わる自由度配置図
を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a degree-of-freedom layout according to an embodiment of a mechanical section that constitutes an antenna directivity adjusting device by equipping the conventional antenna directivity adjusting mechanism with two sets of rotary drive mechanisms.
【図17】 従来のアンテナ指向方向調整機構におい
て、2組の並進型駆動機構を装備しアンテナ指向方向調
整装置を構成した機構部の構成例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing an example of the configuration of a mechanical section that constitutes an antenna directivity adjusting device by equipping a conventional antenna directivity adjusting mechanism with two sets of translational drive mechanisms.
【図18】 従来のアンテナ指向方向調整機構におい
て、2組の並進型駆動機構を装備しアンテナ指向方向調
整装置を構成した機構部の実施例に係わる自由度配置図
を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a degree-of-freedom layout according to an embodiment of a mechanism section that is provided with two sets of translational driving mechanisms and constitutes an antenna pointing direction adjusting device in the conventional antenna pointing direction adjusting mechanism.
1 衛星構体、2 アンテナリフレクタ、3 ヒンジ、
4 フィード、5 2組の回転型駆動機構を組み合せた
アンテナ指向方向調整装置、6 アンテナインターフェ
イスパネル、7 衛星インターフェイスパネル、8 2
組の並進型駆動機構を組み合せたアンテナ指向方向調整
装置、9 ヨー軸回転型駆動機構、10ロール軸回転型
駆動機構、11 ヨーク、12 アクチュエータ、13
リードブッシュ、14 アッパーサポート、15 ロ
ーアサポート、16 ローアサポートレグ、17 アッ
パーサポートレグ、18 サポートレグ、19 サポー
ト、20 マウント、21 回転型駆動機構a、22
ヨーヒンジ、23 回転型駆動機構b、24 ロールヒ
ンジ、25 アーム、26 並進型駆動機構a、27
プレート、28 ジョイント、29 アンテナ展開構
造、30 出力軸インターフェイス、ア 角度づれ、イ
指向誤差、ウ ヨー軸対応回転軸、エ ロール軸対応
回転軸、オ アッパーサポート14上下移動方向、カ
アッパーサポート14回転支持方向、キ アッパーサポ
ートレグ17回転支持方向、ク アクチュエータ12回
転支持方向、ケ ロアーサポートレグ16回転支持方
向、コマウント20回転支持方向、サ サポートレグ1
9回転支持方向、シ リードブッシュ回転方向、ス ヨ
ー軸回り回転方向、セ ピッチ軸回り回転方向、ソ ロ
ール軸回り回転方向、タ 回転駆動機構b23回転方
向、チ アンテナ2ストラッジ端回転方向、ツ アーム
25摺動方向、テ ロールヒンジ回転方向、ト 並進型
駆動機構a22駆動方向、ナ リードブッシュ13回転
方向、ニ ジョイント28回転方向、E 地球、S 地
上局。1 satellite structure, 2 antenna reflectors, 3 hinges,
4 feed, antenna directivity adjusting device combining 5 sets of rotary drive mechanism, 6 antenna interface panel, 7 satellite interface panel, 8 2
Antenna directivity adjusting device combining a set of translational drive mechanisms, 9 yaw axis rotary drive mechanism, 10 roll axis rotary drive mechanism, 11 yoke, 12 actuator, 13
Lead bush, 14 upper support, 15 lower support, 16 lower support leg, 17 upper support leg, 18 support leg, 19 support, 20 mount, 21 rotary drive mechanism a, 22
Yaw hinge, 23 Rotational drive mechanism b, 24 Roll hinge, 25 Arm, 26 Translational drive mechanism a, 27
Plate, 28 joints, 29 antenna deployment structure, 30 output axis interface, angle deviation, a-directional error, rotation axis corresponding to yaw axis, rotation axis corresponding to roll axis, upper support 14 vertical movement direction, cover
Upper support 14 rotation support direction, upper support leg 17 rotation support direction, actuator 12 rotation support direction, lower support leg 16 rotation support direction, co-mount 20 rotation support direction, support leg 1
9 rotation support direction, cylinder bush rotation direction, sway axis rotation direction, pitch axis rotation direction, roll axis rotation direction, rotation rotation mechanism b23 rotation direction, antenna 2 strage end rotation direction, two arms 25 sliding direction, terro hinge rotation direction, g translational drive mechanism a22 drive direction, knurled bush 13 rotation direction, two joint 28 rotation direction, E earth, S ground station.
Claims (4)
を実施する際にアンテナより放射される通信ビームの指
向方向を軌道上で微調整するための装置において、上記
アンテナと空間航行体を繋ぐ構造材に空間航行体のロー
ル軸及びヨー軸に回転可能な2組の回転型駆動機構を装
備し、アンテナの展開を実施するとともにアンテナのビ
ーム指向方向調整を可能にしたことを特徴とするアンテ
ナ指向方向調整装置。1. A device provided in an antenna of a space navigation body for finely adjusting the pointing direction of a communication beam emitted from the antenna on orbit when performing communication, wherein the antenna and the space navigation body are connected. An antenna characterized in that the structural material is equipped with two sets of rotary drive mechanisms that can rotate on the roll axis and the yaw axis of the space navigation body, and the antenna can be deployed and the beam pointing direction of the antenna can be adjusted. Directional adjustment device.
