JP7349945B2 - 観測システム、通信衛星および地上設備 - Google Patents
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Description
本開示は、宇宙物体の観測に関するものである。
デブリの増加に伴い宇宙物体の衝突リスクが増加している。
静止軌道の近傍を飛行する人工衛星が静止軌道の近傍を飛行する宇宙物体を観測することは、衝突回避等のリスク対策に資する。
静止軌道の近傍を飛行する人工衛星が静止軌道の近傍を飛行する宇宙物体を観測することは、衝突回避等のリスク対策に資する。
特許文献１は、太陽光が逆光になる空間でスペースデブリを観測するための方法を開示している。
観測衛星によって宇宙物体を観測することが可能である。
しかし、宇宙物体が観測されたときに観測データを観測衛星から地上設備へ直接に伝送できるとは限らない。
そのため、観測データを即時に地上設備に伝送できず、リスク対策が遅れる、という可能性がある。
しかし、宇宙物体が観測されたときに観測データを観測衛星から地上設備へ直接に伝送できるとは限らない。
そのため、観測データを即時に地上設備に伝送できず、リスク対策が遅れる、という可能性がある。
本開示は、観測データを即時に地上設備に伝送できるようにすることを目的とする。
本開示の観測システムは、
静止軌道に沿って飛翔して宇宙物体を観測して観測によって得られる観測データを送信するための観測衛星と、
前記観測衛星に対する制御コマンドを送信するための地上設備と、
前記地上設備の上空において静止軌道を飛翔し、前記観測衛星から前記観測データを受信して前記観測データを前記地上設備へ送信し、前記地上設備から前記制御コマンドを受信して前記制御コマンドを前記観測衛星へ送信するための通信衛星と、を備える。
静止軌道に沿って飛翔して宇宙物体を観測して観測によって得られる観測データを送信するための観測衛星と、
前記観測衛星に対する制御コマンドを送信するための地上設備と、
前記地上設備の上空において静止軌道を飛翔し、前記観測衛星から前記観測データを受信して前記観測データを前記地上設備へ送信し、前記地上設備から前記制御コマンドを受信して前記制御コマンドを前記観測衛星へ送信するための通信衛星と、を備える。
本開示によれば、観測データを通信衛星経由で即時に地上設備に伝送することが可能となる。
実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。
実施の形態１．
観測システム１００について、図１から図９に基づいて説明する。
実施の形態１において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００について、図１から図９に基づいて説明する。
実施の形態１において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、観測システム１００の構成を説明する。
観測システム１００は、宇宙物体１０９を観測するためのシステムである。
宇宙物体１０９は、観測対象となる物体である。宇宙物体１０９具体例は、スペースデブリである。宇宙物体１０９は、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍を飛翔する。
「観測」は「監視」または「撮影」といった概念を含む。
図１に基づいて、観測システム１００の構成を説明する。
観測システム１００は、宇宙物体１０９を観測するためのシステムである。
宇宙物体１０９は、観測対象となる物体である。宇宙物体１０９具体例は、スペースデブリである。宇宙物体１０９は、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍を飛翔する。
「観測」は「監視」または「撮影」といった概念を含む。
観測システム１００は、観測衛星１１０と通信衛星１２０と地上設備１３０とを備える。
観測衛星１１０は、宇宙物体１０９を観測するための人工衛星である。
観測衛星１１０は、静止軌道１０３または静止軌道１０３と高度が異なる軌道（一点鎖線を参照）を飛翔して地球１０１を周回する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３に沿って飛翔して地球１０１を周回する。
観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度と異なる高度から宇宙物体１０９を観測する。
観測衛星１１０は、静止軌道１０３または静止軌道１０３と高度が異なる軌道（一点鎖線を参照）を飛翔して地球１０１を周回する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３に沿って飛翔して地球１０１を周回する。
観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度と異なる高度から宇宙物体１０９を観測する。
通信衛星１２０は、衛星通信用の静止衛星である。静止衛星は、地球１０１の自転周期と同じ周期で公転する人工衛星である。
通信衛星１２０は、地上設備１３０の上空に配置され、静止軌道１０３を飛翔して地球１０１を周回する。
通信衛星１２０は、観測衛星１１０から送信される観測データを受信し、観測データを地上設備１３０へ送信する。観測データは、観測によって得られるデータである。
通信衛星１２０は、地上設備１３０から送信される制御コマンドを受信し、制御コマンドを観測衛星１１０へ送信する。制御コマンドは、観測衛星１１０を制御するためのコマンドである。
通信衛星１２０は、地上設備１３０の上空に配置され、静止軌道１０３を飛翔して地球１０１を周回する。
通信衛星１２０は、観測衛星１１０から送信される観測データを受信し、観測データを地上設備１３０へ送信する。観測データは、観測によって得られるデータである。
通信衛星１２０は、地上設備１３０から送信される制御コマンドを受信し、制御コマンドを観測衛星１１０へ送信する。制御コマンドは、観測衛星１１０を制御するためのコマンドである。
地上設備１３０は、観測衛星１１０を利用して宇宙物体１０９を観測するための地上設備である。
地上設備１３０が設けられる地域を「対象地域」と称する。静止軌道１０３の周囲に付加されている各時刻は、対象地域の標準時である。対象地域の具体例は日本である。
地上設備１３０が設けられる地域を「対象地域」と称する。静止軌道１０３の周囲に付加されている各時刻は、対象地域の標準時である。対象地域の具体例は日本である。
図２に基づいて、観測衛星１１０の構成を説明する。
観測衛星１１０は、観測装置１１１と衛星制御装置１１２と通信装置１１３と推進装置１１４と姿勢制御装置１１５と電源装置１１６とを備える。
観測衛星１１０は、観測装置１１１と衛星制御装置１１２と通信装置１１３と推進装置１１４と姿勢制御装置１１５と電源装置１１６とを備える。
観測装置１１１は、宇宙物体１０９を観測するための装置である。具体的には、観測装置２０１は可視光学センサである。
観測装置１１１は、宇宙物体１０９を観測して観測データを生成する。観測データは、宇宙物体１０９が映った画像を表すデータに相当する。
観測装置１１１は、宇宙物体１０９を観測して観測データを生成する。観測データは、宇宙物体１０９が映った画像を表すデータに相当する。
衛星制御装置１１２は、観測衛星１１０の各装置を制御するためのコンピュータである。
衛星制御装置１１２は、既定の手順、または、地上設備１３０から送信される制御コマンドにしたがって、観測装置１１１と推進装置１１４と姿勢制御装置１１５とを制御する。
衛星制御装置１１２は、既定の手順、または、地上設備１３０から送信される制御コマンドにしたがって、観測装置１１１と推進装置１１４と姿勢制御装置１１５とを制御する。
通信装置１１３は、トランスミッタおよびレシーバである。
通信装置１１３は、観測データを送信する。また、通信装置１１３は、制御コマンドを受信する。
通信装置１１３は、観測データを送信する。また、通信装置１１３は、制御コマンドを受信する。
推進装置１１４は、観測衛星１１０に推進力を与える装置であり、観測衛星１１０の速度を変化させる。
具体的には、推進装置１１４は、化学推進機または電気推進機である。例えば、推進装置１１４は、２液式スラスタ、イオンエンジンまたはホールスラスタである。
具体的には、推進装置１１４は、化学推進機または電気推進機である。例えば、推進装置１１４は、２液式スラスタ、イオンエンジンまたはホールスラスタである。
姿勢制御装置１１５は、観測衛星１１０の姿勢要素を制御するための装置である。
姿勢制御装置１１５は、観測衛星１１０の姿勢要素を所望の方向に変化させる。もしくは、姿勢制御装置１１５は、観測衛星１１０の姿勢要素を所望の方向に維持する。
具体的には、観測衛星１１０の姿勢要素は、観測衛星１１０の姿勢、観測衛星１１０の角速度、および、観測装置１１１の視線方向（Ｌｉｎｅ Ｏｆ Ｓｉｇｈｔ）である。
姿勢制御装置１１５は、姿勢センサとアクチュエータとコントローラとを備える。姿勢センサは、ジャイロスコープ、地球センサ、太陽センサ、スター・トラッカ、スラスタまたは磁気センサ等である。アクチュエータは、姿勢制御スラスタ、モーメンタムホイール、リアクションホイールまたはコントロール・モーメント・ジャイロ等である。コントローラは、姿勢センサによって得られる計測データに基づいて、または、地上設備１３０からの制御コマンドにしたがって、制御プログラムを実行することによって、アクチュエータを制御する。
姿勢制御装置１１５は、観測衛星１１０の姿勢要素を所望の方向に変化させる。もしくは、姿勢制御装置１１５は、観測衛星１１０の姿勢要素を所望の方向に維持する。
具体的には、観測衛星１１０の姿勢要素は、観測衛星１１０の姿勢、観測衛星１１０の角速度、および、観測装置１１１の視線方向（Ｌｉｎｅ Ｏｆ Ｓｉｇｈｔ）である。
姿勢制御装置１１５は、姿勢センサとアクチュエータとコントローラとを備える。姿勢センサは、ジャイロスコープ、地球センサ、太陽センサ、スター・トラッカ、スラスタまたは磁気センサ等である。アクチュエータは、姿勢制御スラスタ、モーメンタムホイール、リアクションホイールまたはコントロール・モーメント・ジャイロ等である。コントローラは、姿勢センサによって得られる計測データに基づいて、または、地上設備１３０からの制御コマンドにしたがって、制御プログラムを実行することによって、アクチュエータを制御する。
電源装置１１６は、太陽電池、バッテリおよび電力制御装置などを備え、観測衛星１１０の各装置に電力を供給する。
衛星制御装置１１２について補足する。
衛星制御装置１１２は処理回路を備える。
処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
処理回路において、衛星制御装置１１２の一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、衛星制御装置１１２の残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。つまり、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。
専用のハードウェアは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略称である。
衛星制御装置１１２は処理回路を備える。
処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
処理回路において、衛星制御装置１１２の一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、衛星制御装置１１２の残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。つまり、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。
専用のハードウェアは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略称である。
観測衛星１１０のポインティング機能について補足する。
観測衛星１１０は、観測方向を宇宙物体１０９へ向けるためのポインティング機能を有する。
例えば、観測衛星１１０はリアクションホイールを備える。リアクションホイールは、観測衛星１１０の姿勢を制御するための装置である。リアクションホイールによって観測衛星１１０の姿勢が制御され、ボディポインティングが実現される。
例えば、観測装置１１１はポインティング機構を備える。ポインティング機構は、観測衛星１１０の視線方向を変えるための機構である。ポインティング機構には、例えば、駆動ミラー等が利用される。
観測衛星１１０は、観測方向を宇宙物体１０９へ向けるためのポインティング機能を有する。
例えば、観測衛星１１０はリアクションホイールを備える。リアクションホイールは、観測衛星１１０の姿勢を制御するための装置である。リアクションホイールによって観測衛星１１０の姿勢が制御され、ボディポインティングが実現される。
例えば、観測装置１１１はポインティング機構を備える。ポインティング機構は、観測衛星１１０の視線方向を変えるための機構である。ポインティング機構には、例えば、駆動ミラー等が利用される。
観測装置１１１の観測機能について補足する。
観測装置１１１は、分解能可変機能およびオートフォーカス機能を有する。
分解能可変機能は、観測時の分解能を変える機能である。
オートフォーカス機能は、宇宙物体１０９に焦点を合わせる機能である。
観測装置１１１は、分解能可変機能およびオートフォーカス機能を有する。
分解能可変機能は、観測時の分解能を変える機能である。
