JP7383170B2 - 衛星見守りシステム、衛星情報伝送システム、および、監視システム - Google Patents

Description

本開示は、衛星見守りシステム、衛星情報伝送システム、地上設備、通信衛星、監視システム、構成衛星、人工衛星、通信衛星コンステレーション、衛星コンステレーション、および、衛星に関する。

通信衛星を経由する遠距離あるいは辺境地域との情報授受、気象衛星ひまわりの画像を使った天気予報、および、準天頂測位衛星による地理空間情報の活用といった、衛星を使った社会インフラストラクチャは社会生活に定着している。これらの実用衛星群が社会生活に不可欠なクリティカルインフラストラクチャとなっている。
一方で、宇宙環境の物体数増加によるデブリ衝突といった要因により、クリティカルインフラストラクチャの故障あるいは喪失のリスクを伴う危険事象が増加している。
そこで、クリティカルインフラストラクチャを見守り、必要であれは危険回避行動をとる仕組みが必要になっている。

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が開示されている。

特開２０１１－２１８８３４号公報

地球周回軌道（ＬＥＯ）を飛翔する衛星群では、緊急対応を要する事態が発生した場合にインフラストラクチャ衛星が地球の裏側を飛翔していると、見守りセンターとの通信環境確保ができないという課題がある。なお、地球周回軌道は、例えば、軌道高度５００ｋｍ以上２０００ｋｍ以下の軌道である。ＬＥＯは、Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔの略語である。
特許文献１には、地球周回軌道において、クリティカルインフラストラクチャを見守る方法については開示されていない。

本開示は、地球周回軌道を飛翔する衛星群において、見守り衛星と見守りセンターとの通信環境を確保することを目的とする。

本開示に係る衛星見守りシステムでは、
宇宙空間における社会インフラストラクチャであるクリティカルインフラストラクチャであって、軌道高度５００ｋｍ以上２０００ｋｍ以下の地球周回軌道（ＬＥＯ）を飛翔するインフラストラクチャ衛星から成るインフラストラクチャ衛星群により構成されるクリティカルインフラストラクチャと、
軌道高度２０００ｋｍ以下の軌道を飛翔して、前記インフラストラクチャ衛星群を監視するとともに軌道上サービスを実施する見守り衛星から成る見守り衛星群と、
地上に設置され、前記インフラストラクチャ衛星群の各インフラストラクチャ衛星と情報授受を実施する地上設備と、
地上に設置され、前記見守り衛星と情報授受を実施する見守りセンターと
を備え、
前記インフラストラクチャ衛星群は、通信衛星から成る通信衛星群を含み、
前記通信衛星群は、
１日に整数周回する太陽同期軌道となる軌道高度と軌道傾斜角を有する軌道を均等配置で飛翔し、
前記通信衛星は、
前後を飛翔する通信衛星と通信し、
前記通信衛星群は、
前記地上設備と通信する第１の衛星と、
前記見守り衛星と通信する第２の衛星と、
前後を飛翔する通信衛星との通信のみを実施する第３の衛星と
を備え、
前記見守り衛星と前記見守りセンターとは、
前記通信衛星群を経由して情報授受を実施する。

本開示に係る衛星見守りシステムでは、インフラストラクチャ衛星群に含まれる通信衛星群は、１日に整数周回する太陽同期軌道となる軌道高度と軌道傾斜角を有する軌道を略均等配置で飛翔する。そして、見守り衛星と見守りセンターとは、通信衛星群を経由して情報授受を実施する。よって、本開示に係る衛星見守りシステムによれば、地球周回軌道を飛翔する衛星群において、見守り衛星と見守りセンターとの通信環境を確保することができるという効果がある。

実施の形態１に係る衛星見守りシステムの全体構成例を示す図。 実施の形態１に係る見守りセンターの構成例を示す図。 実施の形態１に係る宇宙物体の一例である衛星の構成例を示す図。 実施の形態１に係る通信衛星の構成例を示す図。 実施の形態１に係る観測衛星の構成例を示す図。 実施の形態１に係る観測衛星の構成の別例を示す図。 実施の形態１に係る衛星見守りシステムの構成例を示す図。 実施の形態１に係る通信衛星群の構成例３を示す図。 実施の形態１に係る通信衛星群の構成例４を示す図。 実施の形態１に係る通信衛星群の通信方式を示す図。 実施の形態２に係る衛星情報伝送システムの構成例を示す図。 実施の形態２に係る衛星情報伝送システムの全体構成例を示す図。 実施の形態２に係る通信衛星群の通信方式を示す図。 実施の形態３に係る地上設備を説明する図を示す図。 実施の形態３に係る通信衛星の例１を説明する図を示す図。 実施の形態３に係る衛星情報伝送システムの例を示す図を示す図。 実施の形態３に係る通信衛星の例２を説明する図を示す図。 実施の形態４に係る監視システムの構成例を示す図。 実施の形態４に係る第１の衛星コンステレーションの例１の構成例を示す図。 実施の形態４に係る第１の衛星コンステレーションの例２の構成例を示す図。 実施の形態４に係る第２の衛星コンステレーションの例４の構成例を示す図。 実施の形態５に係る衛星情報伝送システムの通信方式例１を示す図。 実施の形態５に係る衛星情報伝送システムの全体構成例を示す図。 実施の形態５に係る衛星情報伝送システムの通信方式例６を示す図。 実施の形態６に係る人工衛星の構成例を示す図。 実施の形態６に係る通信衛星コンステレーションの構成例を示す図。 実施の形態６に係る衛星コンステレーションの構成例を示す図。 実施の形態６に係る衛星コンステレーションの構成の別例を示す図。 実施の形態６に係る衛星情報伝送システムの例１の構成例を示す図。 実施の形態６に係る衛星情報伝送システムの例２の構成例を示す図。 実施の形態６に係る衛星情報伝送システムの例３の構成例を示す図。 実施の形態６に係る衛星情報伝送システムの例４の構成例を示す図。 実施の形態６に係る衛星情報伝送システムの例５の構成例を示す図。

以下、本開示の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。また、以下の図面では各構成の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向あるいは位置が示されている場合がある。それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置、器具、あるいは部品といった構成の配置および向きを限定するものではない。

実施の形態１．
＊＊＊衛星見守りシステム５００の全体構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態に係る衛星見守りシステム５００の全体構成例を示す図である。
衛星見守りシステム５００は、クリティカルインフラストラクチャ５１を監視する見守り衛星群５２と、見守りセンター５３を備える。衛星見守りシステム５００は、見守り衛星群５２と見守りセンター５３に加え、クリティカルインフラストラクチャ５１を備えるとしてもよい。見守り衛星５２１は、監視衛星あるいは監視装置ともいう。

クリティカルインフラストラクチャ５１は、宇宙空間におけるインフラストラクチャである。
クリティカルインフラストラクチャ５１の具体例は、以下のような社会インフラストラクチャを構成する衛星群により形成される。
・通信衛星を経由する遠距離あるいは辺境地域との情報授受
・気象衛星ひまわりの画像を使った天気予報
・準天頂測位衛星による地理空間情報の活用
また、クリティカルインフラストラクチャ５１を構成する衛星を、インフラストラクチャ衛星５１１という。

見守り衛星群５２は、クリティカルインフラストラクチャ５１を構成するインフラストラクチャ衛星５１１を監視する見守り衛星５２１から構成される。
見守りセンター５３は、地上に設置され、見守り衛星群５２の見守り衛星５２１との間で情報授受を実施する。
見守り衛星群５２の見守り衛星５２１と見守りセンター５３とは、インフラストラクチャ衛星５１１に具備された通信装置を経由して情報授受を実施する。

クリティカルインフラストラクチャ５１を構成する衛星群は、見守りセンター５３と通信する通信装置を具備する衛星をインフラストラクチャ衛星５１１として含む。
インフラストラクチャ衛星５１１には、通信衛星４０１と、データ中継衛星４０２と、気象衛星４０３と、観測衛星４０４と、第１観測監視衛星４０５と、測位衛星４０６と、第２観測監視衛星４０７と、宇宙基地４０８と、月惑星探査衛星４０９と、探査衛星４１０と、輸送機４１１との全てまたは一部が含まれる。探査衛星４１０は、月以外のその他の惑星あるいは資源を探査する探査衛星である。
第１観測監視衛星４０５は、例えば、静止軌道、モルニヤ軌道といった高い軌道に配備され、地上の広範囲な観測または監視等を行う衛星である。
第２観測監視衛星４０７は、例えば、大規模災害、その他の重要な各種画像情報を集めるための観測または監視衛星である。

また、クリティカルインフラストラクチャ５１に対応するインフラストラクチャ毎地上設備５４が地上に設置されている。インフラストラクチャ毎地上設備５４は、地上に設置され、インフラストラクチャ衛星群５１０の各インフラストラクチャ衛星と情報授受を実施する地上設備の例である。

宇宙環境の物体数増加によるデブリ衝突といった要因により、クリティカルインフラストラクチャ５１の故障あるいは喪失のリスクを伴う危険事象が増加している。
そこで、クリティカルインフラストラクチャ５１を見守り、必要であれは危険回避行動をとる仕組みが必要になっている。

見守り衛星群５２は、見守りセンター５３と通信する通信装置を具備するインフラストラクチャ衛星５１１を見守り衛星５２１として含む。
見守り衛星５２１には、光学見守り衛星４２１と、電波見守り衛星４２３と、赤外見守り衛星４２２と、サービス衛星４２４と、デブリ除去衛星４２５との全てまたは一部が含まれる。光学見守り衛星４２１は、光学系を用いてインフラストラクチャ衛星５１１を監視する。電波見守り衛星４２３は、電波を用いてインフラストラクチャ衛星５１１を監視する。赤外見守り衛星４２２は、赤外線検知を用いてインフラストラクチャ衛星５１１を監視する。サービス衛星４２４は、インフラストラクチャ衛星５１１に対して軌道上サービスを実施する。デブリ除去衛星４２５は、デブリを除去する。

軌道上サービスには、捕獲と、検査と、修理と、燃料補給と、移動と、軌道離脱（ＡＤＲ：Ａｃｔｉｖｅ Ｄｅｂｒｉｓ Ｒｅｍｏｖａｌ）と、レーザ照射との全てまたは一部が含まれる。

見守り衛星群５２による見守りサービスは、目、耳、手、および口の役割とのアナロジーで考えると分かりやすい。クリティカルインフラストラクチャ５１を目で視覚的に見守る目的を衛星で実現するには、光学望遠鏡あるいはレーダ画像により視覚的にデブリといった不審物体を監視する方法が有効である。また、赤外線検知により異常な温度環境を監視する方法も有効である。

また、耳で聴覚的に見守る見守りサービスには、音波の伝播しない宇宙空間における電波の監視という目的がある。クリティカルインフラストラクチャ５１を耳で聴覚的に見守る目的を衛星で実現するには、周辺を飛び交う電波を受信して誤動作の原因になる電波状況を監視する方法が有効である。

また、見守りの延長サービスとして、手で操作する役割とのアナロジーとして軌道上サービスがあげられる。軌道上サービスとしては、故障衛星の捕獲、検査、および修理といったサービスがある。また、燃料不足に陥った衛星への燃料補給、サービスの位置を移動する移動サービス、および寿命完遂後に自力で軌道離脱できない衛星の能動的軌道離脱（ＡＤＲ）といったサービスも含まれる。また、レーザを照射して、デブリといった不審物体との距離を監視するサービスも含まれる。

