JPH10336111A - Ｌｅｏネットワークにおける衛星間通信リンクの中断防止操作のための方法及び装置 - Google Patents

Ｌｅｏネットワークにおける衛星間通信リンクの中断防止操作のための方法及び装置

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JPH10336111A
JPH10336111A JP9216273A JP21627397A JPH10336111A JP H10336111 A JPH10336111 A JP H10336111A JP 9216273 A JP9216273 A JP 9216273A JP 21627397 A JP21627397 A JP 21627397A JP H10336111 A JPH10336111 A JP H10336111A
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JP9216273A
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Thomas Dreischer
トーマス・ドライシャー
Johann Kellermeier
ヨハン・ケラーマイアー
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Oerlikon Contraves AG
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    • H04B10/118—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum specially adapted for satellite communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さい空間的寸法と低重量のデバイスによ
り、中断なしに、高い送信速度で、通信システムの任意
の隣の衛星との通信リンクを保証する手段を提供する。 【解決手段】 ＬＥＯネットワークにおける衛星間通信
リンクの中断防止操作のための方法及び装置において
は、小型化された光学的ターミナル（２８〜３８及び６
０〜８２）が用いられ、これによって情報がコヒーレン
トな光送信手法により双方向に送信されることができる
ようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地球規模でアクセ
ス可能な低地球軌道の衛星通信システムにおいて、個々
の衛星間で中断のないリンクをとるための光学的自由空
間送信システムを使用するための方法及び装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、人口密度の高い多数の地域におい
て、世界的規模で確立された区域通信ネットワークは、
すでに確立されている地上の有線通信ネットワークと共
同して空前の量の個人用のアクセスに供されている。こ
れによって惹起される対応するサービスの消費者のため
の経済的な利点は、これと接続された高コストの下部組
織を是正することである。普通の地形条件のもとでは、
かかるネットワークの単一の固定送信ステーションは、
およそ２０ｋｍの距離までの移動ユーザをカバーするこ
とができるが、これによって制限された区域の最大の広
さは好ましくない地形においてはかなり小さくなる。地
球静止軌道にのっている通信衛星についての明白な経験
に基づけば、移動通信システムに関連してカバーされた
地域の大きな空間的な広さのほか、これによって達成さ
れる地形からのかなりの独立性が同様に得られるものと
考えられる。
【０００３】非常に低ノイズのプリアンプ及びミキサの
開発により、静止衛星からのラジオ受信は比較的小さい
アンテナでも可能となっているが、双方向のリンクに関
しては、ほぼ無方向に送信するアンテナにより非常に遠
距離（およそ、３６０００ｋｍ）にわたって好ましいデ
ータ速度で、かつ非常に低い送信出力で静止衛星に送信
しなけれなならないといった問題が残る。この問題につ
いての１つの解答は、その制限される範囲が多数の同様
