JP4804849B2 - Communication satellite and communication system - Google Patents

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Description

本発明は、通信衛星に関する。特に、通信衛星間の通信に用いるアンテナに関する。   The present invention relates to a communication satellite. In particular, the present invention relates to an antenna used for communication between communication satellites.

通信・放送などに利用される静止衛星(通信衛星)は、対地アンテナの指向する方向(アンテナビーム)は、それぞれのアンテナに固有である。アンテナビームが当る地球上の地域をカバレッジとすると、静止衛星は、カバレッジ内にある(付帯する)サービスエリアの地上局や、ゲートウェイ局等と通信・放送をする。
これにより、静止衛星を介して、カバレッジ内にあるサービスエリアの地上局や、ゲートウェイ局等の間で相互に通信が可能である。
1つの静止衛星が2つ以上のカバレッジを有している場合(1つの対地アンテナに1つ以上のアンテナビームがある場合、複数の対地アンテナを有する場合等)には、異なるカバレッジ間のサービスエリアの地上局や、ゲートウェイ局等の間でも、相互に通信が可能である(従来例1)。
In geostationary satellites (communication satellites) used for communication / broadcasting or the like, the direction (antenna beam) directed by the ground antenna is unique to each antenna. Assuming that the area on the earth where the antenna beam hits is the coverage, the geostationary satellite communicates / broadcasts with a ground station in a coverage area (attached) within the coverage, a gateway station, or the like.
Thereby, it is possible to communicate with each other between a ground station in a service area within a coverage, a gateway station, or the like via a geostationary satellite.
When one geostationary satellite has two or more coverages (for example, one ground antenna has one or more antenna beams, multiple ground antennas, etc.), the service area between different coverages Can also communicate with each other between the ground stations and gateway stations (conventional example 1).

また、静止衛星が低軌道周回衛星の取得データを静止中継衛星から地上局へ中継する機能を有している例もある(従来例2)。
特開2004−120616号公報
In addition, there is an example in which a geostationary satellite has a function of relaying acquired data of a low orbiting satellite from a geostationary relay satellite to a ground station (conventional example 2).
JP 2004-120616 A

従来例1は、1つの静止衛星が2つ以上のカバレッジを有している場合には、異なるカバレッジ間での通信が可能であるが、異なる静止衛星が有するカバレッジとの間での通信はできないという課題がある。
従来例2の衛星間通信システムは、静止軌道と低軌道周回衛星との間の相互通信であるので、相対的な位置関係が絶えず変化する。そのため、静止中継衛星に大角度の追尾機能が必要となるので、コストが高くなり、規模が大きくなり、システムが複雑化して、衛星の質量、消費電力が増大するという課題がある。
In Conventional Example 1, when one geostationary satellite has two or more coverages, communication between different coverages is possible, but communication between the coverages of different geostationary satellites is not possible. There is a problem.
Since the inter-satellite communication system of Conventional Example 2 is an intercommunication between a geosynchronous orbit and a low orbit satellite, the relative positional relationship constantly changes. For this reason, since the geostationary relay satellite needs a tracking function at a large angle, there is a problem that the cost is increased, the scale is increased, the system is complicated, and the mass and power consumption of the satellite are increased.

本発明にかかる通信衛星は、
地上局と、地上局と通信する静止衛星との双方と通信する通信衛星において、
通信衛星の本体と、
上記通信衛星の本体に対して固定されたそれぞれ所定の方向を指向する複数のアンテナと、
上記複数のアンテナのうち少なくとも1つのアンテナを介して上記地上局と通信する対地通信部と、
上記複数のアンテナのうち少なくとも1つの他のアンテナを介して上記静止衛星と通信する対衛星通信部と、
上記対地通信部と上記対衛星通信部との間で通信を中継する中継部と、
を有することを特徴とする。
The communication satellite according to the present invention is:
In communication satellites that communicate with both ground stations and geostationary satellites that communicate with ground stations,
The main body of the communication satellite,
A plurality of antennas each directed in a predetermined direction fixed to the main body of the communication satellite;
A ground communication unit that communicates with the ground station via at least one of the plurality of antennas;
An anti-satellite communication unit that communicates with the geostationary satellite via at least one other antenna of the plurality of antennas;
A relay unit that relays communication between the ground communication unit and the satellite communication unit;
It is characterized by having.

本発明にかかる通信衛星は、例えば、地上局と通信する対地通信部と、地上局と通信する静止衛星と通信する対衛星通信部とを備えているので、地上局と、地上局と通信する静止衛星との通信を中継することができる。静止衛星が更に、その通信を、静止衛星が通信する地上局に中継することにより、静止衛星が直接通信できない地域にある地上局間の通信・放送が可能になるという効果を奏する。
また、本発明にかかる通信衛星を、静止軌道上で運用することにより、通信衛星が通信する地上局・静止衛星との位置関係が変化しないので、地上局・静止衛星と通信するためのアンテナの指向方向は固定でよい。したがって、アンテナの駆動装置や、追尾機能を備える必要がなく、部品数、重量が少なくてすむので、製造コスト・打ち上げコストが削減できるという効果を奏する。
The communication satellite according to the present invention includes, for example, a ground communication unit that communicates with a ground station and an anti-satellite communication unit that communicates with a geostationary satellite that communicates with the ground station, and thus communicates with the ground station and the ground station. Communication with geostationary satellites can be relayed. The geostationary satellite further relays the communication to the ground station with which the geostationary satellite communicates, thereby achieving an effect that communication / broadcasting between ground stations in an area where the geostationary satellite cannot directly communicate becomes possible.
Further, by operating the communication satellite according to the present invention on a geostationary orbit, the positional relationship between the ground station and the geostationary satellite with which the communication satellite communicates does not change. The pointing direction may be fixed. Therefore, it is not necessary to provide an antenna driving device or a tracking function, and the number of parts and the weight can be reduced, so that the manufacturing cost and the launch cost can be reduced.