このように、目、耳、あるいは手の役割を、見守り衛星５２１が実現することが期待されている。
しかし、口の役割、すなわち見守り情報５９０を伝達する通信手段には制約があり、工夫が必要となる。

本実施の形態では、口の役割を担う見守り衛星５２１、すなわち見守り情報５９０を伝達する見守り衛星５２１として、インフラストラクチャ衛星５１１を用いる。
見守り衛星５２１には、口の役割を担う見守り衛星５２１としてインフラストラクチャ衛星５１１が含まれる。また、インフラストラクチャ衛星５１１には、口の役割を担う見守り衛星５２１が含まれる。つまり、衛星見守りシステム５００には、見守り衛星５２１であり、かつ、インフラストラクチャ衛星５１１である衛星が存在する。ここでは、このような衛星は、主に、口の役割を担うインフラストラクチャ衛星５１１であると説明したが、目、耳、および手の役割を担う衛星であってもよい。

図１に示すように、遠距離の通信を実施する見守り衛星５２１には、第１の衛星群６０１における通信衛星４０１およびデータ中継衛星４０２が含まれる。また、第２の衛星群６０２における通信衛星４０１が含まれる。また、第３の衛星群６０３における月惑星探査衛星４０９が含まれる。
近距離の通信を実施する見守り衛星５２１には、第１の衛星群６０１における気象衛星４０３、測位衛星４０６、および観測衛星４０４が含まれる。

図１に示すように、衛星見守りシステム５００は、第１の衛星群６０１と、第２の衛星群６０２と、第３の衛星群６０３と、見守りセンター５３を備える。
第１の衛星群６０１は、静止軌道（ＧＥＯ：Ｇｅｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）近傍または準天頂軌道（ＱＺＯ：Ｑｕａｓｉ－Ｚｅｎｉｔｈ Ｏｒｂｉｔ）近傍を飛翔する衛星群により構成される。
第２の衛星群６０２は、中高度地球周回軌道（ＭＥＯ：Ｍｅｄｉｕｍ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）近傍または低高度地球周回軌道（ＬＥＯ：Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）近傍を飛翔する衛星群により構成される。
第３の衛星群６０３は、月と地球の間の空間であるシスルナ空間または月以遠を飛翔する衛星群により構成される。

図２は、本実施の形態に係る見守りセンター５３の構成例である。
見守りセンター５３は、地上に設置された地上設備７０１ともいう。ここでは、地上設備７０１として説明する。

地上設備７０１とは、コンピュータを備える。
地上設備７０１は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。

地上設備７０１は、機能要素の一例として、見守り管理部７１０と記憶部７２０を備える。記憶部７２０には、見守り情報５９０が記憶されている。

見守り管理部７１０の機能は、ソフトウェアにより実現される。記憶部７２０は、メモリ９２１に備えられる。あるいは、記憶部７２０は、補助記憶装置９２２に備えられていてもよい。また、記憶部７２０は、メモリ９２１と補助記憶装置９２２に分けられて備えられてもよい。

地上設備７０１は、インフラストラクチャ衛星５１１を介して、見守り衛星５２１との間で見守り情報５９０の授受を実施する。見守り管理部７１０は、見守り衛星５２１との間で授受された見守り情報５９０を用いて、クリティカルインフラストラクチャ５１の故障あるいは喪失のリスクに対処する機能を実現する。例えば、見守り管理部７１０は、クリティカルインフラストラクチャ５１における、危険の警告、危険の予防、あるいは危険の回避といった機能を実現する。

プロセッサ９１０は、見守り管理プログラムを実行する装置である。見守り管理プログラムは、地上設備７０１および衛星見守りシステム５００の各構成要素の機能を実現するプログラムである。

プロセッサ９１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ９１０の具体例は、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。

メモリ９２１は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ９２１の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、あるいはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。
補助記憶装置９２２は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置９２２の具体例は、ＨＤＤである。また、補助記憶装置９２２は、ＳＤ（登録商標）メモリカード、ＣＦ、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬記憶媒体であってもよい。なお、ＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略語である。ＳＤ（登録商標）は、Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌの略語である。ＣＦは、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）の略語である。ＤＶＤは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋの略語である。

入力インタフェース９３０は、マウス、キーボード、あるいはタッチパネルといった入力装置と接続されるポートである。入力インタフェース９３０は、具体的には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子である。なお、入力インタフェース９３０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と接続されるポートであってもよい。
出力インタフェース９４０は、ディスプレイといった表示機器９４１のケーブルが接続されるポートである。出力インタフェース９４０は、具体的には、ＵＳＢ端子またはＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。ディスプレイは、具体的には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。

通信装置９５０は、レシーバとトランスミッタを有する。通信装置９５０は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）である。

見守り管理プログラムは、プロセッサ９１０に読み込まれ、プロセッサ９１０によって実行される。メモリ９２１には、見守り管理プログラムだけでなく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ９１０は、ＯＳを実行しながら、見守り管理プログラムを実行する。見守り管理プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置に記憶されていてもよい。補助記憶装置に記憶されている見守り管理プログラムおよびＯＳは、メモリ９２１にロードされ、プロセッサ９１０によって実行される。なお、見守り管理プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。

地上設備７０１は、プロセッサ９１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、見守り管理プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ９１０と同じように、見守り管理プログラムを実行する装置である。

見守り管理プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、または、プロセッサ９１０内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。

見守り管理部７１０の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えてもよい。また見守り管理処理の「処理」を「プログラム」、「プログラムプロダクト」または「プログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体」に読み替えてもよい。
見守り管理プログラムは、見守り管理部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。また、見守り管理方法は、地上設備７０１が見守り管理プログラムを実行することにより行われる方法である。
見守り管理プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体あるいは記憶媒体に格納されて提供されてもよい。また、見守り管理プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

また、プロセッサは電子回路で代替されてもよい。プロセッサと電子回路の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。つまり、衛星見守りシステム５００の各装置の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。

図３は、本実施の形態に係る宇宙物体の一例である衛星３０の構成例である。
衛星３０は、衛星制御装置３１０と通信装置３２と推進装置３３と姿勢制御装置３４と電源装置３５とを備える。その他、各種の機能を実現する構成要素を備えるが、図３では、衛星制御装置３１０と通信装置３２と推進装置３３と姿勢制御装置３４と電源装置３５について説明する。衛星３０は、宇宙物体の一例である。

衛星制御装置３１０は、推進装置３３と姿勢制御装置３４とを制御するコンピュータであり、処理回路を備える。具体的には、衛星制御装置３１０は、地上装置から送信される各種コマンドにしたがって、推進装置３３と姿勢制御装置３４とを制御する。
衛星通信装置３２は、地上設備あるいは地上装置と通信する装置である。具体的には、通信装置３２は、自衛星に関する各種データを地上装置へ送信する。また、通信装置３２は、地上装置から送信される各種コマンドを受信する。
推進装置３３は、衛星３０に推進力を与える装置であり、衛星３０の速度を変化させる。具体的には、推進装置３３は、アポジキックモーターまたは化学推進装置、または電気推進装置である。アポジキックモーター（ＡＫＭ：Ａｐｏｇｅｅ Ｋｉｃｋ Ｍｏｔｏｒ）は、人工衛星の軌道投入に使われる上段の推進装置のことであり、アポジモーター（固体ロケットモーター使用時）、またはアポジエンジン（液体エンジン使用時）とも呼ばれている。
化学推進装置は、一液性ないし二液性燃料を用いたスラスタである。電気推進装置としては、イオンエンジンまたはホールスラスタである。アポジキックモーターは軌道遷移に用いる装置の名称であり、化学推進装置の一種である場合もある。
姿勢制御装置３４は、衛星３０の姿勢と衛星３０の角速度と視線方向（Ｌｉｎｅ Ｏｆ Ｓｉｇｈｔ）といった姿勢要素を制御するための装置である。姿勢制御装置３４は、各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３４は、各姿勢要素を所望の方向に維持する。姿勢制御装置３４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、スラスタおよび磁気センサといった装置である。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およびコントロール・モーメント・ジャイロといった装置である。コントローラは、姿勢センサの計測データまたは地上装置からの各種コマンドにしたがって、アクチュエータを制御する。
電源装置３５は、太陽電池、バッテリおよび電力制御装置といった機器を備え、衛星３０に搭載される各機器に電力を供給する。

衛星制御装置３１０に備わる処理回路について説明する。
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、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、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、具体的には、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。

図４は、本実施の形態に係る通信衛星４０１の構成例を示す図である。
図５は、本実施の形態に係る観測衛星４０４の構成例を示す図である。
図６は、本実施の形態に係る観測衛星４０４の構成の別例を示す図である。
なお、図３から図６において、同一名称の構成は同様の機能を有し、その説明を省略する場合がある。

図４に基づいて、通信衛星４０１の構成を説明する。
通信衛星４０１は、通信装置１２１、推進装置１２２、電源装置１２３、およびカメラ１２４を備える。
例えば、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。

通信衛星４０１によって、観測衛星と、静止軌道または静止軌道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４０１の周囲が通信による干渉および雑音の原因となる障害物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、観測衛星によって観測される宇宙物体とは別の宇宙物体である。

通信衛星４０１から地球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４０４と、静止軌道または静止軌道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４０１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。

図５に基づいて、観測衛星４０４の構成を説明する。
観測衛星４０４は、観測装置１１１、衛星制御装置１１２、通信装置１１３、推進装置１１４、姿勢制御装置１１５、電源装置１１６、およびカメラ１１７を備える。
観測装置１１１は、宇宙物体を観測するための装置である。観測装置１１１は監視機器ともいう。
カメラ１１７は、例えば、通信衛星４０１を指向する広角カメラである。

カメラ１１７により、通信衛星４０１と、静止軌道または静止軌道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４０４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。

観測衛星４０４から通信衛星４０１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４０１と、静止軌道または静止軌道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４０４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。

図６に基づいて、観測衛星４０４の構成の別例を説明する。
観測衛星４０４は、観測装置２０１、衛星制御装置２０２、通信装置２０３、推進装置２０４、姿勢制御装置２０５、および電源装置２０６を備える。

観測装置２０１は、宇宙物体を観測するための装置である。
観測装置２０１は、宇宙物体を光学系で検知する装置である。観測装置２０１は、観測衛星の軌道高度と異なる高度を飛翔する宇宙物体を光学系で撮影する。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２０１は、観測データを生成する。観測データは、観測装置２０１が行う観測によって得られるデータである。例えば、観測データは、宇宙物体が映った画像を表すデータに相当する。

衛星制御装置２０２は、観測衛星４０４を制御するコンピュータである。
衛星制御装置２０２は、既定の手順、または、地上設備から送信される各種コマンドにしたがって、観測装置２０１と推進装置２０４と姿勢制御装置２０５とを制御する。

通信装置２０３は、地上設備と通信する装置である。衛星通信装置ともいう。
通信装置２０３は、例えば、観測データを地上設備へ送信する。また、通信装置２０３は、例えば、地上設備から送信される各種コマンドを受信する。

＊＊＊衛星見守りシステム５００の構成および動作の説明＊＊＊
本実施の形態では、主に、図１に示した第２の衛星群６０２における衛星見守りシステム５００の構成および動作について説明する。