の衛星の存在により補償され、地球の表面の上方の比較
的低いところを回り互いに情報を交換してそれを送信す
る衛星を使用することである。いくつかの具体的な提案
がすでに存在する。これらの中には、ＩＲＩＤＩＵＭ
（ピー、ブラント（P. Brunt）、「イリジウム：概観及
び状況」、宇宙通信、第１４巻、第２号、１９９６年、
６１〜６８頁）と、Ｍ−ＳＴＡＲ及びＴＥＬＥＤＥＳＩ
Ｃ（システム説明抜粋、１９９４年３月２１日）とが存
在し、ここでＩＲＩＤＩＵＭは今世紀の末までに実用段
階に入るであろう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のすべてのシステ
ムの特徴は、サブグループに分割され、それぞれ軌道上
に均等に配置された、地球のまわりの低い軌道内で移動
する多数の衛星を用いることであり、これは地球の赤道
を含む平面を、鈍角をなす２つの点で貫通することにお
いて区別される。すべての衛星の軌道は、衛星による地
球の表面の均等なカバーが達成されるような相互関係で
もって配置される。衛星がのっている軌道は、該軌道の
傾斜の作用により、２つの点で互いに交差する。すべて
の経路の同一の高度では、異なる軌道の衛星の衝突が、
いわゆる平面間同期と、９０°とは異なる個々の軌道平
面傾斜角の選択とによって防止される。このとき、個々
の衛星の相互間のリンクは、適切に直線配置された方向
マイクロ波アンテナにより形成される。これは同一の軌
道の衛星に関しては問題を生じさせない。なぜなら、隣
り合う衛星の方向と同様に距離も比較的安定しているか
らである。しかしながら、姿勢は隣り合う軌道の衛星の
リンクで複雑化される。
【０００５】地球を１回周回するうちに、隣り合う軌道
に沿って飛行している衛星の横方向の変化は、すべての
軌道との交差で生じる。もし、飛行の方向に対して横方
向に配置された衛星との無線通信リンクが存在すれば、
受信出力が最小値よりも低下するやいなや大きな空間角
領域にわたって、方向アンテナで追跡を実施することが
必要である。あるいは、もしこれが可能でなければ、異
なる方向に配置されたアンテナへの送信を行わなければ
ならない。もし、それらが飛行の方向とはほぼ十字の方
向に配置されていれば、隣り合う衛星の方向の変化は、
ほとんど同時（瞬時）に起こることができる。それゆ
え、普通の環境下では、他のアンテナへの送信が起こ
り、このため要求される取得時間により非接触相が生じ
る。
【０００６】また、衛星本体に取り付けられた、大きな
質量と空間的広がりとを有する本体部の急速な回転移動
は、後者を不安定化させる。最後に、方向アンテナの制
限された広がりは、マイクロ波を用いる場合でも比較的
大きな空間角にわたってエネルギの伝達を生じさせ、こ
のため、すべての軌道の交差点への接近により生じる衛
星の高密度状態にかんがみ、可能な限り多くの異なる伝
達チャンネルが用いられなければならない。これは、用
いられる方向マイクロ波アンテナの制限されたバンド幅
のため、個々のチャンネルのバンド幅の制限を強制す
る。しかしながら、これは衛星相互間のリンクにとって
は好ましくない。なぜなら、他の衛星からの情報はま
た、これらのリンクを経由しても送信され、よって情報
の流れが、地上と衛星との間の通信におけるよりもかな
り高くなるからである。
【０００７】それゆえ、以下で説明される本発明の目的
は、従来技術の欠点を解消して、小さい空間的寸法と低
重量のデバイスにより、中断がなくかつ高い送信速度で
の、前記システムの任意の隣り合う衛星との通信リンク
を確立することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明の基本概念は、上記のシステムで用
いられている衛星に搭載されているマイクロ波に基づく
送信装置を、光通信ターミナルに置き換えることにあ
る。これらは、各衛星の少なくとも４倍の装置に搭載さ
れるとともに、送信及び受信が予定された送信装置を含
み、これは光ヘッドによって方位角方向及び仰角方向に
回転可能に構成されている。本発明にかかるターミナル
は、方位角が０の望遠鏡の配列が、衛星の軌道の接線に
一致するといった仕様で、衛星の移動方向及び反対方向
の両方において、それぞれ衛星の外側表面に取り付けら