実施の形態1.
実施の形態1を、図1〜図8を用いて説明する。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described with reference to FIGS.

図1は、この実施の形態における通信衛星100のブロック構成の一例を示すブロック構成図である。
通信衛星100は、対地アンテナ111,112、静止衛星間アンテナ113、入力スイッチマトリクス120、受信機群130、中継器群140、出力スイッチマトリクス150、ダイプレクサ163、アンテナ調整機構173(方向調整部の一例)を有する。
FIG. 1 is a block configuration diagram showing an example of a block configuration of a communication satellite 100 in this embodiment.
The communication satellite 100 includes ground antennas 111 and 112, an inter-stationary satellite antenna 113, an input switch matrix 120, a receiver group 130, a repeater group 140, an output switch matrix 150, a diplexer 163, an antenna adjustment mechanism 173 (an example of a direction adjustment unit) ).

対地アンテナ111,112及び静止衛星間アンテナ113は、アンテナの一例であり、所定の方向を指向する強い指向性を有する。
対地アンテナ111,112及び静止衛星間アンテナ113は、衛星が静止軌道上の所定の位置で運用された場合に、指向方向が所望の方向となるよう、衛星本体に固定されている。
The ground antennas 111 and 112 and the geostationary-satellite antenna 113 are examples of antennas, and have strong directivity in a predetermined direction.
The ground antennas 111 and 112 and the geostationary-satellite antenna 113 are fixed to the satellite body so that the pointing direction becomes a desired direction when the satellite is operated at a predetermined position on the geostationary orbit.

ダイプレクサ163は、入力した信号を周波数帯域により分離する。ここでは、静止衛星間アンテナ113からの信号を、送信周波数の信号と、受信周波数の信号とに分離することにより、送信信号と受信信号を分離する役割を果たす。   The diplexer 163 separates the input signal according to the frequency band. Here, the signal from the geostationary inter-satellite antenna 113 is separated into a transmission frequency signal and a reception frequency signal, thereby separating the transmission signal and the reception signal.

入力スイッチマトリクス120は、多数のスイッチの集合である。入力スイッチマトリクス120は、対地アンテナ111,112及びダイプレクサ163から入力した信号を、受信機群130のなかの任意の受信機に振り分けて、入力する。これにより、例えば、受信機群130のなかのいくつかの受信機が故障した場合でも、他の受信機に信号を振り分けることにより、通信衛星100全体としての機能を維持する。   The input switch matrix 120 is a set of many switches. The input switch matrix 120 distributes and inputs the signals input from the ground antennas 111 and 112 and the diplexer 163 to any receiver in the receiver group 130. Thereby, for example, even when some receivers in the receiver group 130 fail, the function of the communication satellite 100 as a whole is maintained by distributing signals to other receivers.

受信機群130は、多数の受信機の集合である。受信機は、入力スイッチマトリクス120から入力した信号の周波数や符号化方式を変換して、出力する。   The receiver group 130 is a set of many receivers. The receiver converts the frequency and encoding method of the signal input from the input switch matrix 120 and outputs the converted signal.

中継器群140は、多数の中継器の集合である。中継器は、受信機から入力した信号を増幅して、出力する。   The repeater group 140 is a set of many repeaters. The repeater amplifies and outputs the signal input from the receiver.

出力スイッチマトリクス150は、多数のスイッチの集合である。出力スイッチマトリクス150は、中継器から入力した信号を、対地アンテナ111,112またはダイプレクサ163に振り分けて、入力する。   The output switch matrix 150 is a set of many switches. The output switch matrix 150 distributes and inputs the signals input from the repeaters to the ground antennas 111 and 112 or the diplexer 163.

これにより、受信機群130を構成する受信機は、入力スイッチマトリクス120により、対地アンテナ111,112からの信号を入力する場合は、対地通信部として機能し、ダイプレクサ163からの信号を入力する場合は、対衛星通信部として機能する。
また、中継器群140を構成する中継器は、出力スイッチマトリクス150により、対地アンテナ111,112に信号を出力する場合は、対地通信部として機能し、ダイプレクサ163に信号を出力する場合は、対衛星通信部として機能する。
また、入力スイッチマトリクス120及び出力スイッチマトリクス150が、受信機及び中継器を選択して、全体として、対地アンテナ111,112及び静止衛星間アンテナ113の間を接続することにより、中継部として機能する。
Thereby, the receivers constituting the receiver group 130 function as a ground communication unit when the signals from the ground antennas 111 and 112 are input by the input switch matrix 120 and the signals from the diplexer 163 are input. Functions as a satellite communication unit.
The repeaters constituting the repeater group 140 function as a ground communication unit when outputting signals to the ground antennas 111 and 112 by the output switch matrix 150, and when outputting signals to the diplexer 163, Functions as a satellite communication unit.
The input switch matrix 120 and the output switch matrix 150 function as a relay unit by selecting receivers and repeaters and connecting the ground antennas 111 and 112 and the geostationary satellite antenna 113 as a whole. .

