JPH07107551A

JPH07107551A - 衛星通信回線の設定方法、移動局の位置決定方法およびその登録方法

Info

Publication number: JPH07107551A
Application number: JP5244656A
Authority: JP
Inventors: Yuuichi Otsutsu; 祐一乙津; Akio Iso; 彰夫磯
Original assignee: UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK; UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK; UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-21
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JP2693708B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】電波伝播の自由空間損失と遅延時間を低減で
き、静止衛星通信や地上無線通回線に対する耐干渉性能
と通信回線の稼働率を向上できる衛星通信回線を得る。【構成】遠地点半径Ｒａと静止軌道の半径ＲｇがＲａ
＜＝Ｒｇ、周期Ｐと離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2
−１（Ｐｇ：地球の自転周期）及び軌道傾斜角ｉがｉ＞
０で、楕円軌道を有する３機以上の通信衛星の遠地点の
直下点周辺地域において、各通信衛星のアンテナビーム
が共通に照射する地域内に複数の地球局を設置すること
で、通信衛星に対して、高い仰角と３方向以上の方位角
の地球局が得られ、自由空間における小さな電波伝播損
失と短い遅延時間の衛星通信回線を設定することができ
る。更に、従来の楕円軌道衛星通信、静止軌道衛星通信
及び地上無線通信回線に対する耐電波干渉性能と衛星通
信回線稼働率とを向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の通信衛星と複
数の地球局とからなる衛星通信の構成に関し、多数の移
動型または固定型地球局と複数の固定型地球局との間
に、複数の通信衛星を経由した音声、画像、データ等の
情報信号の通信回線の設定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一定の周期と軌道傾斜角をもつ人工衛星
は地球に対して一定の相対速度を持ち、地球上の多数の
地点の上空を定期的に通過するので、この特長を生かし
た楕円や円軌道の衛星通信システムは、一般に通信サー
ビスエリアを全世界規模に拡張でき、また高い緯度にお
ける地球の通信衛星に対する仰角を静止軌道の衛星通信
システムより高くできる利点を有している。図１９は、
例えばＧ．Ｍａｒａｌ，Ｍ．Ｂｏｕｓｑｕｅｔ共著の
「ＳＡＴＥＬＬＩＴＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ
ＳＹＳＴＥＭＳ」第７章、Ｐ２４９〜２５１、１９９
３年、ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ社出版に示され
た従来のモルニア軌道の通信衛星の衛星直下点軌跡の例
である。図１９において、５０１は衛星直下点の軌跡で
ある。図２０は、例えばＧ．Ｍａｒａｌ，Ｍ．Ｂｏｕｓ
ｑｕｅｔ共著の「ＳＡＴＥＬＬＩＴＥＣＯＭＭＵＮＩ
ＣＡＴＩＯＮＳＳＹＳＴＥＭＳ」第７章、Ｐ２４９〜
２５１、１９９３年、ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ
社出版に示された従来のツンドラ軌道の通信衛星の衛星
直下点軌跡の例である。図２０において、５０２は衛星
直下点の軌跡である。図２１は、例えばＪ．Ｎａｕｃ
ｋ，Ｈ．Ｊ．Ｇｕｎｔｅｒ，Ｋ．Ｐｌａｔｅ共著の「Ａ
ＮＥＷＴＹＰＥＯＦＦＯＲＩＮＭＡＲＳＡ
Ｔ’ｓ３ｒｄＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ（ＭＯＢＩＬＥ
ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＡＮＤＮＡＶＩＧＡＴＩ
ＯＮ）」３８ｔｈＣＯＮＧＲＥＳＳＯＦＴＨＥ
ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＡＳＴＲＯＮＡＵＴＩＣ
ＡＬＦＥＤＥＲＡＴＩＯＮ，ＩＡＦ−８７−４８１，
Ｏｃｔ．１０−１７，１９８７／Ｂｒｉｇｈｔｏｎ，Ｕ
ｎｉｔｅｄＫｉｎｇｄｏｍに示されるルーパス軌道の
通信衛星の衛星直下点の軌跡の例である。図２１におい
て、５０３は衛星直下点の軌跡である。図２２は、公開
特許公報平２−１７９０３５に示される低高度、円軌道
の通信衛星の配置例である。図２２において、１０１，
１０２，…，１０５は通信衛星、５０５，…，５１０は
軌道、２１はトランク領域（ゲートウエイ）、２２は公
衆電話回線網、２３はユーザ、２，…５は移動局、７０
１，７０２，７０３，…，７０６は衛星相互間の通信回
線、６０１，６０２，…，６０５は地球局と衛星との通
信回線である。

【０００３】次に動作について図１９を用いて説明す
る。モルニア軌道５０１の通信衛星の代表的な遠地点高
度は３９１０５Ｋｍで、静止高度３５７８６．１Ｋｍよ
り高く、静止軌道の衛星通信に比して、モルニア軌道の
衛星通信の電波伝播遅延時間は１．１倍長くなり、また
自由空間損失は０．１ｄＢ増加する。また、軌道傾斜角
ｉ＝６３．４度、周期ｐ＝１２時間であるので、地球局
が通信衛星に対し所要の仰角を確保できる地球の大きさ
に関しては、高緯度６３．４度より低い中緯度地域の地
球局が設置できる範囲は高緯度地域の地球局が設置でき
る範囲に比して減少する。また、地球局の衛星からの受
信周波数は、中緯度地域の地球局は高緯度地域の地球局
に比して衛星と地球局との相対速度が大きくなり、より
大きなドップラー周波数シフトを受ける。これらの特長
を生かして、静止衛星通信の困難な旧ソ連の高緯度地域
において、電波伝播遅延時間の影響の少ない軍用衛星通
信に使用されている。

【０００４】また図２０において、ツンドラ軌道５０２
の通信衛星の代表的な遠地点高度は４６３４０Ｋｍで、
静止高度３５７８６．１Ｋｍより高く、ツンドラ軌道の
衛星通信の電波伝播遅延時間は、静止軌道の衛星通信に
比して、１．３倍長くなり、また自由空間損失は静止軌
道の衛星通信に比して、２．３ｄＢ増加する。また、軌
道傾斜角ｉ＝６３．４度、周期ｐ＝２４時間であるの
で、地球局が通信衛星に対し所要の仰角を確保できる地
球の大きさに関しては、高緯度６３．４度より低い中緯
度地域の地球局が設置できる範囲は高緯度地域の地球局
が設置できる範囲に比して減少する。また、地球局の衛
星からの受信周波数は、中緯度地域の地球局は高緯度地
域の地球局に比して衛星と地球局との相対速度が大きく
なり、より大きなドプラー周波数シフトを受ける。これ
らの特徴を生かして、静止衛星通信の困難な高緯度地域
において、静止軌道の衛星通信用地球局の仰角より大き
な仰角の地球局が必要とし、電波伝播遅延時間及び自由
空間損失の影響の少ない衛星通信に用いられる。

【０００５】また図２１において、ルーパス軌道５０３
の通信衛星の代表的な遠地点高度は４１５６６Ｋｍで、
静止高度３５７８６．１Ｋｍより高く、ルーパス軌道の
衛星通信の電波伝播遅延時間は、静止軌道の衛星通信に
比して、１．１６倍長くなり、また自由空間損失は静止
軌道の衛星通信に比して、１．３ｄＢ増加する。また、
衛星の周期は１４．４時間であるので、５周目の７２時
間後に元の位置に戻る。更に、軌道傾斜角ｉ＝６３．４
度、周期ｐ＝１４．４時間であるので、地球局が通信衛
星に対し所要の仰角を確保できる地域の大きさに関して
は、高緯度６３．４度より低い中緯度地域の地球局が設
置できる範囲は高緯度地域の地球局が設置できる範囲に
比して減少する。また、地球局の衛星からの受信周波数
は、中緯度地域の地球局は高緯度地域の地球局に比して
衛星と地球局との相対速度が大きくなり、より大きなド
プラー周波数シフトを受ける。これらの特徴を生かし
て、ルーパス軌道の通信衛星は、高緯度の海上や陸上地
域における地球局の衛星に対する高仰角が必要な移動体
衛星通信用として検討されている。

【０００６】次に動作について図２２（ａ）を用いて説
明する。円軌道５０５，…，５１０の典型的な通信衛星
であるイリジウム通信衛星の代表的高度は７６５Ｋｍ
で、静止高度３５７８６．１Ｋｍより低く、イリジウム
軌道の衛星通信の電波伝播遅延時間は、静止軌道の衛星
通信に比して、４６．８分の１であり、また自由空間損
失は静止軌道の衛星通信に比して、３３．４ｄＢ減少す
る。また、衛星の周期は１００分で、静止衛星の周期の
１４．４分の１、軌道傾斜角は９８．０度であるので、
緯度が９８．０度より低い地域の地球局は、衛星と地球
局との相対速度が大きくなり、地球局の受信周波数は大
きなドプラー周波数シフトを受け、衛星の周期１００分
間隔で変化する。このため、地球局は周期１００分で飛
翔中の通信衛星に指向して、次々とアンテナビームを切
り替えて通信回線を設定する。移動局２が軌道５０６の
通信衛星１０２のアンテナビーム照射地域内に位置する
時は、移動局２と通信衛星１０２との間で上り／下りの
衛星通信回線が形成される。同様に、軌道５０９の通信
衛星１０５のアンテナビーム照射地域内に存在する移動
局５は通信衛星１０５との間で上り／下りの衛星通信回
線を形成する。

【０００７】ついで、図２２（ｂ）を用いて説明する。
通信衛星１０２のアンテナビームの照射地域内に存在す
る移動局２からの送信信号は、通信衛星１０２で受信さ
れる。そして、通信衛星１０２のスイッチングユニット
によって、通信衛星１０２と通信衛星１０１との間の衛
星相互間の通信回線７０２が設定される。その結果、通
信衛星１０２の受信信号は、衛星相互間の通信回線７０
２を経由して通信衛星１０１に送られる。更にその信号
は通信衛星１０１のアンテナビームの照射地域内に設け
られたトランク領域（ゲートウエイ）２１で受信される
と共に、トランク領域（ゲートウエイ）２１内に設けら
れたデータ・ベース・コンピュータによって、ユーザの
位置、宛先情報等が処理された後、公衆電話回線網２２
を経由して、ユーザ端末機２３に接続される。他方ユー
ザ２３からの送信信号は、同じ経路を逆に辿って移動局
２に接続される。このようにして、移動局２と地上公衆
通信回線網のユーザ端末機２３との間で双方向の通信回
線が設定される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の周回軌道衛星通
信システムは以上のように構成されているので、地球局
の周回軌道衛星に対する仰角及び方位角は時々刻々変化
し低い仰角となるので、静止軌道通信衛星に対する仰角
及び方位角とほぼ等しくなる場合がある。更に、地球局
の低仰角の受信アンテナビームと地上無線通信局の送信
アンテナビームと一致する場合がある。これらの場合、
従来の周回軌道衛星通信システムの地球局の受信機が、
静止軌道通信衛星の送信機や地上無線通信局の送信機か
ら電波干渉を受けるという問題点があった。また、周回
軌道衛星通信システムの地球局の仰角が小さくなり、送
信アンテナビームが静止軌道通信衛星の受信アンテナビ
ームまたは地上無線通信局の受信アンテナビームに一致
する場合があり、周回軌道衛星通信システムの地球局の
大電力送信電波信号が静止軌道通信衛星の受信機や地上
無線通信局の受信機に電波干渉を与えるという問題点が
あった。更に、地球局の位置を決定するために、衛星通
信用以外の周波数帯と信号を用いる距離と角度測定法や
他の衛星から受信する位置情報を用いるので、即時に移
動局の現在位置の決定と登録並びに更新をできない問題
点があった。これに加えて、地球局と１つの通信衛星と
で衛星通信回線を形成するために地球局の通信衛星に対
する仰角と方位角が１つに限られ、１つの方位角方向の
高層建造物等の遮蔽の影響により、通信衛星を経由する
地球局の受信電界が小さくなり、衛星通信回線の稼働率
が低下する問題点があった。

