JP2020528720A - 特に地球の全地表面上のインターネット、ペイロードおよびそれを実装することを可能にする航空機を提供するネットワークを作成する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、全地球表面上の、インターネットおよび／またはテレビジョンタイプのデータ信号の提供のためのネットワークを作成する方法に関し、デジタル無線リンクによって少なくとも１つの航空機（３００）を、一方では地上局（２００）と、そして、他方では、少なくとも１人のユーザ（４００）によって固定するかまたは担持される少なくとも１つの送受信手段とリンクし、送受信手段は、全地球上に少なくとも１つのタイプの信号の提供のための送受信リレーとして役立つような方法で、全地球表面上に１０キロメートルの以下の高度で展開して、航空機（３００）のエネルギーによって電力を供給される１つ以上のペイロードを備えている。本方法は、ペイロードによって送信される信号（放射線）の電力が航空機（３００）の高度の関数として変化するように調整されて、従って、地上での０％から航続飛行での１００％まで変化することができるという点で、注目に値する。本発明は、本方法が実施されるのを可能とするペイロードおよび航空機にも関する。【選択図】 図１

Description

本発明は、インターネットタイプのネットワーク実装の領域、特に最善の条件で全地表面にわたってこのサービスを提供することを可能にするカスタマイズに関する。

フランスにおいて、テレビ放送される信号は、（例えば、ビデオ信号、音声信号およびテレテキストのようなデータのために）テレビ放送されるサービスのための伝送方式を定めるＤＶＢ（デジタルビデオ放送）標準の下で、デジタル的に放送される。この標準は、放送方法ごとにカスタマイズされて、指定される。

デジタルデータ信号を使用して無線通信を通してインターネットを全地表面に提供するいくつかのデジタル無線リンクソリューションがある。

例えば、地表面に対してインターネットを提供するための、そして、デジタルデータの空中−地上／地上−空中伝送のための、人工衛星のコンステレーションおよびコンステレーションのプログラムが存在する。

これらの衛星が典型的に備えているのは、以下のものである：
− 衛星に対する電力供給、推進力および高度維持の機能を確実にするプラットフォーム。
− 以下の要素から構成されたつ１つ以上のリピータを含むペイロード：
・ １つ以上の、地上局から生じる地上−空中データの受信アンテナ
・ 地上から受信した信号のための１つ以上の増幅および偏波モジュール
・ 地上に対する増幅信号のための１つ以上の空中−地上送信アンテナ。

しかしながら、これらの人工衛星には、後述するいくつかの短所がある。

人工衛星は地球周辺の宇宙空間に多くの破片（現在２０，０００個以上の破片）を発生させ、１９５７年以降に打ち上げられた５，０００個の衛星のうち、わずか１，４００個しか２０１６年において作動中ではなく、残っているものは作動しておらず宇宙に散らばっている。

それらはまた、電源も限られている。事実、現在、最大の衛星の最大電力は、２２キロワットである。

それらは、単一機能に専用のものである。

それらの製作および発射経費は、非常に高額である。

一旦それらが宇宙に発射されて、軌道において回転すると、それらを修理するかまたは故障部品を交換することはできない。

それらは、地球の周りを決まった高さおよび軌道で回転する。

ペイロードは、発射装置および発射経費の技術的な制約（現在、最大重量は、５トン未満のペイロードをあわせて８トンである）を考慮して重量が非常に制限されている。したがって、例えば、最大の衛星のためのリピータの現在の最大数は、７０未満である。

空中−地上データ転送フローは微弱である。

地上での信号損失を回避するために、そして、これらの衛星が地球周辺の１００キロメートル以上で回転するという事実を考慮すると、空中−地上送信アンテナの開口角は、非常に小さい（９０度未満である）。ペイロードおよび衛星プラットフォームの保護は、これらの衛星が展開する非常に過酷な環境を考慮して、貴金属の使用を必要とする。

成層圏（１４〜２０キロメートル）に飛行するヘリウム充填バルーンまたは操縦士のいないソーラプレーンを用いる空中−地上インターネット提供プロジェクトもあるが、これらのプロジェクトには、衛星コンステレーションが有する以下の例のような多くの欠点がある：
− より安いが、無視できないコスト、
− 専用機能、
− 制限されたカバレージエリア（地上の１００キロメートル未満）および超低送信強度（１キロワット未満）。