れる。
【０００９】もう１つの構造は、とくに隣の衛星との２
つより多いリンクを同時に維持するための任意の数のタ
ーミナルを含むことができる。さらに、他の現行のシス
テムに加えて、外部の光源によって影響されない２つの
衛星間のデータ交換のための同等の方法が提供される。
この仕様においては、太陽の直前に配置された衛星の信
号を検出することも可能である。すべての軌道の交差点
を通過するうちに、他の横方向の軌道中にある衛星との
コンタクトが、望遠鏡による追跡によって維持され、こ
れは２つの軸まわりに回転可能であり、かつ小さく軽い
ものである。追跡はまた、コヒーレントに検出された差
動信号によっても実行され、そしてそれゆえ太陽又はそ
の他の外部光源によって惹起される妨害による影響を受
けない。さらに、光ターミナルから送信される光ビーム
の光出力は、望遠鏡の孔が小さいのにもかかわらず、非
常に狭い角度範囲に集められ、これにより要求される送
信出力は非常に低い。
【００１０】これゆえに要求される望ましい衛星につい
ての光ビームの非常に正確な配列はまた、同時に、交差
する軌道の領域における場合などといった、短い相互間
距離で配置された衛星との妨害がない通信といった利点
を臨界因子として含む。
【００１１】さらなる利点が、光通信によって用いられ
ることができる極端に大きい周波数帯幅において存在す
る。例えば、１５００ｎｍの波長で、該周波数範囲にお
いて１ｎｍの幅のスペクトルセグメントはおよそ１３０
ＧＨｚの周波数帯幅に相当する。送信媒体の不具合、と
くにグループ遅延時間の分散にさらされるライン依存性
の光通信システムは、毎秒数百ギガビットの送信を可能
にする。上記システムの衛星の光リンクにより、地球と
衛星との間の通信のためのマイクロ波スペクトルにおけ
る周波数帯幅を解放することが可能であり、ここでこれ
によってトリガが惹起される衛星間のデータの流れの増
加が光システムによる問題なしに取り扱われる。
【００１２】より具体的には、本発明の第１の態様によ
れば、小型化された光ターミナルが用いられ、これによ
って情報がコヒーレントな光送信方式により双方向に送
信されることができるようになっていることを特徴とす
る、ＬＥＯネットワークにおける衛星間通信リンクの中
断（ないしは、割り込み）防止操作のための方法が提供
される。
【００１３】本発明の第２の態様によれば、望遠鏡を一
直線に合わせることにより衛星を追跡するのに必要とさ
れる差動信号が、例えば複数の区域で構成されコヒーレ
ントに操作される検出器におけるコヒーレントな検出に
より一直線に合わせるのに必要とされる制御回路のため
に取得されるようになっていることを特徴とする、ＬＥ
Ｏネットワークにおける衛星間通信リンクの中断防止操
作のための方法が提供される。
【００１４】本発明の第３の態様によれば、コヒーレン
トな検出と直接検出との組み合わせが、位置決め精度で
の過渡的な微振動の衝撃を制御するように実行されるこ
とを特徴とする、ＬＥＯネットワークにおける衛星間通
信リンクの中断防止操作のための方法が提供される。
【００１５】本発明の第４の態様によれば、衛星の相対
移動により惹起されるドップラー周波数変化が、コヒー
レントな受信システムの局所的発振器レーザがその周波
数の調整により制御され、同調される局所的発振器レー
ザのシステム挙動のほか、含まれるすべての衛星の既知
のパスデータに基づいて、予期される送信衛星の相対移
動を考慮するといった仕様で補償されるようになってい
ることを特徴とする、ＬＥＯネットワークにおける衛星
間通信リンクの中断防止操作のための方法が提供され
る。
【００１６】本発明の第５の態様によれば、互いに関連
する衛星の相対移動に起因して必要とされる光ターミナ
ルの先端が点である送信器ビームが、含まれる衛星のパ
スデータから決定され、含まれる衛星の予期される相対
移動により調整されるようになっていることを特徴とす
る、ＬＥＯネットワークにおける衛星間通信リンクの中
断防止操作のための装置が提供される。
【００１７】本発明の第６の態様によれば、衛星の移動
方向に対して横方向のほか、衛星の移動方向と反対方向
にも配置された隣り合う衛星についての数個のリンク