【０００９】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、静止軌道衛星通信より、通信
衛星と地球局間の電波伝播の自由空間損失と遅延時間を
低減でき、また静止軌道通信衛星に対する地球局の仰角
より、大きな仰角と多方向の方位角の地球局を設置で
き、静止衛星通信や地上無線通回線に対する耐干渉性能
と通信回線の稼働率を高めることができる衛星通信回線
を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる衛星通
信回線の設定方法は、遠地点半径Ｒａが静止軌道の半径
Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、周期Ｐと離心率ｅがｅ＜＝
（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）及び軌
道傾斜角ｉ＞０の同一楕円軌道を有する３機以上の通信
衛星の遠地点の直下点周辺地域において、角通信衛星の
アンテナビームが共通に照射される地域内に３方向以上
の仰角と方位角を有する複数の地球局を具備したもので
ある。

【００１１】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、遠地点半径Ｒａが静止軌道の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜
＝Ｒｇ）、周期Ｐと離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2
−１（Ｐｇ：地球の自転周期）及び軌道傾斜角ｉ＝０の
同一楕円軌道を有する３機以上の通信衛星の遠地点の直
下点周辺地域において、各通信衛星のアンテナビームが
共有する照射地域内に３方向以上の仰角と方位角を有す
る複数の地球局とを具備したものである。

【００１２】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、昇交点赤径Ωが異なり、遠地点半径Ｒａが静止軌道
の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、周期Ｐと離心率ｅが
ｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）
及び軌道傾斜角ｉがｉ＞０を満たす、２つ以上の楕円軌
道上に配置する、３機以上の通信衛星の遠地点の直下点
周辺地域において、各通信衛星のアンテナビームが共通
に照射する地域内に３方向以上の仰角と方位角を有する
複数の地球局を具備したものである。

【００１３】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、軌道傾斜角ｉが異なり、遠地点半径Ｒａが静止軌道
の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、周期Ｐと離心率ｅが
ｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）
及び軌道傾斜角ｉがｉ＞０を満たす、２つ以上の楕円軌
道上に配置する、３機以上の通信衛星の遠地点の直下点
周辺地域において、各通信衛星のアンテナビームが共通
に照射する地域内に３方向以上の仰角と方位角を有する
複数の地球局を具備したものである。

【００１４】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、離心率周期ｅが異なり、遠地点半径Ｒａが静止軌道
の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、周期Ｐと離心率ｅが
ｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）
及び軌道傾斜角ｉがｉ＞０を満たす、２つ以上の楕円軌
道上に配置する、３機以上の通信衛星の遠地点の直下点
周辺地域において、各通信衛星のアンテナビームが共通
に照射する地域内に３方向以上の仰角と方位角を有する
複数の地球局を具備したものである。

【００１５】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、近地点引数ωが異なり、遠地点半径Ｒａが静止軌道
の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、周期Ｐ、離心率ｅが
ｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）
及び軌道傾斜各ｉがｉ＞０で、２軌道以上に配置する、
３機以上の通信衛星の遠地点の直下点周辺地域におい
て、各通信衛星のアンテナビームが共通に照射する地域
内に３方向以上の仰角と方位角を有する複数の地球局を
具備したものである。

【００１６】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、遠地点半径Ｒａが静止軌道の遠地点半径Ｒｇ以下
（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、周期Ｐ、離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐ
ｇ）^3/ ² −１（Ｐｇ：地球の自転周期）及び軌道傾斜角
ｉがｉ＞０で、同一楕円軌道の３機以上の通信衛星と軌
道傾斜角ｉ＝０の通信衛星とを配置するとともに、３機
以上の通信衛星の遠地点の直下点周辺地域において、楕
円軌道及び軌道傾斜角ｉ＝０の各通信衛星のアンテナビ
ームが共通に照射する地域内に４方向以上の仰角と方位
角を有する複数の地球局を具備したものである。

【００１７】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、周期ＰがＰ＝Ｐｇ／ｎ（Ｐｇ：地球の自転周期
ｎ：２以上の整数）、遠地点半径Ｒａが静止軌道の半径
Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、及び離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ
／Ｐｇ）^2/3 −１の同一の楕円軌道を有する３機以上の
通信衛星からなる通信衛星群が形成するｎ群の通信衛星
において、通信衛星の直下点経度方向に対して３６０度
／ｎの間隔を保ち、直下点緯度方向に対して同一方向に
配置され、且つ相互に同期保持される通信衛星群の遠地
点の直下点付近における、３機以上の通信衛星アンテナ
ビームが共通に照射する地域内に３方向以上の仰角と方
位角を有する複数の地球局を具備したものである。

【００１８】この発明に係わる移動局の位置決定方法と
登録方法は、３機以上の通信衛星のアンテナビームが共
通に照射する地域内の移動局と固定局とが通信衛星を経
由して設定する衛星通信回線制御信号用無線チャンネル
において、同期信号が固定局から通信衛星を経由し、移
動局に至り、移動局で折り返した後、再び通信衛星を中
継し、固定局に戻るまでの、固定局と移動局間の同期信
号の往復伝播遅延時間と同期信号が固定局から通信衛星
を経由し、固定局に戻るまでの、固定局と通信衛星間の
同期信号の往復伝播遅延時間との差から計算される各通
信衛星と移動局間の距離に等しい長さの母線を持つ円錐
の底面が地表面に描く３つ以上の円の軌跡の交点を移動
局の位置情報とするとともに、固定局における位置情報
の登録、更新に加えて、衛星通信回線制御用無線チャン
ネルを用いることにより、移動局に対する最新の位置情
報の送出と移動局における位置情報の表示とを具備した
ものである。

【００１９】この発明に係わる移動局から通信衛星を経
由して固定局に至る上り衛星通信回線の設定方法は、３
機以上の通信衛星のアンテナビームが共通に照射する地
域内の移動局と固定局とが通信衛星を経由して形成す
る、音声信号等の情報用無線チャンネルと地上通信網ユ
ーザ端末機に対する呼び出し識別信号等の通信回線制御
信号用無線チャンネルとからなる衛星通信回線におい
て、移動局からの地上通信網ユーザ端末機に対する呼び
出し信号を基に、移動局発信の上りの回線制御信号用無
線チャンネルを３機以上の通信衛星経由で固定局へ送信
し、固定局が通信衛星経由の３波以上の回線制御信号用
無線チャンネルの受信電界強度を比較し、最大の受信電
界強度の回線制御信号用無線チャンネルに対応する通信
衛星に割り当てられている情報信号用無線チャンネルを
指定し、下りの回線制御信号用無線チャンネルによって
移動局へ送信し、移動局が固定局の指定する通信衛星の
情報信号用無線チャンネルに切り替え、移動局から通信
衛星を経由し固定局に至る情報信号の固定局における導
通確認を具備したものである。

【００２０】この発明に係わる固定局から通信衛星経由
の移動局に至る下り衛星通信回線の設定方法は、３機以
上の通信衛星アンテナビームが共通に照射する地域内の
移動局と固定局とが衛星を経由して形成する、電話信号
等の情報信号用無線チャンネルと移動局に対する呼び出
し識別信号等の回線制御信号用無線チャンネルとからな
る衛星通信回線において、移動局が、地上通信網ユーザ
端末機からの移動局に対する呼び出し識別信号を、固定
局発信の下りの回線制御信号用無線チャンネルを通信衛
星を経由して受信し、移動局に対する呼び出し識別信号
が移動局の識別信号と同じ場合、移動局は応答信号を移
動局発信の上りの回線制御信号用無線チャンネルを３機
以上の通信衛星を経由して固定局へ送信し、固定局が通
信衛星群経由の３波以上の回線制御用無線チャンネルの
受信電界強度を比較し、最大の受信電界強度の回線制御
信号用無線チャンネルに対応する通信衛星に割り当てら
れている通信無線チャンネルを指定し、下りの回線制御
信号用無線チャンネルによって移動局へ送信し、移動局
が固定局が指定する通信衛星の情報信号用無線チャンネ
ルに切り替えてから、指定の通信衛星を経由して固定局
へ送信し、固定局において移動局から通信衛星を経由し
固定局に至る情報信号の導通確認を具備したものであ
る。

【００２１】

【作用】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法は、
遠地点半径Ｒａが静止軌道の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒ
ｇ）、周期Ｐと離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１
（Ｐｇ：地球の自転周期）及び軌道傾斜角ｉがｉ＞０
で、同一楕円軌道を有する３機以上の通信衛星の遠地点
の直下点周辺地域において、各通信衛星のアンテナビー
ムが共通に照射する地域内に複数の地球局を設置するこ
とで、通信衛星に対して高い仰角と３方向以上の方位角
の地球局が得られ、自由空間における小さな電波伝播損
失と短い遅延時間の衛星通信回線を設定することができ
る。更に、従来の楕円軌道衛星通信、静止軌道衛星通信
及び地上無線通信回線に対する耐電波干渉性能と衛星通
信回線稼働率とを高めることができる。

【００２２】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、遠地点半径Ｒａが静止軌道の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜
＝Ｒｇ）、周期Ｐと離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2
−１（Ｐｇ：地球の自転周期）及び軌道傾斜角ｉがｉ＝
０で、同一楕円軌道を有する３機以上の通信衛星の遠地
点の直下点周辺地域において、各通信衛星のアンテナビ
ームが共通に照射する地域内に複数の地球局を設置する
ことで、通信衛星に対して高い仰角と３方向以上の方位
角の地球局が得られ、自由空間における小さな電波伝播
損失と短い遅延時間の衛星通信回線を設定することがで
きる。更に、従来の楕円軌道衛星通信、静止軌道衛星通
信及び地上無線通信回線に対する耐電波干渉性能と衛星
通信回線稼働率とを高めることができる。

【００２３】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、昇交点赤径Ωが異なり、遠地点半径Ｒａが静止軌道
の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、周期Ｐと離心率ｅが
ｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）
及び軌道傾斜角ｉがｉ＞０を満たす、２つ以上の楕円軌
道情に配置される、３機以上の通信衛星の遠地点の直下
点周辺地域において、各通信衛星のアンテナビームが共
通に照射する地域内に複数の地球局を設置することで、
通信衛星に対して高い仰角と３方向以上の方位角の地球
局が得られ、自由空間における小さな電波伝播損失と短
い遅延時間の衛星通信回線を設定することができる。更
に、従来の楕円軌道衛星通信、静止軌道衛星通信及び地
上無線通信回線に対する耐電波干渉性能と衛星通信回線
稼働率とを高めることができる。

【００２４】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、軌道傾斜角ｉが異なり、遠地点半径Ｒａが静止軌道
の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、周期Ｐと離心率ｅが
ｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）
及び軌道傾斜角ｉがｉ＞０を満たす２つ以上の楕円軌道
上に配置される、３機以上の通信衛星の遠地点の直下点
周辺地域において、各通信衛星のアンテナビームが共通
に照射する地域内に複数の地球局を設置することで、通
信衛星に対して、大きな仰角と３方向以上の地球局が得
られ、自由空間における小さな電波伝播損失と短い遅延
時間の衛星通信回線を設定することができる。更に、従
来の楕円軌道衛星通信、静止軌道衛星通信及び地上無線
通信回線に対する耐電波干渉性能と衛星通信回線稼働率
とを高めることができる。

【００２５】この発明に係わる衛星通信回線設定法は、
離心率ｅが異なり、遠地点半径Ｒａが静止軌道の遠地点
半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、周期Ｐと離心率ｅがｅ
＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）及
び軌道傾斜角ｉがｉ＞０を満たす２つ以上の楕円軌道上
に配置される、３機以上の通信衛星の遠地点の直下点周
辺地域において、各通信衛星のアンテナビームが共通に
照射する地域内に複数の地球局を設置することで、通信
衛星に対して、高い仰角と３方向以上の地球局が得ら
れ、自由空間における小さな電波伝播損失と短い遅延時
間の衛星通信回線を設定することができる。更に、従来
の楕円軌道衛星通信、静止軌道衛星通信及び地上無線通
信回線に対する耐電波干渉性能と衛星通信回線稼働率と
を高めることができる。