＜衛星見守りシステム５００の全体構成例＞
本実施の形態において、クリティカルインフラストラクチャ５１は、宇宙空間における社会インフラストラクチャである。クリティカルインフラストラクチャ５１は、軌道高度５００ｋｍ以上２０００ｋｍ以下の地球周回軌道（ＬＥＯ：Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）を飛翔するインフラストラクチャ衛星５１１から成るインフラストラクチャ衛星群５１０により構成される。
見守り衛星群５２は、軌道高度２０００ｋｍ以下の軌道を飛翔して、インフラストラクチャ衛星群５１０を監視するとともに軌道上サービスを実施する見守り衛星５２１から成る。
インフラストラクチャ毎地上設備５４は、地上に設置され、インフラストラクチャ衛星群５１０の各インフラストラクチャ衛星５１１と情報授受を実施する地上設備の例である。
見守りセンター５３は、地上に設置され、見守り衛星５２１と情報授受を実施する地上設備の例である。

図１に示すように、インフラストラクチャ衛星群５１０は、通信衛星４０１から成る通信衛星群４４を含む。

通信衛星群４４は、１日に整数周回する太陽同期軌道となる軌道高度と軌道傾斜角を有する軌道を略均等配置で飛翔する。
通信衛星４０１は、前後を飛翔する通信衛星と通信する。
通信衛星群４４は、インフラストラクチャ毎地上設備５４といった地上設備と通信する第１の衛星６１と、見守り衛星５２１ｂと通信する第２の衛星６２と、前後を飛翔する通信衛星との通信のみを実施する第３の衛星６３とを備える。
見守り衛星５２１ｂと見守りセンター５３とは、通信衛星群４４を経由して情報授受を実施する。

図７は、本実施の形態に係る衛星見守りシステム５００の構成例を示す図である。
図７では、耳の役割を担う見守り衛星５２１ｂが、インフラストラクチャ衛星５１１であり、かつ、口の役割を担う見守り衛星である通信衛星４０１と通信する。見守り衛星５２１ｂと通信する通信衛星４０１は、第２の衛星６２の例である。ここで、耳の役割を担う見守り衛星５２１ｂは、目の役割を担う見守り衛星５２１ａ、あるいは、手の役割を担う見守り衛星５２１ｃであってもよい。
耳の役割を担う見守り衛星５２１ｂと第２の衛星６２の例である通信衛星４０１は、インフラストラクチャ衛星同士で通信する第２の通信装置４２を備える。

第１の衛星６１の例である通信衛星４０１は、地上設備と通信する第１の通信装置４１を備える。また、第１の衛星６１の例である通信衛星４０１は、インフラストラクチャ衛星同士で通信する第２の通信装置４２も備える。

前後を飛翔する通信衛星との通信のみを実施する第３の衛星６３の例である通信衛星４０１は、インフラストラクチャ衛星同士で通信する第２の通信装置４２を備える。

ＬＥＯを飛翔する衛星群では、インフラストラクチャ衛星５１１が地球の裏側を飛翔時に、緊急対応を要する事態が発生しても、見守りセンター５３との通信環境確保ができない場合がある。
しかし、本実施の形態に係る衛星見守りシステム５００によれば、複数通信衛星が相互に通信する環境を具備して、地球の裏側から複数通信衛星を経由して見守り情報を授受できる。よって、見守り情報をいつでもどこでも見守りセンターと授受できるという効果がある。
このためインフラストラクチャ衛星５１１に対し、デブリといった危険な宇宙物体が接近した場合に、即座に危険回避行動をとることができるという効果がある。

＜通信衛星群４４の構成例１＞
通信衛星群４４の各通信衛星４０１は、軌道高度約１６６６ｋｍの太陽同期軌道で、１日に１２周回する軌道を飛翔する。通信衛星群４４は、５機以上の通信衛星４０１から構成される。

１日に１２周回する軌道高度が約１６６６ｋｍであって、軌道傾斜角７７°（１８０°－１０３°）に設定すると太陽同期軌道となる。
５機の衛星が均等な位相でこの軌道を飛翔した場合に、形成される五角形の内接円半径は地球半径よりも大きくなるので、衛星間の通信視野を確保できる。
大気の影響を無視できる高度を３００ｋｍと仮定すれば、６機以上の衛星であれば、地表から高度５８５ｋｍ以上の上空で通信回線を確保できるという効果がある。
また、同じ緯度に毎日同じ時刻、２時間毎に再訪するので、地上設備で毎日決まった時刻に２時間毎の頻度で情報授受ができるという効果がある。

＜通信衛星群４４の構成例２＞
通信衛星群４４の各通信衛星４０１は、軌道高度約１２４８ｋｍの太陽同期軌道で、１日に１３周回する軌道を飛翔する。通信衛星群４４は、６機以上の通信衛星から構成される。

１日に１３周回する軌道高度が約１２４８ｋｍであって、軌道傾斜角７９°（１８０°－１０１°）に設定すると太陽同期軌道となる。
６機の衛星が均等な位相でこの軌道を飛翔した場合に、形成される六角形の内接円半径は地球半径よりも大きくなるので、衛星間の通信視野を確保できる。
大気の影響を無視できる高度を３００ｋｍと仮定すれば、７機以上の衛星であれば、地表から高度４９１ｋｍ以上の上空で通信回線を確保できるという効果がある。
同じ緯度に毎日同じ時刻、１１１分毎に再訪するので、地上設備で毎日決まった時刻に１１１分毎の頻度で情報授受ができるという効果がある。

＜通信衛星群４４の構成例３＞
通信衛星群４４の各通信衛星４０１は、軌道高度約８８１ｋｍの太陽同期軌道で、１日に１４周回する軌道を飛翔する。通信衛星群４４は、７機以上の通信衛星から構成される。

図８は、本実施の形態に係る通信衛星群４４の構成例３を示す図である。
１日に１４周回する軌道高度が約８８１ｋｍであって、軌道傾斜角８１°（１８０°－９９°）に設定すると太陽同期軌道となる。
軌道高度８８１ｋｍで太陽同期する軌道パラメータを設定すれば、１日に１４周回する軌道が実現できる。
７機の衛星が均等な位相でこの軌道を飛翔した場合に、形成される六角形の内接円半径は地球半径よりも大きくなるので、衛星間の通信視野を確保できる。
大気の影響を無視できる高度を３００ｋｍと仮定すれば、８機以上の衛星であれば、地表から高度３２７ｋｍ以上の上空で通信回線を確保できるという効果がある。

同じ緯度に毎日同じ時刻、１０３分毎に再訪するので、地上設備で毎日決まった時刻に１０３分毎の頻度で情報授受ができるという効果がある。
なお、軌道傾斜角７７°は定義次第で１０３°と同じである。また、軌道傾斜角７９°は定義次第で１０１°と同じである。また、軌道傾斜角８１°は定義次第で９９°と同じである。

＜通信衛星群４４の構成例４＞
通信衛星群４４は、太陽同期軌道であり、かつ、ＬＳＴ９：００とＬＳＴ１５：００の２軌道面の衛星群により構成される。ＬＳＴは、Ｌｏｃａｌ Ｓｕｎ Ｔｉｍｅの略語である。

図９は、本実施の形態に係る通信衛星群４４の構成例４を示す図である。
地球観測衛星では太陽同期軌道が多用されている。光学衛星では日照条件のよいＬＳＴ１０：３０とＬＳＴ１３：３０近傍が多用されている。またレーダ衛星では太陽光発電に有利なＬＳＴ０６：００とＬＳＴ１８：００が多用されている。
通信衛星の軌道高度が８８１ｋｍの場合に、正８角形の内接円は６７２７ｋｍとなるので、あらゆるＬＳＴの見守り衛星との通信回線が確保可能となる。なお、見守り衛星は、通信衛星群４４を通信回線として利用するユーザ衛星でもよい。
このため、通信衛星がＬＳＴ０９：００とＬＳＴ１５：００の２軌道面に配備されていれば、地球観測で多用される衛星群の全てと通信可能になるという効果がある。

＜通信衛星群４４の通信方式＞
図１０は、本実施の形態に係る通信衛星群４４の通信方式を示す図である。
通信衛星４０１と見守り衛星５２１とは、受信機能と送信機能とを切り替えることによって受信と送信とを実現する送受切替装置６４を備えた双方向通信端末６５を具備する。
見守りセンター５３である地上設備７０１は、見守り衛星５２１へ送信するコマンドのデータ量αと、見守り衛星５２１から受信する見守りデータとテレメトリのデータ量βに基づき、見守り衛星５２１の受信時間と送信時間比がα対βとなるよう送受切替装置６４を動作させる。具体的には、地上設備７０１は、見守り衛星５２１へ送信するコマンドのデータ量αと、見守り衛星５２１から受信する見守り報告データのデータ量βに基づき、双方向通信端末６５における受信機能が動作する受信動作時間と送信機能が動作する送信動作時間との比がα対βとなるよう送受切替装置６４を動作させる。
見守り衛星５２１と地上設備７０１とは、通信衛星４０１を経由して情報授受を実施する。

本実施の形態では、見守り衛星と見守りセンターとの間で、コマンドと見守り報告データを情報授受する構成例を説明した。しかし、見守り衛星は、通信衛星群４４を通信回線として利用するその他のユーザ衛星でもよい。

実施の形態２．
本実施の形態では、主に、実施の形態１に追加する点あるいは異なる点について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

実施の形態１では、主に、見守り衛星５２１と見守りセンター５３が、インフラストラクチャ衛星群５１０に含まれる通信衛星群４４を介して、情報授受を実施する構成について説明した。
本実施の形態では、ユーザ衛星５３１と地上設備７０２が、インフラストラクチャ衛星群５１０に含まれる通信衛星群４４を介して、情報授受を実施する衛星情報伝送システム５０１について説明する。

図１１は、本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０１の構成例を示す図である。
図１２は、本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０１の全体構成例を示す図である。
衛星情報伝送システム５０１の基本的な構成は、実施の形態１で説明した衛星見守りシステム５００と同様である。衛星情報伝送システム５０１は、実施の形態１で説明した衛星見守りシステム５００において、見守り衛星５２１をユーザ衛星５３１に、見守りセンター５３を地上設備７０２に置き換えたものと同様である。

図１１および図１２では、地上設備７０２と通信する第１の衛星６１を「第１」で表し、ユーザ衛星５３１と通信する第２の衛星６２を「第２」で表し、前後を飛翔する通信衛星との通信のみを実施する第３の衛星６３を「第３」で表している。

衛星情報伝送システム５０１は、ＬＥＯを飛翔するインフラストラクチャ衛星群５１０により構成されるクリティカルインフラストラクチャ５１と、インフラストラクチャ衛星群５１０の各インフラストラクチャ衛星と情報授受を実施する地上設備７０２を備える。
インフラストラクチャ衛星群５１０は、通信衛星群４４と、通信衛星群４４を通信回線として利用するユーザ衛星５３１から成るユーザ衛星群５３０とにより構成される。

図１１および図１２に示すように、通信衛星群４４は、１日に整数周回する太陽同期軌道となる軌道高度と軌道傾斜角を有する軌道を略均等配置で飛翔する。通信衛星４０１は、前後を飛翔する通信衛星と通信する。
通信衛星群４４は、地上設備７０２と通信する第１の衛星６１と、ユーザ衛星５３１と通信する第２の衛星６２と、前後を飛翔する通信衛星との通信のみを実施する第３の衛星６３とを備える。そして、ユーザ衛星５３１と地上設備７０２とは、通信衛星群４４を経由して情報授受を実施する。