が、対応する数の小型化された光ターミナルにより維持
され、ＬＥＯネットワークの実際の軌道の型とは独立し
て、中断防止リンクが、衛星本体でのそれらの配置、並
びに光信号のコヒーレントな検出の可能性及び光信号が
当たる方向のコヒーレントな追跡のほか、高度な小型化
と組み合わせられた方位角及び仰角の回転によって確実
化されるようになっていることを特徴とする、ＬＥＯネ
ットワークにおける衛星間通信リンクの中断防止操作の
ための装置が提供される。
【００１８】本発明の第７の態様によれば、送信及び受
信の端末に用いられる望遠鏡の開口部が、鏡によって、
仰角及び方位角に関して一直線に合わされ、このため望
遠鏡を一直線に合わせるための移動に小容量のみが必要
とされるようになっていることを特徴とする、上記ＬＥ
Ｏネットワークにおける衛星間通信リンクの中断防止操
作のための装置用の光ターミナル装置（配列）が提供さ
れる。
【００１９】本発明の第８の態様によれば、送信及び受
信の端末に用いられる望遠鏡の開口部が、仰角軸の回り
に回転可能に本体部に横向きに取り付けられ、これによ
り衛星に隣接して取り付けられた本体部を越えて放射す
ることが可能となっていることを特徴とする、上記ＬＥ
Ｏネットワークにおける衛星間通信リンクの中断防止操
作のための装置用の光ターミナル装置（配列）が提供さ
れる。
【００２０】本発明の第９の態様によれば、送信及び受
信の端末に用いられる望遠鏡の開口部のいずれか１つ
が、仰角軸の回りに回転可能に本体部に横向きに取り付
けられているか、または、個々のターミナルが適切にオ
フセット配置され、主衛星の移動方向に対して横向きに
移動する衛星との衛星間リンクを確立するターミナルの
ための中断されない視野を保証するようになっているこ
とを特徴とする、上記ＬＥＯネットワークにおける衛星
間通信リンクの中断防止操作のための装置用の光ターミ
ナル装置（配列）が提供される。
【００２１】本発明の第１０の態様によれば、送信及び
受信の端末に用いられる望遠鏡の臨界の大容量の構成要
素が、衛星に対して移動させられず、かつ光ターミナル
のハウジング内に据え付けられていることを特徴とす
る、上記ＬＥＯネットワークにおける衛星間通信リンク
の中断防止操作のための装置用の光ターミナル装置（配
列）が提供される。
【００２２】本発明の第１１の態様によれば、送信及び
受信の端末に用いられる望遠鏡の臨界の大容量の構成要
素が、衛星に対して移動させられず、かつ光ターミナル
から適切な距離で据え付けられていることを特徴とす
る、上記ＬＥＯネットワークにおける衛星間通信リンク
の中断防止操作のための装置用の光ターミナル装置（配
列）が提供される。
【００２３】本発明の第１２の態様によれば、受信端末
のほか発信端末に用いられる望遠鏡の鏡が、開口部を一
直線に合わせるのに互いに用いられるようになっている
ことを特徴とする、請求項５にかかるＬＥＯネットワー
クにおける衛星間通信リンクの中断防止操作のための装
置用の光ターミナル装置（配列）が提供される。
【００２４】本発明の第１３の態様によれば、コヒーレ
ントな送信方法の使用が、異なる光周波数により外部の
背景光源によって、受信された信号の影響を防止するよ
うになっていることを特徴とする、上記ＬＥＯネットワ
ークにおける衛星間通信リンクの中断防止操作のための
装置用の光ターミナル装置（配列）が提供される。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明のさらに詳細な構成、特徴
及び利点は、以上の技術思想のいずれか１つ及び／又は
これらの組み合わせからだけではなく、以下の好ましい
典型的な実施の形態からも理解しうる。
【００２６】図１は、ＩＲＩＤＩＵＭネットワークの６
６個の衛星２が、地球のまわりのそれらの軌道の中にあ
る状態を模式的に示している。図２には、各個の衛星間
のネットワークの構成を明確に示すために、通信リンク
によって互いに直接的に結合された１つのグループの衛
星のみが示されている。衛星４は、このグループの中心
となる構成要素であり、その軌道１８においてその前と
後とに存在する衛星１２及び８に結合されている。隣り
合う軌道２０及び１６に配置されたさらに２つの衛星１