米国特許文書第６２８５８７８号は、低地球軌道（ＬＥＯ）通信衛星を置き換える（既存の）商用の航空機編隊の新しい使用法を記載している。この文書は、低コストで、ポイントツーポイントで、低消費電力マイクロ波の軽量かつ低コストの小型機器を使用し改造して作成されており、商用航空機に搭載されて存在する、無線ブロードバンド通信インフラストラクチャを説明する。各装備された航空機は、１つ以上の隣接した航空機または地上局への（それらの範囲内の）無線ブロードバンドリンクを有して、完全なルート全体に無線ブロードバンド通信ゲートウェイを提供する航空機搭載リピータの連続チェーンを構成する。無線ブロードバンド通信サービスは、商用航空機の飛行軌道の全体にわたって、フライト中のクライアントにならびに外部のクライアントにも提供される。

このようなシステムには、衛星ネットワークに代わりの通信ソリューションを提供するが、また、以下のことを含む欠点がある：
− それは、航空機高度に基づいて通信電力を調節しない
− それは、離陸から巡行高度までの間、また、下降中から着陸までの間も、通信を処理しない
− それは、乗客またはユーザの回りの電波の発生に関連した技術的問題を解決しない

この点を始めとして、探求者らは、インターネットおよび／もしくはテレビジョン用の無線データ通信ネットワークの作成を専門とする人工衛星または追加的な航空機の配備に対する代替策を提供することに目標を定めた研究を行った。

研究は、全地表面にわたるインターネットおよび／またはテレビジョンタイプのデジタルデータ信号の提供のためのネットワーク作成プロセスの設計および作成に達したが、
このプロセスでは、地表面で受信するのは、
インターネットおよび／またはテレビジョンタイプのデジタルデータ信号の送信および受信のための少なくとも１つの地上局である。

前述のプロセスは、無線リンクを介して、少なくとも１つの航空機を、一方ではインターネットおよび／またはテレビジョンタイプのデータ信号の送受信のための地上局と、そして、他方では個別または集団で、少なくとも１つのユーザによって固定するかまたは運ばれるインターネットおよび／またはテレビジョンタイプの信号のための少なくとも１つの送受信方法と、リンクする。

前述の航空機は、地表面上の１０キロメートル以下の高度へ移動し、そして、地表面上に少なくとも１つのタイプの信号の提供のための送受信リレーを使用するような方法で、（従来技術の記述において定義したように）１つ以上のペイロードを備えている。

本発明によれば、ペイロードによって送信される信号（放射線）の電力が航空機の高度に従って変化するように調整されて、地上での０％から航続中の１００％まで変化することができるという点で、本プロセスは優れている。

航空機は、航続が高度１０キロメートルを超えない飛行機、ドローン、気球などであることができる。

この特性は、特に以下の点で有益である：
− プロセスは航空機高度に基づいて通信電力を変える
− それは、離陸の間から巡行高度まで、また、下降中から着陸まで、通信を処理する
− それは、乗客またはユーザの回りの電波の発生に関連した技術的問題を解決する。

本発明は、航空機のコンステレーションから成り立つネットワークを得ることを可能にし、各々が送受信地上局と通信する送受信モジュールを表す。

それは、現在のネットワークで定められていないいくつかの新しい技術的な問題点を解決する。

事実、このようなプロセスは、航空機の飛行高度が固定されず、この高度が同じ飛行機について０キロメートル（地上）と１０キロメートル（航続中）の間で変化することを考慮し、高度に基づいて電力送信の調整を提供することによって、地上の信号送受信に関して不都合がない。

高度は、常に航空機上で測定され、したがって、この高度に基づいて出力変動につながるプロセスを実施するためにすでに利用できるデータとして作用する。

この調整は、航空機の非常に低い（１０キロメートル未満の）飛行高度を考慮して、ペイロードアンテナの大きい送信電力を考慮して、地上から受ける、そして航空機上のペイロードから生じている放射線から、動物および人間を保護するのを助ける。

好適である、ただし非限定的な用途に基づいて、本発明は、これまでは衛星によって運ばれているペイロードの機能同等物を乗用輸送機に運ばせることを含む。これらの航空機はベイを、したがってこのような追加のペイロードを輸送するために必要な電力を有し、前述の航空機は５００キログラムを超える乗客および／または貨物を輸送し、前述の航空機は少なくとも１人の人を輸送する。ペイロード（複数可）は、航空機のエネルギーによって電力を供給される。それは即ち、例えば、ペイロード（複数可）が電力を使用するときに、それらが、航空機の電力によって電力を供給されるか、またはそれらが、それらのエンジンまたはアクチュエータ用に航空機と同じ燃料を使用するということである。