アンテナ調整機構173は、静止衛星間アンテナ113の方向を微調整する。例えば、モータ駆動回路により、静止衛星間アンテナ113の方向を調整する。また、アンテナ調整機構173は、1軸のみを調整するものであってもよいし、2軸を調整するものであってもよい。   The antenna adjustment mechanism 173 finely adjusts the direction of the geostationary satellite antenna 113. For example, the direction of the geostationary satellite antenna 113 is adjusted by a motor drive circuit. Further, the antenna adjustment mechanism 173 may adjust only one axis or may adjust two axes.

なお、ダイプレクサ163と入力スイッチマトリクス120との間に、入力用専用ポートを設けてもよい。また、ダイプレクサ163と出力スイッチマトリクス150との間に、出力用専用ポートを設けてもよい。   A dedicated input port may be provided between the diplexer 163 and the input switch matrix 120. Further, an output dedicated port may be provided between the diplexer 163 and the output switch matrix 150.

図2は、この実施の形態における通信衛星100を、静止軌道上に2つ打ち上げて、静止衛星100a,100bとして運用する場合の動作の一例を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an operation when two communication satellites 100 according to this embodiment are launched on a geostationary orbit and used as geostationary satellites 100a and 100b.

静止衛星100aの対地アンテナ111は、衛星本体に対して、地上の所定の範囲(カバレッジ201)を指向する方向に固定されており、例えば、カバレッジ201内にあるアップリンク局211(地上局の一例)が送信した電波を受信し、ダウンリンク局221(地上局の一例)に向けて電波を送信する。
同様に、静止衛星100aの対地アンテナ112は、カバレッジ202を指向する方向に固定されている。
また、静止衛星100aの静止衛星間アンテナ113は、静止衛星100bを指向する方向に固定されている。
The ground antenna 111 of the geostationary satellite 100a is fixed in a direction pointing a predetermined range (coverage 201) on the ground with respect to the satellite body. For example, an uplink station 211 (an example of a ground station) in the coverage 201 ) Is received and transmitted to the downlink station 221 (an example of a ground station).
Similarly, the ground antenna 112 of the geostationary satellite 100a is fixed in a direction toward the coverage 202.
Further, the geostationary satellite antenna 113 of the geostationary satellite 100a is fixed in a direction toward the geostationary satellite 100b.

静止衛星100bは、対地アンテナ111がカバレッジ203を指向する方向に固定されており、対地アンテナ112がカバレッジ204を指向する方向に固定されている。また、静止衛星間アンテナ113は、静止衛星100aを指向する方向に固定されている。   The geostationary satellite 100b is fixed in a direction in which the ground antenna 111 is directed toward the coverage 203, and is fixed in a direction in which the ground antenna 112 is directed toward the coverage 204. The geostationary satellite antenna 113 is fixed in a direction pointing to the geostationary satellite 100a.

これにより、静止衛星100aと静止衛星100bとは、静止衛星間アンテナ113を介して通信することができる。   Thereby, the geostationary satellite 100a and the geostationary satellite 100b can communicate via the geostationary satellite antenna 113.

ここで、対地アンテナ111,112は、静止衛星100a,100bの本体に固定されているので、対地アンテナ111,112の指向方向は、静止衛星100a,100bの向きによって変わる。
静止衛星100a,100bは、図示していない姿勢制御装置を搭載しており、姿勢制御装置は、静止衛星100a,100bの向きを一定に保つ。これにより、対地アンテナ111,112は、それぞれのカバレッジ201〜204を指向する方向を向くことになる。
Here, since the ground antennas 111 and 112 are fixed to the main bodies of the geostationary satellites 100a and 100b, the directivity directions of the ground antennas 111 and 112 vary depending on the directions of the geostationary satellites 100a and 100b.
The geostationary satellites 100a and 100b are equipped with an attitude control device (not shown), and the attitude control device keeps the directions of the geostationary satellites 100a and 100b constant. As a result, the ground antennas 111 and 112 face in the direction in which the respective coverages 201 to 204 are directed.

また、静止衛星間アンテナ113は、静止衛星100a,100bの本体に基本的に固定されている。静止衛星同士は同じ静止軌道上に位置しており、互いの位置関係は変わらないので、地球に対して一定の向きを保っていれば、常に同じ方向にある。
したがって、姿勢制御装置によって静止衛星100a,100bの向きを一定に保てば、静止衛星100a,100bの本体に対して、静止衛星間アンテナ113の向きが固定していても、静止衛星間アンテナ113の指向方向に相手を捕捉することができ、互いに通信が可能である。
The geostationary satellite antenna 113 is basically fixed to the main bodies of the geostationary satellites 100a and 100b. Geostationary satellites are located on the same geostationary orbit, and their positional relationship does not change, so they are always in the same direction as long as they maintain a constant orientation with respect to the earth.
Therefore, if the orientation of the geostationary satellites 100a and 100b is kept constant by the attitude control device, even if the orientation of the geostationary satellite 100 is fixed with respect to the main bodies of the geostationary satellites 100a and 100b, The other party can be captured in the directivity direction and can communicate with each other.

