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公開番号2024036593
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-15
出願番号2024016988,2023087918
出願日2024-02-07,2020-09-28
発明の名称監視システム、赤道上空衛星群、極軌道衛星群及び傾斜軌道衛星群
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】
地球表面を指向する第一の監視装置と、地球周縁を指向する第二の監視装置とを有する複数の監視衛星を備え、
６機以上の監視衛星が、軌道傾斜角８０度以上の軌道を飛翔する極軌道衛星群と、
１２機以上の監視衛星が、軌道傾斜角１０度以上８０度以下の軌道を飛翔する傾斜軌道衛星群と、
６機以上の監視衛星が、軌道傾斜角１０度未満で赤道上空の軌道を飛翔する赤道上空衛星群と、
により衛星コンステレーションを形成する監視システム。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
地球表面を指向する第一の監視装置と、地球周縁を指向する第二の監視装置とを有する複数の監視衛星を備え、
６機以上の監視衛星が、軌道傾斜角１０度未満で赤道上空の軌道を飛翔する赤道上空衛星群として衛星コンステレーションを形成し、
前記軌道は、楕円軌道であり、
前記第二の監視装置の監視範囲は、前記楕円軌道の遠地点付近で高緯度側に拡大し、近地点付近で低緯度側に拡大する監視システム。
【請求項３】
前記軌道は、凍結軌道である請求項２に記載の監視システム。
【請求項４】
地球表面を指向する第一の監視装置と、地球周縁を指向する第二の監視装置とを有する複数の監視衛星を備え、
６機以上の監視衛星が、軌道傾斜角１０度未満で赤道上空の軌道を飛翔する赤道上空衛星群として衛星コンステレーションを形成し、
前記軌道は、楕円軌道であり、
前記第二の監視装置の監視範囲は、前記楕円軌道の軌道最北端において北半球高緯度側及び南半球低緯度側に拡大し、前記楕円軌道の軌道最南端において南半球高緯度側及び北半球低緯度側に拡大する監視システム。
【請求項５】
軌道面の法線ベクトルは、地球の自転と同期する請求項４に記載の監視システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５の監視システムに記載の赤道上空衛星群。
【請求項７】
請求項１の監視システムに記載の極軌道衛星群。
【請求項８】
請求項１の監視システムに記載の傾斜軌道衛星群。

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】
本開示に係る監視システムは、
地球表面を指向する第一の監視装置と、地球周縁を指向する第二の監視装置とを有する複数の監視衛星を備え、
６機以上の監視衛星が、軌道傾斜角８０度以上の軌道を飛翔する極軌道衛星群と、
１２機以上の監視衛星が、軌道傾斜角１０度以上８０度以下の軌道を飛翔する傾斜軌道衛星群と、
６機以上の監視衛星が、軌道傾斜角１０度未満で赤道上空の軌道を飛翔する赤道上空衛星群と、
により衛星コンステレーションを形成する。
【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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