通信ネットワークを提供する旅客機の動作には、複数の利点がある。

毎日何十万もの飛行を行う何万もの一般人乗用輸送機が現在あって、ゼロから１０キロメートルの高度の間に位置する空間のほとんど全地表面をカバーする。

人工衛星に技術的な適応（変更）を装備する上記で定めたようなタイプのペイロードをすべてのこれらの航空機に備えることによって、本発明の目的は、乗用輸送および、人工衛星に関して最少のコスト（百倍から千倍のコスト低減）で全地表面にわたる空中−地上／地上−空中インターネット接続の供給の両方を提供する、航空機のコンステレーションを構築することである。このようなネットワークは、既存のネットワークを置換えるかまたはそれに追加することができる。

したがって、本発明は、技術的な適応（変更）に基づいて、現在および将来の乗用輸送機を用いて、そして、人工衛星で使われるタイプのペイロードをこれらの航空機に備えることによって、全地表面にわたるインターネット接続を提供することを可能にする。

勿論、現在、地上局または衛星から信号を受信することによってインターネットを乗客（最高５００人の乗客）に提供する能力がある乗用輸送機が存在する。しかしながら、この種の航空機は、本発明が提案するような、地上でインターネットを提供する能力がない。

航空機は、それらのナビゲーションにとって不可欠な方法（衝突防止、警報、維持）も備えている。これらは、地上−空中信号を受信する方法、空中−地上信号の送信の方法および空中−空中信号の方法である。これらのナビゲーション方法は、インターネット（空中−地上）を地表面に提供するように適応されておらずまたそのように意図されていない。しかしながら、これらの方法は、ネットワークを形成する送受信のための地上局による航空機のトラッキングを可能にする。

本発明は、現在および将来の民間航空機の運用に収益性の新しいソースを提供することによって新規な経済的方法を計画することを可能にする。

乗用および／または貨物輸送のためのものである航空機を運用するによって、本発明は、衛星の破片および運用寿命の終了後の衛星による、空中および宇宙の交通渋滞ならびに汚染を回避する。

１００から１，０００を超える要因に基づいて、本発明は、製造原価、衛星のペイロードならびにデジタルデータのための空中−地上および地上−空中伝送システムの運用の削減を可能にする。例えば、貴金属を使用してデジタルデータのための空中−地上伝送装置のペイロードを保護することは、もはや必要でない。

したがって、本発明は、全世界の人々に最も安いコストでインターネットアクセスを促進する。

ペイロードの機能同等物は、航空機からの電力またはその燃料を直接使用する。これのために衛星の場合のようなプラットフォームを有することは必要でない。したがって、航空機ペイロードは、５００キロワットを超えて提供することができる。

加えて、航空機運用によって、一旦航空機が着陸すれば、ペイロードを修理して故障部品を交換するという可能性を提供する。航空機は、いくつかの送受信アンテナを備えて５０〜１００トンを達成することができるペイロードを運搬することができる。さらに、リピータの数は制限がかなり少なく、各航空機について数千まで増やすことができる。

したがって、空中−地上／地上−空中デジタルデータ伝送フローが増加する。この増加は、ペイロードを運搬する航空機が、衛星軌道（１００キロメートル以上）と比較されるべき１０キロメートルを超えて行くことはないという事実にも起因する。アンテナの開口角は、１８０度まで上がるように増加させることができる。

加えて、以前の科学が提供したものとは対照的に、伝送は、機能的であり、離陸後の上昇および着陸段階の前の降下の中でカスタマイズさえされる。

本発明は、デバイス、すなわちこのようなプロセスを実施することを可能にするペイロードにも関する。

本発明の別の特に好都合な特徴によれば、前述のペイロードは、地表面に対するデジタルデータ信号のための１つ以上の送信アンテナを含む。

本発明の別の特に有益な特徴は、１８０度に達する巨大な開口角を有するアンテナであり、それが７００，０００平方キロメートルに達することができる地上面に対する非常に大規模な伝送をカバーすることを可能にする。

本発明のもう１つの有益な特徴は、アンテナが備えている開口角変更法によって、開口角は高度に基づいて可変的であるということである。

重要な利点を提供している本発明の別の追加の特徴は、航空機および／またはペイロードにおいて設けられている高度測定センサにリンクされる、開口角のための変化方法である。

本発明の別の重要な好都合な特徴は、高度が減少するときに、アンテナが航空機の高度にかかわりなく同じ放射地上面を有することを可能にするように、開口角変化が上方向に起こるということである。

本発明の別の特に有益な特徴によれば、最大開口角は、１８０度である。

本発明の別の特に有益な特徴によれば、開口角の最大値は、９０〜１８０度である。

本発明の別の重要な好都合な特徴は、アンテナによってカバーされる地上面の各位置が航空機の高度にかかわりなく同じ放射電力を受信するような方法で、そしていったん航空機が着陸するとアンテナからの放射のスイッチを切るようにして、アンテナが、最大の供給電力（最大高度での電力）の０パーセント（地上）から１００パーセント（最大高度）までのアンテナに対する全般的電力供給用の電力装置を備えるということである。