【００２６】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、近地点引数ωが異なり、遠地点半径Ｒａが静止軌道
の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、周期Ｐ、離心率ｅが
ｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）
及び軌道傾斜角ｉがｉ＞０を満たす２つ以上の楕円軌道
上に配置される、３機以上の通信衛星の遠地点の直下点
周辺地域において、各通信衛星のアンテナビームが共通
に照射する地域内に複数の地球局を設置することで、通
信衛星に対して大きな仰角と３方向以上の地球局が得ら
れ、自由空間における小さな電波伝播損失と短い遅延時
間の衛星通信回線を設定することができる。更に、従来
の楕円軌道衛星通信、静止軌道衛星通信及び地上無線通
信回線に対する耐電波干渉性能と衛星通信回線稼働率と
を高めることができる。

【００２７】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、遠地点半径Ｒａが静止軌道の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜
＝Ｒｇ）、周期Ｐ、離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2
−１（Ｐｇ：地球の自転周期）及び軌道傾斜角ｉがｉ＞
０を満たす２つ以上の楕円軌道上に配置される、３機以
上の通信衛星と軌道傾斜角ｉがｉ＝０を満たす楕円また
は円軌道上に配置される、通信衛星とにおいて、３機以
上のｉ＞０を満たす楕円軌道通信衛星の遠地点の直下点
周辺地域において、楕円軌道及びｉ＝０を満たす楕円ま
たは円軌道上の各通信衛星のアンテナビームが共通に照
射する地域内に複数の地球局を設置することで、通信衛
星に対して、高い仰角と４方向以上の地球局が得られ、
自由空間における小さな電波伝播損失と短い遅延時間の
衛星通信回線を設定することができる。更に、従来の楕
円軌道衛星通信、静止軌道衛星通信及び地上無線通信回
線に対する耐電波干渉性能と衛星通信回線稼働率とを高
めることができる。

【００２８】この発明に係わる衛星通信回線の設定方法
は、周期ＰがＰ＝Ｐｇ／ｎ（Ｐｇ：地球の自転周期
ｎ：２以上の整数）、遠地点半径Ｒａが静止軌道の半径
Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、及び離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ
／Ｐｇ）^2/3 −１の同一の楕円軌道を有する３機以上の
通信衛星からなる通信衛星群が形成するｎ群の通信衛星
において、通信衛星の直下点経度が３６０度／ｎの間隔
を保ち、直下点緯度が同一である通信衛星の遠地点の直
下点付近における、３機以上の通信衛星アンテナビーム
が共通に照射する３方向以上の仰角と方位角を有する複
数の地球局を設置することで、自由空間における小さな
電波伝播損失と短い遅延時間の地球局と衛星との間及び
衛星相互間の通信回線を設定することができる。更に、
従来の楕円及び円軌道衛星通信、静止軌道衛星通信及び
地上無線通信回線に対する耐電波干渉性能と衛星通信回
線稼働率とを高めることができる。

【００２９】この発明に係わる移動局の位置決定と登録
法は、３機以上の通信衛星のアンテナビームが共通に照
射する地域内の移動局と固定局とが通信衛星を経由して
形成する衛星通信回線制御信号用無線チャンネルを用
い、同期信号が固定局から通信衛星を経由し、移動局に
至り、移動局で折り返した後、再び通信衛星を中継し、
固定局に戻るまでの、固定局と移動局間の同期信号の往
復伝播遅延時間と同期信号が固定局から通信衛星を経由
し、固定局に戻るまでの、固定局と通信衛星間の同期信
号の往復伝播遅延時間との差から計算される各通信衛星
と移動局間の距離に等しい円錐の稜が地表面に描く３つ
以上の円の軌跡の交点を移動局の位置情報とすること
で、固定局における移動局の位置情報の登録、更新に加
えて、衛星通信回線制御用無線チャンネルを用い、移動
局に対する最新の位置情報の送出と移動局における位置
情報の表示とを即時に行うこととができる。

【００３０】この発明に係わる移動局から通信衛星を経
由し固定局に至る上り衛星通信回線の設定方法は、３機
以上の通信衛星のアンテナビームが共通に照射する地域
内の移動局と固定局とが通信衛星を経由して形成する、
電話信号等の情報信号用無線チャンネルと地上通信網ユ
ーザ端末機に対する呼び出し識別信号等の回線制御信号
用無線チャンネルとからなる衛星通信回線において、移
動局からの地上通信網ユーザ端末機に対する呼び出し信
号を基に、移動局発信の上りの回線制御信号用無線チャ
ンネルを用いて、３機以上の通信衛星経由で固定局へ送
信し、固定局が通信衛星経由の３波以上の回線制御信号
用無線チャンネルの受信電界強度を比較し、最大の受信
電界強度の回線制御信号用無線チャンネルに対応する通
信衛星に割り当てられている情報信号用無線チャンネル
を指定し、下りの回線制御信号用無線チャンネルによっ
て移動局へ送信し、移動局が固定局の指定する通信衛星
の情報信号用無線チャンネルに切り替え、移動局から通
信衛星を経由し固定局に至る情報信号の導通を、固定局
において確認することで、衛星通信回線稼働率を高める
ことができる。

【００３１】この発明に係わる固定局から通信衛星を経
由し移動局に至る下り衛星通信回線の設定方法は、３機
以上の通信衛星アンテナビームが共通に照射する地域内
の移動局と固定局とが通信衛星を経由して形成する、電
話信号等の情報信号用無線チャンネルと移動局に対する
呼び出し識別信号等の回線制御信号用無線チャンネルと
からなる衛星通信回線において、移動局が、地上通信網
ユーザからの移動局に対する呼び出し識別信号を、固定
局発信の下りの回線制御信号用無線チャンネルを３機以
上の通信衛星を経由して受信し、移動局に対する呼び出
し識別信号が移動局に登録されている識別符号と同じ場
合、移動局は応答信号を移動局発信の上りの回線制御信
号用無線チャンネルを用いて３機以上の通信衛星を経由
して固定局へ送信し、固定局が通信衛星経由の３波以上
の回線制御信号用無線チャンネルの受信電界強度を比較
し、最大の受信電界強度の回線制御信号用無線チャンネ
ルに対応する通信衛星に割り当てられている情報信号用
無線チャンネルを指定し、下りの回線制御信号用無線チ
ャンネルによって移動局へ送信し、移動局が固定局が指
定する通信衛星の情報信号用無線チャンネルに切り替え
てから、指定の通信衛星を経由して固定局へ送信し、固
定局において移動局から通信衛星を経由し固定局に至る
情報信号の導通を確認することで、衛星通信回線の稼働
率を高めることができる。

【００３２】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１（ａ）は軌道長半径ａ＝２６６１
３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角ｉ＝４
０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、近地点引数ω
＝２７０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝
１２時間（地球自転周期２４時間の２分の１）の楕円軌
道を有する通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡を示す。
図中、５１１は同一楕円軌道の通信衛星の直下点の１時
間毎の軌跡、１１１，…，１１６，…，１２２は通信衛
星、また、図１（ｂ）は軌道長半径ａ＝２６６１３．５
Ｋｍ、離心率ｅ＝０．５７９、軌道傾斜角ｉ＝４０．０
度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、近地点引数ω＝２７
０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時
間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡を示
す。図中、５１２は同一楕円軌道の通信衛星の直下点の
１時間毎の軌跡、１４１，…，１４６，…，１５２は通
信衛星、ここで、図２は遠地点付近における、同一楕円
軌道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡である。５１
１は通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡、１１３，…，
１１６，…，１１９は通信衛星、１１１５，１１１６，
１１１７は地球局が通信衛星に対する仰角ＥL ＞＝８０
度を満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の地域、
２１１６の斜線の部分は地球局が３機の通信衛星１１
５，１１６，１１７に対する仰角ＥL ＞＝８０度を同時
に満たす地域である。

【００３３】次に、動作について説明する。便宜上、通
信衛星の直下点の軌跡が遠地点と赤道上との間で交差し
ない場合（例えば遠地点高度ｒ_a ＝３１４７１Ｋｍ、近
地点高度ｒ_p ＝９０００Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２２）
の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡、通信衛星の直下
点の軌跡が交差する場合（例えば遠地点高度ｒ_a ＝３５
６７１Ｋｍ、近地点高度ｒ_p ＝４８００Ｋｍ、離心率ｅ
＝０．５７９）の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡及
び遠地点付近における通信衛星の直下点の１時間毎の軌
跡との３つの動作領域に分けて説明する。

【００３４】先ず、通信衛星の直下点の軌跡が遠地点と
赤道上との間で交差しない場合の通信衛星の直下点の１
時間毎の軌跡５１１の場合について説明する。例えば、
通信衛星の遠地点の直下点の軌跡は北緯４０度の地点を
通過する。この地点付近では、通信衛星の速度は小さく
なり、地表面の速度に最も近づくので各通信衛星相互間
の距離は最も小さくなり、多くの通信衛星１１３，…，
１１６，…，１１９が遠地点付近に集まる。他方、通信
衛星の近地点の直下点の軌跡は南緯４０度の地点を通過
する。この地点付近では、通信衛星の速度は大きくな
り、地表面の速度を上回るので各通信衛星相互間の距離
は最も大きくなり、近地点付近は一つの通信衛星１２２
となる。通信衛星の高度は遠地点付近の方が近地点付近
より高いので、通信衛星の地表面に対する相対速度は遠
地点付近の方が近地点付近より小さくなる。従って、地
球局が遠地点付近の通信衛星１１５，１１６，１１７に
対し、仰角ＥL ＞＝８０度を満たす円形の地域は、近地
点付近の通信衛星１２２に対し、仰角ＥL ＞＝８０度を
満たす円形の地域より大きくなる。

【００３５】また、通信衛星の直下点の軌跡が遠地点と
赤道上との間で交差する場合の通信衛星の直下点の１時
間毎の軌跡５１２の場合について説明する。例えば、通
信衛星の遠地点の直下点の軌跡は北緯４０度の地点を通
過する。この地点付近では、通信衛星の速度は小さくな
り、地表面の速度に最も近づくので各通信衛星相互間の
距離は最も小さくなり、多くの通信衛星１４３，…，１
４６，…，１４９が遠地点付近に集まる。他方、通信衛
星の近地点の直下点の軌跡は南緯４０度の地点を通過す
る。この地点付近では、通信衛星の速度は大きくなり、
地表面の速度を上回るので各通信衛星相互間の距離は最
も大きくなり、近地点付近に集まる通信衛星１５２は少
なくなる。通信衛星の高度は遠地点付近の方が近地点付
近より高いので、通信衛星の地表面に対する相対速度は
遠地点付近の近地点付近より小さくなる。従って、地球
局が遠地点付近の通信衛星１１５，１１６，１１７に対
し、仰角ＥL ＞＝８０度を満たす円形の地域は、近地点
付近の通信衛星１２２に対し、仰角ＥL ＞＝８０度を満
たす円形の地域より大きくなる。

【００３６】さらに、通信衛星の周期は１２時間で、通
信衛星が近地点から昇交点を経て遠地点までの飛翔時間
及び遠地点から降交点を経て近地点までの飛翔時間は、
それぞれ６時間であるから、通信衛星の遠地点付近の直
下点の軌跡は３６０度×（１２時間／２４時間）＝１８
０度毎に同じ軌跡を示し、この例では遠地点付近の通信
衛星の直下点地域の地球局が仰角ＥL ＞＝８０度を満た
す２地域はアジア太平洋地域及びヨーロッパ大西洋岸地
域が対応する。

【００３７】ここで、地球局が３機の通信衛星に対する
仰角ＥL ＞＝８０度を同時に満たす地域について説明す
る。図２は７機の通信衛星の遠地点付近における１時間
毎の直下点の軌跡である。この遠地点付近における通信
衛星１１５，１１６，１１７の地表面との相対速度は小
さくなり、各通信衛星１１５，１１６，１１７は相互に
近づき、地球局が通信衛星１１５に対する仰角ＥL ＞＝
８０度を満たす地域１１１５、地球局が通信衛星１１６
に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域１１１６、及
び地球局が通信衛星１１７に対する仰角ＥL ＞＝８０度
を満たす地域１１１７は、それぞれ同一時期に重なる。
この斜線で示す地域２１１６内の全ての地球局は３機の
通信衛星１１５，１１６，１１７に対して同一時期に仰
角ＥL ＞＝８０度を２時間確保できる衛星通信回線を設
定できる。従って、図示していないが、同一楕円軌道の
衛星を（３機／２時間）×２４時間＝３６機を配置すれ
ば、本斜線地域２１１６内の全ての地球局は前後に連な
る３機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０度を２４時
間保持できる衛星通信回線を設定できる。