０及び６は、衛星４とともに、衛星４の軌道の接線に対
しておよそ３００°又は１２０°の角度をなすパスない
しは経路（path）を形成している。この図においては、
衛星４、６、１０及び１２によって構成される衛星のグル
ープは、ともにリンクをあらわすパスとともに、ＩＲＩ
ＤＩＵＭ衛星のすべての軌道の、北極２４の近傍に配置
された１つの交差点を経由して移動している（図３参
照）。図３にも示すように、衛星４の位置における軌道
の接線と、隣り合う軌道を移動している衛星６及び１０
に対すパスとがなす角度は、衛星６及び１０の横方向の
変化の途上で変化する。
【００２７】図４及び５は、北極の近傍において交差し
ている軌道の領域におけるさらなる２つの相をあらわ
し、他方南極の近傍における同一の状態が図６〜８にあ
らわされている。
【００２８】図６〜８は、中心となる衛星４を経由し
て、軌道の南極の近傍に配置された交差点を通過する
前、通過中及び通過後における、図２〜５に記載された
衛星のグループを示している。
【００２９】図９中に示された曲線２６は、衛星４から
みて、地球のまわりの全軌道において、衛星４の前又は
後のすべての軌道の交差点を通過する、隣り合う軌道に
沿って移動する衛星６又は１０の方位角又は仰角を示し
ている。曲線２６に沿った仰角は、その最小値の２倍よ
りも小さく変化し、このため衛星６又は１０と衛星４と
の間の相互間距離もまた、衛星６又は１０と衛星４との
間のパスの突然の角度変化を惹起しないので、軌道の交
差点を通過するときには十分な大きさである。
【００３０】光リンクに要求される通信ターミナルは、
図１０に示されたような仕様で衛星に取り付けられるこ
とができる。１つの光ターミナル３２は、同一の軌道で
前を移動する衛星１２とのリンクを維持する一方、同一
の軌道で後を移動する衛星８は、もう１つの光ターミナ
ル３６によってカバーされる。さらに２つの光ターミナ
ル３４及び３８が、移動方向の左又は右にある衛星、そ
してそれゆえ隣り合う軌道に沿って移動する最も近い衛
星１０及び６の領域をカバーする。衛星４に関して、横
方向の軌道面中の衛星１０及び６の物理的な自然移動に
起因して、左にあらわれる衛星は衛星４の移動方向に向
いている光ターミナル３４によって中断（割り込み）な
く追跡されることができ、右にあらわれる衛星は、衛星
４の移動方向と反対方向を向いている光ターミナル３８
によって中断なく追跡されることができる。これは、各
ＬＥＯネットワークで生じるすべての軌道の２つの交差
ゾーンの存在により、横方向の衛星１０及び６が衛星４
の及び後の軌道面への接線の回りに振動する振り子のよ
うに移動することになる。
【００３１】このため、両光ターミナル３４及び３８に
より、軌道の交差点にわたって隣り合う軌道に沿って移
動する衛星６及び１０をフォローすることが可能とな
り、これから光通信パスの連続的に形成される。光ター
ミナルの配置の前面図又は後面図は、同一の軌道で前又
は後を移動している衛星とのリンクを維持するための光
ターミナル２８と、該ターミナルから始まる接続パス
が、右又は左に沿って選択的に移動する衛星とともに、
２つのラインの形態で示されている移動光ターミナル３
０とを示している。
【００３２】図１１は、８４０個の衛星４０がすべての
っているＴＥＬＥＤＥＳＩＣ衛星ネットワークを示して
いる。図１２には、互いにリンクされた、選択された１
つのグループのＴＥＬＥＤＥＳＩＣ衛星が示されてい
る。各グループのリンクの深さはＩＲＩＤＩＵＭの場合
よりも大きく、右又は左の隣り合う軌道に配置された衛
星４４及び４６、又は衛星５０及び４８と同様に、同一
の軌道で前又は後を移動している２つの衛星５２及び５
４、又は衛星５６及び５８は、それぞれ、グループの中
心となる衛星４２に結合されている。
【００３３】図１３は、その中に衛星５４が配置されて
いる、南極近傍に配置された、すべての軌道の交差点を
通過する前における図１２中の衛星の一群を示してい
る。
【００３４】図１４は、衛星４２上の必要とされる光タ
ーミナルの対応する配置を示している。光ターミナル７
４及び８２は、同一の軌道で前を移動する２つの衛星５
２及び５４とのリンクを維持し、さらに光ターミナル７
２及び７６は、同一の軌道で後を移動する２つの衛星５