オートフォーカス機能は、宇宙物体１０９に焦点を合わせる機能である。
図３に基づいて、通信衛星１２０の構成を説明する。
通信衛星１２０は、通信装置１２１と推進装置１２２と電源装置１２３とを備える。
通信衛星１２０は、通信装置１２１と推進装置１２２と電源装置１２３とを備える。
通信装置１２１は、トランスミッタおよびレシーバである。
通信装置１２１は、観測衛星１１０から観測データを受信し、観測データを地上設備１３０へ送信する。
通信装置１２１は、地上設備１３０から制御コマンドを受信し、制御コマンドを観測衛星１１０へ送信する。
通信装置１２１は、観測衛星１１０から観測データを受信し、観測データを地上設備１３０へ送信する。
通信装置１２１は、地上設備１３０から制御コマンドを受信し、制御コマンドを観測衛星１１０へ送信する。
通信装置１２１は、第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗと無指向アンテナ１２１Ｎとを備える。
各アンテナによって通信することが可能な距離を「通信可能距離」と称する。
各アンテナによって通信することが可能な距離を「通信可能距離」と称する。
第１指向アンテナ１２１Ｅは、通信衛星１２０の進行方向を指向するアンテナである。つまり、第１指向アンテナ１２１Ｅは東側を指向する。
第１指向アンテナ１２１Ｅの通信可能距離は、無指向アンテナ１２１Ｎの通信可能距離より長い。
第１指向アンテナ１２１Ｅのようなアンテナは、固定型中距離通信アンテナともいう。
第１指向アンテナ１２１Ｅの通信可能距離は、無指向アンテナ１２１Ｎの通信可能距離より長い。
第１指向アンテナ１２１Ｅのようなアンテナは、固定型中距離通信アンテナともいう。
第２指向アンテナ１２１Ｗは、通信衛星１２０の進行方向と逆の方向を指向するアンテナである。つまり、第２指向アンテナ１２１Ｗは西側を指向する。
第２指向アンテナ１２１Ｗの通信可能距離は、無指向アンテナ１２１Ｎの通信可能距離より長い。
第２指向アンテナ１２１Ｗのようなアンテナは、固定型中距離通信アンテナともいう。
第２指向アンテナ１２１Ｗの通信可能距離は、無指向アンテナ１２１Ｎの通信可能距離より長い。
第２指向アンテナ１２１Ｗのようなアンテナは、固定型中距離通信アンテナともいう。
無指向アンテナ１２１Ｎは、指向性が無いアンテナである。
無指向アンテナ１２１Ｎの通信可能距離は、第１指向アンテナ１２１Ｅおよび第２指向アンテナ１２１Ｗの通信可能距離より短い。
無指向アンテナ１２１Ｎのようなアンテナは、短距離通信アンテナともいう。
無指向アンテナ１２１Ｎの通信可能距離は、第１指向アンテナ１２１Ｅおよび第２指向アンテナ１２１Ｗの通信可能距離より短い。
無指向アンテナ１２１Ｎのようなアンテナは、短距離通信アンテナともいう。
図４に基づいて、地上設備１３０の構成を説明する。
地上設備１３０は、通信装置１３１と衛星管制装置１３２とを備える。
地上設備１３０は、通信装置１３１と衛星管制装置１３２とを備える。
通信装置１３１は、トランスミッタおよびレシーバである。
通信装置１３１は、観測データを受信する。また、通信装置１３１は、制御コマンドを送信する。
通信装置１３１は、観測データを受信する。また、通信装置１３１は、制御コマンドを送信する。
衛星管制装置１３２は、観測衛星１１０を利用して宇宙物体１０９を観測するためのコンピュータである。
衛星管制装置１３２は、観測データを処理する。また、衛星管制装置１３２は、制御コマンドを生成する。
衛星管制装置１３２は、観測データを処理する。また、衛星管制装置１３２は、制御コマンドを生成する。
衛星管制装置１３２について補足する。
衛星管制装置１３２は処理回路を備える。
処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
処理回路において、衛星管制装置１３２の一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、衛星管制装置１３２の残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。つまり、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。
衛星管制装置１３２は処理回路を備える。
処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
処理回路において、衛星管制装置１３２の一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、衛星管制装置１３２の残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。つまり、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。
＊＊＊動作の説明＊＊＊
観測システム１００の動作の手順は観測方法に相当する。
図５から図８に基づいて、観測方法を説明する。
図５から図８において、黒い星は観測衛星１１０を表し、白い星は宇宙物体１０９を表す。
観測システム１００の動作の手順は観測方法に相当する。
図５から図８に基づいて、観測方法を説明する。
図５から図８において、黒い星は観測衛星１１０を表し、白い星は宇宙物体１０９を表す。
図５から図８において、各太線枠（１９１～１９４）は通信範囲を表している。
第１通信範囲１９１は、通信衛星１２０に備わる第１指向アンテナ１２１Ｅの通信範囲である。
第２通信範囲１９２は、通信衛星１２０に備わる第２指向アンテナ１２１Ｗの通信範囲である。
第３通信範囲１９３は、通信衛星１２０に備わる無指向アンテナ１２１Ｎの通信範囲である。
管制通信範囲１９４は、地上設備１３０に備わる通信装置１３１の通信範囲である。
第１通信範囲１９１は、通信衛星１２０に備わる第１指向アンテナ１２１Ｅの通信範囲である。
第２通信範囲１９２は、通信衛星１２０に備わる第２指向アンテナ１２１Ｗの通信範囲である。
第３通信範囲１９３は、通信衛星１２０に備わる無指向アンテナ１２１Ｎの通信範囲である。
管制通信範囲１９４は、地上設備１３０に備わる通信装置１３１の通信範囲である。
各時刻において、観測衛星１１０は、第１通信範囲１９１と第２通信範囲１９２と第３通信範囲１９３との少なくともいずれかに存在する。
観測衛星１１０は、宇宙物体１０９を観測し、観測データを送信する。通信衛星１２０は、観測衛星１１０から観測データを受信し、観測データを地上設備１３０へ送信する。地上設備１３０は、観測データを受信し、観測データを処理する。
地上設備１３０は、制御コマンドを生成し、制御コマンドを送信する。通信衛星１２０は、地上設備１３０から制御コマンドを受信し、制御コマンドを観測衛星１１０へ送信する。観測衛星１１０は、制御コマンドを受信し、制御コマンドにしたがって動作する。
観測衛星１１０は、宇宙物体１０９を観測し、観測データを送信する。通信衛星１２０は、観測衛星１１０から観測データを受信し、観測データを地上設備１３０へ送信する。地上設備１３０は、観測データを受信し、観測データを処理する。
地上設備１３０は、制御コマンドを生成し、制御コマンドを送信する。通信衛星１２０は、地上設備１３０から制御コマンドを受信し、制御コマンドを観測衛星１１０へ送信する。観測衛星１１０は、制御コマンドを受信し、制御コマンドにしたがって動作する。
図５から図８のそれぞれに基づいて説明を行う。
地上設備１３０が日本に設けられていると仮定する。
地上設備１３０および通信衛星１２０は東経１３５度に配置される。
太陽１０２の光を「太陽光」と称する。
地上設備１３０が日本に設けられていると仮定する。
地上設備１３０および通信衛星１２０は東経１３５度に配置される。
太陽１０２の光を「太陽光」と称する。
図５に基づいて、午前６時頃の観測について説明する。
午前６時より前において、宇宙物体１０９は、通信衛星１２０よりも西側に存在する。具体的には、宇宙物体１０９は、東経８０度から１３５度の範囲に存在する。観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも低い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも低い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９を追い抜きながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
午前６時より後において、宇宙物体１０９は、通信衛星１２０よりも東側に存在する。つまり、宇宙物体１０９は、東経１３５度よりも東側に存在する。観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも高い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも高い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９に追い抜かれながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
午前６時より前において、宇宙物体１０９は、通信衛星１２０よりも西側に存在する。具体的には、宇宙物体１０９は、東経８０度から１３５度の範囲に存在する。観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも低い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも低い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９を追い抜きながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
午前６時より後において、宇宙物体１０９は、通信衛星１２０よりも東側に存在する。つまり、宇宙物体１０９は、東経１３５度よりも東側に存在する。観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも高い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも高い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９に追い抜かれながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
図６に基づいて、午前１２頃つまり昼の１２時頃の観測について説明する。
観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも高い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも高い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９に追い抜かれながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも高い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも高い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９に追い抜かれながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
図７に基づいて、午後１８時頃の観測について説明する。
午後１８時より前において、宇宙物体１０９は、通信衛星１２０よりも西側に存在する。具体的には、宇宙物体１０９は、東経８０度から１３５度の範囲に存在する。観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも高い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも高い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９に追い抜かれながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
午後１８時より後において、宇宙物体１０９は、通信衛星１２０よりも東側に存在する。つまり、宇宙物体１０９は、東経１３５度よりも東側に存在する。観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも低い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも低い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９を追い抜きながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
午後１８時より前において、宇宙物体１０９は、通信衛星１２０よりも西側に存在する。具体的には、宇宙物体１０９は、東経８０度から１３５度の範囲に存在する。観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも高い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも高い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９に追い抜かれながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
