JP7479316B2

JP7479316B2 - 観測衛星

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Publication number: JP7479316B2
Application number: JP2021036864A
Authority: JP
Inventors: 久幸迎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-03-09
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2041-03-09
Also published as: JP2022137368A

Description

本開示は、地球ないし宇宙物体を観測する観測衛星に関するものである。

静止軌道を飛翔する衛星といった宇宙物体は地球の自転と同期して地球を周回する。そのため、その衛星を地表面から見ると、その衛星はあたかも静止しているように見える。
地球ないし宇宙物体を観測する観測衛星においては、高分解能で精細な観測情報を取得することが求められている。

特許文献１には、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

特許文献１の方法では、カメラの他に、スペースデブリにレーザ光を照射するためのレーザ送信装置が必要となる。さらに、カメラのレンズの前に、太陽光をカットするための光学フィルタを配置する必要がある。
そのため、特許文献１の方法では、観測衛星の費用を抑えることが困難である。

本開示は、観測衛星の推進装置を適切に制御することにより高分解能で精細な観測情報を取得可能とすることを目的とする。

本開示に係る観測衛星は、
静止衛星と同じ軌道周期を持つ楕円軌道を飛翔し、
地球ないし宇宙物体を観測する観測装置と推進装置を具備する観測衛星であって、
前記楕円軌道の近地点が、観測対象の位置する経度帯上空において地球自転と同期するよう前記推進装置を動作させる。

本開示に係る観測衛星では、楕円軌道の近地点が観測対象の位置する経度帯上空において地球自転と同期するように推進装置を動作させる。よって、本開示に係る観測衛星によれば、高分解能で精細な観測情報を取得することができる。

実施の形態１に係る観測システムの構成例を示す図。静止軌道を３方向から見た図。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に係る地上設備の構成例を示す図。実施の形態１に係る楕円軌道を示す図。実施の形態１に係る楕円軌道を飛翔する観測衛星２００の例１を示す図。実施の形態１に係る楕円軌道を飛翔する観測衛星２００の例２を示す図。実施の形態２に係る傾斜軌道を示す図。実施の形態２に係る傾斜軌道を飛翔する観測衛星の例を示す図。実施の形態３に係る傾斜楕円軌道を示す図。実施の形態３に係る傾斜楕円軌道を飛翔する観測衛星の例を示す図。実施の形態４に係る地球を１日に２周回する楕円軌道を飛翔する観測衛星の例を示す図。

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。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
実施の形態１．
図１を用いて、本実施の形態に係る観測システム１００の構成例について説明する。
観測システム１００は、地球１０１あるいは宇宙物体１１０を観測するためのシステムである。
「観測」は「監視」または「撮影」といった概念を含む。
宇宙物体１１０は、宇宙に存在する物体である。例えば、宇宙物体１１０は、静止軌道１０３を飛行して地球１０１を周回する。

観測システム１００は、観測衛星２００を備える。
観測衛星２００は、地球１０１を周回する人工衛星である。
観測衛星２００は、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍を飛行して地球１０１を周回する。例えば、観測衛星２００は、静止衛星と同じ軌道周期を持つ、楕円軌道１０４、傾斜軌道１０５、および傾斜楕円軌道１０６といった軌道を飛翔する。あるいは、観測衛星２００は、地球を１日に２周回する楕円軌道１０７を飛翔する。これらの楕円軌道１０４、傾斜軌道１０５、傾斜楕円軌道１０６、および楕円軌道１０７については後述する。

観測衛星２００は、宇宙物体１１０が位置する高度と異なる高度から宇宙物体１１０を光学で撮影する。また、観測衛星２００は、地球１０１を光学で撮影する。

図２は、静止軌道１０３を３方向から見た図である。
静止軌道１０３の高度は、約３６０００キロメートルである。
静止衛星と呼ばれる人工衛星は、地球１０１の自転と同期して静止軌道１０３を周回する。つまり、静止衛星は、静止軌道１０３を１日あたり１周回する。言い換えると、静止衛星は、２４時間で静止軌道１０３を１周する。
宇宙物体１１０は、静止衛星と同じく、静止軌道１０３を１日あたり１周回する。
観測衛星２００は、静止軌道１０３または静止軌道１０３の近傍を１日あたり１周回する。
宇宙物体１１０と観測衛星２００とのそれぞれが周回する方向は、静止衛星が周回する方向と同じである。

太陽１０２からの光を、太陽光と称する。
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。
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。
図１において、宇宙物体１１０と観測衛星２００とのそれぞれは、地球１０１の表側を周回している。

図３を用いて、本実施の形態に係る観測衛星２００の構成例を説明する。
観測衛星２００は、観測装置２０１と衛星制御装置２０２と通信装置２０３と推進装置２０４と姿勢制御装置２０５と電源装置２０６とを備える。