６及び５８に向けられている。さらなる光ターミナル７
８及び８０、又は衛星６８及び７０は、中心となる衛星
４２の軌道の左又は右を移動している最も近い２つの衛
星とのリンクを維持する。光ターミナルの配置の前面図
又は後面図からわかるように、衛星本体上での相互間の
距離のほか、必要とされる光カバー角のゆえに、それ自
身の軌道で前又は後を移動している衛星のために取り付
けられた、光ターミナル６２及び６４の次のグループに
属し、横方向の軌道を移動している衛星とのリンクが与
えられた光ターミナル６０及び６６は、両側部に沿って
移動している衛星をカバーする。これにより、地球の１
周のうちに、年代ギャップなしに、両側部を移動してい
る衛星を追跡することも可能となる。
【００３５】図１５は、仰角方向のカバー角のほか方位
角をも示しており、ここで衛星４４及び５０への接続線
は、地球のグループの全周を記述し、与えられた衛星４
４及び５０は軌道の交差点を最初に通過する。中心とな
る衛星４２がすべての軌道の交差点を通過するときに、
曲線８４はおよそ１°の仰角方向のカバー角を示し、こ
れは近地球軌道の強い湾曲により、衛星間の距離を短く
する。およそ９０°の方位角方向のカバー角は、該グル
ープが地球の低い緯度を通過するときには、それゆえ右
又は左に沿って移動している衛星の方向における非常に
急激な変化を生じさせ、これはしかしながら小さく軽い
左ターミナルでもって処理されることができる。
【００３６】図１６には、それぞれ隣り合う軌道のうち
の次の衛星４６及び４８に対する類似の曲線８６が示さ
れている。交差点におけるおよそ２°の仰角方向のカバ
ー角より若干大きいだけであるのにもかかわらず、それ
らが互いにオフセットしている、図１４にかかるそれら
の配置を伴った、光ターミナル６０及び６６の小さい構
造寸法が、相互障害なしに、全体のグループの地球全周
にわたって横方向に移動している衛星のギャップなしの
追跡を保証する。
【００３７】図１７には、光ターミナルの構造が示され
ている。ハウジング８８は、制御及び信号処理に必要と
される電子デバイスなどといった構成要素のほか、スイ
ス特許出願０５４８／９７号中に詳細に記載されている
光システムの基本構成要素を含んでいる。種々の検出器
及びセンサに加えて、その配列が回転可能な偏向鏡によ
って制御されることができる、望遠鏡の基本部分のため
の空間が存在する。直線配置されることができる望遠鏡
の開口部９８は、仰角軸９２のまわりに回転可能な鏡９
０によって仰角が調整されることができ、方位角軸９６
のまわりに回転可能な鏡９４によってその方位角が調整
されることができる。
【００３８】図１８中に示された光ターミナルのもう１
つの実施の形態は、図１７中に示されたものと同様の構
造を備えている。望遠鏡の調整可能な開口部１０４は、
図１７の場合と同様に、仰角軸のまわりに回転可能な鏡
に取り付けられ、そして本体部１０２に結合されてお
り、これは方位角方向のカバー角軸のまわりに回転可能
であり、かつハウジング１００の上にのっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ６６個の衛星からなるＩＲＩＤＩＵＭネット
ワークの模式図である。
【図２】 ＩＲＩＤＩＵＭネットワーク中の選択された
１つのグループの衛星の斜視図である。
【図３】 北極を通過する前における、図２中の衛星グ
ループの模式図である。
【図４】 北極を通過する際における、図２中の衛星グ
ループの模式図である。
【図５】 北極を通過した後における、図２中の衛星グ
ループの模式図である。
【図６】 南極を通過する前における、図２中の衛星グ
ループの模式図である。
【図７】 南極を通過する際における、図２中の衛星グ
ループの模式図である。
【図８】 南極を通過した後における、図２中の衛星グ
ループの模式図である。
【図９】 他の軌道における最も近い隣のＩＲＩＤＩＵ
Ｍ衛星の方位角及び仰角を示すグラフである。
【図１０】 ４つのターミナルからなるＩＲＩＤＩＵＭ
の配置を示す図である。
【図１１】 ８４０個の衛星からなるＴＥＬＥＤＥＳＩ
Ｃネットワークの模式図である。
【図１２】 ＴＥＬＥＤＥＳＩＣネットワーク中の選択