午後１８時より後において、宇宙物体１０９は、通信衛星１２０よりも東側に存在する。つまり、宇宙物体１０９は、東経１３５度よりも東側に存在する。観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも低い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも低い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９を追い抜きながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
図８に基づいて、午前０時頃つまり夜の０時頃の観測について説明する。
観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも低い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも低い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９を追い抜きながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
観測衛星１１０は、宇宙物体１０９の高度よりも低い高度を飛翔する。つまり、観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも低い高度を飛翔する。そして、観測衛星１１０は、宇宙物体１０９を追い抜きながら宇宙物体１０９を観測する。このとき、太陽光が逆光にならずに太陽光が宇宙物体１０９に反射し、適切な条件で観測が行われる。
＊＊＊実施の形態１の特徴＊＊＊
観測衛星１１０は、静止軌道１０３の近傍を飛翔する宇宙物体１０９を観測する。静止軌道１０３の近傍の範囲は、東経１３５度を基準にしてプラス７０度からマイナス７０度までの範囲である。
通信衛星１２０は、静止軌道１０３を飛翔する。静止軌道１０３の範囲は、東経１３５度を基準にしてプラス５０度からマイナス５０度までの範囲である。
地上設備１３０は、観測衛星１１０に対する制御コマンドの送信と観測衛星１１０によって得られる観測データの受信を通信衛星１２０経由で実施する。
観測衛星１１０は、６時から１８時の間に静止軌道１０３の高度よりも高い高度から宇宙物体１０９を観測し、１８時から６時の間に静止軌道１０３の高度よりも低い高度から宇宙物体１０９を観測し、観測データを通信衛星１２０経由で地上設備１３０に伝送する。
観測衛星１１０は、静止軌道１０３の近傍を飛翔する宇宙物体１０９を観測する。静止軌道１０３の近傍の範囲は、東経１３５度を基準にしてプラス７０度からマイナス７０度までの範囲である。
通信衛星１２０は、静止軌道１０３を飛翔する。静止軌道１０３の範囲は、東経１３５度を基準にしてプラス５０度からマイナス５０度までの範囲である。
地上設備１３０は、観測衛星１１０に対する制御コマンドの送信と観測衛星１１０によって得られる観測データの受信を通信衛星１２０経由で実施する。
観測衛星１１０は、６時から１８時の間に静止軌道１０３の高度よりも高い高度から宇宙物体１０９を観測し、１８時から６時の間に静止軌道１０３の高度よりも低い高度から宇宙物体１０９を観測し、観測データを通信衛星１２０経由で地上設備１３０に伝送する。
＊＊＊実施の形態１の補足＊＊＊
図９に基づいて、観測衛星１１０の動作について補足する。通信衛星１２０および地上設備１３０については図示を省略する。
地球１０１のうち太陽光が当たる側を地球１０１の表側と称する。観測衛星１１０は、６時から１８時まで地球１０１の表側を飛翔する。
地球１０１のうち太陽光が当たらない側を地球１０１の裏側と称する。観測衛星１１０は、１８時から６時まで地球１０１の裏側を飛翔する。
図９に基づいて、観測衛星１１０の動作について補足する。通信衛星１２０および地上設備１３０については図示を省略する。
地球１０１のうち太陽光が当たる側を地球１０１の表側と称する。観測衛星１１０は、６時から１８時まで地球１０１の表側を飛翔する。
地球１０１のうち太陽光が当たらない側を地球１０１の裏側と称する。観測衛星１１０は、１８時から６時まで地球１０１の裏側を飛翔する。
（１）および（５）において、観測衛星１１０の推進装置１１４は、地球１０１の表側と地球１０１の裏側とのうちの一方の側を観測衛星１１０が周回し始めた後に、観測衛星１１０の飛翔速度を変化させる。これにより、観測衛星１１０の軌道高度が静止軌道１０３の高度から変化する。
（４）および（８）において、観測衛星１１０の推進装置１１４は、地球１０１の表側と地球１０１の裏側とのうちの他方の側を観測衛星１１０が周回し始める前に、観測衛星１１０の飛翔速度を変化させる。これにより、観測衛星２００の軌道高度が静止軌道１０３の高度へ戻る。
（４）および（８）において、観測衛星１１０の推進装置１１４は、地球１０１の表側と地球１０１の裏側とのうちの他方の側を観測衛星１１０が周回し始める前に、観測衛星１１０の飛翔速度を変化させる。これにより、観測衛星２００の軌道高度が静止軌道１０３の高度へ戻る。
（１）において、観測衛星１１０が地球１０１の表側を周回し始めた後に、推進装置１１４は、観測衛星１１０の飛翔速度を上げる。これにより、観測衛星１１０の軌道高度が静止軌道１０３の高度から上昇する。観測衛星１１０の軌道高度が静止軌道１０３の高度から上昇したことに伴い、観測衛星１１０の対地速度が落ちる。その結果、観測衛星１１０の対地速度が宇宙物体１０９の対地速度よりも遅くなる。
（２）において、観測装置１１１は、観測衛星１１０に追いついた宇宙物体１０９を観測する。
（３）において、観測装置１１１は、観測衛星１１０を追い抜いた位宇宙物体１０９を観測する。
（２）において、観測装置１１１は、観測衛星１１０に追いついた宇宙物体１０９を観測する。
（３）において、観測装置１１１は、観測衛星１１０を追い抜いた位宇宙物体１０９を観測する。
（４）において、観測衛星１１０が地球１０１の裏側を周回し始める前に、推進装置１１４は、観測衛星１１０の飛翔速度を落とす。これにより、観測衛星１１０の軌道高度が静止軌道１０３の高度まで降下する。
（５）において、観測衛星１１０が地球１０１の裏側を周回し始めた後に、推進装置１１４は、観測衛星１１０の飛翔速度を落とす。これにより、観測衛星１１０の軌道高度が静止軌道１０３の高度から降下する。観測衛星１１０の軌道高度が静止軌道１０３の高度から降下したことに伴い、観測衛星１１０の対地速度が上がる。その結果、観測衛星１１０の対地速度が宇宙物体１０９の対地速度よりも速くなる。
（６）において、観測装置１１１は、観測衛星１１０に追いつかれた宇宙物体１０９を観測する。
（７）において、観測装置１１１は、観測衛星１１０に追い抜かれた宇宙物体１０９を観測する。
（６）において、観測装置１１１は、観測衛星１１０に追いつかれた宇宙物体１０９を観測する。
（７）において、観測装置１１１は、観測衛星１１０に追い抜かれた宇宙物体１０９を観測する。
（８）において、観測衛星１１０が地球１０１の表側を周回し始める前に、推進装置１１４は、観測衛星１１０の飛翔速度を上げる。これにより、観測衛星１１０の軌道高度が静止軌道１０３の高度まで上昇する。
（１）、（４）、（５）または（８）のタイミングは、衛星制御装置１１２によって検出される。例えば、衛星制御装置１１２は、時刻を参照することによって各タイミングを検出する。
（１）または（８）において、衛星制御装置１１２は、推進装置１１４に増速を指示する。そして、推進装置１１４は、観測衛星１１０の飛翔速度を上げる。
（４）または（５）において、衛星制御装置１１２は、推進装置１１４に減速を指示する。そして、推進装置１１４は、観測衛星１１０の飛翔速度を下げる。
（１）または（８）において、衛星制御装置１１２は、推進装置１１４に増速を指示する。そして、推進装置１１４は、観測衛星１１０の飛翔速度を上げる。
（４）または（５）において、衛星制御装置１１２は、推進装置１１４に減速を指示する。そして、推進装置１１４は、観測衛星１１０の飛翔速度を下げる。
但し、観測衛星１１０が静止軌道１０３の高度よりも高い高度から観測を行う場合、観測衛星１１０の軌道高度の上昇と降下が１日の間に行われる必然性はない。つまり、観測衛星１１０の軌道高度が静止軌道１０３の高度よりも高い高度に維持されたまま長期間にわたって観測が行われてもよい。
また、観測衛星１１０が静止軌道１０３の高度よりも低い高度から観測を行う場合、観測衛星１１０の軌道高度の上昇と降下が１日の間に行われる必然性はない。つまり、観測衛星１１０の軌道高度が静止軌道１０３の高度よりも低い高度に維持されたまま長期間にわたって観測が行われてもよい。
また、観測衛星１１０が静止軌道１０３の高度よりも低い高度から観測を行う場合、観測衛星１１０の軌道高度の上昇と降下が１日の間に行われる必然性はない。つまり、観測衛星１１０の軌道高度が静止軌道１０３の高度よりも低い高度に維持されたまま長期間にわたって観測が行われてもよい。
さらに、実施の形態１について補足する。
光学観測機器による宇宙物体観測では、宇宙物体の太陽光反射が利用される。太陽と観測衛星と宇宙物体の幾何学関係は、観測に適するために時間相関性を持つ。
静止軌道の高度よりも高い高度を飛翔する観測衛星については、６時から１８時までの幾何学配置が観測性に優れる。
静止軌道の高度よりも低い高度を飛翔する観測衛星については、１８時から６時までの幾何学的配置が観測性に優れる。
静止軌道の高度と異なる高度を飛翔する観測衛星が宇宙物体を観測した後、観測データを地上に伝送できる軌道位置は、電波法によって予め認許された領域内に限られる。そのため、緊急性を要するデブリ接近等が発見された場合であっても、すぐに地上へのデータ伝送が行えるとは限らない。
そこで、観測データが静止軌道上の通信衛星経由で地上設備に伝送される。これにより、即応性の確保が可能となる。また、監視対象の撮影指示を追加するための制御コマンドなどについても同様であり、制御コマンドが静止軌道上の通信衛星経由で観測衛星に伝送される。通信衛星経由の伝送は、即応性確保の観点で合理的である。
日本用の静止衛星は概ね静止軌道上の日本上空付近を飛翔している。日本用の静止衛星近傍を飛来するデブリ等を観測するには、日本の地上設備と直接データ伝送できる軌道位置を飛翔する通信衛星が伝送に介在することが合理的である。
日本において整備が進んでいる準天頂測位衛星システムでは、東経９０度付近および東経１８０度付近に静止衛星を配備する、という検討がなされた。そのため、通信衛星の配置範囲は東経１３５度を基準にしてプラス５０度からマイナス５０度までの範囲が合理的である。
日本用の静止衛星に接近する宇宙物体の監視範囲は、東経１３５度を基準にしてプラス７０度からマイナス７０度の範囲が妥当である。
観測衛星と通信衛星の間のデータ伝送では、電波または光による通信が実施される。但し、観測衛星と通信衛星の間の距離および相対角度が大きく変動するため、通信用アンテナの指向方向を変更する機能の有無という選択肢が存在し、また、通信距離に依存する通信性能の選択肢が多用に存在する。
そこで、通信衛星が、東側を指向する固定型中距離通信アンテナと、西側を指向する固定型中距離通信アンテナと、無指向性の短距離通信アンテナと、を具備する。これにより、観測衛星と通信衛星との間の通信範囲が網羅される。
光学観測機器による宇宙物体観測では、宇宙物体の太陽光反射が利用される。太陽と観測衛星と宇宙物体の幾何学関係は、観測に適するために時間相関性を持つ。
静止軌道の高度よりも高い高度を飛翔する観測衛星については、６時から１８時までの幾何学配置が観測性に優れる。
静止軌道の高度よりも低い高度を飛翔する観測衛星については、１８時から６時までの幾何学的配置が観測性に優れる。
静止軌道の高度と異なる高度を飛翔する観測衛星が宇宙物体を観測した後、観測データを地上に伝送できる軌道位置は、電波法によって予め認許された領域内に限られる。そのため、緊急性を要するデブリ接近等が発見された場合であっても、すぐに地上へのデータ伝送が行えるとは限らない。
そこで、観測データが静止軌道上の通信衛星経由で地上設備に伝送される。これにより、即応性の確保が可能となる。また、監視対象の撮影指示を追加するための制御コマンドなどについても同様であり、制御コマンドが静止軌道上の通信衛星経由で観測衛星に伝送される。通信衛星経由の伝送は、即応性確保の観点で合理的である。
日本用の静止衛星は概ね静止軌道上の日本上空付近を飛翔している。日本用の静止衛星近傍を飛来するデブリ等を観測するには、日本の地上設備と直接データ伝送できる軌道位置を飛翔する通信衛星が伝送に介在することが合理的である。
日本において整備が進んでいる準天頂測位衛星システムでは、東経９０度付近および東経１８０度付近に静止衛星を配備する、という検討がなされた。そのため、通信衛星の配置範囲は東経１３５度を基準にしてプラス５０度からマイナス５０度までの範囲が合理的である。
日本用の静止衛星に接近する宇宙物体の監視範囲は、東経１３５度を基準にしてプラス７０度からマイナス７０度の範囲が妥当である。
観測衛星と通信衛星の間のデータ伝送では、電波または光による通信が実施される。但し、観測衛星と通信衛星の間の距離および相対角度が大きく変動するため、通信用アンテナの指向方向を変更する機能の有無という選択肢が存在し、また、通信距離に依存する通信性能の選択肢が多用に存在する。
そこで、通信衛星が、東側を指向する固定型中距離通信アンテナと、西側を指向する固定型中距離通信アンテナと、無指向性の短距離通信アンテナと、を具備する。これにより、観測衛星と通信衛星との間の通信範囲が網羅される。
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
日本上空を飛翔する静止衛星の近傍に衝突リスクがある宇宙物体が接近した場合に、観測衛星に制御コマンドを即座に送信して宇宙物体を観測することができる。また、観測データを地上設備に即座に伝送することができる。