観測装置２０１は、宇宙から地球１０１あるいは宇宙物体１１０を観測するための装置である。
観測装置２０１は、地球１０１、あるいは観測衛星２００の軌道高度と異なる高度を飛行する宇宙物体１１０を光学で撮影する。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は光学観測装置ともいう。
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、地球１０１あるいは宇宙物体１１０が映った画像を表すデータに相当する。観測データは観測情報ともいう。

衛星制御装置２０２は、観測衛星２００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、後述する地上設備５００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５００と通信する装置である。
通信装置２０３は、観測データを地上設備５００へ送信する。また、通信装置２０３は、地上設備５００から送信される各種コマンドを受信する。

推進装置２０４は、観測衛星２００に推進力を与える装置であり、観測衛星２００の速度を変化させる。
具体的には、推進装置２０４は電気推進機である。例えば、推進装置２０４は、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２０５は、観測衛星２００の姿勢要素を制御するための装置である。
姿勢制御装置２０５は、観測衛星２００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２０５は、観測衛星２００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２００の姿勢要素は、観測衛星２００の姿勢、観測衛星２００の角速度、および、観測装置２０１の視線方向（ＬｉｎｅＯｆＳｉｇｈｔ）である。
姿勢制御装置２０５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、あるいは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またはコントロール・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５００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２０６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２００の各装置に電力を供給する。

衛星制御装置２０２について補足する。
衛星制御装置２０２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。処理回路は、推進装置２０４を制御する観測制御部として機能する。
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、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、ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＦＰＧＡは、ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙの略称である。

観測衛星２００のポインティング機能について補足する。
観測衛星２００は、観測方向を観測対象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２００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２００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２００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２０１はポインティング機構を備える。ポインティング機構は、観測装置２０１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、駆動ミラーが利用される。

観測装置２０１の観測機能について補足する。
観測装置２０１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、観測対象に焦点を合わせる機能である。

図４を用いて、本実施の形態に係る地上設備５００の構成例を説明する。
地上設備５００は、例えば、観測衛星２００をプログラム制御する。地上設備５００は、地上装置の例である。地上装置は、地上アンテナ装置、地上アンテナ装置に接続された通信装置、あるいは電子計算機といった地上局と、地上局にネットワークで接続されたサーバあるいは端末としての地上設備から構成される。また、地上装置には航空機、自走車両、あるいは移動端末といった移動体に搭載された通信装置を含んでも良い。

地上設備５００は、観測衛星２００と通信することによって観測衛星２００を制御するコンピュータである。地上設備５００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５００は、例えば、機能要素として、軌道制御コマンド生成部５１０と、解析予測部５２０を備える。軌道制御コマンド生成部５１０および解析予測部５２０の機能は、ハードウェアあるいはソフトウェアにより実現される。

通信装置９５０は、観測衛星２００を追跡管制する信号を送受信する。また、通信装置９５０は、軌道制御コマンド５５を観測衛星２００に送信する。
解析予測部５２０は、観測衛星２００の軌道を解析予測する。
軌道制御コマンド生成部５１０は、観測衛星２００に送信する軌道制御コマンド５５を生成する。

地上設備５００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。

プロセッサ９１０は、制御プログラムを実行する装置である。制御プログラムは、観測衛星２００を制御する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（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ９１０の具体例は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）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（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、あるいはＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）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といった可搬の記憶媒体であってもよい。なお、ＨＤＤは、ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅの略語である。ＳＤ（登録商標）は、ＳｅｃｕｒｅＤｉｇｉｔａｌの略語である。ＣＦは、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）の略語である。ＤＶＤは、ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ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（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）端子である。なお、入力インタフェース９３０は、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）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）（ＨｉｇｈＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＩｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。ディスプレイは、具体的には、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）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（ＮｅｔｗｏｒｋＩｎｔｅｒｆａｃｅＣａｒｄ）である。

制御プログラムは、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、制御プログラムだけでなく、ＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ９１０は、ＯＳを実行しながら、制御プログラムを実行する。制御プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置９２２に記憶されていてもよい。補助記憶装置９２２に記憶されている制御プログラムおよび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、制御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５００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、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、プログラムを実行する装置である。

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。

地上設備の各部の「部」を「処理」、「手順」、「手段」、「段階」、「工程」、あるいは「サーキットリ」に読み替えてもよい。また制御処理の「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読取可能な記録媒体」に読み替えてもよい。
制御プログラムは、地上設備の各部の「部」を「処理」、「手順」、「手段」、「段階」、「工程」、あるいは「サーキットリ」に読み替えた各処理、各手順、各手段、各段階、各工程、各サーキットリを、コンピュータに実行させる。また、制御方法は、地上設備が制御プログラムを実行することにより行われる方法である。
制御プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよい。また、各プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