本発明の別の特に有益な特徴によれば、アンテナはいくつかの同心のセルを備え、そのそれぞれが、中央セルに対する各セルの位置に基づいて各セルの電力供給をカスタマイズすることを可能にする個々の電力装置を備えており、それにより、各セルの個々の電力供給値が、カバーされた地表面のデジタル信号受信ポイントの位置にかかわりなく同じ放射電力を地上で受信させるように中央セルから周辺セルに向けて増加する。

したがって、本発明は、それを構成する種々の航空機の高度変化にもかかわらず効率的な通信ネットワークを提供することを可能にする。

本発明の別の特徴は、ペイロードに対する最大の電力供給が５００キロワットに到達するということである。

本発明のもう１つの特徴は、ペイロードに対する最大の電力供給が２〜５００キロワットであるということである。

本発明のもう１つの特徴は、ペイロードに対する最大の電力供給が２３〜５００キロワットであるということである。

本発明のもう１つの特徴は、ペイロードに対する最大の電力供給が３０〜５００キロワットであるということである。

本発明は、前述のプロセスを実施することを可能にする乗用および／または貨物輸送航空機にも関する。

この航空機が注目に値するのは、それが５００キログラムを超える乗客および／または貨物を輸送し、信号の送受信のためのものである航空機の電源によって電力を供給される少なくとも１つのペイロードおよび航空機のナビゲーションのために必要とされるもの以外のいくつかの追加アンテナを備えており、以下の技術の少なくとも１つに従って実装されるという点である：
− 航空機の胴体および／または翼および／または垂直フィンに塗布されるかまたは印刷されるアンテナ、
− 航空機の胴体および／または翼および／または垂直フィンの全部または一部をカバーする「パッチ」タイプ平面アンテナ。

ペイロードによって送信される強い放射線から、乗客およびチームメンバを保護するために、特に有益な特徴のため、信号によって送信される電磁放射を吸収する少なくとも１つのペンキの塗装が、航空機の外部表面に適用される。これらの吸収特徴を有する塗料が市場に存在するが、それらを使用して、送信源を輸送している航空機の乗客を保護することは新規のものである。

特に好都合な特徴によれば、吸湿塗料のこの層は、適用される最初のものの１つである。

それは、外部層上のアンテナの使用を許可すると共に、保護の機能を確実にする。それは、他の航空機から送信される放射線から、航空機内部を保護する。

また、保護を助ける本発明の別の特に有益な特徴によれば、電磁放射を吸収する、音響および熱絶縁材は、航空機の内表面に塗布される。これらの吸収特徴を有する塗料が市場に存在するが、それらを使用して、送信源を輸送している航空機の乗客を保護することは新規のものである。

本発明の別の特に好都合な特徴によれば、航空機の内部ケーシングパネルは、電磁放射を吸収する材料でできている。

本発明の別の特に好都合な特徴によれば、窓は、電磁放射を吸収する材料でできている。

本発明の別の特に好都合な特徴によれば、前述の航空機は２〜１，０００人の乗客を輸送する。

本発明の別の特に好都合な特徴によれば、前述の航空機は５０〜１，０００人の乗客を輸送する。

電磁放射の吸収はまた、航空機機器に対する干渉を防止する。そのため、航空機が飛行機であるときに、この機能で使われる本発明の別の特に有益な特徴は、航空機によって運搬されるペイロードの送信周波数が異なる、すなわち、それらはナビゲーション機器のそれと同じではないない、ということである。

プロセスが無線デジタルリンクを通していくつかの航空機を相互接続する本発明の別の特に好都合な特徴によれば、プロセスは、それらをデジタル無線リンクとリンクし、信号送受信地上局をそれが通信する複数の航空機のうちから最も高いところの航空機とリンクすることによって、それらを通信させることにある。この特徴は、最も広いカバレージを与える航空機を提供することによって、通信を合理的にする。それらはまた、ネットワークを実装する航空機を選択することによって、放射線からの保護にも関与する。

本発明の別の特に好都合な特徴によれば、プロセスは、信号送受信地上局が無線デジタルリンクを通して最も強い信号だけに接続するので、注目に値する。

これを行うため、地上局（複数可）のアンテナは、受信する信号の電力を測定することを可能にする手段を備えている。本発明に基づいて、アンテナは、最も高い電力値を有する信号に接続する。