例えば、カバレッジ202にあるアップリンク局212が信号を送信する。
静止衛星100aでは、対地アンテナ112がこれを受信し、受信機132(対地通信部の一例)、中継器142(対衛星通信部の一例)、ダイプレクサ163を経由して、静止衛星間アンテナ113が送信する。
静止衛星100bでは、静止衛星間アンテナ113がこれを受信し、ダイプレクサ163、受信機134(対衛星通信部の一例)、中継器144(対地通信部の一例)を経由して、対地アンテナ112が送信する。
カバレッジ204にあるダウンリンク局224が、この信号を受信する。
これにより、アップリンク局212からダウンリンク局224への通信ができる。
For example, an uplink station 212 in coverage 202 transmits a signal.
In the geostationary satellite 100 a, the ground antenna 112 receives this signal, and the geostationary intersatellite antenna 113 passes through the receiver 132 (an example of the ground communication unit), the repeater 142 (an example of the satellite communication unit), and the diplexer 163. Send.
In the geostationary satellite 100b, the geostationary satellite-to-satellite antenna 113 receives this signal, and the ground antenna 112 passes through the diplexer 163, the receiver 134 (an example of the satellite communication unit), and the repeater 144 (an example of the ground communication unit). Send.
A downlink station 224 in coverage 204 receives this signal.
Accordingly, communication from the uplink station 212 to the downlink station 224 can be performed.

同様に、カバレッジ203にあるアップリンク局213が送信した信号は、静止衛星100b、静止衛星100aを経て、カバレッジ202にあるダウンリンク局222に到達する。   Similarly, the signal transmitted by the uplink station 213 in the coverage 203 reaches the downlink station 222 in the coverage 202 via the geostationary satellite 100b and the geostationary satellite 100a.

図3は、この実施の形態における静止衛星100a,100bと、地球200との位置関係の一例を示す図である。
静止衛星100a,100bは、公転周期が地球200の自転周期と一致する静止軌道300上に配置して運用する。したがって、地球200上から見ると、空中の一点に静止しているように見える。
また、静止衛星100a,100bは、同じ円軌道を同じ周期で同じ方向に回っているので、地球200、静止衛星100a,100bの位置関係は、常に一定で変わらない。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the positional relationship between the geostationary satellites 100a and 100b and the earth 200 in this embodiment.
The geostationary satellites 100a and 100b are arranged and operated on a geostationary orbit 300 whose revolution period coincides with the rotation period of the earth 200. Therefore, when viewed from above the earth 200, it appears to be stationary at one point in the air.
In addition, since the geostationary satellites 100a and 100b rotate in the same direction in the same cycle on the same orbit, the positional relationship between the earth 200 and the geostationary satellites 100a and 100b is always constant and does not change.

図3において、静止衛星100aは、対地アンテナ111がカバレッジ201内の地上局と通信し、対地アンテナ112がカバレッジ202内の地上局と通信する。静止衛星の対地アンテナは、通常、あらかじめ通信すべき地域を定め、それに最適に適合するよう設計されるので、対地アンテナ111,112を他の地域に向けて、他のカバレッジと通信することは困難である。
また、カバレッジ203,204からは、静止衛星100aが見えないか、または、見えても地平線に近い方向であるため、たとえ、静止衛星100aの対地アンテナ111,112をカバレッジ203,204に向けたとしても、静止衛星100aと直接通信することは、困難である。
In FIG. 3, the geostationary satellite 100 a has a ground antenna 111 communicating with a ground station in the coverage 201 and a ground antenna 112 communicating with a ground station in the coverage 202. A geostationary satellite ground antenna is usually designed to preliminarily determine a region to communicate with and optimally match it, so it is difficult to point the ground antennas 111 and 112 to other regions and communicate with other coverage. It is.
Further, the geostationary satellite 100a is not visible from the coverages 203 and 204, or even if it can be seen, the direction is close to the horizon, so that the ground antennas 111 and 112 of the geostationary satellite 100a are directed to the coverages 203 and 204. However, it is difficult to directly communicate with the geostationary satellite 100a.

この実施の形態によれば、2つの静止衛星を経由することで、カバレッジ201,202とカバレッジ203,204との間で通信することができる。   According to this embodiment, it is possible to communicate between the coverages 201 and 202 and the coverages 203 and 204 via two geostationary satellites.

図4は、この実施の形態における静止衛星100a,100bのカバレッジ201〜204の一例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the coverages 201 to 204 of the geostationary satellites 100a and 100b in this embodiment.

図4において、静止衛星100aは、ヨーロッパを中心とする地域を主なサービス地域とする衛星であり、カバレッジ201,202内の地上局と通信する。また、静止衛星100bは、東アジア、東南アジアを中心とする地域を主なサービス地域とする衛星であり、カバレッジ203,204内の地上局と通信する。   In FIG. 4, the geostationary satellite 100 a is a satellite whose main service area is an area centered in Europe, and communicates with ground stations in the coverages 201 and 202. The geostationary satellite 100b is a satellite whose main service area is an area centered on East Asia and Southeast Asia, and communicates with ground stations in the coverages 203 and 204.

静止衛星は、通常、主なサービス地域に最も近い静止軌道上に打ち上げられるので、例えば、静止衛星100aはアフリカ上空、静止衛星100bはインドネシア上空に位置する。   A geostationary satellite is normally launched on a geostationary orbit closest to the main service area. For example, the geostationary satellite 100a is located above Africa and the geostationary satellite 100b is located above Indonesia.

従来、需要の変動等により、例えば、カバレッジ201とカバレッジ204との間で、静止衛星経由の通信をする必要が生じた場合、両者が見える位置(例えば、インド洋上空)に、新たな静止衛星を打ち上げる必要がある。   Conventionally, when it becomes necessary to communicate via the geostationary satellite between the coverage 201 and the coverage 204 due to fluctuations in demand, for example, a new geostationary satellite is located at a position where both can be seen (for example, over the Indian Ocean). Need to be launched.