日本上空を飛翔する静止衛星の近傍に衝突リスクがある宇宙物体が接近した場合に、観測衛星に制御コマンドを即座に送信して宇宙物体を観測することができる。また、観測データを地上設備に即座に伝送することができる。
実施の形態２．
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を図１０に基づいて説明する。
実施の形態２において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を図１０に基づいて説明する。
実施の形態２において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００の構成は、実施の形態１における構成と同じである。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
図１０に基づいて、通信衛星１２０の特徴について説明する。図１０において、黒い星は観測衛星１１０を表す。地上設備１３０および宇宙物体１０９の図示は省略する。一点鎖線は、静止軌道１０３よりも高度が低い軌道を示す。二点鎖線は、静止軌道１０３よりも高度が高い軌道を示す。
観測衛星１１０の観測範囲は、経度方向において９０度から１８０度の範囲である。観測範囲は観測が行われる範囲である。つまり、観測衛星１１０は、観測範囲を飛翔しているときに観測を行う。
通信衛星１２０において、第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは固定である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの視野範囲はアジマス方向において１０度を基準にしてプラス２０度からマイナス２０度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの通信距離は２５０００キロメートル以内である。
通信衛星１２０において、無指向アンテナ１２１Ｎは固定である。無指向アンテナ１２１Ｎの視野範囲に指向性は無い。無指向アンテナ１２１Ｎの通信距離は８０００キロメートル以内である。
観測衛星１１０の観測範囲は、経度方向において９０度から１８０度の範囲である。観測範囲は観測が行われる範囲である。つまり、観測衛星１１０は、観測範囲を飛翔しているときに観測を行う。
通信衛星１２０において、第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは固定である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの視野範囲はアジマス方向において１０度を基準にしてプラス２０度からマイナス２０度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの通信距離は２５０００キロメートル以内である。
通信衛星１２０において、無指向アンテナ１２１Ｎは固定である。無指向アンテナ１２１Ｎの視野範囲に指向性は無い。無指向アンテナ１２１Ｎの通信距離は８０００キロメートル以内である。
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
衛星間通信アンテナは、広域中距離用であれば中規模のアンテナサイズで実現できる。また、衛星間通信アンテナは、固定アンテナであれば安価に実現できる。
観測衛星が通信衛星に近づいた場合は、無指向性アンテナによる通信が可能となる。
そこで、中距離用アンテナと短距離用アンテナが観測衛星との通信を分担する。これにより、固定アンテナだけで衛星間通信を実現することができる。
なお、観測衛星から地上設備へ直接に通信できる場合は、近距離用アンテナが通信衛星に搭載される必然性はない。その場合、近距離用アンテナを具備しないが中距離用アンテナを具備する通信衛星を用いて観測システムを構成することができる。
なお、東経１３５度を基準にしてプラス７０度からマイナス７０度までの範囲の静止軌道近傍に存在する全ての宇宙物体を観測することが可能な観測幅はない。しかし、互いに異なる経度を飛翔する複数の通信衛星が存在すれば、東経１３５度を基準にしてプラス７０度からマイナス７０度までの範囲の静止軌道近傍に存在する全ての宇宙物体を観測することが可能である。日本上空には、互いに異なる経度を飛翔する複数の通信衛星が存在している。
衛星間通信アンテナは、広域中距離用であれば中規模のアンテナサイズで実現できる。また、衛星間通信アンテナは、固定アンテナであれば安価に実現できる。
観測衛星が通信衛星に近づいた場合は、無指向性アンテナによる通信が可能となる。
そこで、中距離用アンテナと短距離用アンテナが観測衛星との通信を分担する。これにより、固定アンテナだけで衛星間通信を実現することができる。
なお、観測衛星から地上設備へ直接に通信できる場合は、近距離用アンテナが通信衛星に搭載される必然性はない。その場合、近距離用アンテナを具備しないが中距離用アンテナを具備する通信衛星を用いて観測システムを構成することができる。
なお、東経１３５度を基準にしてプラス７０度からマイナス７０度までの範囲の静止軌道近傍に存在する全ての宇宙物体を観測することが可能な観測幅はない。しかし、互いに異なる経度を飛翔する複数の通信衛星が存在すれば、東経１３５度を基準にしてプラス７０度からマイナス７０度までの範囲の静止軌道近傍に存在する全ての宇宙物体を観測することが可能である。日本上空には、互いに異なる経度を飛翔する複数の通信衛星が存在している。
実施の形態３．
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を図１１に基づいて説明する。
実施の形態３において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を図１１に基づいて説明する。
実施の形態３において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００の構成は、実施の形態１における構成と同じである。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
図１１に基づいて、通信衛星１２０の特徴について説明する。図１１において、黒い星は観測衛星１１０を表す。地上設備１３０および宇宙物体１０９の図示は省略する。一点鎖線は、静止軌道１０３よりも高度が低い軌道を示す。二点鎖線は、静止軌道１０３よりも高度が高い軌道を示す。
観測衛星１１０の観測範囲は、経度方向において９０度から１８０度の範囲である。観測範囲は観測が行われる範囲である。つまり、観測衛星１１０は、観測範囲を飛翔しているときに観測を行う。
通信衛星１２０において、第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは可動である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの視野範囲は、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス５度からマイナス５度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの可動範囲は、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス１５度からマイナス１５度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの通信距離は、２５０００キロメートル以内である。
通信衛星１２０において、無指向アンテナ１２１Ｎは固定である。無指向アンテナ１２１Ｎの視野範囲に指向性は無い。無指向アンテナ１２１Ｎの通信距離は８０００キロメートル以内である。
観測衛星１１０の観測範囲は、経度方向において９０度から１８０度の範囲である。観測範囲は観測が行われる範囲である。つまり、観測衛星１１０は、観測範囲を飛翔しているときに観測を行う。
通信衛星１２０において、第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは可動である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの視野範囲は、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス５度からマイナス５度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの可動範囲は、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス１５度からマイナス１５度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの通信距離は、２５０００キロメートル以内である。
通信衛星１２０において、無指向アンテナ１２１Ｎは固定である。無指向アンテナ１２１Ｎの視野範囲に指向性は無い。無指向アンテナ１２１Ｎの通信距離は８０００キロメートル以内である。
＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
実施の形態３は、実施の形態２に記載した中距離用アンテナの視野範囲および通信距離を実現することが難しい場合の解決方策として有効である。実施の形態３では、中距離用アンテナがアジマス方向、即ち経度方向に駆動可能であることにより、中距離用アンテナの視野角が絞られ、ゲインが高まりやすくなる。
実施の形態３は、実施の形態２に記載した中距離用アンテナの視野範囲および通信距離を実現することが難しい場合の解決方策として有効である。実施の形態３では、中距離用アンテナがアジマス方向、即ち経度方向に駆動可能であることにより、中距離用アンテナの視野角が絞られ、ゲインが高まりやすくなる。
実施の形態４．
観測衛星１１０について、主に実施の形態１と異なる点を図１２に基づいて説明する。
実施の形態４において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測衛星１１０について、主に実施の形態１と異なる点を図１２に基づいて説明する。
実施の形態４において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００の構成は、実施の形態１における構成と同じである。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
図１２に基づいて、通信衛星１２０の特徴について説明する。図１２において、黒い星は観測衛星１１０を表す。地上設備１３０および宇宙物体１０９の図示は省略する。一点鎖線は、静止軌道１０３よりも高度が低い軌道を示す。二点鎖線は、静止軌道１０３よりも高度が高い軌道を示す。
観測衛星１１０の観測範囲は、東経６５度から西経１５５度（東経２０５度）である。観測範囲は観測が行われる範囲である。つまり、観測衛星１１０は、観測範囲を飛翔しているときに観測を行う。
通信衛星１２０において、第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは固定である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの視野範囲はアジマス方向において１５度を基準にしてプラス２５度からマイナス２５度の範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの通信距離は３６０００キロメートル以内である。通信衛星１２０において、無指向アンテナ１２１Ｎは固定である。無指向アンテナ１２１Ｎの視野範囲に指向性は無い。無指向アンテナ１２１Ｎの通信距離は、８０００キロメートル以内である。
観測衛星１１０の観測範囲は、東経６５度から西経１５５度（東経２０５度）である。観測範囲は観測が行われる範囲である。つまり、観測衛星１１０は、観測範囲を飛翔しているときに観測を行う。
通信衛星１２０において、第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは固定である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの視野範囲はアジマス方向において１５度を基準にしてプラス２５度からマイナス２５度の範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの通信距離は３６０００キロメートル以内である。通信衛星１２０において、無指向アンテナ１２１Ｎは固定である。無指向アンテナ１２１Ｎの視野範囲に指向性は無い。無指向アンテナ１２１Ｎの通信距離は、８０００キロメートル以内である。
＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
日本用の静止衛星に接近する途中の宇宙物体を予め観測することが可能となる。そのため、緊急時の回避行動をとる余裕が生まれる。
指向性アンテナを用いずに固定アンテナを用いて通信装置を構成することができる。そのため、通信衛星の実装制約が少なく、多様な静止衛星を通信衛星として利用することができる。
日本用の静止衛星に接近する途中の宇宙物体を予め観測することが可能となる。そのため、緊急時の回避行動をとる余裕が生まれる。
指向性アンテナを用いずに固定アンテナを用いて通信装置を構成することができる。そのため、通信衛星の実装制約が少なく、多様な静止衛星を通信衛星として利用することができる。
実施の形態５．