次に、本実施の形態に係る観測衛星２００について、さらに詳しく説明する。
本実施の形態では、静止衛星と同じ軌道周期を持つ楕円軌道１０４を飛翔する観測衛星２００が、推進装置２０４を適切に制御することにより高分解能で精細な観測情報を取得可能とする態様について説明する。

図５は、本実施の形態に係る楕円軌道１０４を示す図である。
楕円軌道１０４は長径が面内で回転する。慣性空間で回転を止めるのが凍結軌道である。

図６は、本実施の形態に係る楕円軌道１０４を飛翔する観測衛星２００の例１を示す図である。
観測衛星２００は、静止衛星と同じ軌道周期を持つ楕円軌道１０４を飛翔する。観測衛星２００は、地球１０１ないし宇宙物体１１０を観測する観測装置２０１と、推進装置２０４を具備する。

観測衛星２００は、楕円軌道１０４の近地点が、観測対象の位置する経度帯上空において地球自転と同期するよう推進装置２０４を動作させる。
近地点では、対地速度が高いため、観測衛星２００が西から東に相対的に移動する。観測衛星２００は、近地点において楕円軌道１０４の長径の面内回転を地球自転と同期制御しつつ観測を行う。

観測衛星２００は、観測対象を近地点から観測することにより、高分解能で精細な観測情報を取得できるという効果がある。

図７は、本実施の形態に係る楕円軌道１０４を飛翔する観測衛星２００の例２を示す図である。

観測衛星２００は、楕円軌道１０４の遠地点が、観測対象の位置する経度帯上空において地球自転と同期するよう推進装置２０４を動作させる。
遠地点では、対地速度が低いため、観測衛星２００が東から西に相対的に移動する。観測衛星２００は、遠地点において楕円軌道１０４の長径の面内回転を地球自転と同期制御しつつ観測を行う。

観測対象を遠地点から観測することにより、観測衛星２００が軌道面を飛翔する角速度が地球の自転速度よりも遅くなり、相対的に観測衛星２００が東から西へ相対的に移動しながら観測ができる。このため、日照領域の変化に応じて観測対象を移動させることができ、一日の日照下での長時間観測ができるという効果がある。

また、観測衛星２００が、観測領域通過後に地球の裏側で近地点を通過して経度方向の相対角速度が地球自転より高速となるため、翌日には再び東から西への観測領域の観測が可能となる。
このため日本から中国あるいはインドにかけてアジア域全域を毎日観測できるという効果がある。

実施の形態２．
本実施の形態では、主に、実施の形態１との相違点あるいは追加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。
本実施の形態では、静止衛星と同じ軌道周期を持つ傾斜軌道１０５を飛翔する観測衛星２００が、推進装置２０４を適切に制御することにより高分解能で精細な観測情報を取得可能とする態様について説明する。

図８は、本実施の形態に係る傾斜軌道１０５を示す図である。
傾斜軌道１０５は、軌道面の法線ベクトルが南北軸回りに回転する。傾斜軌道１０５は、公転と同期すると太陽同期軌道となる。

図９は、本実施の形態に係る傾斜軌道１０５を飛翔する観測衛星２００の例を示す図である。
観測衛星２００は、静止衛星と同じ軌道周期を持つ傾斜軌道１０５を飛翔する。
観測衛星２００は、傾斜軌道１０５の法線ベクトルが、地球１０１の自転と同期して経度方向に回転するよう推進装置２０４を動作させる。

図９に示すように、観測衛星２００は、北半球の観測対象を常に軌道面最北端で監視する。観測衛星２００は、傾斜軌道１０５の法線ベクトルの南北軸回り回転を地球自転と同期制御しつつ観測を行う。

傾斜軌道１０５を採用して、軌道面最北端が観測領域の経度帯に常時位置するよう推進装置２０４をさせることにより、観測領域の斜視効果を抑制して高分解能で精細な観測情報を取得できるという効果がある。
軌道傾斜角に応じて推進装置２０４の推力と推薬が必要となるが、小さな軌道傾斜角であれば、電気推進装置でも法線ベクトルを地球自転と同期させることが可能である。

実施の形態３．
本実施の形態では、主に、実施の形態１，２との相違点あるいは追加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。
本実施の形態では、静止衛星と同じ軌道周期を持つ傾斜楕円軌道１０６を飛翔する観測衛星２００が、推進装置２０４を適切に制御することにより高分解能で精細な観測情報を取得可能とする態様について説明する。