された衛星グループの斜視図である。
【図１３】 南極を通過する前における、図１２の衛星
グループを示す模式図である。
【図１４】 ８つのターミナルからなるＴＥＬＥＤＥＳ
ＩＣの配置を示す図である。
【図１５】 他の軌道における最も近い隣のＴＥＬＥＤ
ＥＳＩＣ衛星の方位角及び仰角を示すグラフである。
【図１６】 他の軌道における次の１つ隣のＴＥＬＥＤ
ＥＳＩＣ衛星の方位角及び仰角を示すグラフである。
【図１７】 光ターミナルの第１の典型的な実施の形態
を示す図である。
【図１８】 光ターミナルの第２の典型的な実施の形態
を示す図である。
【符号の説明】
２…衛星、４…衛星、６…衛星、８…衛星、１０…衛
星、１２…衛星、１６…軌道、１８…軌道、２０…軌
道、２４…北極、２６…曲線、２８…光ターミナル、３
０…光ターミナル、３２…光ターミナル、３４…光ター
ミナル、３６…光ターミナル、３８…光ターミナル、４
０…衛星、４２…衛星、４４…衛星、４６…衛星、４８
…衛星、５０…衛星、５２…衛星、５４…衛星、５６…
衛星、５８…衛星、６０…光ターミナル、６２…光ター
ミナル、６４…光ターミナル、６６…光ターミナル、６
８…光ターミナル、７０…光ターミナル、７２…光ター
ミナル、７４…光ターミナル、７６…光ターミナル、７
８…光ターミナル、８０…光ターミナル、８２…光ター
ミナル、８６…曲線、８８…ハウジング、９０…鏡、９
２…仰角軸、９４…鏡、９６…方位角軸、９８…開口
部、１００…ハウジング、１０２…本体部、１０４…開
口部。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/02 10/28 10/26 10/14 10/04 10/06

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 小型化された光ターミナル（２８〜３
    ８、６０〜８２）が用いられ、これによって情報がコヒ
    ーレントな光送信方式により双方向に送信されることが
    できるようになっていることを特徴とする、ＬＥＯネッ
    トワークにおける衛星間通信リンクの中断防止操作のた
    めの方法。
  2. 【請求項２】 望遠鏡を一直線に合わせることにより衛
    星を追跡するのに必要とされる差動信号が、例えば複数
    の区域で構成されコヒーレントに操作される検出器にお
    けるコヒーレントな検出により一直線に合わせるのに必
    要とされる制御回路のために取得されるようになってい
    ることを特徴とする、ＬＥＯネットワークにおける衛星
    間通信リンクの中断防止操作のための方法。
  3. 【請求項３】 コヒーレントな検出と直接検出との組み
    合わせが、位置決め精度での過渡的な微振動の衝撃を制
    御するように実行されることを特徴とする、ＬＥＯネッ
    トワークにおける衛星間通信リンクの中断防止操作のた
    めの方法。
  4. 【請求項４】 衛星（４〜２０、４２〜５８）の相対移
    動により惹起されるドップラー周波数変化が、コヒーレ
    ントな受信システムの局所的発振器レーザがその周波数
    の調整により制御され、同調される局所的発振器レーザ
    のシステム挙動のほか、含まれるすべての衛星（４〜２
    ０、４２〜５８）の既知のパスデータに基づいて、予期
    される送信衛星の相対移動を考慮するといった仕様で補
    償されるようになっていることを特徴とする、ＬＥＯネ
    ットワークにおける衛星間通信リンクの中断防止操作の
    ための方法。
  5. 【請求項５】 互いに関連する衛星（４〜２０、４２〜
    ５８）の相対移動に起因して必要とされる光ターミナル
    の先端が点である送信器ビームが、含まれる衛星（４〜
    ２０、４２〜５８）のパスデータから決定され、含まれ
    る衛星（４〜２０、４２〜５８）の予期される相対移動
    により調整されるようになっていることを特徴とする、
    ＬＥＯネットワークにおける衛星間通信リンクの中断防
    止操作のための装置。
  6. 【請求項６】 衛星の移動方向に対して横方向のほか、
    衛星の移動方向と反対方向にも配置された隣り合う衛星