この実施の形態によれば、新たな衛星を打ち上げる必要はないので、費用を大幅に抑えることができる。   According to this embodiment, since it is not necessary to launch a new satellite, the cost can be greatly reduced.

図5は、この実施の形態によって供給される通信サービスの一例を示す図である。
カバレッジ201内には、サービスエリア231a〜231c、ゲートウェイ局241(基地局、地上局の一例)がある。
同様に、カバレッジ202内には、サービスエリア232a,232b、ゲートウェイ局242がある。カバレッジ203内には、サービスエリア233a〜233dがある。カバレッジ204内には、サービスエリア234a,234b、ゲートウェイ局244a,244bがある。
ゲートウェイ局241〜244bは、例えば、地上通信網に接続しており、地上通信網との通信を、静止衛星100a,100bに接続する。
サービスエリア231a〜234bには、例えば、衛星携帯電話や衛星放送受信装置があり、静止衛星100a,100bと通信し、また、静止衛星100a,100bからの放送を受信する。
なお、ゲートウェイ局、サービスエリア内の衛星携帯電話等は、カバレッジ201〜204内で静止衛星100a,100bと通信を行う通信装置の一例である。カバレッジ201〜204は、それぞれが提供するサービスの内容に応じて、カバレッジ203のようにゲートウェイ局を含まなくてもよいし、カバレッジ204のようにゲートウェイ局を複数含んでもよい。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a communication service supplied by this embodiment.
Within the coverage 201, there are service areas 231a to 231c and a gateway station 241 (an example of a base station and a ground station).
Similarly, within the coverage 202, there are service areas 232a and 232b and a gateway station 242. Within the coverage 203, there are service areas 233a to 233d. Within the coverage 204, there are service areas 234a and 234b and gateway stations 244a and 244b.
The gateway stations 241 to 244b are connected to, for example, a terrestrial communication network and connect communication with the terrestrial communication network to the geostationary satellites 100a and 100b.
In the service areas 231a to 234b, for example, there are satellite mobile phones and satellite broadcast receivers, which communicate with the geostationary satellites 100a and 100b and receive broadcasts from the geostationary satellites 100a and 100b.
Note that a gateway station, a satellite mobile phone in a service area, and the like are examples of communication apparatuses that communicate with the geostationary satellites 100a and 100b within the coverages 201 to 204. The coverages 201 to 204 may not include a gateway station like the coverage 203 or may include a plurality of gateway stations like the coverage 204 according to the contents of the service provided by each.

この実施の形態により、静止衛星100aと静止衛星100bとの間で通信を交換することにより、カバレッジ201〜204にある任意の地上局同士での通信や、他の地域向けの衛星放送の受信等が可能になる。   According to this embodiment, by exchanging communication between the geostationary satellite 100a and the geostationary satellite 100b, communication between arbitrary ground stations in the coverage 201 to 204, reception of satellite broadcasts for other regions, etc. Is possible.

図6は、この実施の形態によって可能となるカバレッジ間の通信の一例を示す概念図である。
従来より、例えば、カバレッジ201内の地上局は、同じカバレッジ201内の地上局、あるいは、同じ静止衛星100aのカバレッジであるカバレッジ202内の地上局との通信が可能である。また、カバレッジ203内の地上局は、同じカバレッジ203内の地上局、あるいは、同じ静止衛星100bのカバレッジであるカバレッジ204内の地上局との通信が可能である。
この実施の形態によれば、例えば、静止衛星100aのカバレッジであるカバレッジ201内の地上局と、静止衛星100bのカバレッジであるカバレッジ203との間での通信も、静止衛星間通信の中継ラインを通して、接続可能となる。
すなわち、カバレッジ201〜204が、あたかも1つの静止衛星のカバレッジであるかのように、自由に接続可能となる。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of communication between coverages enabled by this embodiment.
Conventionally, for example, a ground station in the coverage 201 can communicate with a ground station in the same coverage 201 or a ground station in the coverage 202 that is the coverage of the same geostationary satellite 100a. The ground station in the coverage 203 can communicate with a ground station in the same coverage 203 or a ground station in the coverage 204 that is the coverage of the same geostationary satellite 100b.
According to this embodiment, for example, communication between the ground station in the coverage 201 that is the coverage of the geostationary satellite 100a and the coverage 203 that is the coverage of the geostationary satellite 100b is also performed through the relay line of the geostationary satellite communication. Can be connected.
That is, the coverages 201 to 204 can be freely connected as if they were the coverage of one geostationary satellite.

図7は、この実施の形態において、静止衛星100aから見た静止衛星100bの方向の時系列変化の一例を示す図である。
上述した通り、静止衛星100aと静止衛星100bとの位置関係は、一定で変わらないので、本来、静止衛星100aから見た静止衛星100bの方向は、変わらないはずである。
しかし、実際には、姿勢制御誤差等の要因により、静止衛星100bの方向が変わる場合がある。この変化は、大きくても0.1度以内の微小な変化であると考えられる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a time-series change in the direction of the geostationary satellite 100b as seen from the geostationary satellite 100a in this embodiment.
As described above, since the positional relationship between the geostationary satellite 100a and the geostationary satellite 100b is constant and does not change, the direction of the geostationary satellite 100b viewed from the geostationary satellite 100a should not change.
However, in reality, the direction of the geostationary satellite 100b may change due to factors such as attitude control errors. This change is considered to be a minute change within 0.1 degree at most.