＜通信衛星群４４の構成例１から構成例４＞
また、本実施の形態に係る通信衛星群４４の構成例についても、実施の形態で説明した通信衛星群４４の構成例１から構成例４と同様の構成を適用することが可能である。

＜通信衛星群４４の通信方式＞
本実施の形態に係る通信衛星群４４の通信方式についても、実施の形態で説明した通信衛星群４４の通信方式と同様の通信方式を適用することが可能である。

図１３は、本実施の形態に係る通信衛星群４４の通信方式を示す図である。
通信衛星４０１とユーザ衛星５３１とは、送受切替装置６４を備えた双方向通信端末６５を具備する。地上設備７０２は、ユーザ衛星５３１へ送信するコマンドのデータ量αと、ユーザ衛星５３１から受信するユーザ情報データのデータ量βに基づき、ユーザ衛星５３１の受信時間と送信時間比がα対βとなるよう送受切替装置６４を動作させる。
ユーザ衛星５３１と地上設備７０２とは、通信衛星群４４の各通信装置を経由して情報授受を実施する。

実施の形態３．
本実施の形態では、主に、実施の形態１，２に追加する点あるいは異なる点について説明する。なお、実施の形態１，２と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

＜地上設備＞
本実施の形態では、実施の形態１，２で説明した衛星見守りシステム５００、あるいは、衛星情報伝送システム５０１に用いられる地上設備について説明する。地上設備の例は、見守りセンター５３が有する地上設備７０１、インフラストラクチャ毎地上設備５４、あるいは、ユーザ衛星５３１と情報授受を実施する地上設備７０２である。

図１４は、本実施の形態に係る地上設備を説明する図である。
実施の形態１，２で説明した衛星見守りシステム５００、あるいは、衛星情報伝送システム５０１に用いられる地上設備は、緯度６０°以上に設置され、毎周回、第１の衛星６１である「第１」と通信する。

地球の自転周期と軌道面の公転周期が異なる。このため、ＬＳＴ０９：００の軌道を飛翔する通信衛星が地上設備と通信する場合、例えば赤道付近に設置された地上設備では、ＡＭ０９：００前後と、ＰＭ０９：００前後の２度しか通信できない可能性がある。これに対して高緯度地上に設置された地上設備では、地球の自転周期と軌道面の公転周期が異なっていても、通信衛星が地球を周回する毎周回で地上設備との通信ができるという効果がある。

＜通信衛星の例１＞
次に、実施の形態１，２で説明した衛星見守りシステム５００、あるいは、衛星情報伝送システム５０１に用いられる通信衛星４０１の例１について説明する。

図１５は、本実施の形態に係る通信衛星の例１を説明する図である。
通信衛星の例１では、通信衛星４０１は、地上設備と通信する第１の通信装置４１と、インフラストラクチャ衛星同士で通信する３つの第２の通信装置４２とを具備する。通信衛星の例１では、通信衛星４０１は、同一軌道面を飛翔する通信衛星および、見守り衛星またはユーザ衛星と同時に通信する。

地上設備と通信する第１の通信装置を一式と、インフラストラクチャ衛星間で通信する第２の通信装置を３式具備していれば、同一軌道面を飛翔する通信衛星、および、見守り衛星またはユーザ衛星と同時に通信することができる。
また、本実施の形態に係る通信衛星の例１に係る通信衛星によれば、ユーザ衛星と通信した情報をリアルタイムで地上設備に伝送できるという効果がある。
したがって、クリティカルインフラストラクチャ構築途上において、同一軌道面を飛翔する衛星数が少ない状況においても、ユーザ衛星と地上設備の情報授受が可能になるという効果がある。
また通信端末を標準化できるので、トータルコストを低減できるという効果がある。

＜通信衛星の例２＞
次に、実施の形態１，２で説明した衛星見守りシステム５００、あるいは、衛星情報伝送システム５０１に用いられる通信衛星の例２について説明する。

図１６は、本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０１の例を示す図である。
通信衛星の例２では、通信衛星４０１は、地上設備と通信する第１の通信装置４１と、インフラストラクチャ衛星同士で通信する第２の通信装置４２と、見守り衛星５２１またはユーザ衛星５３１と通信する第３の通信装置４３とを備える。

図１７は、本実施の形態に係る通信衛星の例２を説明する図である。
通信衛星の例２では、通信衛星４０１は、地上設備と通信する第１の通信装置を１式と、軌道面前後を飛翔するインフラストラクチャ衛星間と通信する第２の通信装置を２式と、見守り衛星またはユーザ衛星と通信する第３の通信装置を１式具備する。これにより、ユーザ衛星と通信した情報をリアルタイムで地上設備に伝送できるという効果がある。
したがって、クリティカルインフラストラクチャ構築途上において、同一軌道面を飛翔する衛星数が少ない状況においても、ユーザ衛星と地上設備の情報授受が可能になるという効果がある。
また見守り衛星あるいはユーザ衛星の端末を専用とすることで、開口径の小さい小型端末でも通信が可能になるので、見守り衛星あるいはユーザ衛星を小型衛星で実現できるという効果がある。

実施の形態４．
本実施の形態では、主に、実施の形態１から３に追加する点あるいは異なる点について説明する。なお、実施の形態１から３と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

本実施の形態では、地球、飛翔体、および宇宙物体を監視する第１の衛星コンステレーション８１０の構成衛星が、第２の衛星コンステレーション８２０の構成衛星を介して、地上設備と衛星情報の情報授受を実施する監視システム５０２について説明する。

＜監視システム５０２の全体構成例＞
図１８は、本実施の形態に係る監視システム５０２の構成例を示す図である。
監視システム５０２では、地球、飛翔体、および宇宙物体を監視する第１の衛星コンステレーション８１０の構成衛星８１１が、第２の衛星コンステレーション８２０の構成衛星８１２を介して、地上設備と衛星情報の情報授受を実施する。

第１の衛星コンステレーション８１０は、３機以上の構成衛星から成る衛星群が連携して地球、飛翔体、および宇宙物体を監視する。
地上設備は、第１の衛星コンステレーション８１０を構成する構成衛星と情報授受を実施する。
第２の衛星コンステレーション８２０は、軌道高度８００ｋｍ以上の太陽同期軌道を略均等配置で飛翔し、同一軌道面の前後を飛翔する衛星と通信する６機以上の通信衛星からなる通信衛星群が連携して、衛星情報を中継する。すなわち、第２の衛星コンステレーション８２０の構成衛星は、６機以上の通信衛星からなる通信衛星群である。

第１の衛星コンステレーション８１０を構成する構成衛星は、第２の衛星コンステレーション８２０を経由して地上設備との情報授受を実施する。

近年、超音速で滑空する飛翔体の登場により、衛星による打上げおよび飛行経路追跡が期待されている。しかし、ＬＥＯコンステレーションでは常時通信環境を確立することが難しい場合がある。

静止軌道上のデータ中継衛星経由で情報授受するという技術もある。しかし、軌道上衛星数が増加し、データ中継衛星の利用頻度が増加すると、緊急時に通信回線を利用できない場合がある。またＬＥＯ衛星から静止軌道経由で地上設備に情報伝送するため、時間遅れが生じる場合もある。

本実施の形態に係る監視システム５０２では、低高度太陽同期軌道に構成した通信衛星群を経由して、第１の衛星コンステレーションと地上設備の情報授受を常時通信可能とする。
また静止軌道上のデータ中継衛星を経由するよりも短時間に情報授受できるという効果がある。

また第２の衛星コンステレーションの衛星機数を増やすことにより、同時にデータ授受できる第１の衛星コンステレーション構成衛星の数を増やすことができる。よって、同時に多数の監視対象の監視データを授受できるという効果がある。
また第２の衛星コンステレーションの衛星機数を増やすことにより、同時にデータ授受できる地上設備の数を増やすことができる。よって、同時に多数の監視対象に対する対処行動が可能になるという効果がある。

また、可視高分解能光学監視装置により地球、飛翔体ないし宇宙物体を監視するため、太陽同期軌道衛星を採用する場合にも、特定経度に設置した地上設備で情報授受できる時間が限定的になるという課題がある。静止データ中継衛星を採用する場合であっても同様の課題があった。本実施の形態に係る監視システム５０２では、低軌道通信衛星群を経由した常時通信環境の実現により、災害時等の緊急対応に利用できるという効果がある。

赤道上空衛星は静止軌道が一般的に利用されているが、高度３６０００ｋｍを飛翔する静止衛星では高分解能監視が難しいという課題がある。このため、赤道上空を１日に複数周回する軌道を採用すれば、高分解能監視が可能になるという効果がある。ただしこの場合も特定経度に設置された地上設備だけでは常時通信ができないという課題がある。そこで、常時通信可能な赤道上空周回衛星群を実現できるという効果がある。

＜第１の衛星コンステレーション８１０の例１＞
第１の衛星コンステレーション８１０の例１は、軌道高度１０００ｋｍ以上６０００ｋｍ以下の傾斜円軌道を１日に複数周回する衛星コンステレーションである。第１の衛星コンステレーション８１０に含まれる複数の構成衛星によって形成される複数の軌道面は、互いの法線がアジマス方向において均等な角度ずつずれており、各軌道面の飛翔位置が同期制御されている。

図１９は、本実施の形態に係る第１の衛星コンステレーション８１０の例１の構成例である。
各構成衛星が地球を１日に周回する回数を「Ｎ」とする。
第１の衛星コンステレーション８１０は、Ｎ機の構成衛星を備える。
各構成衛星は、傾斜円軌道を移動し、地球を１日にＮ周回する。各構成衛星が移動する軌道が成す面を軌道面と称する。
Ｎ機の構成衛星によって形成されるＮ個の軌道面は、互いの法線がアジマス方向においてＮ分の３６０度ずつずらされている。言い換えると、アジマス成分の相対角度がＮ分の３６０度ずつずれている。アジマス方向は、構成衛星の進行方向に相当する。つまり、アジマス方向は、経度方向、東西方向に相当する。

具体的には、第１の衛星コンステレーション８１０は、８機の構成衛星（Ａ～Ｈ）を備え、８つの軌道面を形成する。
各構成衛星は、地球を１日に８周回する。
８つの軌道面の各法線は、互いにアジマス成分の相対角度が４５度ずつずれている。

Ｎ機の構成衛星（Ａ～Ｈ）が各々の軌道面の最北端を通過するタイミングは同期されている。つまり、Ｎ機の構成衛星（Ａ～Ｈ）は、各々の軌道面の最北端を同じ時刻に通過する。

＜第１の衛星コンステレーション８１０の例２＞
第１の衛星コンステレーション８１０の例２は、近地点高度３００ｋｍ以上遠地点高度６０００ｋｍ以下の太陽同期非凍結楕円軌道を飛翔する。第１の衛星コンステレーション８１０に含まれる複数の構成衛星によって形成される複数の軌道面は、互いの長径のアジマス方向成分が均等な角度ずつずれている。