図１０は、本実施の形態に係る傾斜楕円軌道１０６を示す図である。
傾斜楕円軌道１０６は、長径が面内で回転する。また、傾斜楕円軌道１０６は、軌道面の法線ベクトルが南北軸回りに回転する。これらの両回転を同期するには人為制御が必要である。

図１１は、本実施の形態に係る傾斜楕円軌道１０６を飛翔する観測衛星２００の例を示す図である。
観測衛星２００は、静止衛星と同じ軌道周期を持つ傾斜楕円軌道１０６を飛翔する。
観測衛星２００は、傾斜楕円軌道１０６の法線ベクトルと楕円の長軸が、地球１０１の自転と同期して経度方向に回転するよう推進装置２０４を動作させる。
観測衛星２００は、長径の面内回転と法線ベクトルの南北軸回り回転とを、地球自転と同期制御しつつ観測を行う。

赤道上空楕円軌道では、軌道高度が静止衛星と同じになる領域において、他の静止衛星と衝突するリスクがある。しかし、傾斜楕円軌道１０６とすることにより赤道面通過時の高度が静止衛星とは異なるため、衝突リスクを回避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との相違点あるいは追加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、地球を１日に２周回する楕円軌道１０７を飛翔する観測衛星２００が、推進装置２０４を適切に制御することにより高分解能で精細な観測情報を取得可能とする態様について説明する。

図１２は、本実施の形態に係る地球を１日に２周回する楕円軌道１０７を飛翔する観測衛星２００の例を示す図である。
観測衛星２００は、地球を１日に２周回する楕円軌道１０７を飛翔する。

観測衛星２００は、遠地点が軌道面最北端となるよう楕円軌道１０７の長軸を凍結軌道化させるよう推進装置２０４を動作させる。
観測衛星２００は、遠地点が軌道面最北端となるよう凍結軌道化制御しつつ観測を行う。

本実施の形態に係る楕円軌道１０７では、日本近傍通過時に軌道面を飛翔する角速度が地球自転と近づく。よって、西から東に１日に２周回する際に、日本あるいは北半球に位置する主要都市の上空を長時間滞留して長時間監視が可能となるという効果がある。
また、楕円軌道１０７の法線ベクトルの経度方向離角が１８０°となる軌道面で同様の観測衛星を同期運用することにより、長時間の観測が可能になるという効果がある。
例えば、軌道高度約２万ｋｍの円軌道が１日に２周回することがわかっており、軌道周期は概ね長径に依存する。このため、遠地点高度約３６０００ｋｍ、近地点高度約４０００ｋｍの楕円軌道として、日本上空経度上で遠地点となる場合は、日本上空を通過する時間帯において、静止軌道と同様に疑似的に静止した観測が可能となる。

以上の実施の形態１から４では、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４のうち、複数の部分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４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。

５５軌道制御コマンド、１００観測システム、１０１地球、１０２太陽、１０３静止軌道、１０４，１０７楕円軌道、１０５傾斜軌道、１０６傾斜楕円軌道、１１０宇宙物体、２００観測衛星、２０１観測装置、２０２衛星制御装置、２０３通信装置、２０４推進装置、２０５姿勢制御装置、２０６電源装置、５００地上設備、５１０軌道制御コマンド生成部、５２０解析予測部、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、９５０通信装置。

Claims

静止衛星と同じ軌道周期を持つ楕円軌道を飛翔し、
地球ないし宇宙物体を観測する観測装置と推進装置を具備する観測衛星であって、
前記楕円軌道の遠地点において前記観測衛星が軌道面を飛翔する角速度が地球の自転速度よりも遅くなり、前記観測衛星が東から西へ相対的に移動するよう前記推進装置を動作させ、近地点において経度方向の相対角速度が地球自転より高速となるよう前記推進装置を動作させて翌日に再び東から西への観測領域の観測が可能とする観測衛星。
静止衛星と同じ軌道周期を持つ傾斜軌道を飛翔し、
地球ないし宇宙物体を観測する観測装置と推進装置を具備する観測衛星であって、
前記傾斜軌道の法線ベクトルが、地球の自転と同期して経度方向に回転するよう前記推進装置を動作させる
観測衛星。
静止衛星と同じ軌道周期を持つ傾斜楕円軌道を飛翔し、
地球ないし宇宙物体を観測する観測装置と推進装置を具備する観測衛星であって、
前記傾斜楕円軌道の法線ベクトルと楕円の長軸が、地球の自転と同期して経度方向に回転するよう前記推進装置を動作させる
観測衛星。
地球を１日に２周回する楕円軌道を飛翔し、
地球ないし宇宙物体を観測する観測装置と推進装置を具備する観測衛星であって、
遠地点が軌道面最北端となるよう楕円軌道の長軸を凍結軌道化させるよう前記推進装置を動作させる
観測衛星。