を実施する際にアンテナより放射される通信ビームの指
向方向を軌道上で微調整するための装置において、上記
アンテナと空間航行体を繋ぐ構造材に空間航行体のロー
ル軸及びヨー軸に回転可能な回転型駆動機構と並進型駆
動機構を組み合わせたことを特徴とするアンテナ指向方
向調整装置。2. An apparatus provided in an antenna of a space navigation body for finely adjusting the pointing direction of a communication beam radiated from the antenna on orbit when performing communication, wherein the antenna and the space navigation body are connected. An antenna pointing direction adjusting device, characterized in that a structural type is combined with a rotary type drive mechanism and a translational type drive mechanism capable of rotating about a roll axis and a yaw axis of a spacecraft.
を実施する際にアンテナより放射される通信ビームの指
向方向を軌道上で微調整するための装置において、上記
アンテナと空間航行体を繋ぐ構造材にアンテナ展開ヒン
ジを有し、その先の位置するアンテナリフレクタ背面と
アンテナリフレクタ展開構造との間に、空間航行体のロ
ール軸及びヨー軸に回転可能な2組の回転型駆動機構を
装置しアンテナのビーム指向方向調整を可能にしたこと
を特徴とするアンテナ指向方向調整装置。3. A device provided in an antenna of a space navigation body for finely adjusting the pointing direction of a communication beam radiated from the antenna on orbit when performing communication, wherein the antenna and the space navigation body are connected. The structure has an antenna deployment hinge, and two sets of rotary drive mechanisms rotatable about the roll axis and the yaw axis of the space navigation body are provided between the antenna reflector rear surface and the antenna reflector deployment structure located ahead of the hinge. The antenna pointing direction adjusting device is characterized in that the beam pointing direction of the antenna can be adjusted.
を実施する際にアンテナより放射される通信ビームの指
向方向を軌道上で微調整するための装置において、上記
アンテナと空間航行体を繋ぐ構造材にアンテナ展開ヒン
ジを有し、その先の位置するアンテナリフレクタ背面と
アンテナリフレクタ展開構造との間に、空間航行体のロ
ール軸及びヨー軸に回転可能な2組の並進型駆動機構を
装置しアンテナのビーム指向方向調整を可能にしたこと
を特徴とするアンテナ指向方向調整装置。4. A device provided in an antenna of a space navigation body for finely adjusting the pointing direction of a communication beam radiated from the antenna when performing communication on orbit, wherein the antenna and the space navigation body are connected. The structure has an antenna deployment hinge, and two sets of translational drive mechanisms rotatable about the roll axis and the yaw axis of the space navigation body are provided between the antenna reflector rear surface and the antenna reflector deployment structure located ahead of the hinge. The antenna pointing direction adjusting device is characterized in that the beam pointing direction of the antenna can be adjusted.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7089107A JPH08288732A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Device for adjusting pointing direction of antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7089107A JPH08288732A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Device for adjusting pointing direction of antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08288732A true JPH08288732A (en) | 1996-11-01 |
Family
ID=13961677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7089107A Pending JPH08288732A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Device for adjusting pointing direction of antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08288732A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0823750A1 (en) * | 1996-08-06 | 1998-02-11 | Space Systems/Loral, Inc. | Synchronous rotation dual-axis mechanical hinge assembly |
US8730324B1 (en) | 2010-12-15 | 2014-05-20 | Skybox Imaging, Inc. | Integrated antenna system for imaging microsatellites |
CN107145650A (en) * | 2017-04-24 | 2017-09-08 | 西安电子科技大学 | Umbrella antenna Design of Structural parameters method based on optimal parameter of coincideing |
CN113911394A (en) * | 2021-09-30 | 2022-01-11 | 北京空间飞行器总体设计部 | Light-weight large-bearing extraterrestrial planet detection pointing mechanism |
EP4033677A1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-07-27 | Tesat Spacecom GmbH & Co. KG | Pivoting mechanism for communication units |
-
1995
- 1995-04-14 JP JP7089107A patent/JPH08288732A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8786703B1 (en) | 2010-12-15 | 2014-07-22 | Skybox Imaging, Inc. | Integrated antenna system for imaging microsatellites |
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US12126379B2 (en) | 2021-01-22 | 2024-10-22 | Tesat-Spacecom Gmbh & Co. Kg | Swivelling mechanism for communication units |
CN113911394A (en) * | 2021-09-30 | 2022-01-11 | 北京空间飞行器总体设计部 | Light-weight large-bearing extraterrestrial planet detection pointing mechanism |
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