    （４〜２０、４２〜５８）についての数個のリンクが、
    対応する数の小型化された光ターミナル（２８〜３８、
    ６０〜８２）により維持され、ＬＥＯネットワークの実
    際の軌道の型とは独立して、中断防止リンクが、衛星本
    体でのそれらの配置、並びに光信号のコヒーレントな検
    出の可能性及び光信号が当たる方向のコヒーレントな追
    跡のほか、高度な小型化と組み合わせられた方位角及び
    仰角の回転によって確実化されるようになっていること
    を特徴とする、ＬＥＯネットワークにおける衛星間通信
    リンクの中断防止操作のための装置。
  7. 【請求項７】 送信及び受信の端末に用いられる望遠鏡
    の開口部（９８、１０４）が、鏡（９０、９４）によっ
    て、仰角及び方位角に関して一直線に合わされ、このた
    め望遠鏡を一直線に合わせるための移動に小容量のみが
    必要とされるようになっていることを特徴とする、請求
    項５にかかるＬＥＯネットワークにおける衛星間通信リ
    ンクの中断防止操作のための装置用の光ターミナル装
    置。
  8. 【請求項８】 送信及び受信の端末に用いられる望遠鏡
    の開口部（９８、１０４）が、仰角軸の回りに回転可能
    に本体部（１０２）に横向きに取り付けられ、これによ
    り衛星に隣接して取り付けられた本体部を越えて放射す
    ることが可能となっていることを特徴とする、請求項５
    にかかるＬＥＯネットワークにおける衛星間通信リンク
    の中断防止操作のための装置用の光ターミナル装置。
  9. 【請求項９】 送信及び受信の端末に用いられる望遠鏡
    の開口部（９８、１０４）のいずれか１つが、仰角軸の
    回りに回転可能に本体部（１０２）に横向きに取り付け
    られているか、 または、個々のターミナルが適切にオフセット配置さ
    れ、主衛星の移動方向に対して横向きに移動する衛星と
    の衛星間リンクを確立するターミナルのための中断され
    ない視野を保証するようになっていることを特徴とす
    る、請求項５にかかるＬＥＯネットワークにおける衛星
    間通信リンクの中断防止操作のための装置用の光ターミ
    ナル装置。
  10. 【請求項１０】 送信及び受信の端末に用いられる望遠
    鏡の臨界の大容量の構成要素が、衛星に対して移動させ
    られず、かつ光ターミナルのハウジング（８８、１０
    ０）内に据え付けられていることを特徴とする、請求項
    ５にかかるＬＥＯネットワークにおける衛星間通信リン
    クの中断防止操作のための装置用の光ターミナル装置。
  11. 【請求項１１】 送信及び受信の端末に用いられる望遠
    鏡の臨界の大容量の構成要素が、衛星に対して移動させ
    られず、かつ光ターミナルから適切な距離で据え付けら
    れていることを特徴とする、請求項５にかかるＬＥＯネ
    ットワークにおける衛星間通信リンクの中断防止操作の
    ための装置用の光ターミナル装置。
  12. 【請求項１２】 受信端末のほか発信端末に用いられる
    望遠鏡の鏡（９０、９４）が、開口部を一直線に合わせ
    るのに互いに用いられるようになっていることを特徴と
    する、請求項５にかかるＬＥＯネットワークにおける衛
    星間通信リンクの中断防止操作のための装置用の光ター
    ミナル装置。
  13. 【請求項１３】 コヒーレントな送信方法の使用が、異
    なる光周波数により外部の背景光源によって、受信され
    た信号の影響を防止するようになっていることを特徴と
    する、請求項５にかかるＬＥＯネットワークにおける衛
    星間通信リンクの中断防止操作のための装置用の光ター
    ミナル装置。
JP9216273A 1997-05-16 1997-08-11 Ｌｅｏネットワークにおける衛星間通信リンクの中断防止操作のための方法及び装置 Pending JPH10336111A (ja)

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