図２０は、本実施の形態に係る第１の衛星コンステレーション８１０の例２の構成例である。
図２０は、軌道面の法線方向から見た第１の衛星コンステレーション８１０の例２を示している。
第１の衛星コンステレーション８１０は、複数の構成衛星（Ａ～Ｃ）を備える。各構成衛星は太陽同期の楕円軌道を周回する。各楕円軌道は高離心率と軌道傾斜角とを有する。つまり、各構成衛星の軌道は、太陽同期軌道であり、かつ、傾斜軌道であり、かつ、楕円軌道である。また、各構成衛星の楕円軌道は非凍結軌道である。つまり、各構成衛星の楕円軌道は凍結軌道ではなく、時間の経過と共に各楕円軌道の長軸が軌道面内で地球を中心に回転する。

３機の構成衛星（Ａ～Ｃ）は、近地点、遠地点または中間点から交互に地球の対象地域を監視する。中間点は近地点と遠地点との間に位置する地点である。
近地点では、短時間ではあるが高分解能で監視を行うことができる。
遠地点では、低分解能ではあるが長時間の監視を行うことができる。

３つの楕円軌道のそれぞれの長軸は、軌道面の円周方向に対して約１２０°ずつ均等な間隔で傾いている。アジマス方向は、経度方向、すなわち、東西方向に相当する。
各楕円軌道の長軸は太陽１０２に対して回転するが、３つの楕円軌道の相対関係は維持される。

＜第１の衛星コンステレーション８１０の例３＞
第１の衛星コンステレーション８１０の例３は、赤道上空軌道を１日に複数周回し、アジマス方向成分が均等な角度ずつずれて飛翔位置が同期制御される。
図１９の第１の衛星コンステレーション８１０の例１では、各構成衛星は、傾斜円軌道を移動し、地球を１日にＮ周回するとした。
一方、第１の衛星コンステレーション８１０の例３では、各構成衛星は、赤道上空軌道を移動し、地球を１日にＮ周回する。
各構成衛星は、傾斜円軌道を移動し、地球を１日にＮ周回する。そして、各構成衛星が移動する軌道面は、アジマス方向成分が均等な角度ずつずれて飛翔位置が同期制御される。

＜第２の衛星コンステレーションの例４＞
図２１は、本実施の形態に係る第２の衛星コンステレーション８２０の例４の構成例を示す図である。
第２の衛星コンステレーション８２０の例４は、地上設備と通信する第１の衛星６１と、第１の衛星コンステレーション８１０を構成する構成衛星と通信する第２の衛星６２と、前後を飛翔する衛星との通信のみを実施する第３の衛星６３とを含む。

＜第２の衛星コンステレーションの例５＞
第２の衛星コンステレーション８２０の例５は、太陽同期軌道であり、かつ、ＬＳＴ０９：００とＬＳＴ１５：００との各軌道面を飛翔する６機以上の通信衛星から成る通信衛星群が連携して、衛星情報を中継する。

地球観測衛星では太陽同期軌道が多用されている。光学衛星では日照条件のよいＬＳＴ１０：３０とＬＳＴ１３：３０近傍が多用されている。またレーダ衛星では太陽光発電に有利なＬＳＴ０６：００とＬＳＴ１８：００が多用されている。
通信衛星の軌道高度が８８１ｋｍの場合に、正８角形の内接円は６７２７ｋｍとなるので、あらゆるＬＳＴの見守り衛星との通信回線が確保可能となる。なお、見守り衛星は、通信衛星群４４を通信回線として利用するユーザ衛星でもよい。
このため、図１８に示すように、第２の衛星コンステレーション８２０の構成衛星がＬＳＴ０９：００とＬＳＴ１５：００の２軌道面に配備されていれば、地球観測で多用される衛星群の全てと通信可能になるという効果がある。

＊＊＊他の構成＊＊＊
本実施の形態に係る監視システム５０２の地上設備は、移動体であってもよい。
例えば、超音速で滑空する飛翔体の発射探知をした場合、直接対処行動をする航空機、ＵＡＶ（ｕｎｍａｎｎｅｄ ａｅｒｉａｌ ｖｅｈｉｃｌｅ）、艦船、あるいは車両といった移動体に情報伝送するのが、短時間の対処行動を実施する上で合理的である。

実施の形態５．
本実施の形態では、主に、実施の形態１から４に追加する点あるいは異なる点について説明する。なお、実施の形態１から４と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
本実施の形態では、主に、衛星情報伝送システム５０１の通信方式について説明する。

＜衛星情報伝送システム５０１の通信方式例１＞
図２２は、本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０１の構成例を示す図である。
図２３は、本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０１の全体構成例を示す図である。
本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０１は、地球を周回するユーザ衛星群を構成するユーザ衛星５３１と地上設備７０２との間の衛星情報を中継する。
衛星情報伝送システム５０１は、軌道高度５００ｋｍ以上２０００ｋｍ以下の地球周回軌道（ＬＥＯ）における太陽同期軌道を、略均等配置で周回し、同一軌道面の前後を飛翔する通信衛星と通信する６機以上の通信衛星から成る通信衛星群４４を備える。
通信衛星４０１は、前後を飛翔する通信衛星と通信する。

衛星情報伝送システム５０１の通信方式例１では、通信衛星群４４は、地上設備７０２と光通信する第１の衛星６１と、ユーザ衛星５３１と光通信する第２の衛星６２と、前後を飛翔する通信衛星との通信のみを実施する第３の衛星６３とを具備する。通信衛星群４４では、前後を飛翔する通信衛星間を電波通信する。
光通信は光通信端末５４４により実施する。また、電波通信は電波通信端末５４２により実施する。

光通信は大容量データ伝送が可能というメリットがある。しかし、衛星間で光軸を高精度に合わせる必要があるため、ユーザ衛星も通信衛星も２軸の高精度指向制御をする必要がある。
地上設備と通信衛星は相対位置関係が大きく変動するので時々刻々変動する指向方向をリアルタイム高精度制御する必要がある。
またユーザ衛星と通信衛星の相対位置関係が大きく変動する場合にも、同様に時々刻々変動する指向方向をリアルタイム高精度制御する必要がある。
相対位置変動が大きい場合には、通信可能時間も限定されるため、大容量通信をする必要がある。

仮に前後の通信衛星間と、ユーザ衛星と、地上設備との通信を１機の衛星が同時に全て光通信を実現するためには、同時に異なる対象との高精度の光軸合わせをする必要がある。これは、技術的に難度が高く、通信が中断するリスクも高いという課題がある。
電波通信では、遠距離の高速大容量データ伝送を実現する場合は、前記光通信と同様に、電波のメインビームの中心軸を高精度に合わせる必要がある。しかし、近傍通信、低速通信、あるいはデータ量の限定的な通信においては固定アンテナあるいは無指向性アンテナにより、高精度な軸合わせをしない通信も可能である。

上述の実施の形態に係る通信衛星群の前後の通信では、衛星間距離が限定的であり、しかも前後の衛星同士の相対角度変動が小さいので、高精度指向制御を必要とする光通信あるいは高速大容量電波通信ではなく、固定アンテナによる電波通信でも実現可能である。
さらに常時通信可能なので、低速通信であっても時間をかければ大容量の通信ができるという効果がある。
前後の衛星間を高精度指向制御が不要の電波通信で実現すれば、第１の衛星が地上設備と光通信する場合も、第３の衛星がユーザ衛星と光通信する場合も、同時に高精度指向制御する通信対象が１つに限定される。よって、指向制御が容易であり、通信が途絶するリスクも十分小さく抑制できるという効果がある。

＜衛星情報伝送システム５０１の通信方式例２＞
衛星情報伝送システム５０１の通信方式例２では、前後を飛翔する通信衛星間の電波をスペクトル拡散する。
同一軌道を飛翔する前後の衛星が電波通信する場合に、前方ないし後方を飛翔する複数衛星が電波干渉、ないし誤送信するリスクがあるという課題がある。スペクトル拡散して、所望の衛星信号だけを復元することにより、電波干渉ないし誤送信を回避できるという効果がある。

＜衛星情報伝送システム５０１の通信方式例３＞
衛星情報伝送システム５０１の通信方式例３では、通信衛星は、前後を飛翔する通信衛星と通信する送受切替機能付き双方向通信端末６５を具備する。
通信衛星が前方衛星への送信端末と、後方衛星からの受信端末を具備して、同一軌道で全ての衛星が前後の衛星と通信すれば、衛星情報伝送システムとして成立する。しかしながら衛星を軌道投入する整備段階、あるいは、軌道上で故障が発生した場合には、通信が途絶するリスクが高いという課題がある。送受信切替機能付き双方向通信端末６５を具備していれば、軌道上で全ての衛星が揃っていなくても、衛星情報伝送が可能になるという効果がある。

＜衛星情報伝送システム５０１の通信方式例４＞
衛星情報伝送システム５０１の通信方式例４では、通信衛星は、送信と受信で異なる偏波を採用する。
前後の通信衛星との相対位置と相対姿勢は維持しているので、送受信で異なる偏波を採用することにより、電波干渉あるいは誤送信のリスクが解消できるという効果がある。

＜衛星情報伝送システム５０１の通信方式例５＞
衛星情報伝送システム５０１の通信方式例５では、通信衛星群４４は、地上設備と光通信するとともに、ユーザ衛星と光通信する第４の衛星を具備する。
緊急性を有する衛星情報について、ユーザ衛星と地上設備との情報授受を１機の衛星が同時に実施すれば、遅延時間最小に抑制できるという効果がある。
同時に２つの対象と高精度指向制御をする必要があるので技術難度は高く、高コストシステムになる。しかし、仮に前後衛星との通信も光通信であって、４機の異なる対象と高精度指向制御する場合と比較して、各段に実用が容易であり、低コストになるという効果がある。
また緊急性がない場合には、ユーザ衛星と地上設備が同時に通信可能な飛翔位置は限定的であるので、１機の衛星が双方との通信機能を具備し、時分割的に通信をすれば、同時に高精度指向制御する対象は１つに限定できる。

＜衛星情報伝送システム５０１の通信方式例６＞
図２４は、本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０１の通信方式例６を示す図である。
第４の衛星６４４は、地上設備７０２との光通信とユーザ衛星５３１との光通信とを同一の光通信端末５４４で共用する。第４の衛星６４４は、衛星進行方向軸回りに回転し、地上設備７０２との光通信とユーザ衛星５３１との光通信とを時分割して実施する。

緊急性がない場合には、ユーザ衛星と地上設備が同時に通信可能な飛翔位置は限定的であるので、１機の衛星が双方との通信機能を具備し、時分割的に通信をすれば、同時に高精度指向制御する対象は１つに限定できる。
さらに、ユーザ衛星および地上設備との通信端末を標準化すれば、コスト低減効果がある。
軌道上に十分な数の通信衛星が飛翔し、進行方向軸回りに回転しても電波視野から逸脱しない場合に有効である。

＊＊＊他の構成＊＊＊
本実施の形態に係る地上設備７０２は、移動体であってもよい。
緊急性を有する衛星情報について、固定地上設備から移動体に伝送する必要がある場合に、直接通信衛星から移動体に衛星情報伝送をすれば遅延時間最小に抑制できるという効果がある。飛翔体の発射探知をしてから対処行動を指示するような、秒単位の時間遅延もリスク増加に繋がるような場合に有効である。