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を図１３に基づいて説明する。
実施の形態５において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を図１３に基づいて説明する。
実施の形態５において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００の構成は、実施の形態１における構成と同じである。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
図１３に基づいて、通信衛星１２０の特徴について説明する。図１３において、黒い星は観測衛星１１０を表す。地上設備１３０および宇宙物体１０９の図示は省略する。一点鎖線は、静止軌道１０３よりも高度が低い軌道を示す。二点鎖線は、静止軌道１０３よりも高度が高い軌道を示す。
観測衛星１１０の観測範囲は、東経６５度から東経２０５度までの範囲である。観測範囲は観測が行われる範囲である。つまり、観測衛星１１０は、観測範囲を飛翔しているときに観測を行う。
通信衛星１２０において、第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは可動である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの視野範囲は、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス５度からマイナス５度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの可動範囲は、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス２５度からマイナス２５度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの通信距離は、３６０００キロメートル以内である。
通信衛星１２０において、無指向アンテナ１２１Ｎは固定である。無指向アンテナ１２１Ｎの視野範囲に指向性は無い。無指向アンテナ１２１Ｎの通信距離は８０００キロメートル以内である。
観測衛星１１０の観測範囲は、東経６５度から東経２０５度までの範囲である。観測範囲は観測が行われる範囲である。つまり、観測衛星１１０は、観測範囲を飛翔しているときに観測を行う。
通信衛星１２０において、第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは可動である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの視野範囲は、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス５度からマイナス５度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの可動範囲は、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス２５度からマイナス２５度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの通信距離は、３６０００キロメートル以内である。
通信衛星１２０において、無指向アンテナ１２１Ｎは固定である。無指向アンテナ１２１Ｎの視野範囲に指向性は無い。無指向アンテナ１２１Ｎの通信距離は８０００キロメートル以内である。
＊＊＊実施の形態５の効果＊＊＊
実施の形態５は、実施の形態２と比較して、日本用の静止衛星に接近する途中の宇宙物体を予め観測することが可能となる、という点で優れている。そのため、実施の形態５は、実施の形態４と同様に、緊急時の回避行動をとる余裕が生まれる、という効果を奏する。
実施の形態４は、実施の形態２と比較して、中距離用アンテナの視野範囲が広くなり且つ中距離用アンテナの通信距離が遠距離になる。実施の形態５は、実施の形態４に記載した中距離用アンテナの視野範囲および通信距離を実現することが難しい場合の解決方策として有効である。実施の形態５では、中距離用アンテナがアジマス方向、即ち経度方向に駆動可能であることにより、中距離用アンテナの視野角が絞られ、ゲインが高まりやすくなる。
実施の形態５は、実施の形態２と比較して、日本用の静止衛星に接近する途中の宇宙物体を予め観測することが可能となる、という点で優れている。そのため、実施の形態５は、実施の形態４と同様に、緊急時の回避行動をとる余裕が生まれる、という効果を奏する。
実施の形態４は、実施の形態２と比較して、中距離用アンテナの視野範囲が広くなり且つ中距離用アンテナの通信距離が遠距離になる。実施の形態５は、実施の形態４に記載した中距離用アンテナの視野範囲および通信距離を実現することが難しい場合の解決方策として有効である。実施の形態５では、中距離用アンテナがアジマス方向、即ち経度方向に駆動可能であることにより、中距離用アンテナの視野角が絞られ、ゲインが高まりやすくなる。
実施の形態６．
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を説明する。
実施の形態６において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を説明する。
実施の形態６において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００の構成は、実施の形態１における構成と同じである。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
観測衛星１１０は、静止軌道１０３の近傍を飛翔する宇宙物体１０９を観測する。
通信衛星１２０は、静止軌道１０３を飛翔する。静止軌道１０３の範囲は、東経１３５度を基準にしてプラス５０度からマイナス５０度までの範囲である。
地上設備１３０は、観測衛星１１０に対する制御コマンドの送信と観測衛星１１０によって得られる観測データの受信を通信衛星１２０経由で実施する。
観測衛星１１０は、６時から１８時の間に静止軌道１０３の高度よりも高い高度から宇宙物体１０９を観測し、１８時から６時の間に静止軌道１０３の高度よりも低い高度から宇宙物体１０９を観測し、観測データを通信衛星１２０経由で地上設備１３０に伝送する。
通信衛星１２０は、静止軌道１０３を飛翔する。静止軌道１０３の範囲は、東経１３５度を基準にしてプラス５０度からマイナス５０度までの範囲である。
地上設備１３０は、観測衛星１１０に対する制御コマンドの送信と観測衛星１１０によって得られる観測データの受信を通信衛星１２０経由で実施する。
観測衛星１１０は、６時から１８時の間に静止軌道１０３の高度よりも高い高度から宇宙物体１０９を観測し、１８時から６時の間に静止軌道１０３の高度よりも低い高度から宇宙物体１０９を観測し、観測データを通信衛星１２０経由で地上設備１３０に伝送する。
＊＊＊実施の形態６の効果＊＊＊
観測データの取得範囲が静止軌道上の日本上空に限定されず、赤道上空のほぼ全周にわたって観測データの取得が可能となる。
観測データの取得範囲が静止軌道上の日本上空に限定されず、赤道上空のほぼ全周にわたって観測データの取得が可能となる。
実施の形態７．
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を図１４に基づいて説明する。
実施の形態７において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を図１４に基づいて説明する。
実施の形態７において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００の構成は、実施の形態１における構成と同じである。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
但し、通信衛星１２０は、実施の形態１で説明していない特徴を有する。
図１４に基づいて、通信衛星１２０の特徴について説明する。図１４において、黒い星は観測衛星１１０を表す。地上設備１３０および宇宙物体１０９の図示は省略する。一点鎖線は、静止軌道１０３よりも高度が低い軌道を示す。二点鎖線は、静止軌道１０３よりも高度が高い軌道を示す。
観測衛星１１０の観測範囲は全周である。観測範囲は観測が行われる範囲である。つまり、観測衛星１１０は、周回軌道の全周において観測を行う。
通信衛星１２０において、第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは可動である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの視野範囲は赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス５度からマイナス５度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの可動範囲は、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス４０度からマイナス４０度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは、７００００キロメートル以内である。
通信衛星１２０において、無指向アンテナ１２１Ｎは固定である。無指向アンテナ１２１Ｎの通信距離は、８０００キロメートル以内である。
観測衛星１１０の観測範囲は全周である。観測範囲は観測が行われる範囲である。つまり、観測衛星１１０は、周回軌道の全周において観測を行う。
通信衛星１２０において、第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは可動である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの視野範囲は赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス５度からマイナス５度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗの可動範囲は、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス４０度からマイナス４０度までの範囲である。第１指向アンテナ１２１Ｅと第２指向アンテナ１２１Ｗは、７００００キロメートル以内である。
通信衛星１２０において、無指向アンテナ１２１Ｎは固定である。無指向アンテナ１２１Ｎの通信距離は、８０００キロメートル以内である。
＊＊＊実施の形態７の効果＊＊＊
通信アンテナのビームを絞ることにより、遠距離通信が可能となる。通信衛星が指向方向変更装置を具備することにより、広い可動範囲を確保することができる。
赤道上空のほぼ全周にわたり、宇宙物体の観測データを即座に取得できる。
通信アンテナのビームを絞ることにより、遠距離通信が可能となる。通信衛星が指向方向変更装置を具備することにより、広い可動範囲を確保することができる。
赤道上空のほぼ全周にわたり、宇宙物体の観測データを即座に取得できる。
実施の形態８．
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を図１５に基づいて説明する。
実施の形態８において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００について、主に実施の形態１と異なる点を図１５に基づいて説明する。
実施の形態８において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
図１５に基づいて、観測システム１００の特徴について説明する。図１５において、黒い星は観測衛星１１０を表し、白い星は宇宙物体１０９を表す。
観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも高い高度または静止軌道１０３の高度よりも低い高度を飛翔して、静止軌道１０３の近傍を飛翔する宇宙物体１０９を観測する。例えば、観測衛星１１０は、１８時から６時までの間、静止軌道１０３の高度よりも低い高度から宇宙物体１０９を観測する。
通信衛星１２０は、静止軌道１０３を飛翔する。
地上設備１３０は、観測衛星１１０に対する制御コマンドを通信衛星経由で送信する。また、地上設備１３０は、観測衛星１１０から観測衛星からの観測データを通信衛星経由で受信する。
観測衛星１１０と通信衛星１２０とのそれぞれは、互いの近傍を通過しながら相互にデータを授受するための近傍通信装置を備える。観測衛星１１０は、近傍通信装置である通信装置１１３を備える。通信衛星１２０は、近傍通信装置である通信装置１２１を備える。第１指向アンテナ１２１Ｅおよび第２指向アンテナ１２１Ｗは不要である。
通信衛星１２０は、静止軌道１０３を飛翔する。
地上設備１３０は、観測衛星１１０に対する制御コマンドを通信衛星経由で送信する。また、地上設備１３０は、観測衛星１１０から観測衛星からの観測データを通信衛星経由で受信する。
観測衛星１１０と通信衛星１２０とのそれぞれは、互いの近傍を通過しながら相互にデータを授受するための近傍通信装置を備える。観測衛星１１０は、近傍通信装置である通信装置１１３を備える。通信衛星１２０は、近傍通信装置である通信装置１２１を備える。第１指向アンテナ１２１Ｅおよび第２指向アンテナ１２１Ｗは不要である。
＊＊＊実施の形態８の効果＊＊＊
観測衛星１１０が地上との通信を許可される経度帯が限定される場合であっても、観測衛星１１０は通信衛星１２０の近傍で送受信が可能になるので、デブリの異常接近などの緊急時の対応をすばやく実施することが可能となる。
