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公開番号2024036592
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-15
出願番号2024016987,2023087918
出願日2024-02-07,2020-09-28
発明の名称飛翔体対応システム及びデータ中継衛星
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人クロスボーダー特許事務所
主分類B64G 1/10 20060101AFI20240308BHJP(航空機;飛行;宇宙工学)
要約【課題】少ない衛星数で全球常時監視が可能であり、空間分解能及び監視性能のような監視性能の高い監視システムを提供する。
【解決手段】通信衛星201は、赤道上空北方通過の際、前方衛星と光通信する第一の光通信装置51Cと、後方衛星と光通信する第二の光通信装置52Cと、東側隣接軌道の北東を飛翔する衛星と光通信する第三の光通信装置53Cと、西側隣接軌道の南西を飛翔する衛星と光通信する第四の光通信装置54Cと、-Z方向に指向し監視衛星100と通信する通信装置55Cとを有する。第三の光通信装置53CのAzimuth通信視野は、+X軸の方向に対して±90度以上である。第四の光通信装置54CのAzimuth通信視野は、-X方向に対して±90度以上である。通信装置55Cの監視衛星100との通信視野が、-Z方向に対して+X軸のまわりに±60度以上、+Y軸のまわりに±60度以上である。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項１】
軌道高度２０００ｋｍ以上の赤道上空を飛翔する第一のデータ中継衛星と、
軌道高度２０００ｋｍ以上の極軌道を飛翔する第二のデータ中継衛星と、
軌道高度２０００ｋｍ以下を飛翔する複数の監視衛星と、
を備え、
前記複数の監視衛星である監視衛星群が、
地上から発射されて飛翔する飛翔体の監視情報を取得し、前記データ中継衛星を経由して前記監視情報を伝送する飛翔体対応システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記飛翔体対応システムは、さらに、
大気圏の空域ないし陸上ないし海上を移動する対処装置と、
地上に固定された対処装置と、
の少なくともいずれかを備え、
前記複数の監視衛星である監視衛星群は、
前記データ中継衛星を経由して前記対処装置に前記監視情報を伝送し、
前記対処装置が、
伝送された前記監視情報を用いて、前記飛翔体に対する対処行動を実施する請求項１に記載の飛翔体対応システム。
【請求項３】
３機以上の前記第一のデータ中継衛星と、
３機以上の前記第二のデータ中継衛星と、
を備える請求項１または請求項２に記載の飛翔体対応システム。
【請求項４】
前記第一のデータ中継衛星同士と、前記第二のデータ中継衛星同士と、前記第一のデータ中継衛星と前記第二のデータ中継衛星同士とのうちの少なくともいずれかが、
光通信する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の飛翔体対応システム。
【請求項５】
前記データ中継衛星と前記監視衛星とが、電波通信し、
前記データ中継衛星と前記対処装置とが、電波通信する、
請求項２に記載の飛翔体対応システム。
【請求項６】
前記データ中継衛星と前記監視衛星とが、電波通信し、
前記データ中継衛星と前記対処装置とが、光通信し、
前記対処装置同士が前記監視情報を通信回線経由で伝送する、
請求項２に記載の飛翔体対応システム。
【請求項７】
前記データ中継衛星と前記監視衛星とが、光通信し、
前記データ中継衛星と前記対処装置とが、光通信し、
前記対処装置同士が、前記監視情報を通信回線経由で伝送する、
請求項２に記載の飛翔体対応システム。
【請求項８】
前記第一のデータ中継衛星と前記第二のデータ中継衛星との少なくとも一方が、
右手直交座標でプラス方向を向く＋Ｘ軸の方向をデータ中継衛星の衛星進行方向＋Ｘ、
右手直交座標でプラス方向を向く＋Ｚ軸の方向をデータ中継衛星の地心方向＋Ｚとした場合に、
前記＋Ｚ軸の方向に対してＡｚｉｍｕｔｈに３６０度、
及び、前記＋Ｘ軸に対して前記＋Ｚ軸の方向に０度から８０度のＥｌｅｖａｔｉｏｎの視野方向変更ができる光通信装置