【００３８】さらに、図示していないが、同一楕円軌道
の通信衛星を（３機／２時間）×２４時間×２＝７２機
を配置すれば、アジア太平洋岸地域及びヨーロッパ大西
洋岸地域のそれぞれの地域内において、地球局は前後に
連なる３機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０度を２
４時間保持できる地域内衛星通信回線を設定できる。

【００３９】実施例２．次に、この発明の他の実施例を
図について説明する。図３は軌道長半径ａ＝２６６１
３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角ｉ＝
０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、近地点引数ω
＝２７０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝
１２時間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌
跡を示す。ただし、遠地点は除く。図中、５１３は楕円
軌道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡、１７１，
…，１７６，…，１８０は通信衛星、ただし、通信衛星
１７５は３時間遠地点にとどまる。１１７４，１１７
５，１１７６は地球局が通信衛星に対する仰角ＥL ＞＝
８０度を満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の地
域、斜線の部分２１７５は地球局が３機の通信衛星に対
する仰角ＥL ＞＝８０度を同時に満たす地域である。

【００４０】次に、動作について説明する。便宜上、楕
円軌道（例えば遠地点高度ｒ_a ＝３１４７１Ｋｍ、近地
点高度ｒ_p ＝９０００Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌
道傾斜角ｉ＝０．０度）の通信衛星の直下点の１時間毎
の軌跡と遠地点付近における通信衛星の直下点の１時間
毎の軌跡との２つの動作領域に分けて説明する。

【００４１】先ず、通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡
５１３の場合について説明する。例えば、通信衛星の遠
地点の直下点の軌跡５１３はすべて赤道上の地点を通過
する。遠地点付近では、通信衛星の速度は小さくなり、
地表面の速度に最も近づくので各通信衛星相互間の距離
は最も小さくなり、多くの通信衛星１７３，…，１７
５，…，１７８が遠地点付近に集まる。他方、近地点付
近では、通信衛星の速度は大きくなり、地表面の速度を
上回るので各通信衛星相互間の距離は最も大きくなり、
近地点付近は一つの通信衛星１８０となる。通信衛星の
高度は遠地点付近の方が近地点付近より高いので、通信
衛星の地表面に対する相対速度は遠地点付近の方が近地
点付近より小さくなる。従って、地球局が遠地点付近の
通信衛星１７４，１７５，１７６に対する仰角ＥL ＞＝
８０度を満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の地
域は、地球局が近地点付近の通信衛星１８０に対する仰
角ＥL ＞＝８０度を満たす通信衛星の直下点を中心とす
る円形の地域より大きくなる。

【００４２】また、通信衛星の周期は１２時間で、通信
衛星が近地点から昇交点を経て遠地点までの飛翔時間及
び遠地点から降交点を経て近地点までの飛翔時間は、そ
れぞれ６時間であるから、通信衛星の遠地点付近の直下
点の軌跡は３６０度×（１２時間／２４時間）＝１８０
度毎に同じ軌跡を示し、この例では地球局が通信衛星に
対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす赤道付近の２地域は
パプアニューギニア地域及びブラジル大西洋岸地域が対
応する。

【００４３】ここで、地球局が遠地点付近における７機
の通信衛星に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域に
ついて説明する。図３（ｂ）は７機の通信衛星の１時間
毎の遠地点付近における直下点のの軌跡である。ただ
し、通信衛星１７５は遠地点に３時間留まる。この遠地
点付近における通信衛星１７４，１７５，１７６の地表
面との相対速度は小さくなり、各通信衛星１７４，１７
５，１７６は相互に近づき、地球局が通信衛星１７４に
対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域１１７４、地球
局の通信衛星１７５に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満た
す地域１１７５、及び地球局の通信衛星１７６に対する
仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域１１７６は、同時期に
重なる。この斜線で示す地域２１７５内の全ての地球局
は３機の通信衛星１７４，１７５，１７６に対して仰角
ＥL ＞＝８０度を同時期に３時間保持する衛星通信回線
を設定できる。従って、図示していないが、同一軌道要
素の衛星を（１機／３時間）×２４時間＝８機を配置す
れば、本斜線地域２１７５内の全ての地球局は前後に連
なる３機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０度を２４
時間保持する衛星通信回線を設定できる。

【００４４】さらに、図示していないが、同一軌道要素
の通信衛星を（１機／３時間）×２４時間×２＝１６機
を配置すれば、赤道付近のパプアニューギニア地域及び
ブラジル大西洋岸地域のそれぞれの地域内において、地
球局は前後に連なる３機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞
＝８０度を２４時間保持できる地域内衛星通信回線を設
定できる。

【００４５】実施例３．次に、この発明の他の実施例を
図について説明する。図４（ａ）は軌道長半径ａ＝２６
６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角ｉ
＝４０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、近地点引
数ω＝２７０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期
Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎
の軌跡を示す。図中、５１１は楕円軌道の通信衛星の直
下点の１時間毎の軌跡、１１１，…，１１６，…，１２
２は通信衛星、また、図４（ｂ）は軌道長半径ａ＝２６
６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角ｉ
＝４０．０度、昇交点経度Ω＝１４０．０度、近地点引
数ω＝２７０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期
Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎
の軌跡を示す。図中、５１４は楕円軌道の通信衛星の直
下点の１時間毎の軌跡、２０２，…，２０６，…，２１
２は通信衛星、ここで、図５は遠地点付近における、昇
交点経度Ω＝１６０．０度と１４０．０度との２つの楕
円軌道上の１４機の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡
である。１１１６，１２０６，１２０７は地球局が通信
衛星に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす通信衛星の直
下点を中心とする円形の地域、２２０６の斜線の部分は
地球局が３機の通信衛星に対する仰角ＥL ＞＝８０度を
同時に満たす地域である。

【００４６】次に、動作について説明する。便宜上、軌
道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２
２、軌道傾斜角ｉ＝４０．０度、昇交点経度Ω＝１４
０．０度、近地点引数ω＝２７０．０度、平均近点離角
Ｍ＝０．０ｄｅｇ．、周期Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通
信衛星の直下点の１時間毎の軌跡と昇交点経度Ωが異な
る２つの楕円軌道上の遠地点付近における１４機の通信
衛星の直下点の１時間毎の軌跡との２つの動作領域に分
けて説明する。

【００４７】先ず、軌道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋ
ｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角ｉ＝４０．０
度、近地点引数ω＝２７０．０度、昇交点経度Ω＝１４
０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時
間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡通信
衛星の直下点の１時間毎の軌跡５１４の場合について説
明する。例えば、通信衛星の遠地点の直下点の軌跡は北
緯４０度の地点を通過する。この地点付近では、通信衛
星の速度は小さくなり、地表面の速度に最も近づくので
各通信衛星相互間の距離は最も小さくなり、多くの通信
衛星２０４，２０５，２０７，２０８が遠地点付近に集
まる。他方、通信衛星の近地点の直下点の軌跡は南緯４
０度の地点を通過する。この地点付近では、衛星の速度
は大きくなり、地表面の速度を上回るので各通信衛星相
互間の距離は最も大きくなり、近地点付近は一つの通信
衛星２１２となる。通信衛星の高度は遠地点付近の方が
近地点付近より高いので、通信衛星の地表面に対する相
対速度は遠地点付近の方が近地点付近より小さくなる。
従って、遠地点付近の通信衛星２０５，２０６，２０７
に対する地球局が仰角ＥL ＞＝８０度を満たす通信衛星
の直下点を中心とする円形の地域は、近地点付近の通信
衛星２１２に対する地球局が仰角ＥL ＞＝８０度を満た
す通信衛星の直下点を中心とする円形の地域より大きく
なる。

【００４８】ここで、地球局が仰角ＥL ＞＝８０度を満
たす通信衛星の直下点を中心とする円形の地域について
説明する。図５は昇交点経度Ωが１６０．０ｄｅｇ．と
１４０．０ｄｅｇ．との２つの楕円軌道上の１４機の通
信衛星の１時間毎の遠地点付近における直下点の軌跡で
ある。この遠地点付近における通信衛星１１５，１１
６，１１７，２０５，２０６，２０７の地表面との相対
速度は小さくなり、各通信衛星１１５，１１６，１１
７，２０５，２０６，２０７は相互に近づき、地球局が
仰角ＥL ＞＝８０度を満たす通信衛星２０６の直下点を
中心とする円形の地域１２０６、地球局が仰角ＥL＞＝
８０度を満たす通信衛星２０７の直下点を中心とする円
形の地域１２０７、及び地球局が仰角ＥL ＞＝８０度を
満たす通信衛星１１６の直下点を中心とする円形の地域
１１１６は同時期に重なる。この斜線で示す地域２２０
６内の全ての地球局の仰角は３機の通信衛星に対して同
時に仰角ＥL ＞＝８０度を満たすことができる。従っ
て、本斜線地域２２０６内のすべての地球局は隣り合う
３機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０度を同じ時期
に１時間保持できる衛星通信回線を設定できる。従っ
て、図示していないが、２つの楕円軌道上に（（２機／
１時間）×２４時間＝４８機／軌道）×２軌道＝９６機
を配置すれば、本斜線地域２２０６内の全ての地球局は
隣り合う３機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０度を
２４時間保持する衛星通信回線を設定できる。

【００４９】さらに、図示していないが、昇交点経度Ω
が異なる２つの楕円軌道上に通信衛星を（（２機／１時
間）×２４時間＝４８機／軌道）×２軌道＝９６機）×
２＝１９２機配置すれば、アジア太平洋岸地域及びヨー
ロッパ大西洋岸地域のそれぞれの地域内において、地球
局は隣り合う３機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０
度を２４時間保持する衛星通信回線を設定できる。

【００５０】実施例４．次に、この発明の他の実施例を
図について説明する。図６（ａ）は軌道長半径ａ＝２６
６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角ｉ
＝４０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、近地点引
数ω＝２７０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期
Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎
の軌跡を示す。図中、５１１は楕円軌道の通信衛星の直
下点の１時間毎の軌跡、１１１，…，１１６，…，１２
２は通信衛星、また、図６（ｂ）は軌道長半径ａ＝２６
６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角ｉ
＝４５．５度、近地点引数ω＝１６０．０度、昇交点経
度Ω＝２７０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期
Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎
の軌跡を示す。図中、５１５は同一軌道要素の楕円軌道
の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡、２３１，…，２
３６，…，２４２は通信衛星、ここで、図７は遠地点付
近における、軌道傾斜角ｉ＝４０．０度と４５．５度と
の２つの楕円軌道上の１４機の通信衛星の直下点の１時
間毎の軌跡である。１１１６，１１１７，１２３６は地
球局が通信衛星に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす通
信衛星の直下点を中心とする円形の地域、２２３６の斜
線の部分は地球局が３機の通信衛星に対する仰角ＥL ＞
＝８０度を同時に満たす地域である。

【００５１】次に、動作について説明する。便宜上、軌
道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２
２、軌道傾斜角ｉ＝４５．５度、近地点引数ω＝２７
０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、平均近点離角
Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星
の直下点の１時間毎の軌跡と軌道傾斜角ｉが異なる２つ
の楕円軌道の遠地点付近における１４機の通信衛星の直
下点の１時間毎の軌跡と２つの動作領域に分けて説明す
る。