また、通信衛星群４４は、地上設備７０２と電波通信する第１の衛星６１と、ユーザ衛星５３１と光通信する第２の衛星６２と、前後を飛翔する通信衛星との通信のみを実施する第３の衛星６３とを具備してもよい。そして、通信衛星群４４は、前後を飛翔する通信衛星間を電波通信する。通信衛星と地上設備間の光通信では、雲があると通信できないという課題がある。このため、通信方式例１の衛星情報伝送システムを利用する地上設備７０１が、被雲率の高い地域である場合は電波通信を利用することによりアベイラビリティが向上するという効果がある。

実施の形態６．
本実施の形態では、主に、実施の形態１から５に追加する点あるいは異なる点について説明する。なお、実施の形態１から５と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
本実施の形態では、主に、実施の形態１から５で説明した太陽同期軌道を飛翔する衛星を用いた、通信衛星コンステレーション、衛星コンステレーション、および、衛星情報伝送システムの構成について説明する。

＜人工衛星８０の構成＞
図２５は、本実施の形態に係る人工衛星８０の構成例を示す図である。
本実施の形態に係る人工衛星８０は、ＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）を具備する計算機またはスーパーコンピュータと、クラウドサーバまたはエッジサーバの少なくともひとつを情報処理装置８１として具備する。
人工衛星８０は、ＬＳＴ０６：００またはＬＳＴ１８：００の太陽同期軌道を飛翔する。このとき、人工衛星８０は、太陽光入射側に太陽電池が指向し、太陽光入射の反対側に情報処理装置８１の放熱面を具備する。人工衛星８０は、太陽光入射側に太陽電池が指向し、太陽光入射の反対側に、例えば、計算機あるいはエッジサーバの放熱面を具備する。

太陽同期軌道は極域上空を通過する極軌道の一種である。太陽同期軌道は、軌道面の南北軸周りの回転周期が地球の公転周期と同期する。このため、太陽同期軌道では、軌道面に対する太陽の入射角が年間を通じて一定となる。
また、ＬＳＴ０６：００またはＬＳＴ１８：００の軌道では、軌道面の法線ベクトルが太陽方向を指向する軌道となるため、低軌道周回衛星であっても地球の陰にならずに常時太陽光が照射される。なお厳密には地軸の傾斜に起因して法線ベクトルが太陽方向から傾斜するが、その影響は軽微である。

見守り衛星における頭脳の役割を担う計算機およびサーバは、ＡＩの登場、および、サーバ容量増大と高速化に伴い大電力化が進み、高発熱機器として排熱対策が課題となる。
太陽同期軌道のＬＳＴ０６：００またはＬＳＴ１８：００はドーンダスク軌道とも呼ばれる。このドーンダスク軌道は、低軌道周回衛星でありながら、地球の陰に入らず、常時太陽電池による発電ができる。さらに、ドーンダスク軌道は、太陽入射の反対側は常に深い宇宙を指向するので、放射冷却による排熱性能に優れた軌道である。このため、ドーンダスク軌道では、大電力の確保と高発熱機器の排熱とができるという効果がある。
情報処理装置８１は、高発熱機器の例である。

また、近年のクラウドコンピューティングの大規模化と高速化に伴い、地上システムにおけるクラウド環境でも大電力化と高発熱機器の排熱対策とが課題となっている。そこでエッジサーバを具備する人工衛星８０をＩＯＴと見做して、分散コンピューティングすることにより、地上システムの負荷を軽減してＳＤＧｓに貢献できるという効果がある。
さらに、スーパーコンピュータあるいはクラウドサーバを人工衛星８０に具備して、集中的計算装置を宇宙空間に整備することにより、地上システムの負荷を軽減してＳＤＧｓに貢献できるという効果がある。
ＩＯＴは、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓの略語である。ＳＤＧｓは、Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓの略語である。

＜通信衛星コンステレーション８０１の構成例＞
図２６は、本実施の形態に係る通信衛星コンステレーション８０１の構成例を示す図である。
通信衛星コンステレーション８０１は、ＬＳＴ０６：００またはＬＳＴ１８：００の太陽同期軌道を飛翔する衛星コンステレーションである。
通信衛星コンステレーション８０１は、地上との通信装置を具備する通信衛星を含む。通信衛星は、人工衛星８０の例である。
また、通信衛星コンステレーション８０１は、同一軌道面の前後を飛翔する通信衛星同士が通信する通信装置を具備して円環状通信網を形成する。

通信衛星コンステレーション８０１によれば、通信衛星において、固定式太陽電池で常時発電できるので、通信衛星を低コストで実現できるという効果がある。

＜衛星コンステレーション８０２の構成例＞
図２７は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション８０２の構成例を示す図である。
図２７では、衛星コンステレーション８０２では、衛星はエッジサーバを具備している。
衛星コンステレーション８０２は、ＬＳＴ０６：００またはＬＳＴ１８：００の太陽同期軌道を飛翔する。
衛星コンステレーション８０２は、衛星を具備する。衛星は、人工衛星８０の例である。

衛星は、衛星ＡＩを具備する計算機またはスーパーコンピュータと、クラウドサーバまたはエッジサーバの少なくともひとつを情報処理装置８１として具備する。また、衛星では、太陽光入射側に太陽電池が指向し、太陽光入射の反対側に情報処理装置８１の放熱面を具備する。衛星では、太陽光入射側に太陽電池が指向し、太陽光入射の反対側に、例えば、計算機あるいはエッジサーバの放熱面を具備する。
衛星は、地上との通信装置を具備する。

衛星コンステレーション８０２は、同一軌道面の前後を飛翔する衛星同士が通信する通信装置を具備して円環状通信網を形成する。すなわち、衛星コンステレーション８０２を構成する衛星は、同一軌道面の前後を飛翔する衛星同士が通信する通信装置を具備して円環状通信網を形成する。

太陽同期軌道は、毎周回、極域を通過する。よって、衛星コンステレーション８０２によれば、円環状通信網を経由して、全ての衛星が高緯度帯に設置された地上データセンタと常時通信することができるという効果がある。

図２８は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション８０２の構成の別例を示す図である。
図２８では、衛星コンステレーション８０２は、通信衛星と、スーパーコンピュータを具備した衛星と、クラウドサーバを具備した衛星とから構成される。
図２８の衛星コンステレーション８０２によれば、軌道上で解析処理した結果を地上のユーザに送達できるので、地上システムの負担を軽減できるという効果がある。

＜衛星情報伝送システム５０３の例１の構成例＞
図２９は、本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０３の例１の構成例を示す図である。
図２９では、衛星情報伝送システム５０３を太陽方向から見ている状態を示している。

衛星情報伝送システム５０３の例１は、ユーザ衛星群と、通信衛星群と、地上設備とにより構成される。
ユーザ衛星群は、軌道高度５００ｋｍ以上２０００ｋｍ以下の地球周回軌道（ＬＥＯ）を飛翔するユーザ衛星から成る。
通信衛星群は、ＬＳＴ０６：００またはＬＳＴ１８：００の太陽同期軌道を飛翔する複数の通信衛星から成る。
通信衛星群の各衛星は、人工衛星８０の例である。

通信衛星群は、地上設備と通信する第１の衛星と、ユーザ衛星と通信する第２の衛星とを備える。通信衛星群は、前後を飛翔する通信衛星と通信する。
ユーザ衛星と地上設備とは、通信衛星群を経由して情報授受を実施する。

太陽同期軌道の衛星では、地球自転の効果により、低緯度帯から中緯度帯にかけては、ＬＳＴが同じ時間帯でのみ、地上設備との通信が可能となる。一方、極域上空から視野が確保される範囲であれば、ＬＳＴの時間帯に限定されずに、常時地上設備との通信が可能となる。そこで、前後の衛星と通信して円環状通信網を形成し、極域付近を通過する衛星が代表して地上設備と通信すれば、常時地上設備との通信が可能となる。

ユーザ衛星は、飛翔体の発射探知と追跡を担う飛翔体追跡システムを構成する。ユーザ衛星の情報は、緊急事態において迅速に衛星情報を転送する必要がある。
衛星情報伝送システム５０３の例１によれば、円環状通信網を経由して高緯度帯に設置された地上設備に衛星情報を迅速に伝送できるという効果がある。
なお、飛翔体追跡システムを構成する構成するユーザ衛星には、赤外検出装置を具備する監視衛星および傾斜軌道に形成された通信衛星群が含まれる。

＜衛星情報伝送システム５０３の例２の構成例＞
図３０は、本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０３の例２の構成例を示す図である。
図３０では、衛星情報伝送システム５０３を北極から見ている状態を示している。

衛星情報伝送システム５０３の例２は、第１の通信コンステレーション８３１と、第２の通信コンステレーション８３２と、地上設備とにより構成される。

第１の通信コンステレーション８３１は、赤道上空軌道を飛翔する。また、第１の通信コンステレーション８３１は、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する。
第２の通信コンステレーション８３２は、太陽同期軌道を飛翔する。また、第２の通信コンステレーション８３２は、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する。

第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２との各衛星は、第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２とが通信する第２の通信装置を具備する。
第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２との各衛星は、第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２とを経由して衛星情報を地上設備に伝送する。

あるいは、第１の通信コンステレーションと第２の通信コンステレーションとの各衛星が、ユーザ衛星と通信する通信装置を具備してもよい。
ユーザ衛星は、第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２とを経由して衛星情報を地上設備に伝送してもよい。

赤道上空軌道を飛翔する衛星が取得した衛星情報を、中緯度帯から高緯度帯に設置された地上設備に伝送する場合がある。このような場合、経度方向に円環状通信網を形成する赤道上空衛星と、緯度方向に円環状通信網を形成する太陽同期衛星とが相互に通信するのが合理的である。
太陽同期衛星が極域通過時に通信視野を確保できる高緯度帯に地上設備があれば、太陽同期の１軌道面だけで、赤道上空衛星が取得した衛星情報をほぼリアルタイムで地上設備に伝送できるという効果がある。
なお、第１の通信コンステレーションと第２の通信コンステレーションとが、それぞれユーザ衛星との通信装置を具備してもよいことは言うまでもない。

＜衛星情報伝送システム５０３の例３の構成例＞
図３１は、本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０３の例３の構成例を示す図である。
図３１では、衛星情報伝送システム５０３を北極から見ている状態を示している。

衛星情報伝送システム５０３の例３は、第１の通信コンステレーション８３１と、第２の通信コンステレーション８３２と、第３の通信コンステレーション８３３と、地上設備とにより構成される。

第１の通信コンステレーション８３１は、赤道上空軌道を飛翔する。また、第１の通信コンステレーション８３１は、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する。
第２の通信コンステレーション８３２は、太陽同期軌道を飛翔する。また、第２の通信コンステレーション８３２は、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する。
第３の通信コンステレーション８３３は、傾斜軌道を飛翔する。また、第３の通信コンステレーション８３３は、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する。

第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２と第３の通信コンステレーション８３３との各衛星は、第２の通信装置を具備する。
第２の通信装置は、第１の通信コンステレーションと第２の通信コンステレーション、または、第２の通信コンステレーションと第３の通信コンステレーション、または、第３の通信コンステレーションと第１の通信コンステレーション、とが通信するための通信装置である。

第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２と第３の通信コンステレーション８３３との各衛星は、第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２と第３の通信コンステレーション８３３との少なくとも２つを経由して衛星情報を地上設備に伝送する。

あるいは、第１の通信コンステレーションと第２の通信コンステレーションと第３の通信コンステレーション８３３との各衛星が、ユーザ衛星と通信する通信装置を具備してもよい。
ユーザ衛星は、第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２と第３の通信コンステレーション８３３との少なくとも２つを経由して衛星情報を地上設備に伝送してもよい。