国の基幹インフラ衛星などの重要な衛星が近傍通信装置を具備することにより、デブリの異常接近などの緊急時においてリアルタイムに状況を把握して回避行動をとることが可能となる。
観測衛星１１０が地上との通信を許可される経度帯が限定される場合であっても、観測衛星１１０は通信衛星１２０の近傍で送受信が可能になるので、デブリの異常接近などの緊急時の対応をすばやく実施することが可能となる。
国の基幹インフラ衛星などの重要な衛星が近傍通信装置を具備することにより、デブリの異常接近などの緊急時においてリアルタイムに状況を把握して回避行動をとることが可能となる。
実施の形態９．
観測システム１００について、主に実施の形態８と異なる点を図１６および図１７に基づいて説明する。
実施の形態９において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
観測システム１００について、主に実施の形態８と異なる点を図１６および図１７に基づいて説明する。
実施の形態９において、緯度、経度、時刻および距離などの値はおおよその値である。
図１６および図１７に基づいて、観測システム１００の特徴について説明する。図１６および図１７において、黒い星は観測衛星１１０を表し、白い星は宇宙物体１０９を表す。
観測システム１００は、観測衛星１１０と複数の通信衛星１２０を備える。図１６および図１７において、観測システム１００は、３機の通信衛星１２０を備えている。
観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも高い高度または静止軌道１０３の高度よりも低い高度を飛翔して、静止軌道１０３の近傍を飛翔する宇宙物体１０９を観測する。例えば、観測衛星１１０は、１８時から６時までの間、静止軌道１０３の高度よりも低い高度から宇宙物体１０９を観測する（図１６を参照）。また、観測衛星１１０は、６時から１８時までの間、静止軌道１０３の高度よりも高い高度から宇宙物体１０９を観測する（図１７を参照）。
各通信衛星１２０は、観測衛星１１０の近傍を通過しながら観測衛星１１０と相互にデータを授受するための近傍通信装置を備える。
観測衛星１１０は、静止軌道１０３の高度よりも高い高度または静止軌道１０３の高度よりも低い高度を飛翔して、静止軌道１０３の近傍を飛翔する宇宙物体１０９を観測する。例えば、観測衛星１１０は、１８時から６時までの間、静止軌道１０３の高度よりも低い高度から宇宙物体１０９を観測する（図１６を参照）。また、観測衛星１１０は、６時から１８時までの間、静止軌道１０３の高度よりも高い高度から宇宙物体１０９を観測する（図１７を参照）。
各通信衛星１２０は、観測衛星１１０の近傍を通過しながら観測衛星１１０と相互にデータを授受するための近傍通信装置を備える。
＊＊＊実施の形態９＊＊＊
観測衛星１１０が地上との通信を許可される経度帯が限定される場合であっても、データ送受信が常時可能になる。そのため、デブリの異常接近などの緊急時の対応をすばやく実施することが可能となる。
観測衛星１１０が地上との通信を許可される経度帯が限定される場合であっても、データ送受信が常時可能になる。そのため、デブリの異常接近などの緊急時の対応をすばやく実施することが可能となる。
実施の形態１０．
図１８から図２１に基づいて、実施の形態１から実施の形態９を補足する。具体的には、経度方向における観測衛星１１０の観測範囲と、通信衛星１２０の機数と、各通信装置（１１３、１２１、１３１）に備わるアンテナの視野範囲および通信距離と、静止軌道１０３との高度差と、について相関関係を補足する。
図１８から図２１に基づいて、実施の形態１から実施の形態９を補足する。具体的には、経度方向における観測衛星１１０の観測範囲と、通信衛星１２０の機数と、各通信装置（１１３、１２１、１３１）に備わるアンテナの視野範囲および通信距離と、静止軌道１０３との高度差と、について相関関係を補足する。
図１８から図２１において、黒い星は観測衛星１１０を表す。また、一点鎖線は低軌道を表し、二点鎖線は高軌道を表す。
低軌道は静止軌道１０３よりも高度が低い軌道であり、高軌道は静止軌道１０３よりも高度が高い軌道である。
低軌道は静止軌道１０３よりも高度が低い軌道であり、高軌道は静止軌道１０３よりも高度が高い軌道である。
図１８に基づいて、観測システム１００を補足する。
観測システム１００は、１機の通信衛星１２０を備える。通信衛星１２０の通信装置１２１は、観測衛星１１０の観測範囲において観測衛星１１０と常時通信を可能とする視野範囲および通信距離を有する。
観測衛星１１０が低軌道を飛翔して観測範囲の最西端に位置すると仮定する。通信装置１２１の中距離アンテナ（１２１Ｗ）は、この観測衛星１１０までの距離が最大距離となる通信距離を有する。また、中距離アンテナは、この観測衛星１１０の位置が最右端となる視野範囲を有する。
観測衛星１１０が高軌道を飛翔する場合に、観測衛星１１０が短距離通信範囲に入り且つ中距離通信範囲に入り、両方の通信範囲の一部がオーバーラップする。そして、観測衛星１１０がオーバーラップ領域より遠い領域に位置する場合に中距離通信が実施され、観測衛星１１０がオーバーラップ領域より近い領域に位置する場合に短距離通信が実施される。これにより、観測衛星１１０が観測範囲内のいずれに位置する場合であっても、観測衛星１１０は１機の通信衛星１２０と常時通信することが可能である。
観測システム１００は、１機の通信衛星１２０を備える。通信衛星１２０の通信装置１２１は、観測衛星１１０の観測範囲において観測衛星１１０と常時通信を可能とする視野範囲および通信距離を有する。
観測衛星１１０が低軌道を飛翔して観測範囲の最西端に位置すると仮定する。通信装置１２１の中距離アンテナ（１２１Ｗ）は、この観測衛星１１０までの距離が最大距離となる通信距離を有する。また、中距離アンテナは、この観測衛星１１０の位置が最右端となる視野範囲を有する。
観測衛星１１０が高軌道を飛翔する場合に、観測衛星１１０が短距離通信範囲に入り且つ中距離通信範囲に入り、両方の通信範囲の一部がオーバーラップする。そして、観測衛星１１０がオーバーラップ領域より遠い領域に位置する場合に中距離通信が実施され、観測衛星１１０がオーバーラップ領域より近い領域に位置する場合に短距離通信が実施される。これにより、観測衛星１１０が観測範囲内のいずれに位置する場合であっても、観測衛星１１０は１機の通信衛星１２０と常時通信することが可能である。
図１９に基づいて、観測システム１００を補足する。経度方向における観測衛星１１０の観測範囲は図１８における観測範囲より狭い。
観測衛星１１０が低軌道を飛翔して観測範囲の最西端に位置すると仮定する。通信装置１２１の中距離アンテナ（１２１Ｗ）は、この観測衛星１１０までの距離が最大距離となる通信距離を有する。また、中距離アンテナは、この観測衛星１１０の位置が最右端となる視野範囲を有する。但し、中距離アンテナの通信距離は、図１８における通信距離よりも短い。また、中距離アンテナの視野範囲は、図１８における視野範囲よりも若干狭い。
視野範囲が狭くなるほど、また、通信距離が短くなるほど、中距離アンテナの実現が容易になり、コストが低減される。
観測衛星１１０が低軌道を飛翔して観測範囲の最西端に位置すると仮定する。通信装置１２１の中距離アンテナ（１２１Ｗ）は、この観測衛星１１０までの距離が最大距離となる通信距離を有する。また、中距離アンテナは、この観測衛星１１０の位置が最右端となる視野範囲を有する。但し、中距離アンテナの通信距離は、図１８における通信距離よりも短い。また、中距離アンテナの視野範囲は、図１８における視野範囲よりも若干狭い。
視野範囲が狭くなるほど、また、通信距離が短くなるほど、中距離アンテナの実現が容易になり、コストが低減される。
図２０に基づいて、観測システム１００を補足する。低軌道と高軌道のそれぞれと静止軌道１０３との高度差は、図１８における高度差よりも小さい。
観測衛星１１０が低軌道を飛翔して観測範囲の最西端に位置すると仮定する。通信装置１２１の中距離アンテナ（１２１Ｗ）は、この観測衛星１１０までの距離が最大距離となる通信距離を有する。また、中距離アンテナは、この観測衛星１１０の位置が最右端となる視野範囲を有する。但し、中距離アンテナの視野範囲は、図１８における視野範囲よりも狭い。視野範囲が狭くなり通信距離が短くなるほど、中距離アンテナの実現が容易になり、コストが低減される。
観測衛星１１０が高軌道を飛翔する場合に、観測衛星１１０が短距離通信範囲に入り且つ中距離通信範囲に入り、両方の通信範囲の一部がオーバーラップする。但し、中距離アンテナの視野範囲は、図１８における視野範囲よりも狭い。視野範囲が狭くなるほど、中距離アンテナの実現が容易になり、コストが低減される。
低軌道と高軌道のそれぞれと静止軌道１０３との高度差が小さくなると、観測衛星１１０と観測対象（１０９）との相対距離が小さくなり、高分解能な観測が可能になる。また、高度差が小さいほど、観測衛星１１０が静止軌道１０３から高度を変更するための推薬量が少なくなり、また、高度変更に要する時間が短縮される。一方、高度差が大きくなると、観測衛星１１０と観測対象との相対距離が大きくなり、広範囲の監視が可能になる。また、高度差が大きいほど、観測衛星１１０と観測対象の相対速度が大きくなり、観測範囲全域が短期間で網羅される。
観測衛星１１０が低軌道を飛翔して観測範囲の最西端に位置すると仮定する。通信装置１２１の中距離アンテナ（１２１Ｗ）は、この観測衛星１１０までの距離が最大距離となる通信距離を有する。また、中距離アンテナは、この観測衛星１１０の位置が最右端となる視野範囲を有する。但し、中距離アンテナの視野範囲は、図１８における視野範囲よりも狭い。視野範囲が狭くなり通信距離が短くなるほど、中距離アンテナの実現が容易になり、コストが低減される。
観測衛星１１０が高軌道を飛翔する場合に、観測衛星１１０が短距離通信範囲に入り且つ中距離通信範囲に入り、両方の通信範囲の一部がオーバーラップする。但し、中距離アンテナの視野範囲は、図１８における視野範囲よりも狭い。視野範囲が狭くなるほど、中距離アンテナの実現が容易になり、コストが低減される。
低軌道と高軌道のそれぞれと静止軌道１０３との高度差が小さくなると、観測衛星１１０と観測対象（１０９）との相対距離が小さくなり、高分解能な観測が可能になる。また、高度差が小さいほど、観測衛星１１０が静止軌道１０３から高度を変更するための推薬量が少なくなり、また、高度変更に要する時間が短縮される。一方、高度差が大きくなると、観測衛星１１０と観測対象との相対距離が大きくなり、広範囲の監視が可能になる。また、高度差が大きいほど、観測衛星１１０と観測対象の相対速度が大きくなり、観測範囲全域が短期間で網羅される。
図２１に基づいて、観測衛星１１０を補足する。
観測衛星１１０が高軌道を飛翔して短距離通信範囲に入り且つ中距離通信範囲に入ると仮定する。両方の通信範囲の一部はオーバーラップする。通信装置１２１において、短距離アンテナ（１２１Ｎ）の通信距離が図１８における通信距離よりも短くなると、中距離アンテナ（１２１Ｗ）の視野範囲が図１８における視野範囲よりも広くなる。
短距離アンテナが無指向性アンテナである場合、短距離アンテナの通信距離が短いほど短距離アンテナの実現が容易になり、コストが低減される。
一方で、中距離アンテナの視野範囲が拡大すると、中距離アンテナの実現が難しくなり、コストが増加する。
そこで、技術的実現性およびコストなどを勘案して、通信距離および視野範囲が最適なバランスをとるように両方のアンテナを選択することが合理的である。
観測衛星１１０が高軌道を飛翔して短距離通信範囲に入り且つ中距離通信範囲に入ると仮定する。両方の通信範囲の一部はオーバーラップする。通信装置１２１において、短距離アンテナ（１２１Ｎ）の通信距離が図１８における通信距離よりも短くなると、中距離アンテナ（１２１Ｗ）の視野範囲が図１８における視野範囲よりも広くなる。
短距離アンテナが無指向性アンテナである場合、短距離アンテナの通信距離が短いほど短距離アンテナの実現が容易になり、コストが低減される。
一方で、中距離アンテナの視野範囲が拡大すると、中距離アンテナの実現が難しくなり、コストが増加する。
そこで、技術的実現性およびコストなどを勘案して、通信距離および視野範囲が最適なバランスをとるように両方のアンテナを選択することが合理的である。
図１８から図２１に基づいて、１機の通信衛星１２０を利用して、観測衛星１１０が視野範囲全域において常時通信を行うことが可能な条件を説明した。
但し、複数の通信衛星１２０を利用すれば、図１５における効果と同様の効果により、中距離アンテナの実現が容易になる。
また、図２１と同様にして中距離アンテナと短距離アンテナとの最適バランスをとることにより、短距離アンテナの通信距離を短くすることが可能となる。
また、常時通信を諦めて間欠的な通信を許容すれば、中距離通信と短距離通信のオーバーラップの制約が緩和される。そのため、中距離アンテナの視野範囲を狭くすると共に短距離アンテナの通信距離を短くすることができる。
但し、複数の通信衛星１２０を利用すれば、図１５における効果と同様の効果により、中距離アンテナの実現が容易になる。
また、図２１と同様にして中距離アンテナと短距離アンテナとの最適バランスをとることにより、短距離アンテナの通信距離を短くすることが可能となる。
また、常時通信を諦めて間欠的な通信を許容すれば、中距離通信と短距離通信のオーバーラップの制約が緩和される。そのため、中距離アンテナの視野範囲を狭くすると共に短距離アンテナの通信距離を短くすることができる。
以下の全ての要素には相関関係がある。
経度方向における観測衛星１１０の観測範囲。
通信衛星１２０の機数。
通信装置１２１に備わるアンテナの視野範囲および通信距離。
低軌道と高軌道のそれぞれと静止軌道１０３との高度差。
観測装置１１１の性能。