本発明の別の特に有益な特徴に基づいて、プロセスは、いくつかの強い信号があるとき、デジタル信号の送受信のための地上局が無線リンクによってこれらの多重信号に接続するが、これらの信号から分離するための方法として測定方法を使用する、という理由で注目に値し、このことで以下を識別することが可能になる：
異なる偏波、
異なる周波数、
ソースを追跡するための方位角ターゲット。

本発明の別の特に好都合な特徴によれば、地上受信のための機器は、
− 動作中でかつ最も強い信号に接続したアンテナ
− 接続待機しているが、継続的に強い信号を捜しているアンテナ
という二重アンテナを備える。

最善の条件において利用できる信号から選択を可能にするという特徴によって、ランダムな航空機移動に関連した技術的問題に答えることができる。

本発明の別の特に有益な特徴によれば、データ信号は、もっぱらインターネットタイプである。

本発明の別の特に有益な特徴によれば、データ信号は、もっぱらテレビジョンタイプである。

本発明の別の特に有益な特徴によれば、データ信号は、データ通信タイプ信号を含む。

本発明の別の特に好都合な特徴によれば、インターネットおよび／またはテレビジョンタイプのデジタルデータ信号送受信地上局は、ワイヤによって、または、デジタル無線によって、１つ以上のインターネットまたはテレビジョン信号アクセスベンダーにリンクされる。

事実、空中の航空機移動（軌道）は衝突を回避するために単純に調整されるので、本発明のプロセスの実施の間、
− 地上で受信されて種々の航空機のペイロードによって送信される種々の放射線の、地上での部分的であるか完全な回復において、
− 航空機間の放射線の干渉において、
干渉の問題が存在する。

発明プロセスを実施する可能性があるデバイスを構成する他の要素は、限定するものではないが、以下のものである：
− １つ以上のインターネットアクセスベンダー、
− 航空機を有するインターネットアクセスベンダー（複数可）からの信号の送受信のための１つ以上の地上局であって、一方では１つ以上のインターネットアクセスベンダーに、そして、他方では地上−空中送信および空中−地上受信のための１つ以上のアンテナに接続されており、これに対して地上ベースが１つ以上の航空機トラッキング装置を備えており、そして送信または受信アンテナが、飛行中の航空機に接続しているアンテナの１つのグループおよび接続する新規な航空機をリスンして探索するアンテナの別のグループ、の２つのグループであってもよい、１つ以上の地上局、
− 一方では、１つ以上の地上局に、そして他方では、送受信手段を備えている地上のユーザに接続されており、これに対して航空機がそれらの間に接続されてカバレージエリアを拡張するかまたは完全に地表面をカバーすることができる、１つ以上の航空機、
− （本発明の別の特徴に従った）１つ以上の衛星であって、一方では衛星を有するインターネットアクセスベンダーの相互接続のための１つ以上の地上局に、そして他方では１つ以上の航空機と接続され、これに対して航空機は、送受信のための手段を備えた地面上のユーザに代わりに接続されている、１つ以上の衛星、
− 航空機に対する地上−空中送信および航空機から生じている信号の空中−地上受信のための手段を備えている地上の複数のユーザ。

別の発明プロセスの特徴によれば、１つ以上の地上局は無線デジタルリンクを通して１つ以上の衛星に接続されて、これに対して、衛星がそれから無線デジタルリンクによって１つ以上の航空機に接続されて、これに対して航空機はそれから無線デジタルリンクによって送受信のための手段を備えた地上のユーザに接続している。

別の発明プロセスの特徴によれば、地上のユーザに装備を与える、航空機に対する信号の地上−空中送信および航空機から生じる信号の空中−地上受信のための方法は、信号の地上−空中送信および空中−地上受信のためのいくつかのアンテナを含み、１つ以上の航空機トラッキング装置を備えており、これに対して送信または受信アンテナは、飛行中の航空機に接続しているアンテナの１つのグループおよび接続する新規な航空機をリスンして探索するアンテナの別のグループ、という２つのグループであり得る。

本発明の別の特徴によれば、地上のユーザは、航空機に直接接続する代わりに、地上局に、および／またはそれらの間に接続され得る。

本発明の基本的概念が最も単純な形式で上述されており、他の詳細および特徴は、以下の記述を読むことにより、そして、添付の図面を吟味することにより、さらに明白となるが、これは、本発明に対応するプロセスに基づいて得られるいくつかのネットワーク作成方法の非限定的な例を挙げるものである。