そこで、この実施の形態では、静止衛星間アンテナ113に、アンテナ調整機構173(方向調整部の一例)を備える。
アンテナ調整機構173は、静止衛星間アンテナ113の方向を調整するが、その範囲は、最大0.1度以内の微小なものである。
Therefore, in this embodiment, the antenna 113 between the geostationary satellites is provided with an antenna adjustment mechanism 173 (an example of a direction adjustment unit).
The antenna adjustment mechanism 173 adjusts the direction of the geostationary-satellite antenna 113, but the range is minute within a maximum of 0.1 degree.

図8は、静止衛星から見た低軌道周回衛星の方向の時系列変化の一例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a time-series change in the direction of the low orbiting satellite as seen from the geostationary satellite.

このように、静止衛星間で通信する場合には、低軌道周回衛星と通信する場合と比べて、通信相手の方向の変化は、極めて微小である。
したがって、低軌道周回衛星と通信する場合のような大掛かりなアンテナ駆動装置は必要ない。
As described above, when communicating between geostationary satellites, the change in the direction of the communication partner is extremely small compared to the case of communicating with the low orbiting satellite.
Therefore, there is no need for a large antenna driving device as in the case of communicating with a low orbiting satellite.

このように、アンテナ調整機構173を設けたとしても、通信衛星100の製造コストを抑えることができるという効果を奏する。   Thus, even if the antenna adjustment mechanism 173 is provided, the manufacturing cost of the communication satellite 100 can be suppressed.

また、アンテナ調整機構173は、静止軌道面内で静止衛星間アンテナ113の方向を調整することとすれば、静止衛星間アンテナ113を任意の方向に調整できる必要はなく、1軸を制御すればよい。したがって、2軸を制御する場合に比べて、簡易な装置でよいという効果を奏する。   Further, if the antenna adjustment mechanism 173 adjusts the direction of the geostationary satellite to satellite antenna 113 in the geostationary orbit plane, it is not necessary to adjust the geostationary satellite to satellite antenna 113 in an arbitrary direction. Good. Therefore, compared with the case of controlling two axes, there is an effect that a simple device is sufficient.

また、アンテナ調整機構173を設けず、静止衛星間アンテナ113を完全に衛星の本体に固定してしまってもよい。その場合、衛星の姿勢制御装置によって、静止衛星間アンテナ113の方向を調整することになる。そうすれば、通信衛星100の製造コストを更に低く抑えることができるという効果を奏する。   Further, the antenna adjusting mechanism 173 may not be provided, and the stationary inter-satellite antenna 113 may be completely fixed to the main body of the satellite. In that case, the direction of the stationary inter-satellite antenna 113 is adjusted by the attitude control device of the satellite. If it does so, there exists an effect that the manufacturing cost of the communication satellite 100 can be suppressed further low.

例えば、この実施の形態の通信衛星は、以下のような工程で製造することができる。
すなわち、対地アンテナ111,112、静止衛星間アンテナ113(複数のアンテナ)を通信衛星の本体に固定する(アンテナ固定工程)。
次に、対地アンテナ111,112を対地通信部と接続する(対地通信部接続工程)。
また、静止衛星間アンテナ113を対衛星通信部と接続する(対衛星通信部接続工程)。
そして、対地通信部と対衛星通信部との間で通信を中継する中継部を接続する(中継部接続工程)。
For example, the communication satellite of this embodiment can be manufactured by the following process.
That is, the ground antennas 111 and 112 and the stationary inter-satellite antennas 113 (multiple antennas) are fixed to the main body of the communication satellite (antenna fixing step).
Next, the ground antennas 111 and 112 are connected to the ground communication unit (ground communication unit connection step).
Also, the geostationary satellite-to-satellite antenna 113 is connected to the satellite communication unit (step for connecting to the satellite communication unit).
And the relay part which relays communication between a ground communication part and a satellite communication part is connected (relay part connection process).

アンテナ固定工程において、対地アンテナ111,112、静止衛星間アンテナ113は、指向方向が、通信衛星の静止位置により、あらかじめ設計されたカバレッジまたは静止衛星と通信できるように定めた所定の方向となるよう、通信衛星の本体に対して固定する。   In the antenna fixing step, the ground antennas 111 and 112 and the geostationary-satellite antenna 113 are directed in a predetermined direction determined so as to be able to communicate with a coverage designed in advance or a geostationary satellite according to the stationary position of the communication satellite. , Fixed to the main body of the communication satellite.

アンテナ固定工程において、対地アンテナ111,112、静止衛星間アンテナ113は、通信衛星の本体に対して完全に固定してしまってもよい。
その場合は、通信衛星の姿勢制御機能によって、アンテナの指向方向の微調整を行う。
In the antenna fixing step, the ground antennas 111 and 112 and the stationary inter-satellite antenna 113 may be completely fixed to the main body of the communication satellite.
In that case, the antenna pointing direction is finely adjusted by the attitude control function of the communication satellite.

また、0.2度程度の微小角度のみ調整できるよう、アンテナ調整機構173を取り付けてもよい。
その場合は、アンテナ調整機構173によって、アンテナの指向方向を微調整する。
Further, the antenna adjustment mechanism 173 may be attached so that only a minute angle of about 0.2 degrees can be adjusted.
In that case, the antenna adjustment mechanism 173 finely adjusts the directivity direction of the antenna.