高度変更に要する時間および推薬量。
観測範囲を網羅するために必要な時間。
監視ニーズと技術的実現性とコストを勘案して、最適なバランスでこれらの要素を選択することが合理的である。
各実施の形態において典型的な数値を提案しているが各要素の数値が提案した数値に限定されるわけではなく、多様な実現解が存在する。
経度方向における観測衛星１１０の観測範囲。
通信衛星１２０の機数。
通信装置１２１に備わるアンテナの視野範囲および通信距離。
低軌道と高軌道のそれぞれと静止軌道１０３との高度差。
観測装置１１１の性能。
高度変更に要する時間および推薬量。
観測範囲を網羅するために必要な時間。
監視ニーズと技術的実現性とコストを勘案して、最適なバランスでこれらの要素を選択することが合理的である。
各実施の形態において典型的な数値を提案しているが各要素の数値が提案した数値に限定されるわけではなく、多様な実現解が存在する。
実施の形態１１．
観測システム１００について、主に実施の形態１から実施の形態１０と異なる点を図２２に基づいて説明する。
観測システム１００について、主に実施の形態１から実施の形態１０と異なる点を図２２に基づいて説明する。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２２に基づいて、通信衛星１２０の構成を説明する。
通信衛星１２０は、さらに、カメラ１２４を備える。
カメラ１２４は、第１指向アンテナ１２１Ｅまたは第２指向アンテナ１２１Ｗの指向方向と同じ方向を指向する広角カメラである。
図２２に基づいて、通信衛星１２０の構成を説明する。
通信衛星１２０は、さらに、カメラ１２４を備える。
カメラ１２４は、第１指向アンテナ１２１Ｅまたは第２指向アンテナ１２１Ｗの指向方向と同じ方向を指向する広角カメラである。
＊＊＊実施の形態１１の効果＊＊＊
通信衛星１２０によって、観測衛星１１０と、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍の軌道を飛翔する他の宇宙物体と、を視覚的に捉えることができる。このため、通信衛星１２０の周囲が通信による干渉および雑音がない環境であることを視覚的に確認することができる。
他の宇宙物体は、観測衛星１１０によって観測される宇宙物体１０９とは別の宇宙物体である。
通信衛星１２０によって、観測衛星１１０と、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍の軌道を飛翔する他の宇宙物体と、を視覚的に捉えることができる。このため、通信衛星１２０の周囲が通信による干渉および雑音がない環境であることを視覚的に確認することができる。
他の宇宙物体は、観測衛星１１０によって観測される宇宙物体１０９とは別の宇宙物体である。
実施の形態１２．
観測システム１００について、主に実施の形態１２と異なる点を説明する。
観測システム１００について、主に実施の形態１２と異なる点を説明する。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
通信衛星１２０は、実施の形態１１と同じく、カメラ１２４を備える。
但し、カメラ１２４は、魚眼レンズを有するカメラである。また、カメラ１２４は、通信衛星１２０から地球１０１への方向が視線ベクトルとなるように配置される。
通信衛星１２０は、実施の形態１１と同じく、カメラ１２４を備える。
但し、カメラ１２４は、魚眼レンズを有するカメラである。また、カメラ１２４は、通信衛星１２０から地球１０１への方向が視線ベクトルとなるように配置される。
＊＊＊実施の形態１２の効果＊＊＊
魚眼レンズを具備したカメラ１２４によって、視線ベクトルを軸にする周囲３６０度の視野方向においてエレベーション方向の画像情報が得られる。
通信衛星１２０から地球１０１への方向が視線ベクトルとなるようにカメラ１２４が配置されることにより、観測衛星１１０と、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍の軌道を飛翔する他の宇宙物体を視覚的に捉えることができる。さらに、軌道上の他の宇宙物体の位置を推定することが可能になる。このため、通信衛星１２０の周囲が通信による干渉および雑音がない環境であることを視覚的に確認することができる。
魚眼レンズを具備したカメラ１２４によって、視線ベクトルを軸にする周囲３６０度の視野方向においてエレベーション方向の画像情報が得られる。
通信衛星１２０から地球１０１への方向が視線ベクトルとなるようにカメラ１２４が配置されることにより、観測衛星１１０と、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍の軌道を飛翔する他の宇宙物体を視覚的に捉えることができる。さらに、軌道上の他の宇宙物体の位置を推定することが可能になる。このため、通信衛星１２０の周囲が通信による干渉および雑音がない環境であることを視覚的に確認することができる。
実施の形態１３．
観測システム１００について、主に実施の形態１から実施の形態１２と異なる点を図２３に基づいて説明する。
観測システム１００について、主に実施の形態１から実施の形態１２と異なる点を図２３に基づいて説明する。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２３に基づいて、観測衛星１１０の構成を説明する。
観測衛星１１０は、さらに、カメラ１１７を備える。
カメラ１１７は、通信衛星１２０を指向する広角カメラである。
図２３に基づいて、観測衛星１１０の構成を説明する。
観測衛星１１０は、さらに、カメラ１１７を備える。
カメラ１１７は、通信衛星１２０を指向する広角カメラである。
＊＊＊実施の形態１３の効果＊＊＊
カメラ１１７により、通信衛星１２０と、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍の軌道を飛翔する他の宇宙物体を視覚的に捉えることができる。このため、観測衛星１１０の周囲が通信によって干渉および雑音がない環境であることを視覚的に確認することができる。
カメラ１１７により、通信衛星１２０と、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍の軌道を飛翔する他の宇宙物体を視覚的に捉えることができる。このため、観測衛星１１０の周囲が通信によって干渉および雑音がない環境であることを視覚的に確認することができる。
実施の形態１４．
観測システム１００について、主に実施の形態１３と異なる点を説明する。
観測システム１００について、主に実施の形態１３と異なる点を説明する。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
観測衛星１１０は、実施の形態１３と同じく、カメラ１１７を備える。
但し、カメラ１１７は、魚眼レンズを有するカメラである。また、カメラ１１７は、観測衛星１１０から通信衛星１２０への方向が視線ベクトルとなるように配置される。
観測衛星１１０は、実施の形態１３と同じく、カメラ１１７を備える。
但し、カメラ１１７は、魚眼レンズを有するカメラである。また、カメラ１１７は、観測衛星１１０から通信衛星１２０への方向が視線ベクトルとなるように配置される。
＊＊＊実施の形態１４の効果＊＊＊
魚眼レンズを具備したカメラ１１７によって、視線ベクトルに軸にする周囲３６０度の視野方向においてエレベーション方向の画像情報が得られる。
観測衛星１１０から通信衛星１２０への方向が視線ベクトルとなるようにカメラ１１７が配置されることにより、通信衛星１２０と、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍の軌道を飛翔する他の宇宙物体を視覚的に捉えることができる。さらに、軌道上の他の宇宙物体の位置を推定することが可能となる。このため、観測衛星１１０の周囲が通信による干渉および雑音がない環境であることを視覚的に確認することができる。
魚眼レンズを具備したカメラ１１７によって、視線ベクトルに軸にする周囲３６０度の視野方向においてエレベーション方向の画像情報が得られる。
観測衛星１１０から通信衛星１２０への方向が視線ベクトルとなるようにカメラ１１７が配置されることにより、通信衛星１２０と、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍の軌道を飛翔する他の宇宙物体を視覚的に捉えることができる。さらに、軌道上の他の宇宙物体の位置を推定することが可能となる。このため、観測衛星１１０の周囲が通信による干渉および雑音がない環境であることを視覚的に確認することができる。
実施の形態１５．
魚眼レンズを有するカメラ１１７（実施の形態１４を参照）のデータ処理について、図２４から図３７に基づいて説明する。
魚眼レンズを有するカメラ１１７を「魚眼レンズ付きカメラ」と称する。
魚眼レンズを有するカメラ１１７（実施の形態１４を参照）のデータ処理について、図２４から図３７に基づいて説明する。
魚眼レンズを有するカメラ１１７を「魚眼レンズ付きカメラ」と称する。
各図の記載の意味は以下の通りである。
破線は、静止軌道を表す。一点鎖線は、観測衛星１１０の軌道を表す。
（Ｗｎ）は、通信衛星１２０の西方において静止軌道を飛翔する宇宙物体を表す。（Ｅｎ）は、通信衛星１２０の東方において静止軌道を飛翔する宇宙物体を表す。宇宙物体の具体例は人工衛星である。
観測衛星１１０を中心とする太枠は、魚眼レンズ付きカメラの視野範囲１９５を表す。
視野範囲１９５の中の枠は、観測衛星１１０に備わる通信装置１１３の通信範囲１９６を表す。
二点鎖線は、観測衛星１１０を中心とする等高線を表す。
弧状の矢印線は、方位角方向を表す。
図２８などのグラフを除き、直線状の矢印線は距離方向を表す。
図２８などのグラフにおいて、横軸は距離を表し、縦軸は方位角を表す。
図３１などのグラフにおいて、双方向矢印は軌道傾斜角相当偏差を表す。
破線は、静止軌道を表す。一点鎖線は、観測衛星１１０の軌道を表す。
（Ｗｎ）は、通信衛星１２０の西方において静止軌道を飛翔する宇宙物体を表す。（Ｅｎ）は、通信衛星１２０の東方において静止軌道を飛翔する宇宙物体を表す。宇宙物体の具体例は人工衛星である。
観測衛星１１０を中心とする太枠は、魚眼レンズ付きカメラの視野範囲１９５を表す。
視野範囲１９５の中の枠は、観測衛星１１０に備わる通信装置１１３の通信範囲１９６を表す。
二点鎖線は、観測衛星１１０を中心とする等高線を表す。
弧状の矢印線は、方位角方向を表す。
図２８などのグラフを除き、直線状の矢印線は距離方向を表す。
図２８などのグラフにおいて、横軸は距離を表し、縦軸は方位角を表す。
図３１などのグラフにおいて、双方向矢印は軌道傾斜角相当偏差を表す。
図２４および図２５に基づいて説明を始める。
軌道傾斜角が０度で複数の衛星が静止軌道上に整列し、観測衛星１１０が静止軌道上の通信衛星１２０を指向した場合（図２４を参照）、魚眼レンズ付きカメラによって、図２５に示すような画像が得られる。
軌道傾斜角が０度で複数の衛星が静止軌道上に整列し、観測衛星１１０が静止軌道上の通信衛星１２０を指向した場合（図２４を参照）、魚眼レンズ付きカメラによって、図２５に示すような画像が得られる。
図２６および図２７に基づいて説明を続ける。
観測衛星１１０の軌道高度と通信衛星１２０への指向方向が既知であれば、図２６および図２７に示すように、観測衛星１１０を中心にして等高線をプロットすることができる。
観測衛星１１０の軌道高度と通信衛星１２０への指向方向が既知であれば、図２６および図２７に示すように、観測衛星１１０を中心にして等高線をプロットすることができる。
図２７および図２８に基づいて説明を続ける。
魚眼図（図２７参照）の中心に通信衛星１２０がある。
観測衛星１１０からの指向の中心が通信衛星１２０である場合、図２８のグラフにおいて、通信衛星１２０の東側に位置する衛星は方位角が０度であるラインに並び、通信衛星１２０の西側に位置する衛星は方位角が１８０度であるラインに並ぶ。
魚眼図（図２７参照）の中心に通信衛星１２０がある。
観測衛星１１０からの指向の中心が通信衛星１２０である場合、図２８のグラフにおいて、通信衛星１２０の東側に位置する衛星は方位角が０度であるラインに並び、通信衛星１２０の西側に位置する衛星は方位角が１８０度であるラインに並ぶ。
図２９から図３１に基づいて説明を続ける。
静止軌道の近傍を飛翔する衛星の軌道傾斜角は０度からずれる。この例を図２９から図３１に示す。
通信衛星１２０の東側の衛星（Ｅ１～Ｅ４）の中に軌道傾斜角が０度でない衛星（Ｅ２、Ｅ３）がある場合（図３０を参照）、図３１のグラフにおいて、衛星（Ｅ１～Ｅ４）は方位角が０度であるラインの付近で縦軸方向にばらつきを持ってプロットされる。
通信衛星１２０の西側の衛星（Ｗ１、Ｗ２）の中に軌道傾斜角が０度でない衛星（Ｗ１）がある場合（図３０を参照）、図３１のグラフにおいて、衛星（Ｗ１、Ｗ２）は方位角が１８０度であるラインの付近で縦軸方向にばらつきを持ってプロットされる。
静止軌道の近傍を飛翔する衛星の軌道傾斜角は０度からずれる。この例を図２９から図３１に示す。
通信衛星１２０の東側の衛星（Ｅ１～Ｅ４）の中に軌道傾斜角が０度でない衛星（Ｅ２、Ｅ３）がある場合（図３０を参照）、図３１のグラフにおいて、衛星（Ｅ１～Ｅ４）は方位角が０度であるラインの付近で縦軸方向にばらつきを持ってプロットされる。
通信衛星１２０の西側の衛星（Ｗ１、Ｗ２）の中に軌道傾斜角が０度でない衛星（Ｗ１）がある場合（図３０を参照）、図３１のグラフにおいて、衛星（Ｗ１、Ｗ２）は方位角が１８０度であるラインの付近で縦軸方向にばらつきを持ってプロットされる。
図３２から図３４に基づいて説明を続ける。