赤道上空軌道衛星が取得した衛星情報を、中緯度帯に設置された地上設備に伝送する場合がある。このような場合、中緯度帯を経度方向に飛翔する傾斜軌道に円環状通信網を形成する傾斜軌道衛星と、経度方向に円環状通信網を形成する赤道上空衛星と、緯度方向に円環状通信網を形成する太陽同期衛星と、が相互に通信するのが合理的である。

例えば、地上設備が北緯３５度に設置されている場合に、軌道傾斜角３５度の傾斜軌道衛星では地上設備上空を経度方向に飛翔するので、地上設備との通信時間を長く確保できるという効果がある。傾斜軌道衛星群として法線ベクトルが経度方向に分散した複数の軌道面をもつ傾斜軌道衛星群を具備すれば、赤道上空衛星が取得した衛星情報をほぼリアルタイムで地上設備に伝送できるという効果がある。

＜衛星情報伝送システム５０３の例４の構成例＞
図３２は、本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０３の例４の構成例を示す図である。
図３２では、衛星情報伝送システム５０３を北極から見ている状態を示している。

衛星情報伝送システム５０３の例４は、第１の通信コンステレーション８３１ａと、第２の通信コンステレーション８３２と、地上設備とにより構成される。

第１の通信コンステレーション８３１ａは、太陽同期軌道を飛翔する。また、第１の通信コンステレーション８３１ａは、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する。
第２の通信コンステレーション８３２は、第１の通信コンステレーション８３１ａとは異なるＬＳＴの太陽同期軌道を飛翔する。また、第２の通信コンステレーション８３２は、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する。

第１の通信コンステレーション８３１ａと第２の通信コンステレーション８３２との各衛星は、第１の通信コンステレーション８３１ａと第２の通信コンステレーション８３２とが極域近傍通過時に通信する第２の通信装置を具備する。
第１の通信コンステレーション８３１ａと第２の通信コンステレーション８３２との各衛星は、第１の通信コンステレーション８３１ａと第２の通信コンステレーション８３２を経由して衛星情報を地上設備に伝送する。

太陽同期衛星は極域上空近傍を通過する極軌道衛星となる。よって、円環状通信網を形成する第１の通信コンステレーション８３１ａと第２の通信コンステレーション８３２には、極域上空近傍で通信できる衛星が含まれる。異なるＬＳＴの通信コンステレーションの円環状通信網に衛星情報を伝送することにより、所望の時間帯に、地上設備の設置された緯度帯に関わらずに衛星情報を伝送できるという効果がある。

＜衛星情報伝送システム５０３の例５の構成例＞
図３３は、本実施の形態に係る衛星情報伝送システム５０３の例５の構成例を示す図である。
図３３では、衛星情報伝送システム５０３を赤道上空から見ている状態を示している。

衛星情報伝送システム５０３の例５は、第１の通信コンステレーション８３１と、第２の通信コンステレーション８３２ａと、地上設備とにより構成される。

第１の通信コンステレーション８３１は、赤道上空軌道を飛翔する。また、第１の通信コンステレーション８３１は、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する。
第２の通信コンステレーション８３２ａは、傾斜軌道を飛翔する。また、第２の通信コンステレーション８３２ａは、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する。

第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２ａとの各衛星は、第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２ａとが通信する第２の通信装置を具備する。
第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２ａとの各衛星は、第１の通信コンステレーション８３１と第２の通信コンステレーション８３２ａを経由して衛星情報を地上設備に伝送する。

衛星情報伝送システム５０３の例５によれば、赤道上空軌道の衛星が取得した衛星情報を、中緯度帯に設置された地上設備に伝送できるという効果がある。また、第２の通信コンステレーション８３２ａが地上設備上空を飛翔する時間帯は予め計画軌道情報で既知である。よって、第２の通信コンステレーション８３２ａが法線ベクトルの異なる複数の軌道面で構成される場合に所望の時間帯に地上設備に衛星情報を伝送できるという効果がある。

なお、実施の形態１で説明したように、衛星は、地上設備から送信されるコマンドにより制御される。地上設備は、衛星コンステレーションを形成する衛星コンステレーション形成部をプロセッサに備え、各衛星と通信することによって衛星コンステレーションを形成する。また、衛星側にも衛星コンステレーション形成部が具備され、複数の衛星の各衛星の衛星コンステレーション形成部と、地上設備に具備された衛星コンステレーション形成部とが連携して、衛星コンステレーションの制御を実現する。なお、衛星の衛星コンステレーション形成部は、例えば、衛星制御装置に備えられている。

以上の実施の形態１から６では、衛星見守りシステム、衛星情報伝送システム、地上設備、通信衛星、監視システム、構成衛星、通信衛星コンステレーション、衛星コンステレーション、人工衛星、および、衛星といった各システムおよび各装置の各部を独立した機能ブロックとして説明した。しかし、各システムおよび各装置の構成は、上述した実施の形態のような構成でなくてもよい。各システムおよび各装置の機能ブロックは、上述した実施の形態で説明した機能を実現することができれば、どのような構成でもよい。また、各システムおよび各装置は、１つの装置でも、複数の装置から構成されたシステムでもよい。
また、実施の形態１から６のうち、複数の部分あるいは実施例を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つの部分あるいは実施例を実施しても構わない。その他、これらの実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
すなわち、実施の形態１から６では、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

なお、上述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本開示の範囲、本開示の適用物の範囲、および本開示の用途の範囲を制限することを意図するものではない。上述した実施の形態は、必要に応じて種々の変更が可能である。

３０ 衛星、３１０，１１２，２０２ 衛星制御装置、３３，１２２，１１４，２０４ 推進装置、３４，１１５，２０５ 姿勢制御装置、３５，１２３，１１６，２０６ 電源装置、１１１，２０１ 観測装置、３２，１２１，１１３，２０３ 通信装置、１２４，１１７ カメラ、４１ 第１の通信装置、４２ 第２の通信装置、４３ 第３の通信装置、４４ 通信衛星群、４０１ 通信衛星、４０２ データ中継衛星、４０３ 気象衛星、４０４ 観測衛星、４０５ 第１観測監視衛星、４０６ 測位衛星、４０７ 第２観測監視衛星、４０８ 宇宙基地、４０９ 月惑星探査衛星、４１０ 探査衛星、４１１ 輸送機、４２１ 光学見守り衛星、４２２ 赤外見守り衛星、４２３ 電波見守り衛星、４２４ サービス衛星、４２５ デブリ除去衛星、５１ クリティカルインフラストラクチャ、５１０ インフラストラクチャ衛星群、５１１ インフラストラクチャ衛星、５２ 見守り衛星群、５２１，５２１ａ，５２１ｂ，５２１ｃ 見守り衛星、５３ 見守りセンター、５４ インフラストラクチャ毎地上設備、５３０ ユーザ衛星群、５３１ ユーザ衛星、５４２ 電波通信端末、５４４ 光通信端末、５９０ 見守り情報、６１ 第１の衛星、６２ 第２の衛星、６３ 第３の衛星、６４４ 第４の衛星、６４ 送受切替装置、６５ 双方向通信端末、６０１ 第１の衛星群、６０２ 第２の衛星群、６０３ 第３の衛星群、５００ 衛星見守りシステム、５０１，５０３ 衛星情報伝送システム、５０２ 監視システム、７０１，７０２ 地上設備、７１０ 見守り管理部、７２０ 記憶部、８０ 人工衛星、８１ 情報処理装置、８０１ 通信衛星コンステレーション、８０２ 衛星コンステレーション、８１０ 第１の衛星コンステレーション、８１１，８１２ 構成衛星、８２０ 第２の衛星コンステレーション、８３１，８３１ａ 第１の通信コンステレーション、８３２，８３２ａ 第２の通信コンステレーション、８３３ 第３の通信コンステレーション、９１０ プロセッサ、９２１ メモリ、９２２ 補助記憶装置、９３０ 入力インタフェース、９４０ 出力インタフェース、９４１ 表示機器、９５０ 通信装置。

Claims (32)