【００５２】先ず、軌道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋ
ｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角ｉ＝４５．５
度、近地点引数ω＝２７０．０度、昇交点経度Ω＝１４
０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時
間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡５１
５の場合について説明する。例えば、通信衛星の遠地点
の直下点の軌跡は北緯４５．５度の地点を通過する。こ
の地点付近では、通信衛星の速度は小さくなり、地表面
の速度に最も近づくので各通信衛星相互間の距離は最も
小さくなり、多くの通信衛星２３４，２３５，２３７，
２３８が遠地点付近に集まる。他方、通信衛星の近地点
の直下点の軌跡は南緯４５．５度の地点を通過する。こ
の地点付近では、衛星の速度は大きくなり、地表面の速
度を上回るので各通信衛星相互間の距離は最も大きくな
り、近地点付近に集まる通信衛星２４２は少なくなる。
通信衛星の高度は遠地点付近の方が近地点付近より高い
ので、通信衛星の地表面に対する相対速度は遠地点付近
の方が近地点付近より小さくなる。従って、遠地点付近
の通信衛星２３５，２３６，２３７に対する地球局が仰
角ＥL ＞＝８０度を満たす通信衛星の直下点を中心とす
る円状の地域は、近地点付近の通信衛星２４２に対する
地球局が仰角ＥL ＞＝８０度を満たす通信衛星の直下点
を中心とする円形の地域より大きくなる。

【００５３】ここで、通信衛星１４機に対する地球局が
仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域にについて説明する。
図７は軌道傾斜角ｉが４０．０ｄｅｇ．と４５．５ｄｅ
ｇ．との２つの楕円軌道上の１４機の通信衛星の１時間
毎の遠地点付近における直下点の軌跡である。この遠地
点付近における通信衛星２３５，２３６，２３７，１１
５，１１６，１１７の地表面との相対速度は小さくな
り、各通信衛星２３５，２３６，２３７，１１５，１１
６，１１７は相互に近づき、地球局が通信衛星１１６に
対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域１１１６、地球
局が通信衛星１１７に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満た
す地域１１１７、及び地球局が通信衛星２３６に対する
仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域１２３６は重なる。こ
の斜線で示す地域２２３６内の全ての地球局の仰角は３
機の通信衛星に対して同時に仰角ＥL ＞＝８０度以上を
確保できる。従って、本斜線地域２２３６内のすべての
地球局は隣り合う３機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝
８０度を同時期に保持できる衛星通信回線を設定でき
る。従って、図示していないが、軌道傾斜角ｉが４０．
０度と４５．５度との２つの楕円軌道上に（（２機／１
時間）×２４時間＝４８機／軌道）×２軌道＝９６機を
配置すれば、本斜線地域２２３６内の全ての地球局は隣
り合う３機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０度を２
４時間保持する衛星通信回線を設定できる。

【００５４】さらに、図示していないが、軌道傾斜角ｉ
が４０．０度と４５．５度との２つの楕円軌道上に
（（（２機／１時間）×２４時間＝４８機／軌道）×２
軌道＝９６機）×２＝１９２機を配置すれば、アジア太
平洋岸地域及びヨーロッパ大西洋岸地域のそれぞれの地
域内において、各地球局は隣り合う３機の通信衛星に対
して仰角ＥL ＞＝８０度を２４時間保持できる地域内衛
星通信回線を設定できる。

【００５５】実施例５．次に、この発明の他の実施例を
図について説明する。図８（ａ）は軌道長半径ａ＝２６
６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角ｉ
＝４０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、近地点引
数ω＝２７０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期
Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎
の軌跡を示す。図中、５１１は同一軌道要素の楕円軌道
の２４機の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡、１１
１，…，１１６，…，１２２は通信衛星、また、図８
（ｂ）は軌道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ
＝０．５０１、軌道傾斜角ｉ＝４０．０度、近地点引数
ω＝２７０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、平均
近点離角Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時間の楕円軌道の
通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡を示す。ただし、遠
地点は除く。図中、５１６は楕円軌道の通信衛星の直下
点の１時間毎の軌跡、２６１，…，２６５，…，２７０
は通信衛星、ただし、通信衛星２６５は３時間遠地点に
留まる。ここで、図９は離心率ｅが０．４２２と０．５
０１との２つの楕円軌道上の遠地点付近における、通信
衛星の直下点の１時間毎の軌跡である。１１１６，１２
６５，１１１７，１１１８は地球局が通信衛星に対して
仰角ＥL ＞＝８０度を満たす通信衛星の直下点を中心と
する円形の地域、２２６５の斜線の部分は地球局が３機
の通信衛星に対して仰角ＥL＞＝８０度を同時に満たす
地域である。

【００５６】次に、動作について説明する。便宜上、軌
道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．５０
１、軌道傾斜角ｉ＝４０．０度、近地点引数ω＝２７
０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、平均近点離角
Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星
の直下点の１時間毎の軌跡と離心率ｅが０．４２２と
０．５０１との２つの楕円軌道の遠地点付近における１
４機の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡との２つの動
作領域に分けて説明する。

【００５７】先ず、軌道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋ
ｍ、離心率ｅ＝０．５０１、軌道傾斜角ｉ＝４０．０
度、近地点引数ω＝２７０．０度、昇交点経度Ω＝１６
０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時
間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡通信
衛星の直下点の１時間毎の軌跡５１６の場合について説
明する。例えば、通信衛星の遠地点の直下点の軌跡は北
緯４０度の地点を通過する。この地点付近では、通信衛
星の速度は小さくなり、地表面の速度に最も近づくので
各通信衛星相互間の距離は最も小さくなり、多くの通信
衛星２６４，２６５，２６６，２６７，２６８が遠地点
付近に集まる。他方、通信衛星の近地点の直下点の軌跡
は南緯４０度の地点を通過する。この地点付近では、衛
星の速度は大きくなり、地表面の速度を上回るので各通
信衛星相互間の距離は最も大きくなり、近地点付近は一
つの通信衛星２７０となる。通信衛星の高度は遠地点付
近の方が近地点付近より高いので、通信衛星の地表面に
対する相対速度は遠地点付近の方が近地点付近より小さ
くなる。従って、遠地点付近の通信衛星２６４，２６
５，２６６に対する地球局が仰角ＥL ＞＝８０度を満た
す通信衛星の直下点を中心とする円形の地域は、近地点
付近の通信衛星２７０に対する地球局が仰角ＥL ＞＝８
０度を満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の地域
より大きくなる。

【００５８】ここで、地球局が通信衛星１４機に対する
仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域にについて説明する。
図９は離心率ｅが０．４２２と０．５０１との２つの楕
円軌道上の遠地点付近における１４機の通信衛星の遠地
点付近における直下点の軌跡である。この遠地点付近に
おける通信衛星１１５，１１６，１１７，２６４，２６
５，２６６の地表面との相対速度は小さくなり、各通信
衛星１１５，１１６，１１７，２６４，２６５，２６６
は相互に近づき、通信衛星１１６の直下点と通信衛星２
６５の直下点とは重なる。地球局の通信衛星１１６に対
する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域１１１６、地球局
の通信衛星１１７に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす
地域１１１７、及び地球局の通信衛星１１８に対する仰
角ＥL ＞＝８０度を満たす地域１１１８は重なる。この
斜線で示す地域２２６５内の全ての地球局は３機の通信
衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０度を同時に確保すること
ができる。従って、本斜線地域２２６５内のすべての地
球局は隣り合う３機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８
０度を同時期に保持できる衛星通信回線を設定できる。
従って、図示していないが、離心率ｅ＝０．４２２の楕
円軌道上に（２機／１時間）×２４時間＝４８機と離心
率ｅ＝０．５０１の楕円軌道上に（１機／３時間）×２
４時間＝８機との合計５６機を配置すれば、本斜線地域
２２６５内の全ての地球局は隣り合う３機の通信衛星に
対して仰角ＥL ＞＝８０度を同時期に２４時間保持でき
る衛星通信回線を設定できる。

【００５９】さらに、図示していないが、離心率ｅ＝
０．４２２の楕円軌道上に４８機×２＝９６機、離心率
ｅが０．５０１の楕円軌道上に８機×２＝１６機、合計
１１２機を配置すれば、アジア太平洋岸地域及びヨーロ
ッパ大西洋岸地域のそれぞれの地域内において、各地球
局は隣り合う３機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０
度を２４時間保持できる地域内衛星通信回線を設定でき
る。

【００６０】実施例６．次に、この発明の他の実施例を
図について説明する。図１０（ａ）は軌道長半径ａ＝２
６６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角
ｉ＝４０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、近地点
引数ω＝２７０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周
期Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間
毎の軌跡を示す。図中、５１１は同一軌道要素の楕円軌
道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡、１１１，…，
１１６，…，１２２は通信衛星、また、図１０（ｂ）は
軌道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４
２２、軌道傾斜角ｉ＝４０．０度、近地点引数ω＝２６
０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、平均近点離角
Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星
の直下点の軌跡を示す。図中、５１７は楕円軌道の通信
衛星の直下点の軌跡、２９４，…，２９７，…，３００
は通信衛星、ここで、図１１は近地点引数ωが２７０度
と２６０度との２つの楕円軌道上の遠地点付近におけ
る、１４機の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡であ
る。１２９７，１２９８，１１１６は地球局が通信衛星
に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす通信衛星の直下点
を中心とする円形の地域、２２９８の斜線の部分は地球
局が３機の通信衛星に対する仰角ＥL ＞＝８０度を同時
に満たす地域である。

【００６１】次に、動作について説明する。便宜上、軌
道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２
２、軌道傾斜角ｉ＝４０．０度、近地点引数ω＝２６
０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、平均近点離角
Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星
の直下点の１時間毎の軌跡と近地点引数ωが２７０度と
２６０度との２つの楕円軌道上の遠地点付近における、
１４機の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡との２つの
動作領域に分けて説明する。

【００６２】先ず、軌道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋ
ｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角ｉ＝４０．０
度、近地点引数ω＝２６０．０度、昇交点経度Ω＝１６
０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時
間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡５１
７の場合について説明する。例えば、通信衛星の遠地点
の直下点の軌跡は北緯４０度の地点を通過する。この地
点付近では、通信衛星の速度は小さくなり、地表面の速
度に最も近づくので各通信衛星相互間の距離は最も小さ
くなり、多くの通信衛星２９４，２９５，２９６，２９
７，２９８が遠地点付近に集まる。他方、通信衛星の近
地点の直下点の軌跡は南緯４０度の地点を通過する。こ
の地点付近では、衛星の速度は大きくなり、地表面の速
度を上回るので各通信衛星相互間の距離は最も大きくな
り、近地点付近は一つの通信衛星３０２となる。通信衛
星の高度は遠地点付近の方が近地点付近より高いので、
通信衛星の地表面に対する相対速度は遠地点付近の方が
近地点付近より小さくなる。従って、遠地点付近の通信
衛星２９５，２９６，２９７に対する地球局が仰角ＥL
＞＝８０度を満たす通信衛星の直下点を中心とする円形
の地域は、近地点付近の通信衛星３０２に対する地球局
が仰角ＥL ＞＝８０度を満たす通信衛星の直下点を中心
とする円形の地域より大きくなる。

【００６３】ここで、地球局が通信衛星１４機に対する
仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域にについて説明する。
図１１は近地点引数ωが２６０度と２７０度との２つの
楕円軌道上の遠地点付近における１４機の通信衛星の１
時間毎の遠地点付近における直下点の軌跡である。この
遠地点付近における通信衛星１１５，１１６，１１７，
２９６，２９７，２９８の地表面との相対速度は小さく
なり、各通信衛星１１５，１１６，１１７，２９６，２
９７，２９８は相互に近づき、地球局が通信衛星１１６
に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域１１１６、地
球局が通信衛星２９７に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満
たす地域１２９７、及び地球局が通信衛星２９８に対す
る仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域１２９８は相互に重
なる。斜線で示す地域２２９８内の全ての地球局は３機
の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０度を同時に確保す
ることができる。従って、本斜線地域２２９８内のすべ
ての地球局は隣り合う３機の通信衛星に対して仰角ＥL
＞＝８０度を同時期に保持できる衛星通信回線を設定で
きる。従って、図示していないが、近地点引数ωが２６
０度と２７０度との２つの楕円軌道上に（（２機／１時
間）×２４時間）／軌道）×２軌道＝９６機を配置すれ
ば、地球局は隣り合う３機の通信衛星に対して仰角ＥL
＞＝８０度を同時期に２４時間保持できる衛星通信回線
を設定できる。