図１は、インターネット通信ネットワークの本発明と整合した第１の作成方法を示す。 図２は、インターネットのネットワークの本発明と整合した第２の作成方法を示す。 図３は、インターネットのネットワークの本発明と整合した第３の作成方法を示す。 図４は、インターネットのネットワークの本発明と整合した第４の作成方法を示す。 図５は、インターネットのネットワークの本発明と整合した第５の作成方法を示す。 図６は、ある高度で配置されたアンテナの地上の放射電磁界を示す。 図７ａは、本発明と整合したそのコマンドモジュールを備えたペイロードを有するアンテナの作成方法の正面図の概要図である。 図７ｂは、図７ａのアンテナの断面図の概要図である。

図１の図面で例示したように、ネットワークＲ１は、１つ以上のインターネットアクセスベンダー１００を含む。この、またはこれらのインターネットアクセスベンダーは、インターネット信号の送受信の１つ以上の地上局２００で相互接続される。

これらの地上局２００は、乗客を輸送するための航空機コンステレーション３００（１つだけを例示）と通信し、このために航空機はインターネット信号送受信ペイロードを備えている。これらの航空機は、２人から６００人を超えるまでの乗客を輸送することができる。

地上局は、いくつかのインターネット信号送受信（地上−空中／空中−地上）アンテナを備えている。それらは、航空機トラッキング装置を備えている。これらの複数のアンテナは、
− 飛行中の航空機に接続しているアンテナの１つのグループ、
− 接続する新規な航空機をリスンして探索するアンテナの１つのグループ、
の２つのグループに分割される。

本発明と整合して、地上局および航空機ペイロードの送信電力は、それらの高度に基づいて調整される。航空機３００によって運搬される前述のペイロードは、受信信号の増幅および偏波のための方法を含む。

地上局２００に加えて、自身で送受信手段を備えた地上のユーザ４００は、前述の航空機３００と通信して、したがってインターネットサービスを有する。

上述の通り、航空機３００は、その乗客および機器を放射線から保護することを可能にするすべての機器を有し、以下のものを備えている：
− 航空機の外表面に適用される、受信信号から生じる電磁放射のための吸湿塗料の少なくとも１枚の層
− 航空機の内表面に印加される電磁放射を吸収する、音響および熱絶縁材
− 電磁放射を吸収する材料でできている航空機の内部ケーシングパネル
− 電磁放射を吸収する材料でできている窓。

図２の図面で例示されるネットワークＲ２のための作成方法は、航空機３００および３００’が互いに接続してカバレージエリアを拡張して、したがって完全に地表面をカバーすることの可能性を示す。

図３の図面で例示されるネットワークＲ３のための作成方法は、ユーザ４００および４００’が、共に航空機３００を用いて通信して、単一の地上局２００を用いることによって利用可能なアクセス１００を有するベンダーを通してインターネットを提供する地上局２００および２００’に前もって接続することができるということを示す。

図４の図面で例示されるネットワークＲ４のための作成方法は、ユーザ４００’が地上局２００’に接続する前に互いに通信することができることを示す。

図５の図面で例示されるネットワークＲ５のための作成方法は、少なくとも１つの地上局２００と、そして、少なくとも１つの航空機３００と接続された少なくとも１つの衛星５００の存在を一体化したもので、航空機が、代わりに地上のユーザ４００に接続されている。

図６の図面で例示したように、アンテナ６００は大きい開口角を有する。アンテナ６００によって送信される信号の放射電磁界は、地上に受信される放射線の電力における変化を示す２つの角度セクタに分けられる。角度アルファによって定義される直線として描画される第１の角度セクタ６１０は、地上で受信される放射線の電力が最も強いセクタに関する。不連続線で描画されて角度ベータによって定義される、第１のセクタより大きい第２の角度セクタ６２０は、地上で受けた放射線の電力がより強くなくかつ使用がより難しい周辺セクタの部分である角度アルファを超えるものに関する。したがって、地上で受信される放射線の電力は、分布の角度セクタの中心から移動して離れると、段階的に減少することが知られている。

この放射線によって関係する表面は、アンテナが地上から移動して離れるかまたは地上に接近するときに、段階的に増減することも理解される。

図７ａの図面で例示するように、地上に受信される非均一な放射電力のこの不都合を緩和するために、アンテナ６００は、特定のアーキテクチャを有し、コマンドモジュール７００と関係している。

このコマンドモジュール７００は、航空機が地上にあるときの０パーセントから航空機がその最大高度を達成したときの１００パーセントまで行くことができる電力装置７１０またはアンテナからの全般的電力供給７２０のためのアダプタを含む。これのために、電力装置７１０は、高度測定データ受信機７３０とリンクされる。