を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の飛翔体対応システム。
【請求項９】
前記第一のデータ中継衛星と前記第二のデータ中継衛星との少なくとも一方が、
右手直交座標でプラス方向を向く＋Ｘ軸の方向をデータ中継衛星の衛星進行方向＋Ｘ、
右手直交座標でプラス方向を向く＋Ｚ軸の方向をデータ中継衛星の地心方向＋Ｚとした場合に、
前記＋Ｚ軸に対してＡｚｉｍｕｔｈに３６０度、
及び
前記＋Ｘ軸に対して前記＋Ｚ軸の方向に０度から７０度のＥｌｅｖａｔｉｏｎの視野方向変更ができる光通信装置
を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の飛翔体対応システム。
【請求項１０】
前記第一のデータ中継衛星と前記第二のデータ中継衛星との少なくとも一方が、
右手直交座標でプラス方向を向く＋Ｘ軸の方向をデータ中継衛星の衛星進行方向＋Ｘ、
右手直交座標でプラス方向を向く＋Ｚ軸の方向をデータ中継衛星の地心方向＋Ｚとした場合に、
前記＋Ｚ軸に対してＡｚｉｍｕｔｈに３６０度、
及び、
前記＋Ｘ軸に対して前記＋Ｚ軸の方向に０度から６０度のＥｌｅｖａｔｉｏｎの視野方向変更ができる光通信装置
を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の飛翔体対応システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、地球を監視する監視システム、衛星情報を伝送する衛星情報伝送システム、飛翔体に対応する飛翔体対応システム及びデータ中継装置に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来では衛星コンステレーションを用いた監視システムがある（例えば特許文献１）。傾斜軌道コンステレーションでは、少ない衛星数で中緯度帯を常時監視できるシステムを構築できるというメリットがある。地球周縁を指向して、飛翔体が発射された後の温度を検知して追跡する監視衛星では、地球周縁を地心方向に対して全周に渡りリング状に監視する監視装置があれば、少ない衛星数で全球監視することも可能となる。
【０００３】
ＨＧＶ（ＨｙｐｅｒｓｏｎｉｃＧｕｉｄｅｄＶｅｈｉｃｌｅ）と呼ばれる新しい飛翔体では、発射における噴射終了後の追跡のために、温度上昇した機体を赤外線で検知することが有効な手段となる。この場合、背景信号が雑音とならないためには、宇宙を背景とする地球周縁監視が有効である。原理的には魚眼カメラにより全周をリング状に監視できるが、魚眼カメラでは、空間分解能及び監視性能などの制約があるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１７／１７５６９６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、少ない衛星数で全球常時監視が可能であり、空間分解能及び監視性能の高い監視システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る飛翔体対応システムは、
軌道高度２０００ｋｍ以上の赤道上空を飛翔する第一のデータ中継衛星と、
軌道高度２０００ｋｍ以上の極軌道を飛翔する第二のデータ中継衛星と、
軌道高度２０００ｋｍ以下を飛翔する複数の監視衛星と、
を備え、
前記複数の監視衛星である監視衛星群が、
地上から発射されて飛翔する飛翔体の監視情報を取得し、前記データ中継衛星を経由して前記監視情報を伝送する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、少ない衛星数で全球常時監視が可能であり、空間分解能及び監視性能の高い監視システムの提供を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１の図で、監視システム５０１の備える監視衛星１０１の３面図。
実施の形態１の図で、監視衛星１０１をＹＺ平面でみた図。
実施の形態１の図で、監視衛星１０１が、赤道上空を北方へ飛翔する際の監視視野を示す図。
実施の形態１の図で、監視衛星１０１が、赤道上空を南方へ飛翔する際の監視視野を示す図。
実施の形態１の図で、監視衛星１０１が赤道上空、及び軌道面の最北端に位置する状態を示す図。