このように、アンテナ調整機構173を設けず、通信衛星の姿勢制御機能によって、アンテナの指向方向を微調整する場合には、既存の通信衛星の設備と比べて追加しなければならない部品数が少なく、製造工程も少なくなるので、通信衛星の製造コストが抑えられるという効果を奏する。
また、通信衛星の大きさ、質量も大きくならないので、打ち上げコストも抑えられるという効果を奏する。
As described above, when the antenna directivity direction is finely adjusted by the attitude control function of the communication satellite without providing the antenna adjustment mechanism 173, the number of parts to be added is smaller than that of the existing communication satellite equipment. Since the manufacturing process is reduced, the manufacturing cost of the communication satellite can be reduced.
In addition, since the size and mass of the communication satellite do not increase, the launch cost can be suppressed.

アンテナ調整機構173を設ける場合には、アンテナ調整機構173を設けない場合と比較して、製造コスト、打ち上げコストは増加するが、大角度の調整機構を設ける場合と比較すると、その増加は非常に小さくて済む。よって、製造コスト・打ち上げコストの点で、有利な効果を奏する。   When the antenna adjustment mechanism 173 is provided, the manufacturing cost and the launch cost increase as compared with the case where the antenna adjustment mechanism 173 is not provided, but the increase is very large as compared with the case where the adjustment mechanism with a large angle is provided. It's small. Therefore, there are advantageous effects in terms of manufacturing cost and launch cost.

この実施の形態によれば、複数の静止衛星における衛星間通信をすることにより、通信チャンネル及びカバレッジを共有できる。
すなわち、通信衛星、特に静止通信衛星において、通信衛星の静止位置とサービスカバレッジが各通信衛星に固定に割り付けられることによる通信可能範囲の制限を緩和し、より柔軟なカバレッジを提供することができるという効果を奏する。
According to this embodiment, communication channels and coverage can be shared by performing inter-satellite communication among a plurality of geostationary satellites.
That is, in communication satellites, in particular, geostationary communication satellites, it is possible to relax restrictions on the communicable range due to fixed allocation of the stationary positions and service coverage of the communication satellites to each communication satellite, and to provide more flexible coverage. There is an effect.

2機の静止衛星間の相対方向は、変化しない。したがって、2機以上の静止衛星間通信機能を追加することは、比較的容易に構築可能である。
すなわち、最小限の機能追加により、2機以上の静止衛星の通信中継器及びアンテナカバレッジを共有化し、より柔軟なサービスを提供することができるという効果を奏する。
The relative direction between the two geostationary satellites does not change. Therefore, it is relatively easy to add two or more geostationary satellite communication functions.
That is, with the addition of a minimum function, the communication repeater and antenna coverage of two or more geostationary satellites can be shared, and a more flexible service can be provided.

衛星通信・放送事業者は、通常、複数の衛星を保有している。このため、複数衛星をしようしたサービスエリアの拡大、変更を衛星にて実現するこの実施の形態は、新しい通信・放送ビジネスを創出する可能性がある。   Satellite communication / broadcasting operators usually have multiple satellites. For this reason, this embodiment which realizes expansion and change of service areas using a plurality of satellites with satellites may create a new communication / broadcasting business.

図9は、この実施の形態における通信衛星100のブロック構成の別の例を示すブロック構成図である。
図9において、通信衛星100は、図1の通信衛星100における入力スイッチマトリクス120に代えて、対地アンテナ111用の入力スイッチマトリクス120aと、対地アンテナ112用の入力スイッチマトリクス120bとを有している。
また、受信機群130、中継器群140、出力スイッチマトリクス150も、それぞれの入力スイッチマトリクス120a,120b用に、受信機群130a,130b、中継器群140a,140b、出力スイッチマトリクス150a,150bに分かれている。ただし、対地アンテナ111のカバレッジ201と、対地アンテナ112のカバレッジ202とを任意接続するため、出力スイッチマトリクス150a,150bの出力は、それぞれ対地アンテナ111及び112に接続されている。
FIG. 9 is a block configuration diagram showing another example of the block configuration of the communication satellite 100 in this embodiment.
9, the communication satellite 100 has an input switch matrix 120a for the ground antenna 111 and an input switch matrix 120b for the ground antenna 112 instead of the input switch matrix 120 in the communication satellite 100 of FIG. .
In addition, the receiver group 130, the repeater group 140, and the output switch matrix 150 are also included in the receiver groups 130a and 130b, the repeater groups 140a and 140b, and the output switch matrices 150a and 150b for the respective input switch matrices 120a and 120b. I know. However, in order to arbitrarily connect the coverage 201 of the ground antenna 111 and the coverage 202 of the ground antenna 112, the outputs of the output switch matrices 150a and 150b are connected to the ground antennas 111 and 112, respectively.

これにより、入力スイッチマトリクス120a,120b及び出力スイッチマトリクス150a,150bのスイッチ数を少なくすることができる。中継器等の利用率は下がるが、製造コスト、打ち上げコスト等の面で有利な効果を奏する。   Thereby, the number of switches in the input switch matrices 120a and 120b and the output switch matrices 150a and 150b can be reduced. Although the utilization rate of repeaters and the like is lowered, there are advantageous effects in terms of manufacturing costs, launch costs, and the like.