【００６４】さらに、図示していないが、近地点引数ω
が２６０度と２７０度の楕円軌道上に９６機×２＝１９
２機を配置すれば、アジア太平洋岸地域及びヨーロッパ
大西洋岸地域のそれぞれの地域内において、隣り合う３
機の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０度を２４時間保
持できる地域内衛星通信回線を設定できる。

【００６５】実施例７．次に、この発明の他の実施例を
図について説明する。図１２（ａ）は軌道長半径ａ＝２
６６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角
ｉ＝４０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、近地点
引数ω＝２７０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周
期Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間
毎の軌跡を示す。図中、５１１は同一軌道要素の楕円軌
道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡、１１１，…，
１１６，…，１２２は通信衛星、また、図１２（ｂ）は
軌道長半径ａ＝４２２４６．２Ｋｍ、離心率ｅ＝０．
０、軌道傾斜角ｉ＝０．０度、近地点引数ω＝２７０．
０度、昇交点経度Ω＝６０．０度、平均近点離角Ｍ＝
０．０度、周期Ｐ＝２４時間の静止軌道の通信衛星の直
下点の軌跡を示す。図中、５１８は円軌道の通信衛星の
直下点の軌跡、３２１は通信衛星、ここで、図１３は楕
円軌道上の遠地点付近における、７機の通信衛星の直下
点の１時間毎の軌跡と静止通信衛星の直下点の軌跡であ
る。１１１５，１１１６，１１１７は地球局が通信衛星
に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす通信衛星の直下点
を中心とする円形の地域、１３２１は地球局が通信衛星
に対する仰角ＥL ＞＝４０度を満たす通信衛星の直下点
を中心とする楕円形の地域、２３２１の斜線の部分は３
機の楕円軌道の通信衛星に対して仰角ＥL ＞＝８０度及
び１機の静止通信衛星に対する仰角ＥL ＞＝４０度とを
同時に満たす地域である。

【００６６】次に、動作について説明する。便宜上、軌
道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋｍ、離心率ｅ＝０．４２
２、軌道傾斜角ｉ＝４０．０度、近地点引数ω＝２６
０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、平均近点離角
Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時間の楕円軌道の通信衛星
の直下点の１時間毎の軌跡と１機の静止軌道通信衛星の
直下点の軌跡との２つの動作領域に分けて説明する。

【００６７】先ず、軌道長半径ａ＝２６６１３．５Ｋ
ｍ、離心率ｅ＝０．４２２、軌道傾斜角ｉ＝４０．０
度、近地点引数ω＝２７０．０度、昇交点経度Ω＝１６
０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝１２時
間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡５１
１の場合について説明する。例えば、通信衛星の遠地点
の直下点の軌跡は北緯４０度の地点を通過する。この地
点付近では、通信衛星の速度は小さくなり、地表面の速
度に最も近づくので各通信衛星相互間の距離は最も小さ
くなり、多くの通信衛星１１４，１１５，１１６，１１
７，１１８が遠地点付近に集まる。他方、通信衛星の近
地点の直下点の軌跡は南緯４０度の地点を通過する。こ
の地点付近では、衛星の速度は大きくなり、地表面の速
度を上回るので各通信衛星相互間の距離は最も大きくな
り、近地点付近は一つの通信衛星１２２となる。通信衛
星の高度は遠地点付近の方が近地点付近より高いので、
通信衛星の地表面に対する相対速度は遠地点付近の方が
近地点付近より小さくなる。従って、遠地点付近の通信
衛星１１５，１１６，１１７に対する地球局が仰角ＥL
＞＝８０度を満たす通信衛星の直下点を中心とする円形
の地域は、近地点付近の通信衛星１２２に対する地球局
が仰角ＥL ＞＝８０度を満たす通信衛星の直下点を中心
とする円形の地域より大きくなる。

【００６８】また、静止軌道通信衛星の直下点の軌跡５
１８の場合について説明する。例えば、通信衛星の直下
点の軌跡は赤道上の地点に留まる。従って、この地点の
通信衛星３２１に対する地球局が仰角ＥL ＞＝４０度を
満たす地域１３２１は通信衛星の直下点を中心とする楕
円形の地域となる。

【００６９】ここで、地球局の楕円軌道通信衛星３機及
び静止軌道通信衛星１機に対する仰角が所要の角度以上
を満たす地域にについて説明する。図１３は楕円軌道上
の７機の通信衛星の１時間毎の遠地点付近における直下
点の軌跡と静止軌道通信衛星の直下点の軌跡とである。
楕円軌道５１１の遠地点付近における通信衛星１１５，
１１６，１１７の地表面との相対速度は小さくなり、各
通信衛星１１５，１１６，１１７は相互に近づき、地球
局が通信衛星１１５に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満た
す地域１１１５、地球局が通信衛星１１６に対する仰角
ＥL ＞＝８０度を満たす地域１１１６、地球局が通信衛
星１１７に対する仰角ＥL ＞＝８０度を満たす地域１１
１７、及び地球局が静止軌道通信衛星３２１に対する仰
角ＥL ＞＝４０度を満たす地域１３２１は相互に重な
る。この斜線で示す重なり合う地域２３２１内の全ての
地球局の仰角は３機の楕円軌道通信衛星１１５，１１
６，１１７に対して仰角ＥL ＞＝８０度、さらに１機の
静止軌道通信衛星３２１に対して仰角ＥL ＞＝４０度を
同時に確保できる。従って、本斜線地域２３２１内にお
いて、楕円軌道通信衛星に対し仰角ＥL ＞＝８０度と静
止軌道通信衛星に対し仰角ＥL ＞＝４０度とを満たすア
ンテナビームの地球局を用いて、衛星通信回線を設定で
きる。

【００７０】実施例８．次に、この発明の他の実施例を
図について説明する。図１４は軌道長半径ａ＝２０３０
９Ｋｍ、離心率ｅ＝０．６７１、軌道傾斜角ｉ＝４０．
０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、近地点引数ω＝２
７０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝８時
間の楕円軌道の通信衛星の直下点の１時間毎の軌跡を示
す。図中、５１９は楕円軌道の通信衛星の直下点の１時
間毎の軌跡、３５１，…，３５４，…，３５８，３６
７，…，３７０，…，３７４は通信衛星、図１５は地球
局が通信衛星直下点の緯度が４０度で経度が１２０度離
れた２機の通信衛星を経由して形成する地球局と通信衛
星及び通信衛星相互間の通信回線を示す。図中、３５
３，３５４，３５５，３６９，３７０，３７１は通信衛
星、７１１は衛星の直下点の緯度が４０度で、経度が１
２０度離れた通信衛星相互間の通信回線、６０１，６０
２は地球局と通信衛星との通信回線、２３５４は３機の
通信衛星３５３，３５４，３５５のアンテナビームが共
通に照射する地域で、地球局が通信衛星との間で仰角Ｅ
L ＞＝８０度を保持できる通信回線設定地域、２３７０
は３機の通信衛星３６９，３７０，３７１のアンテナビ
ームが共通に照射する地域で、地球局が通信衛星との間
で仰角ＥL ＞＝８０度を保持できる通信回線設定地域、
１１は衛星通信回線設定地域２３７０内の移動局、３１
は衛星通信回線設定地域２３５４内の固定局である。

【００７１】次に、動作について説明する。便宜上、軌
道長半径ａ＝２０３０９．９Ｋｍ、離心率ｅ＝０．６７
１、軌道傾斜角ｉ＝４０．０度、近地点引数ω＝２７
０．０度、昇交点経度Ω＝１６０．０度、平均近点離角
Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝８時間の楕円軌道の通信衛星の
直下点の１時間毎の軌跡と地球局が２機の通信衛星を経
由して形成する衛星通信回線との２つの動作領域に分け
て説明する。

【００７２】先ず、軌道長半径ａ＝２０３０９．９Ｋ
ｍ、離心率ｅ＝０．６７１、軌道傾斜角ｉ＝４０．０
度、近地点引数ω＝２７０．０度、昇交点経度Ω＝１６
０．０度、平均近点離角Ｍ＝０．０度、周期Ｐ＝８時間
（地球自転周期２４時間の３分の１）の楕円軌道の通信
衛星の直下点の１時間毎の軌跡５１９の場合について説
明する。例えば、通信衛星の遠地点の直下点の軌跡は北
緯４０度の地点を通過する。この地点付近では、通信衛
星の速度は小さくなり、地表面の速度に最も近づくので
各通信衛星相互間の距離は最も小さくなり、多くの通信
衛星３５３，３５４，３５５，３６９，３７０，３７１
が遠地点付近に集まる。他方、通信衛星の近地点の直下
点の軌跡は南緯４０度の地点を通過する。この地点付近
では、衛星の速度は大きくなり、地表面の速度を上回る
ので各通信衛星相互間の距離は最も大きくなり、近地点
付近に集まる通信衛星３５８，３６６，３７４は少なく
なる。通信衛星の高度は遠地点付近の方が近地点付近よ
り高いので、通信衛星の地表面に対する相対速度は遠地
点付近の方が近地点付近より小さくなる。従って、遠地
点付近の通信衛星３５３，３５４，３５５，３６９，３
７０，３７１に対する地球局の仰角ＥL ＞＝８０度を満
たす通信衛星の直下点を中心とする円形の地域は、近地
点付近の通信衛星１８０に対する地球局が仰角ＥL ＞＝
８０度を満たす通信衛星３５８，３６６，３７４の直下
点を中心とする円形の地域より大きくなる。

【００７３】ここで、地球局が２機の通信衛星を経由し
て構成する衛星通信回線について説明する。固定局３１
は通信衛星３５４に対し仰角ＥL ＞＝８０度を保持し、
通信衛星３５４のアンテナビーム照射地域２３５４内に
設置されるので、固定局３１は通信衛星３５４との間で
通信回線６０１を設定できる。また、通信衛星３５４と
通信衛星３７０とは経度方向に１２０度離れた同一緯度
上の相対向した衛星相互間の通信回線７１１を設定でき
る。さらに、移動局１１は仰角ＥL ＞＝８０度を保持
し、通信衛星３７０のアンテナビーム照射地域内に設置
されるので、移動局１１は通信衛星３７０との間で通信
回線６０２を設定できる。従って、図示していないが、
同一軌道要素の通信衛星を（（１機／１時間）×２４時
間＝）２４機を三つの通信衛星群にそれぞれ配置し、各
通信衛星群の遠地点付近の直下点地域内の地球局と計７
２機の通信衛星を用いて、各地域相互間（例えば、東ア
ジア地域と北米太平洋岸地域、北米太平洋岸地域と西ヨ
ーロッパ地域、東アジア地域と西ヨーロッパ地域）の衛
星通信回線を設定できる。

【００７４】実施例９．次に、この発明の他の実施例を
図について説明する。図１６は固定局及び移動局が３機
の通信衛星を経由して形成する衛星通信回線を示す。図
中、１１５，１１６，１１７は通信衛星、１２は移動
局、３２は固定局、６１１，６１２，６１３は固定局と
移動局との衛星通信回線、８０１，８０２，８０３は通
信衛星と移動局との距離に等しい長さの母線を持つ円錐
の底面が地表面に描く円、