1. 宇宙空間における社会インフラストラクチャであるクリティカルインフラストラクチャであって、軌道高度５００ｋｍ以上２０００ｋｍ以下の地球周回軌道（ＬＥＯ：Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）を飛翔するインフラストラクチャ衛星から成るインフラストラクチャ衛星群により構成されるクリティカルインフラストラクチャと、
   軌道高度２０００ｋｍ以下の軌道を飛翔して、前記インフラストラクチャ衛星群を監視するとともに軌道上サービスを実施する見守り衛星から成る見守り衛星群と、
   地上に設置され、前記インフラストラクチャ衛星群の各インフラストラクチャ衛星と情報授受を実施する地上設備と、
   地上に設置され、前記見守り衛星と情報授受を実施する見守りセンターと
   を備え、
   前記インフラストラクチャ衛星群は、通信衛星から成る通信衛星群を含み、
   前記通信衛星群は、
   １日に整数周回する太陽同期軌道となる軌道高度と軌道傾斜角を有する軌道を均等配置で飛翔し、
   前記通信衛星は、
   前後を飛翔する通信衛星と通信し、
   前記通信衛星群は、
   前記地上設備と通信する第１の衛星と、
   前記見守り衛星と通信する第２の衛星と、
   前後を飛翔する通信衛星との通信のみを実施する第３の衛星と
   を備え、
   前記見守り衛星と前記見守りセンターとは、
   前記通信衛星群を経由して情報授受を実施する衛星見守りシステム。
2. 前記通信衛星群の各通信衛星は、
   軌道高度１６６６ｋｍの太陽同期軌道で、１日に１２周回する軌道を飛翔し、
   前記通信衛星群は、
   ５機以上の通信衛星から構成される請求項１に記載の衛星見守りシステム。
3. 前記通信衛星群の各通信衛星は、
   軌道高度１２４８ｋｍの太陽同期軌道で、１日に１３周回する軌道を飛翔し、
   前記通信衛星群は、
   ６機以上の通信衛星から構成される請求項１に記載の衛星見守りシステム。
4. 前記通信衛星群の各通信衛星は、
   軌道高度８８１ｋｍの太陽同期軌道で、１日に１４周回する軌道を飛翔し、
   前記通信衛星群は、
   ７機以上の通信衛星から構成される請求項１に記載の衛星見守りシステム。
5. 前記通信衛星群は、
   太陽同期軌道であり、かつ、ＬＳＴ（Ｌｏｃａｌ Ｓｕｎ Ｔｉｍｅ）９：００とＬＳＴ１５：００の２軌道面の衛星群により構成される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の衛星見守りシステム。
6. 前記通信衛星と前記見守り衛星とは、
   受信機能と送信機能とを切り替えることによって受信と送信とを実現する送受切替装置を備えた双方向通信端末を具備し、
   前記見守りセンターは、
   前記見守り衛星へ送信するコマンドのデータ量αと、前記見守り衛星から受信する見守り報告データのデータ量βに基づき、前記双方向通信端末における前記受信機能が動作する受信動作時間と前記送信機能が動作する送信動作時間との比がα対βとなるよう前記送受切替装置を動作させ、
   前記見守り衛星と前記見守りセンターとは、前記通信衛星を経由して情報授受を実施する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の衛星見守りシステム。
7. 宇宙空間における社会インフラストラクチャであるクリティカルインフラストラクチャであって、軌道高度５００ｋｍ以上２０００ｋｍ以下の地球周回軌道（ＬＥＯ：Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）を飛翔するインフラストラクチャ衛星から成るインフラストラクチャ衛星群により構成されるクリティカルインフラストラクチャと、
   地上に設置され、前記インフラストラクチャ衛星群の各インフラストラクチャ衛星と情報授受を実施する地上設備と
   を備え、
   前記インフラストラクチャ衛星群は、
   通信衛星から成る通信衛星群と、
   前記通信衛星群を通信回線として利用するユーザ衛星から成るユーザ衛星群とにより構成され、
   前記通信衛星群は、
   １日に整数周回する太陽同期軌道となる軌道高度と軌道傾斜角を有する軌道を均等配置で飛翔し、
   前記通信衛星は、
   前後を飛翔する通信衛星と通信し、
   前記通信衛星群は、
   前記地上設備と通信する第１の衛星と、
   前記ユーザ衛星と通信する第２の衛星と、
   前後を飛翔する通信衛星との通信のみを実施する第３の衛星と
   を備え、
   前記ユーザ衛星と前記地上設備とは、
   前記通信衛星群を経由して情報授受を実施する衛星情報伝送システム。
8. 前記通信衛星群の各通信衛星は、
   軌道高度１６６６ｋｍの太陽同期軌道で、１日に１２周回する軌道を飛翔し、
   前記通信衛星群は、
   ５機以上の通信衛星から構成される請求項７に記載の衛星情報伝送システム。
9. 前記通信衛星群の各通信衛星は、
   軌道高度１２４８ｋｍの太陽同期軌道で、１日に１３周回する軌道を飛翔し、
   前記通信衛星群は、
   ６機以上の通信衛星から構成される請求項７に記載の衛星情報伝送システム。
10. 前記通信衛星群の各通信衛星は、
    軌道高度８８１ｋｍの太陽同期軌道で、１日に１４周回する軌道を飛翔し、
    前記通信衛星群は、
    ７機以上の通信衛星から構成される請求項７に記載の衛星情報伝送システム。
11. 前記通信衛星群は、
    太陽同期軌道であり、かつ、ＬＳＴ（Ｌｏｃａｌ Ｓｕｎ Ｔｉｍｅ）９：００とＬＳＴ１５：００の２軌道面の衛星群により構成される請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の衛星情報伝送システム。
12. 前記通信衛星と前記ユーザ衛星とは、
    受信機能と送信機能とを切り替えることによって受信と送信とを実現する送受切替装置を備えた双方向通信端末を具備し、
    前記地上設備は、
    前記ユーザ衛星へ送信するコマンドのデータ量αと、前記ユーザ衛星から受信するユーザ情報データのデータ量βに基づき、前記双方向通信端末における前記受信機能が動作する受信動作時間と前記送信機能が動作する送信動作時間との比がα対βとなるよう前記送受切替装置を動作させ、
    前記ユーザ衛星と前記地上設備とは、前記通信衛星群の各通信装置を経由して情報授受を実施する請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の衛星情報伝送システム。
13. ３機以上の衛星から成る衛星群が連携して地球、飛翔体、および宇宙物体を監視する第１の衛星コンステレーションと、
    前記第１の衛星コンステレーションを構成する衛星と情報授受を実施する地上設備と、
    軌道高度８００ｋｍ以上の太陽同期軌道を均等配置で飛翔し、同一軌道面の前後を飛翔する衛星と通信する６機以上の通信衛星からなる通信衛星群が連携して、衛星情報を中継する第２の衛星コンステレーションと
    を備え、
    前記第１の衛星コンステレーションを構成する衛星は、
    前記第２の衛星コンステレーションを経由して前記地上設備との情報授受を実施する監視システム。
14. 前記第１の衛星コンステレーションは、
    軌道高度１０００ｋｍ以上６０００ｋｍ以下の傾斜円軌道を１日に複数周回し、
    前記第１の衛星コンステレーションに含まれる複数の衛星によって形成される複数の軌道面は、
    互いの法線がアジマス方向において均等な角度ずつずれており、各軌道面の飛翔位置が同期制御されている請求項１３に記載の監視システム。
15. 前記第１の衛星コンステレーションは、
    近地点高度３００ｋｍ以上遠地点高度６０００ｋｍ以下の太陽同期非凍結楕円軌道を飛翔し、
    前記第１の衛星コンステレーションに含まれる複数の衛星によって形成される複数の軌道面は、
    互いの長径のアジマス方向成分が均等な角度ずつずれている請求項１３に記載の監視システム。
16. 前記第１の衛星コンステレーションは、
    赤道上空軌道を１日に複数周回し、アジマス方向成分が均等な角度ずつずれて飛翔位置が同期制御される請求項１３に記載の監視システム。
17. 前記第２の衛星コンステレーションは、
    前記地上設備と通信する第１の衛星と、
    前記第１の衛星コンステレーションを構成する衛星と通信する第２の衛星と、
    前後を飛翔する衛星との通信のみを実施する第３の衛星と
    を含む請求項１３から請求項１６のいずれか１項に記載の監視システム。
18. 前記第２の衛星コンステレーションは、
    太陽同期軌道であり、かつ、ＬＳＴ（Ｌｏｃａｌ Ｓｕｎ Ｔｉｍｅ）０９：００とＬＳＴ１５：００との各軌道面を飛翔する６機以上の通信衛星から成る通信衛星群が連携して、前記衛星情報を中継する請求項１３から請求項１７のいずれか１項に記載の監視システム。
19. 前記地上設備は、移動体である請求項１３から請求項１８のいずれか１項に記載の監視システム。
20. 地球を周回するユーザ衛星群を構成するユーザ衛星と地上設備との間の衛星情報を中継する衛星情報伝送システムであって、
    軌道高度５００ｋｍ以上２０００ｋｍ以下の地球周回軌道（ＬＥＯ：Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）における太陽同期軌道を、均等配置で周回し、同一軌道面の前後を飛翔する通信衛星と通信する６機以上の通信衛星から成る通信衛星群を備え、
    前記通信衛星は、
    前後を飛翔する通信衛星と通信し、
    前記通信衛星群は、
    前記地上設備と光通信する第１の衛星と、
    前記ユーザ衛星と光通信する第２の衛星と、
    前後を飛翔する通信衛星との通信のみを実施する第３の衛星と
    を具備し、
    前後を飛翔する通信衛星間を電波通信する衛星情報伝送システム。
21. 前後を飛翔する通信衛星間の電波をスペクトル拡散する請求項２０に記載の衛星情報伝送システム。
22. 前記通信衛星は、
    前後を飛翔する通信衛星と通信する送受切替機能付き双方向通信端末を具備する請求項２０に記載の衛星情報伝送システム。
23. 前記通信衛星は、
    送信と受信で異なる偏波を採用する請求項２０から請求項２２のいずれか１項に記載の衛星情報伝送システム。
24. 前記通信衛星群は、
    前記地上設備と光通信するとともに、前記ユーザ衛星と光通信する第４の衛星を具備する請求項２０から請求項２３のいずれか１項に記載の衛星情報伝送システム。
25. 前記第４の衛星は、
    前記地上設備との光通信と前記ユーザ衛星との光通信とを同一の通信装置で共用し、衛星進行方向軸回りに回転し、前記地上設備との光通信と前記ユーザ衛星との光通信とを時分割して実施する請求項２４に記載の衛星情報伝送システム。
26. 前記地上設備が移動体である請求項２０から請求項２５のいずれか１項に記載の衛星情報伝送システム。
27. 地球を周回するユーザ衛星群を構成するユーザ衛星と地上設備との間の衛星情報を中継する衛星情報伝送システムであって、
    軌道高度５００ｋｍ以上２０００ｋｍ以下の地球周回軌道（ＬＥＯ：Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）における太陽同期軌道を、均等配置で周回し、同一軌道面の前後を飛翔する通信衛星と通信する６機以上の通信衛星から成る通信衛星群を備え、
    前記通信衛星は、
    前後を飛翔する通信衛星と通信し、
    前記通信衛星群は、
    前記地上設備と電波通信する第１の衛星と、
    前記ユーザ衛星と光通信する第２の衛星と、
    前後を飛翔する通信衛星との通信のみを実施する第３の衛星と
    を具備し、
    前後を飛翔する通信衛星間を電波通信する衛星情報伝送システム。
28. 軌道高度５００ｋｍ以上２０００ｋｍ以下の地球周回軌道であるＬＥＯ（ＬｏｗＥａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）を飛翔するユーザ衛星から成るユーザ衛星群と、
    ＬＳＴ０６：００またはＬＳＴ１８：００の太陽同期軌道を飛翔する複数の通信衛星から成る通信衛星群と、
    地上設備と、
    により構成される衛星情報伝送システムであって、
    前記通信衛星群は、各通信衛星が前後を飛翔する通信衛星と通信し、
    前記地上設備と通信する第１の衛星と、前記ユーザ衛星と通信する第２の衛星と、を備え、
    前記ユーザ衛星と前記地上設備とは、
    前記通信衛星群を経由して情報授受を実施する衛星情報伝送システム。
29. 赤道上空軌道を飛翔し、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する第１の通信コンステレーションと、
    太陽同期軌道を飛翔し、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する第２の通信コンステレーションと、
    地上設備と、
    により構成され、
    前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーションとの各衛星は、
    前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーションとが通信する第２の通信装置を具備し、前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーションとを経由して衛星情報を地上設備に伝送する衛星情報伝送システム。
30. 赤道上空軌道を飛翔し、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する第１の通信コンステレーションと、
    太陽同期軌道を飛翔し、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する第２の通信コンステレーションと、
    傾斜軌道を飛翔し、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する第３の通信コンステレーションと、
    地上設備と、
    により構成され、
    前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーションと前記第３の通信コンステレーションとの各衛星は、
    前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーション、または、前記第２の通信コンステレーションと前記第３の通信コンステレーション、または、前記第３の通信コンステレーションと前記第１の通信コンステレーション、とが通信する第２の通信装置を具備し、前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーションと前記第３の通信コンステレーションとの少なくとも２つを経由して衛星情報を地上設備に伝送する衛星情報伝送システム。
31. 太陽同期軌道を飛翔し、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する第１の通信コンステレーションと、
    前記第１の通信コンステレーションとは異なるＬＳＴ（Ｌｏｃａｌ Ｓｕｎ Ｔｉｍｅ）の太陽同期軌道を飛翔し、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する第２の通信コンステレーションと、
    地上設備と、
    により構成され、
    前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーションとの各衛星は、
    前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーションとが極域近傍通過時に通信する第２の通信装置を具備し、
    前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーションを経由して衛星情報を地上設備に伝送する衛星情報伝送システム。
32. 赤道上空軌道を飛翔し、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する第１の通信コンステレーションと、
    傾斜軌道を飛翔し、同一軌道面の進行方向前後の衛星と通信する第１の通信装置を具備する複数の衛星が円環状通信網を形成する第２の通信コンステレーションと、
    地上設備と、
    により構成され、
    前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーションとの各衛星は、
    前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーションとが通信する第２の通信装置を具備し、前記第１の通信コンステレーションと前記第２の通信コンステレーションを経由して衛星情報を地上設備に伝送する衛星情報伝送システム。

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