したがって、アンテナ６００によって放射される地上の表面のあらゆる位置は、航空機高度にかかわりなく、同じ放射電力を受信する。加えて、一旦航空機が着陸すると、アンテナ６００の放射線は停止させられる。

加えて、アンテナ６００はいくつかの同心のセル６３０からなり、そのそれぞれが中央セル６４０に関する各セルの位置に基づいて各セルの電力供給をカスタマイズすることを可能にする個々の電力装置７１１を備えており、それによって、各セルの個々の電力供給の値は、放射された地上面のデジタル信号受信ポイントの位置にかかわりなく地上で同じ送信電力が受信されるように中央セルから周辺セルへ向かって増加する。

したがって、本発明のアンテナを用いることによって、受信される放射線の電力は、それが中央分配領域６１０にあるか、または、より周辺の領域６２０にあるかどうかにかかわりなく、ほとんど同一である。

上記で説明されて示されたプロセスおよび得られたネットワーク、ペイロードならびに航空機が、制限というよりもっと発見的なものであったと理解される。もちろん、種々の配置、修正および改善は、本発明の範囲から外れる必要無しに、上記の実施例に対して行うことができる。

Claims (29)

1. 全地表面にわたるインターネットおよび／またはテレビジョンタイプのデジタルデータ信号の提供のためのネットワーク作成プロセスであって、
   前記地表面で受けるのは、
   インターネットおよび／またはテレビジョンタイプのデジタルデータ信号の送受信のための少なくとも１つの地上局（２００）であり、
   前記プロセスは、無線リンクを介して、少なくとも１つの航空機（３００）を、一方ではインターネットおよび／またはテレビジョンタイプのデジタルデータ信号の送受信のための前記地上局（２００）と、そして、個別または集団で、少なくとも１つのユーザ（４００）によって固定するかまたは運ばれるインターネットおよび／またはテレビジョンタイプのデータ信号のための少なくとも１つの送受信方法と、リンクし、
   前記航空機は前記地表面上の１０キロメートル以下の高度へ移動し、
   前記地表面上の少なくとも１種類の信号の前記提供のための送受信リレーを使用するような方法で１つ以上のペイロードを備えており、
   前記ペイロードによって送信された信号（放射線）の電力が前記航空機（３００）の前記高度に従って変化するように調整されて、地上での０％から航続中の１００％まで変化することができることを特徴とする、
   ネットワーク作成プロセス。
2. 前記航空機が、前記航空機（３００）によって運搬されるペイロードの送信の周波数がナビゲーション機器のそれと同じでないことを特徴とする飛行機である、請求項１に記載のプロセス。
3. デジタル無線リンクを通していくつかの航空機を相互接続するタイプであって、それが前記航空機に、信号の送受信のための地上局（２００）とのデジタル無線リンクによって、前記航空機が通信する前記いくつかの航空機のうちから最も高いところにある航空機（３００）と通信させることを含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
4. 信号の送受信のための前記地上局（２００）が、デジタル無線リンクを介して最も強い信号に接続されないことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
5. いくつかの強い信号があるとき、デジタル信号の送受信のための前記地上局が無線リンクによってこれらの多重信号に接続するが、これらの信号から分離するための方法として測定方法を使用し、このことで、
   異なる偏波、
   異なる周波数、
   ソースを追跡するための方位角ターゲット
   を識別することが可能になることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
6. 信号の送受信のための前記地上局（２００）からの地上での受信のための機器が、
   − 動作中でかつ最も強い信号に接続したアンテナ、
   − 接続待機しているが、継続的に強い信号を捜しているアンテナ
   という二重アンテナで作られていることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
7. インターネットおよび／またはテレビジョンタイプのデジタルデータの送信および／または受信のための前記地上局（２００）が、ワイヤによって、またはデジタル無線によって、１つ以上のインターネットアクセス（１００）またはテレビジョン信号ベンダーにリンクされることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
8. １つ以上の地上局が無線デジタルリンクを通して１つ以上の衛星に接続されて、これに対して、衛星がそれから無線デジタルリンクによって１つ以上の航空機に接続されて、これに対して前記航空機はそれから無線デジタルリンクによって送受信のための手段を備えた地上のユーザに接続していることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