【００７５】次に、動作について説明する。便宜上、固
定局及び移動局が３機の通信衛星を経由して構成する衛
星通信回線について説明する。

【００７６】ここで、固定局及び移動局が３機の通信衛
星を経由して構成する衛星通信回線について説明する。
固定局３２は同期信号と移動局の呼び出し識別信号及び
位置等の情報からなる制御信号無線チャンネル６１１，
６１２，６１３を３機の通信衛星１１５，１１６，１１
７を経由して、移動局１２へ送信する。移動局１２は自
局に対する呼び出し識別信号と自局に登録されている識
別符号が同一である場合に限って、応答信号を３機の通
信衛星１１５，１１６，１１７を経由して、固定局３２
へ送信する。固定局３２に付属する遅延時間測定、距離
演算装置は、通信衛星１１５を中継する固定局３２と移
動局１２との間、通信衛星１１６を中継する固定局３２
と移動局１２との間、及び通信衛星１１７を中継する固
定局３２と移動局１２との間をそれぞれ往復する無線チ
ャンネル６１１，６１２，６１３の電波伝播時間と固定
局３２と通信衛星１１５との間、固定局３２と通信衛星
１１６との間及び固定局３２と通信衛星１１７との間を
それぞれ往復する無線チャンネル６１１，６１２，６１
３の電波伝播時間との差から、通信衛星１１５と移動局
１２との間、通信衛星１１６と移動局１２との間及び通
信衛星１１７と移動局１２との間の距離がそれぞれ計算
できる。さらに、通信衛星を頂点、通信衛星と移動局と
の距離を母線とする円錐が形成できるので、通信衛星１
１５から移動局１２までの距離は円８０１、通信衛星１
１６から移動局１２までの距離は円８０２、通信衛星１
１７から移動局１２までの距離は円８０３をそれぞれ描
き、一点で交差するので、交差する点を移動局１２の位
置情報とすることができる。固定局３２は付属の移動局
位置情報処理装置を用い、移動局１２の古い位置情報を
更新し、最新の位置情報を登録するとともに、最新の位
置情報を制御信号用無線チャンネルを用いて移動局１２
に通知し最新の位置情報を登録し、さらに移動局１２に
付属の表示装置を用いて移動局ユーザに位置情報をする
ことができる。

【００７７】実施例１０．次に、この発明の他の実施例
を図について説明する。図１７は固定局が３機の通信衛
星を経由して形成する下りの衛星通信回線を示す。図
中、１１５，１１６，１１７は通信衛星、１３は移動
局、３３は固定局、３４は交換局、３５は地上通信網の
ユーザ端末機、６１１，６１２，６１３は固定局が３機
の通信衛星１１５，１１６，１１７を経由して移動局１
３と形成する制御信号用無線チャンネル、６５１は固定
局が通信衛星１１７を経由して移動局と形成する情報信
号用無線チャンネル、２１１６は３機の通信衛星１１
５，１１６，１１７のアンテナビームが共通に照射する
地域である。

【００７８】次に、動作について説明する。便宜上、固
定局が３機の通信衛星を経由して移動局と形成する下り
の衛星通信回線について説明する。

【００７９】ここで、固定局及び移動局が３機の通信衛
星を経由して構成する下りの衛星通信回線について説明
する。地上通信網のユーザ端末機３５からの呼び出し識
別信号に基づいて、固定局３３は同期信号と移動局１３
に対する呼び出し識別信号等からなる制御信号無線チャ
ンネル６２１，６２２，６２３を３機の通信衛星１１
５，１１６，１１７を経由して、移動局１３へ送信す
る。移動局１３は自局に対する呼び出し識別信号と自局
に登録されている識別符号とが同一である場合に限っ
て、応答信号を制御信号用無線チャンネル６２１，６２
２，６２３を用いて、通信衛星１１５，１１６，１１７
を経由し、固定局３３へ送信する。固定局３３は３波の
制御信号用無線チャンネル６２１，６２２，６２３の電
界強度を測定し、３機の通信衛星１１５，１１６，１１
７の中から、最も大きな受信電界強度の通信衛星１１７
に割り当てられた情報信号用無線チャンネル６５１を指
定する。固定局３３は最大受信電界強度を送出する通信
衛星１１７に割り当てられた通信信号用無線チャンネル
６５１に関する識別信号を制御信号用無線チャンネル６
１３を用いて、移動局１３へ送出する。移動局１３は指
定された通信信号用無線チャンネル６５１に切り替えて
から、折り返し導通確認信号を通信衛星１１７経由で、
固定局３３へ送信する。固定局３３は折り返し導通確認
信号を受信後、制御信号用無線チャンネル６２３を用い
て、移動局１３を呼び出し、交換局３４を経由した地上
通信網のユーザ端末機３５を移動局１３に接続する。

【００８０】実施例１１．次に、この発明の他の実施例
を図について説明する。図１８は移動局が３機の通信衛
星を経由して固定局と形成する上りの衛星通信回線を示
す。図中、１１５，１１６，１１７は通信衛星、１３は
移動局、３３は固定局、３４は交換局、３５は地上通信
網のユーザ端末機、６３１，６３２，６３３は移動局が
３機の通信衛星を経由して固定局と形成する情報信号用
無線チャンネル、６６１は移動局が通信衛星１１７を経
由して固定局と形成する情報信号用無線チャンネル、２
１１６は３機の通信衛星１１５，１１６，１１７のアン
テナビームが共通に照射する地域である。

【００８１】次に、動作について説明する。便宜上、移
動局が３機の通信衛星を経由して固定局と形成する上り
の衛星通信回線について説明する。

【００８２】ここで、移動局及び固定局が３機の通信衛
星を経由して構成する上りの衛星通信回線について説明
する。移動局１３からの呼び出し信号に基づいて、移動
局１３は同期信号と地上通信網のユーザ端末機３５に対
する呼び出し識別信号等からなる制御信号用無線チャン
ネル６３１，６２２，６２３を３機の通信衛星１１５，
１１６，１１７を経由して、固定局３３へ送信する。固
定局３３は３波の制御信号用無線チャンネル６３１，６
３２，６３３の電界強度を測定し、３機の通信衛星１１
５，１１６，１１７の中から、最も大きな受信電界強度
の通信衛星１１７に割り当てられた情報信号用無線チャ
ンネル６６１を指定する。固定局３３は最大受信電界強
度を送出する通信衛星１１７に割り当てられた通信信号
用無線チャンネル６６１に関する識別信号を制御信号用
無線チャンネル６３３を用いて、移動局１３へ送出す
る。移動局１３は指定された情報信号用無線チャンネル
６６１に切り替えてから、折り返し導通確認信号を通信
衛星１１７経由で、固定局３３へ送出して、交換局３４
を中継し、地上通信網との導通確認を行う。移動局１３
と地上通信網との導通確認後、固定局３３に接続された
交換局３４は折り返し導通確認信号を受信後、移動局１
３ユーザを地上通信網のユーザ端末機３５との間の通信
回線を接続する。

【００８３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば遠地点
半径Ｒａが静止軌道の遠地点半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒ
ｇ）、周期Ｐ、離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１
（Ｐｇ：地球の自転周期）及び軌道傾斜角ｉ＞０を満た
す楕円軌道上の３機以上の通信衛星の遠地点の直下点周
辺地域において、各通信衛星のアンテナビームが共有す
る照射地域内の複数の地球局相互間で、通信衛星経由の
通信回線を設定することで、３方向以上の仰角と方位角
を有する地球局を用い、地上高層建造物、山岳、樹木等
の遮蔽の影響を受けずに、衛星通信回線を設定でき、都
市内地域や山岳地帯等の地上移動通信や固定通信回線と
の相互補完が可能となり、広域の国内衛星通信網が構築
できる。

【００８４】また、この発明によれば周期ＰがＰ＝Ｐｇ
／ｎ（Ｐｇ：地球の自転周期ｎ：２以上の整数）、遠
地点半径Ｒａが静止軌道の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒ
ｇ）、及び離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１）の
同一楕円軌道を有する３機以上の通信衛星からなる通信
衛星群が形成するｎ群の通信衛星において、通信衛星の
直下点経度方向に対して３６０度／ｎの間隔を保ち、直
下点緯度方向に対して同一方向に配置される通信衛星群
の遠地点の直下点付近における、３機以上の通信衛星ア
ンテナビームが共通に照射する地域内に３方向以上の仰
角と方位角を有する複数の地球局を用い、地上高層建造
物、山岳、樹木等の遮蔽の影響を受けずに、衛星間通信
回線を設定でき、地球規模の衛星通信網が構築できる。

【００８５】そして、地上固定通信装置及び低仰角アン
テナビームの地球局装置の送信機からの電波干渉を受け
ずに、さらに地上固定通信装置及び低仰角アンテナビー
ムの地球局装置の受信機への電波干渉を与えずに、衛星
通信回線を設定でき、耐干渉性能に優れた安定な回線品
質の衛星通信網を構築できる。

【００８６】さらに、静止軌道通信衛星による衛星回線
と楕円軌道通信衛星による衛星回線とを組み合わせて複
合的な衛星回線を構成する場合、春分、秋分において、
静止通信衛星による衛星回線が太陽雑音による干渉受け
る際には、この回線を地球局の衛星に対する高仰角が確
保できる楕円軌道通信衛星による衛星回線に切り替える
ことにより、太陽雑音による干渉を避けることができ、
衛星通信回線の稼働率を向上させることができる。

【００８７】これに加えて、３機以上からなる通信衛星
のいずれかが不具合生じた場合、他の通信衛星に切り替
えることで、衛星通信回線を形成することができ、これ
により、高い信頼度の衛星通信回線の設計が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１における楕円軌道の通信衛
星の直下点の軌跡を示す図である。