観測衛星１１０の指向方向が維持されたまま時間が経過した後に魚眼図（図３３を参照）が取得されると、通信衛星１２０の東側の衛星（Ｅ１～Ｅ５）が相対関係を概ね維持して接近することになる（図３４を参照）。
したがって、静止軌道に沿って飛翔する衛星群については、相対関係が概ね維持されるという前提により、時間が経過した後に取得される魚眼図における位置を予測することが可能である。
観測衛星１１０の指向方向が維持されたまま時間が経過した後に魚眼図（図３３を参照）が取得されると、通信衛星１２０の東側の衛星（Ｅ１～Ｅ５）が相対関係を概ね維持して接近することになる（図３４を参照）。
したがって、静止軌道に沿って飛翔する衛星群については、相対関係が概ね維持されるという前提により、時間が経過した後に取得される魚眼図における位置を予測することが可能である。
図３５から図３７に基づいて説明を続ける。
これに対して、相対関係から逸脱して予測と異なる位置にある衛星（Ｅ３）があるとすれば（図３６および図３７を参照）、衛星（Ｅ３）が移動中の衛星であると推定することができる。
また一般に、人工衛星の面外位置の変更を短時間に実施することは難しい。そのため、方位角に大きな変動がある宇宙物体が存在する場合は、その宇宙物体は、人工衛星ではなく、静止軌道の近傍をたまたま横切った物体である、という可能性が高い。
これに対して、相対関係から逸脱して予測と異なる位置にある衛星（Ｅ３）があるとすれば（図３６および図３７を参照）、衛星（Ｅ３）が移動中の衛星であると推定することができる。
また一般に、人工衛星の面外位置の変更を短時間に実施することは難しい。そのため、方位角に大きな変動がある宇宙物体が存在する場合は、その宇宙物体は、人工衛星ではなく、静止軌道の近傍をたまたま横切った物体である、という可能性が高い。
なお、魚眼レンズ付きではない広角カメラが利用される場合であっても、同様のデータ処理は可能である。
＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
各実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本開示の技術的範囲を制限することを意図するものではない。各実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。
各実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本開示の技術的範囲を制限することを意図するものではない。各実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。
１００ 観測システム、１０１ 地球、１０２ 太陽、１０３ 静止軌道、１０９ 宇宙物体、１１０ 観測衛星、１１１ 観測装置、１１２ 衛星制御装置、１１３ 通信装置、１１４ 推進装置、１１５ 姿勢制御装置、１１６ 電源装置、１２０ 通信衛星、１２１ 通信装置、１２１Ｅ 第１指向アンテナ、１２１Ｎ 無指向アンテナ、１２１Ｗ 第２指向アンテナ、１２２ 推進装置、１２３ 電源装置、１３０ 地上設備、１３１ 通信装置、１３２ 衛星管制装置、１９１ 第１通信範囲、１９２ 第２通信範囲、１９３ 第３通信範囲、１９４ 管制通信範囲、１９５ 視野範囲、１９６ 通信範囲。
Claims (14)
- 静止軌道に沿って飛翔して宇宙物体を観測して観測によって得られる観測データを送信するための観測衛星と、
前記観測衛星に対する制御コマンドを送信するための地上設備と、
前記地上設備の上空において静止軌道を飛翔し、前記観測衛星から前記観測データを受信して前記観測データを前記地上設備へ送信し、前記地上設備から前記制御コマンドを受信して前記制御コマンドを前記観測衛星へ送信するための通信衛星と、
を備え、
前記観測衛星は、
前記地上設備が設けられた地域である対象地域の標準時で６時から１８時までの時間帯に静止軌道の高度よりも高い高度から前記観測衛星の高度よりも低い高度に存在する宇宙物体を観測し、
前記対象地域の標準時で１８時から６時までの時間帯に静止軌道の高度よりも低い高度から前記観測衛星の高度よりも高い高度に存在する宇宙物体を観測する
観測システム。 - 地上設備の上空において静止軌道を飛翔しながら観測衛星と前記地上設備と通信するための通信衛星であって、
前記観測衛星は、静止軌道に沿って飛翔して宇宙物体を観測して観測によって得られる観測データを送信するための人工衛星であり、
前記地上設備は、前記観測衛星に対する制御コマンドを送信するための設備であり、
前記通信衛星は、前記観測衛星から前記観測データを受信して前記観測データを前記地上設備へ送信し、前記地上設備から前記制御コマンドを受信して前記制御コマンドを前記観測衛星へ送信するための通信装置
を備え、
前記通信装置は、
前記通信衛星が前記観測衛星の近傍を通過するときに前記観測衛星と相互にデータを授受するために、
東側を指向する第１指向固定アンテナと、
西側を指向する第２指向固定アンテナと、
指向性が無い無指向固定アンテナと、
の少なくてもいずれかを有して近傍通信装置として機能する
通信衛星。 - 前記観測衛星が、経度方向において９０度から１８０度までの範囲で観測を行い、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの視野範囲が、アジマス方向において１０度を基準にしてプラス２０度からマイナス２０度までの範囲であり、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの通信距離が、２５０００キロメートル以内であり、
前記無指向固定アンテナの通信距離が、８０００キロメートル以内である
請求項２に記載の通信衛星。 - 前記観測衛星が、経度方向において９０度から１８０度までの範囲で観測を行い、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの視野範囲が、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス５度からマイナス５度までの範囲であり、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの可動範囲が、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス１５度からマイナス１５度までの範囲であり、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの通信距離が、２５０００キロメートル以内であり、
前記無指向固定アンテナの通信距離が、８０００キロメートル以内である
請求項２に記載の通信衛星。 - 前記観測衛星が、東経６５度から東経２０５度までの範囲で観測を行い、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの視野範囲が、アジマス方向において１５度を基準にしてプラス２５度からマイナス２５度までの範囲であり、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの通信距離が、３６０００キロメートル以内であり、
前記無指向固定アンテナの通信距離が、８０００キロメートル以内である
請求項２に記載の通信衛星。 - 前記観測衛星が、東経６５度から東経２０５度までの範囲で観測を行い、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの視野範囲が、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス５度からマイナス５度までの範囲であり、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの可動範囲が、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス２５度からマイナス２５度までの範囲であり、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの通信距離が、３６０００キロメートル以内であり、
前記無指向固定アンテナの通信距離が、８０００キロメートル以内である
請求項２に記載の通信衛星。 - 前記観測衛星が、周回軌道の全周において観測を行い、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの視野範囲が、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス５度からマイナス５度までの範囲であり、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの可動範囲が、赤道上空軌道の接線方向を基準にして西向きでプラス４０度からマイナス４０度までの範囲であり、
前記第１指向固定アンテナと前記第２指向固定アンテナの通信距離が、７００００キロメートル以内であり、
前記無指向固定アンテナの通信距離が、８０００キロメートル以内である
請求項２に記載の通信衛星。 - 前記第１指向固定アンテナまたは前記第２指向固定アンテナの指向方向と同じ方向を指向する広角カメラを備える
請求項２に記載の通信衛星。 - 魚眼レンズを有するカメラを備える
請求項２に記載の通信衛星。 - 静止軌道を飛翔する通信衛星と、
静止軌道の高度よりも高い高度または静止軌道の高度よりも低い高度を飛翔して静止軌道近傍を飛翔する宇宙物体を観測して観測によって得られる観測データを送信する観測衛星と、
前記観測衛星に対する制御コマンドを前記通信衛星経由で送信し、前記観測衛星からの観測データを前記通信衛星経由で受信する地上設備と、
を備え、
前記通信衛星は、前記観測衛星と前記通信衛星が互いの近傍を通過しながら相互にデータを授受するための近傍通信装置を備え、
前記観測衛星は、前記地上設備が設けられた地域である対象地域の標準時で１８時から６時までの時間帯に静止軌道の高度よりも低い高度から前記宇宙物体を観測する
ことを特徴とする観測システム。 - 静止軌道を飛翔する通信衛星と、
静止軌道の高度よりも高い高度または静止軌道の高度よりも低い高度を飛翔して静止軌道近傍を飛翔する宇宙物体を観測して観測によって得られる観測データを送信する観測衛星と、
前記観測衛星に対する制御コマンドを前記通信衛星経由で送信し、前記観測衛星からの観測データを前記通信衛星経由で受信する地上設備と、
を備え、
前記通信衛星は、前記観測衛星と前記通信衛星が互いの近傍を通過しながら相互にデータを授受するための近傍通信装置を備え、
前記通信装置は、
前記通信衛星が前記観測衛星の近傍を通過するときに前記観測衛星と相互にデータを授受するために、
東側を指向する第１指向固定アンテナと、
西側を指向する第２指向固定アンテナと、
指向性が無い無指向固定アンテナと、
の少なくてもいずれかを有して近傍通信装置として機能する
ことを特徴とする観測システム。 - 複数の通信衛星を備え、
各通信衛星が、前記近傍通信装置を備える
請求項１０または請求項１１に記載の観測システム。 - 請求項１または請求項１０または請求項１１に記載の観測システムに用いられる通信衛星。
- 請求項１または請求項１０または請求項１１に記載の観測システムに用いられる地上設備。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002185379A (ja) | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | 衛星通信ネットワークシステム |
| JP2011218834A (ja) | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Ihi Corp | スペースデブリ観測方法 |
| WO2016063923A1 (ja) | 2014-10-24 | 2016-04-28 | 株式会社アストロスケール | 非協力接近に関する誘導方法 |
| CN109560862A (zh) | 2019-01-23 | 2019-04-02 | 长沙天仪空间科技研究院有限公司 | 一种基于编队卫星的星间通信***及方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10170302A (ja) * | 1996-12-10 | 1998-06-26 | Toshiba Corp | 方向検出装置 |
| US9189451B1 (en) * | 2011-10-06 | 2015-11-17 | RKF Engineering Solutions, LLC | Detecting orbital debris |
-
2020
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002185379A (ja) | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | 衛星通信ネットワークシステム |
| JP2011218834A (ja) | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Ihi Corp | スペースデブリ観測方法 |
| WO2016063923A1 (ja) | 2014-10-24 | 2016-04-28 | 株式会社アストロスケール | 非協力接近に関する誘導方法 |
| CN109560862A (zh) | 2019-01-23 | 2019-04-02 | 长沙天仪空间科技研究院有限公司 | 一种基于编队卫星的星间通信***及方法 |
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