9. 地上の前記ユーザに装備を与える、航空機に対する信号の地上−空中送信および航空機から生じる信号の空中−地上受信のための方法が、信号の地上−空中送信および空中−地上受信のためのいくつかのアンテナを含み、１つ以上の航空機トラッキング装置を備えており、これに対して前記送信または受信アンテナは、飛行中の前記航空機に接続しているアンテナの１つのグループおよび接続する新規な航空機をリスンして探索するアンテナの別のグループ、という２つのグループであり得ることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
10. 請求項１に記載のプロセスを実施することを可能にするペイロードであって、それが前記地表面に対する１つ以上のデジタルデータ信号送信アンテナを含むことを特徴とする、ペイロード。
11. 前記アンテナが、それが７０万平方キロメートルに達し得る地上において放射線で非常に大きい表面をカバーすることを可能にする１８０度に達する大きな開口角を有することを特徴とする、請求項１０に記載のペイロード。
12. 前記開口角が、前記アンテナが備えている開口角変化のための方法により前記高度に基づいて変化可能であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載のペイロード。
13. 前記開口角変化方法が、前記航空機および／またはペイロードに設けられている高度測定センサにリンクされていることを特徴とする、請求項１２に記載のペイロード。
14. 前記開口角における前記変化は、前記高度が減少するときに上方向に起こり、それによって前記アンテナが、前記航空機がある前記高度にかかわりなく、地上で同じ放射された表面を有することを可能にすることを特徴とする、請求項１２に記載のペイロード。
15. 最大開口角が１８０度であることを特徴とする、請求項１０に記載のペイロード。
16. 前記開口角の最大値が９０度と１８０度の間であることを特徴とする、請求項１０に記載のペイロード。
17. 前記アンテナ（６００）が、前記アンテナによって放射される前記地上面の各位置が前記航空機の前記高度にかかわりなく同じ放射電力を受信するような方法で、そしていったん前記航空機が着陸すると前記アンテナからの前記放射のスイッチを切るようにして、最大の供給電力（最大高度での電力）の０パーセント（地上）から１００パーセント（最大高度）までの前記アンテナに対する全般的電力供給用の電力装置を備えることを特徴とする、請求項１０に記載のペイロード。
18. 前記アンテナ（６００）がいくつかの同心のセル（６３０）を備え、そのそれぞれが、中央セル（６４０）に対する各セル（６３０）の位置に基づいて各セルの前記電力供給をカスタマイズすることを可能にする個々の電力装置（７１１）を備えており、それにより、各セル（６３０）の前記個々の電力供給値が、前記カバーされた地上面のデジタル信号受信ポイントの位置にかかわりなく同じ放射電力を地上で受信させるように前記中央セル（６４０）から周辺セルに向けて増加することを特徴とする、請求項１０に記載のペイロード。
19. その最大の電力供給が５００キロワットであることを特徴とする、請求項１０に記載のペイロード。
20. 前記電力供給の最大値が２〜５００キロワットであることを特徴とする、請求項１０に記載のペイロード。
21. その最大の電力供給が２３〜５００キロワットであることを特徴とする、請求項１０に記載のペイロード。
22. 前記ペイロード電力供給の最大値が３０〜５００キロワットであることを特徴とする、請求項１０に記載のペイロード。
23. 請求項１に記載のネットワーク作成プロセスを実装することを可能にする乗用および／または貨物輸送航空機（３００）であって、
    前記航空機（３００）は、５００キログラムを超える乗客および／または貨物を輸送し、
    信号の前記送受信のためのものとしての前記航空機のエネルギーによって電力供給される少なくとも１つのペイロード、および、
    航空機（３００）のナビゲーションのために必要とされるもの以外であり、以下の技術、
    − 前記航空機の胴体および／または翼および／または垂直フィンに塗布されるかまたは印刷されるアンテナ、
    − 前記航空機（３００）の前記胴体および／または翼および／または垂直フィンの全部または一部をカバーする「パッチ」タイプ平面アンテナ
    の少なくとも１つに従って実装される、いくつかの追加アンテナ
    を備えることを特徴とする、乗用および／または貨物輸送航空機（３００）。
24. 信号から生じる電磁放射のための吸収塗料の少なくとも１つの層が前記航空機（３００）の外表面に塗布されることを特徴とする、請求項２３に記載の航空機。
25. 電磁放射を吸収する、音響および熱絶縁材が前記航空機（３００）の内表面に塗布されることを特徴とする、請求項２３または２４に記載の航空機。
26. 前記航空機の内部ケーシングパネルが電磁放射を吸収する材料で作られていることを特徴とする、請求項２３〜２５の１項に記載の航空機。
27. 前記航空機の窓が電磁放射を吸収する材料で作られていることを特徴とする、請求項２３〜２６の１項に記載の航空機。
28. 前記航空機（３００）が２人から１，０００人までの乗客を輸送することを特徴とする、請求項２３〜２７の１項に記載の航空機。
29. 前記航空機（３００）が５０人から１，０００人までの乗客を輸送することを特徴とする、請求項２３〜２８の１項に記載の航空機。