【図２】この発明の実施例１の遠地点付近における同一
軌道の通信衛星の直下点の軌跡を示す図である。

【図３】この発明の実施例２における楕円軌道の通信衛
星の遠地点付近の直下点の軌跡を示す図である。

【図４】この発明の実施例３における楕円軌道の通信衛
星の直下点の軌跡を示す図である。

【図５】この発明の実施例３の遠地点付近における２つ
の楕円軌道上の通信衛星の直下点の軌跡を示す図であ
る。

【図６】この発明の実施例４における楕円軌道の通信衛
星の直下点の軌跡を示す図である。

【図７】この発明の実施例４の遠地点付近における２つ
の楕円軌道上の通信衛星の直下点の軌跡を示す図であ
る。

【図８】この発明の実施例５における楕円軌道の通信衛
星の直下点の軌跡を示す図である。

【図９】この発明の実施例５の遠地点付近における２つ
の楕円軌道上の通信衛星の直下点の軌跡を示す図であ
る。

【図１０】この発明の実施例６における楕円軌道の通信
衛星の直下点の軌跡を示す図である。

【図１１】この発明の実施例６の遠地点付近における２
つの楕円軌道上の通信衛星の直下点の軌跡を示す図であ
る。

【図１２】この発明の実施例７における静止軌道の通信
衛星の直下点の軌跡を示す図である。

【図１３】この発明の実施例７の楕円軌道上の遠地点付
近における通信衛星の直下点の軌跡と静止衛星の直下点
の軌跡を示す図である。

【図１４】この発明の実施例８における楕円軌道の通信
衛星の直下点の軌跡を示す図である。

【図１５】この発明の実施例８における地球局が２機の
通信衛星を経由して形成する衛星通信回線を示す図であ
る。

【図１６】この発明の実施例９における固定局及び移動
局が３機の通信衛星を経由して形成する衛星通信回線を
示す図である。

【図１７】この発明の実施例１０における固定局が３機
の通信衛星を経由して移動局と形成する下り衛星通信回
線を示す図である。

【図１８】この発明の実施例１１における移動局が３機
の通信衛星を経由して固定局と形成する上り衛星通信回
線を示す図である。

【図１９】従来のモルニア軌道の通信衛星の直下点の軌
跡を示す図である。

【図２０】従来のツンドラ軌道の通信衛星の直下点の軌
跡を示す図である。

【図２１】従来のルーパス軌道の通信衛星の直下点の軌
跡を示す図である。

【図２２】従来の円軌道の通信衛星の直下点の軌跡を示
す図である。

【符号の説明】

２移動局５移動局１１移動局１２移動局１３移動局２１トランク領域（ゲートウエイ）２２公衆電話回線網２３ユーザ端末機３１固定局３２固定局３３固定局３４交換局３５地上通信網のユーザ端末機１１１〜１２２楕円軌道の通信衛星２０１〜２１２楕円軌道の通信衛星２３１〜２４２楕円軌道の通信衛星２６１〜２７０楕円軌道の通信衛星２９１〜３０２楕円軌道の通信衛星３２１静止軌道の通信衛星３５１〜３７４楕円軌道の通信衛星５１１楕円軌道５１２楕円軌道５１３楕円軌道５１４楕円軌道５１５楕円軌道５１６楕円軌道５１７楕円軌道５１８静止軌道５１９楕円軌道６０１〜６０５地球局と衛星との通信回線６１１〜６１３移動局と固定局との間の回線制御信号
用無線チャンネル６３１〜６３３移動局と固定局との間の回線制御信号
用無線チャンネル６５１移動局と固定局との間の情報信号用無線チャン
ネル６６１移動局と固定局との間の情報信号用無線チャン
ネル７０１〜７０６衛星相互間の通信回線７１１衛星相互間の通信回線８０１〜８０３通信衛星と移動局との距離が等しい円
錐の稜が地表面に描く円１１１５〜１１１７地球局が通信衛星に対する仰角＞
＝８０度を満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の
領域１１７４〜１１７６地球局が通信衛星に対する仰角＞
＝８０度を満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の
領域１２０６地球局が通信衛星に対する仰角＞＝８０度を
満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の領域１２０７地球局が通信衛星に対する仰角＞＝８０度を
満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の領域１２３６地球局が通信衛星に対する仰角＞＝８０度を
満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の領域１２６５地球局が通信衛星に対する仰角＞＝８０度を
満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の領域１２６６地球局が通信衛星に対する仰角＞＝８０度を
満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の領域１２９７地球局が通信衛星に対する仰角＞＝８０度を
満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の領域１２９８地球局が通信衛星に対する仰角＞＝８０度を
満たす通信衛星の直下点を中心とする円形の領域１３２１地球局が静止軌道通信衛星に対する仰角＞＝
８０度を満たす静止軌道通信衛星の直下点を中心とする
楕円形の領域２１１６地球局が３機の通信衛星１１５，１１６，１
１７に対する仰角＞＝８０度を同時に満たす地域２１７５地球局が３機の通信衛星１１５，１１６，１
１７に対する仰角＞＝８０度を同時に満たす地域２２０６地球局が３機の通信衛星１１６，２０６，２
０７に対する仰角＞＝８０度を同時に満たす地域２２３６地球局が３機の通信衛星１１６，１１７，２
３６に対する仰角＞＝８０度を同時に満たす地域２２６５地球局が３機の通信衛星１１６，１１７，１
１８，２６５に対する仰角＞＝８０度を同時に満たす地
域２２９８地球局が３機の通信衛星１１６，１１７，２
９７，２９８に対する仰角＞＝８０度を同時に満たす地
域２３２１地球局が３機の楕円軌道通信衛星１１５，１
１６，１１７に対する仰角＞＝８０度及び１機の静止軌
道通信衛星３２１に対する仰角＞＝４０度を同時に満た
す地域２３５４固定局が３機の楕円軌道通信衛星３５３，３
５４，３５５に対する仰角＞＝８０度を保持できる通信
回線設定地域２３７０移動局が３機の楕円軌道通信衛星３５３，３
５４，３５５に対する仰角＞＝８０度を保持できる通信
回線設定地域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 7304−5ＫＨ０４Ｂ 7/26 １０６Ａ 7304−5Ｋ１０６Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遠地点半径ＲａがＲａ＜＝Ｒｇ（Ｒｇ：
静止軌道半径）、周期Ｐ、離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐ
ｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）及び軌道傾斜角
ｉ＞０の楕円軌道を有し、電波信号の送受信および信号
の切り替え機能を有する３機以上の通信衛星の遠地点の
直下点周辺地域において、３機以上の通信衛星のアンテ
ナビームが共通に照射する地域内に設置される、電波信
号の送受信及び信号切り替え機能を有する複数の地球局
相互間で、３機以上の通信衛星経由の通信回線を設定し
たことを特徴とする衛星通信回線の設定方法。
【請求項２】遠地点半径ＲａがＲａ＜＝Ｒｇ（Ｒｇ：
静止軌道半径）、周期Ｐ、離心率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐ
ｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）及び軌道傾斜角
ｉ＝０の楕円軌道を有し、電波信号の送受信及び信号切
り替え機能を有する３機以上の通信衛星の遠地点の直下
点周辺地域において、３機以上の通信衛星のアンテナビ
ームが共通に照射する地域内に設置される、電波信号の
送受信及び信号切り替え機能を有する複数の地球局相互
間で、３機以上の通信衛星経由の通信回線を設定したこ
とを特徴とする衛星通信回線の設定方法。
【請求項３】昇交点赤径Ωが異なり、遠地点半径Ｒａ
がＲａ＜＝Ｒｇ（Ｒｇ：静止軌道半径）、周期Ｐ、離心
率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転
周期）及び軌道傾斜角ｉ＞０が同一の２つ以上の楕円軌
道を有し、電波信号の送受信及び信号の切り替え機能を
有する３機以上の通信衛星の遠地点の直下点周辺地域に
おいて、３機以上の通信衛星のアンテナビームが共通に
照射する地域内に設置された、電波信号の送受信及び信
号切り替え機能を有する複数の地球局相互間で、３機以
上の通信衛星経由の通信回線を設定したことを特徴とす
る衛星通信回線の設定方法。
【請求項４】軌道傾斜角ｉが異なり、遠地点半径Ｒａ
がＲａ＜＝Ｒｇ（Ｒｇ：静止軌道半径）、周期Ｐ、離心
率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転
周期）が同一の２つ以上の楕円軌道を有し、電波信号の
送受信及び信号の切り替え機能を有する３機以上の通信
衛星の遠地点の直下点周辺地域において、３機以上の通
信衛星のアンテナビームが共通に照射する地域内に設置
される、電波信号の送受信及び信号切り替え機能を有す
る複数の地球局相互間で、３機以上の通信衛星経由の通
信回線を設定したことを特徴とする衛星通信回線の設定
方法。
【請求項５】離心率周期ｅが異なり、遠地点半径Ｒａ
がＲａ＜＝Ｒｇ（Ｒｇ：静止軌道半径）、周期Ｐ、離心
率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転
周期）及び軌道傾斜角ｉ＞０が同一の２つ以上の楕円軌
道を有し、電波信号の送受信及び信号切り替え機能を有
する３機以上の通信衛星の遠地点の直下点周辺地域にお
いて、３機以上の通信衛星のアンテナビームが共通に照
射する地域内に設置される、電波信号の送受信及び信号
切り替え機能を有する複数の地球局相互間で、３機以上
の通信衛星経由の通信回線を設定したことを特徴とする
衛星通信回線の設定方法。
【請求項６】近地点引数ωが異なり、遠地点半径Ｒａ
がＲａ＜＝Ｒｇ（Ｒｇ：静止軌道半径）、周期Ｐ、離心
率ｅがｅ＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転
周期）及び軌道傾斜角ｉ＞０が同一の２つ以上の楕円軌
道を有し、電波信号の送受信及び信号の切り替え機能を
有する３機以上の通信衛星の遠地点の直下点周辺地域に
おいて、３機以上の通信衛星のアンテナビームが共通に
照射する地域内に設置される、電波信号の送受信及び信
号切り替え機能を有する複数の地球局相互間で、３機以
上の通信衛星経由の通信回線を設定したことを特徴とす
る衛星通信回線の設定方法。
【請求項７】遠地点半径Ｒａが静止軌道の遠地点半径
Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、周期：Ｐ、離心率ｅがｅ＜
＝（Ｐ／Ｐｇ）^3/2 −１（Ｐｇ：地球の自転周期）及び
軌道傾斜角ｉ＞０を満たす同一軌道要素の楕円軌道を有
し、電波信号の送受信及び信号切り替え機能を有する３
機以上の通信衛星の遠地点の直下点周辺地域において、
３機以上の軌道傾斜角ｉ＞０の通信衛星のアンテナビー
ムと軌道傾斜角ｉ＝０の通信衛星アンテナビームが共通
に照射する地域内に設置される、電波信号の送受信及び
信号切り替え機能を有する複数の地球局相互間で、３機
以上の軌道傾斜角ｉ＞０の通信衛星及び軌道傾斜角ｉ＝
０の通信衛星経由の通信回線を設定したことを特徴とす
る衛星通信回線の設定方法。
【請求項８】周期ＰがＰ＝Ｐｇ／ｎ（Ｐｇ：地球の自
転周期ｎ：２以上の整数）、遠地点半径Ｒａが静止軌
道の半径Ｒｇ以下（Ｒａ＜＝Ｒｇ）、及び離心率ｅがｅ
＜＝（Ｐ／Ｐｇ）^2/3 −１）の同一の楕円軌道を有する
３機以上の通信衛星からなる通信衛星群が形成するｎ群
の通信衛星群において、通信衛星の直下点緯度が同一
で、通信衛星の直下点経度が３６０度／ｎの間隔の通信
衛星相互間の通信回線と通信衛星群の遠地点の直下点付
近の３機以上の通信衛星アンテナビームが共通に照射す
る地域内の地球局と通信衛星との通信回線とを設定した
ことを特徴とする衛星通信回線の設定方法。
【請求項９】３機以上の通信衛星のアンテナビームが
共通に照射する地域内に設置される固定局と移動局とに
おいて、同期信号、移動局に対する呼び出し識別信号、
位置情報信号等からなる衛星通信回線制御信号用無線チ
ャンネルを用い、同期信号が固定局と移動局との間を３
機以上の通信衛星経由し往復する伝播遅延時間と同期信
号が固定局と３機以上の通信衛星との間を往復する伝播
遅延時間との差から電波伝播速度を考慮し演算により求
めた３機以上の通信衛星と移動局間の距離に等しい長さ
の母線をもつ円錐の底面が地表面に描く３つ以上の円の
軌道の交点を移動局の位置と定め、固定局における移動
局の位置情報の登録、更新と衛星通信回線制御信号用無
線チャンネルを用いることにより、移動局に対する最新
の位置情報の送出と移動局における位置情報の表示とを
行うことを特徴とする移動局の位置決定方法と登録方
法。
【請求項１０】３機以上の通信衛星のアンテナビーム
が共通に照射する地域内の移動局と固定局とが通信衛星
を経由して形成する、音声信号等の情報信号用無線チャ
ンネルと地上通信網ユーザに対する呼び出し識別信号等
の通信回線制御信号用無線チャンネルとからなる衛星通
信回線において、移動局からの地上通信網ユーザ端末機
に対する呼び出し信号を基に、移動局発信の上りの通信
回線制御信号用無線チャンネルを３機以上の通信衛星経
由で固定局へ送信し、固定局が通信衛星経由の３波以上
の通信回線制御信号用無線チャンネルの受信電界強度を
比較し、最大の受信電界強度の通信回線制御信号用無線
チャンネルに対応する通信衛星に割り当てられている通
信用無線チャンネルを指定し、下りの通信回線制御信号
用無線チャンネルによって移動局へ送信し、移動局が固
定局の指定する通信衛星の情報信号用無線チャンネルに
切り替え、固定局において移動局、通信衛星及び固定局
間の情報信号の導通確認を経た後、移動局、通信衛星及
び固定局の上りの通信回線を具備したことを特徴とする
衛星通信回線の設定方法。
【請求項１１】３機以上の通信衛星のアンテナビーム
が共通に照射する地域内の移動局と固定局との間で通信
衛星を経由して形成する、音声信号等の情報信号用無線
チャンネルと移動局に対する呼び出し識別信号等の通信
回線制御信号用無線チャンネルとからなる衛星通信回線
において、移動局が、地上通信網ユーザからの移動局に
対する呼び出し識別信号を、固定局発信の下りの回線制
御信号用無線チャンネルを通信衛星を経由して受信し、
移動局に対する呼び出し識別信号が移動局に登録されて
いる識別符号と同じ場合、移動局は応答信号を移動局発
信の上り回線制御用無線チャンネルを通信衛星を経由し
て固定局へ送信し、固定局が通信衛星経由の３波以上の
通信回線制御信号用無線チャンネルの受信電界強度を比
較し、最大の受信電界強度の通信回線制御信号用無線チ
ャンネルに対応する通信衛星に割り当てられている通信
無線チャンネルを指定し、下りの回線制御信号用無線チ
ャンネルによって移動局へ送信し、移動局が固定局が指
定する通信衛星の情報信号用無線チャンネルに切り替え
てから、指定の通信衛星を経由して固定局へ送信し、固
定局において移動局、衛星及び固定局間の情報信号の導
通確認を経た後、固定局、通信衛星及び移動局の下り通
信回線を具備したことを特徴とする衛星通信回線の設定
方法。