実施の形態１の図で、二つの傾斜軌道のそれぞれを複数の監視衛星１０１が飛翔する状態を示す図。
実施の形態１の図で、地球周縁を指向する監視視野の軌道高度と緯度の関係を示す図。
実施の形態１の図で、監視システム５０２の備える監視衛星１０２の４面図。
実施の形態１の図で、監視システム５０３の備える監視衛星１０３の４面図。
実施の形態１の図で、通信装置４１Ｃを備える監視衛星１０１を示す図。
実施の形態１の図で、通信装置４１Ｃを備える監視衛星１０２を示す図。
実施の形態１の図で、通信装置４１Ｃを備える監視衛星１０３を示す図。
実施の形態１の図で、衛星情報伝送システム６００の備える通信衛星２０１の４面図。
実施の形態１の図で、衛星情報伝送システム６００の備える通信衛星２０２の４面図。
実施の形態１の図で、衛星情報伝送システム６００が監視システム５０１の衛星情報を伝送することを示す図。
実施の形態１の図で、衛星情報伝送システム６００が監視システム５０２の衛星情報を伝送することを示す図。
実施の形態１の図で、衛星情報伝送システム６００が監視システム５０３の衛星情報を伝送することを示す図。
実施の形態２の図で、飛翔体対応システム７００を示す図。
実施の形態２の図で、電波通信７２の様子を示す図。
実施の形態２の図で、光通信７１、電波通信７２及び通信回線３３０を用いた伝送を示す図。
実施の形態２の図で、データ中継衛星２１１、２１２が備える光通信装置２２０ＣのＡｚｉｍｕｔｈ及びＥｌｅｖａｔｉｏｎの通信視野の変更範囲を示す図。
実施の形態２の図で、第一のデータ中継衛星２１１と第二のデータ中継衛星２１２との、光通信装置２２０Ｃの通信視野の変更可能の効果を示す図。
実施の形態２の図で、第一のデータ中継衛星２１１から第二のデータ中継衛星２１２への、光通信装置２２０Ｃの通信視野の変更を示す図。
実施の形態２の図で、Ａｚｉｍｕｔｈに３６０度、及び、０度から７０度のＥｌｅｖａｔｉｏｎの通信視野方向の変更ができることを示す図。
実施の形態２の図で、Ａｚｉｍｕｔｈに３６０度、及び、０度から６０度のＥｌｅｖａｔｉｏｎの通信視野方向の変更ができることを示す図。
実施の形態２の図で、第一のデータ中継衛星２１１、第二のデータ中継衛星２１２の備える通信装置２３０Ｃに関する図。
実施の形態２の図で、＋Ｚ軸に対して＋Ｘ軸のまわりに±２０度、及び＋Ｚ軸に対して＋Ｙ軸のまわりに±２０度の通信視野の変更可能を示す図。
実施の形態２の図で、＋Ｚ軸に対して＋Ｘ軸のまわりに±３０度、及び＋Ｚ軸に対して＋Ｙ軸のまわりに±３０度の通信視野の変更可能を示す図。
実施の形態２の図で、６機のデータ中継衛星を配備した場合、極域が六角形で示される通信不能領域となることを示す図。
実施の形態２の図で、太陽同期条件を維持する軌道高度と軌道傾斜とを示す図。
実施の形態３の図で、第二の監視装置による監視を概念的に示す図。
実施の形態３の図で、第一の監視装置の網羅性を示す図。
実施の形態３の図で、第一の監視装置の網羅性を示す別の図。
実施の形態３の図で、極軌道衛星の監視範囲の模式図。
実施の形態３の図で、極軌道衛星の監視範囲の模式図。
実施の形態３の図で、第一の監視装置の網羅性を示す図。
実施の形態３の図で、第二の監視装置の網羅性を説明する図。
実施の形態３の図で、第二の監視装置の網羅性を説明する別の図。
実施の形態３の図で、極軌道衛星を示す図。
実施の形態３の図で、極軌道衛星を示す別の図。
実施の形態３の図で、傾斜軌道衛星における第二の監視装置の視野を示す図。
実施の形態３の図で、傾斜軌道衛星における第二の監視装置の視野を示す別の図。
実施の形態３の図で、第二の監視装置による全球網羅性を示す図。
実施の形態３の図で、軌道緯度と地球接線との関係を示す図。
実施の形態３の図で、軌道緯度と地球接線との関係を示す別の図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、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。
【００１０】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
（【００１１】以降は省略されています）

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