更に、ダイプレクサ163と、入力スイッチマトリクス120a,120bとの間に、入力用専用ポート181を、出力スイッチマトリクス150a,150bとの間に、出力用専用ポート182を有している。   Further, an input dedicated port 181 is provided between the diplexer 163 and the input switch matrices 120a and 120b, and an output dedicated port 182 is provided between the output switch matrices 150a and 150b.

これにより、従来の通信衛星と比較して追加された部品である、静止衛星間アンテナ113、ダイプレクサ163、アンテナ調整機構173をパッケージ化することができるので、既存の静止衛星の構成に接続することが可能である。   As a result, it is possible to package the geostationary inter-satellite antenna 113, the diplexer 163, and the antenna adjustment mechanism 173, which are components added in comparison with the conventional communication satellite, so that the configuration can be connected to an existing geostationary satellite configuration. Is possible.

このように、静止衛星間通信を導入することにより、2機以上の静止通信放送衛星を接続し、それぞれの静止衛星に固定に割り付けられていた通信放送のサービスカバレッジやチャンネルを接続された2機以上の全ての衛星で共有することが可能となる。
これにより、従来は1つの衛星のカバレッジ内でしか通信情報あるいは放送データのやりとりができなかったところ、複数の衛星を結合したネットワークの中で自由にやり取りが可能となる。
In this way, by introducing geostationary-satellite communications, two or more geostationary communications broadcasting satellites are connected, and two communications broadcasting service coverages and channels that are fixedly assigned to each geostationary satellite are connected. It can be shared by all the above satellites.
As a result, communication information or broadcast data can be exchanged only within the coverage of a single satellite in the past, but it is possible to freely exchange in a network in which a plurality of satellites are combined.

これにより、サービスエリアの拡大、接続の自由度の拡大、ビジネス環境の変化に対応するチャンネルとサービス対象の変更等が任意に実施でき、かつ随時変更可能となる。
例えば、打ち上げ後に需要が変化した場合や、衛星が故障した場合等により、異なる静止衛星が有するカバレッジ間で通信・放送したい場合であっても、新たな衛星を打ち上げる必要はなく、事業環境の変化に対応する時間やコストを削減できるという効果を奏する。
すなわち、複数の静止衛星のカバレッジが地理的に離れていても、カバレッジ間の通信や放送が可能である。また、打ち上げ後の需要変化に応じた柔軟なサービスができる。
As a result, expansion of the service area, expansion of the degree of freedom of connection, change of the channel and service target corresponding to the change of the business environment, etc. can be arbitrarily performed and can be changed at any time.
For example, there is no need to launch a new satellite even if you want to communicate / broadcast between coverages of different geostationary satellites, such as when demand changes after launch or when a satellite breaks down. There is an effect that the time and cost corresponding to can be reduced.
That is, even if the coverages of a plurality of geostationary satellites are geographically separated, communication and broadcasting between the coverages are possible. In addition, flexible services can be provided according to changes in demand after launch.

この実施の形態によれば、広範囲の通信カバレッジが実現可能となる。
一般の通信衛星事業者は、複数の静止位置において複数の衛星を運用している。これら衛星に搭載されている通信用中継器とアンテナを双方向で結合させることが可能となるので、これにより、それぞれの通信衛星が独立にサービスしていた地域を結合できる。すなわち、複数の静止衛星を使用しても従来は実現できなかった広範囲のサービスカバレッジが、静止衛星間のアンテナ・チャンネルの追加という最小限の構成により、実現可能となる。
According to this embodiment, a wide range of communication coverage can be realized.
A general communication satellite operator operates a plurality of satellites at a plurality of stationary positions. Since it becomes possible to couple | bond the communication repeater and antenna mounted in these satellites bidirectionally, it is possible to combine the areas where the respective communication satellites were independently serviced. That is, a wide range of service coverage that could not be realized by using a plurality of geostationary satellites can be realized with a minimum configuration of adding antenna channels between geostationary satellites.

また、事業環境の変化に対して、打ち上げ後でも柔軟に対応できる。
事業環境の変化により、ある静止衛星のカバーするカバレッジにおける通信需要が拡大あるいは縮小される場合がある。その結果として不足あるいは過剰となった衛星側中継器をその中継器が搭載されている通信衛星だけでなく、チャンネルをより必要とする静止衛星へ、相互の衛星間通信チャンネルを利用して融通し合う運用が可能となる。したがって、事業環境の変化に対して柔軟に低コストで対応することができ、追加の静止衛星を計画する必要はない。
In addition, it can flexibly respond to changes in the business environment even after launch.
Due to changes in the business environment, communication demand in the coverage covered by a certain geostationary satellite may increase or decrease. As a result, the satellite side repeaters that have become insufficient or excessive can be interchanged not only with the communication satellites equipped with the repeaters but also with stationary satellites that require more channels using mutual inter-satellite communication channels. Matching operation becomes possible. Therefore, it is possible to flexibly respond to changes in the business environment at low cost, and there is no need to plan additional geostationary satellites.

さらに、衛星の故障に対して、迅速かつ低コストの対応が可能となる。
ある静止衛星の数台の中継器が故障して、冗長系の中継器に余剰がなくなった場合であっても、そのサービスを中止する必要がないので、事業機会を損失することがない。すなわち、別の静止衛星の余剰中継器を使用することが可能なので、衛星の故障に対する事業機会損失を最小限にすることが可能である。
Furthermore, it is possible to respond quickly and at low cost to satellite failures.
Even if several repeaters of a certain geostationary satellite break down and there is no surplus in the redundant repeaters, there is no need to stop the service, so there is no loss of business opportunities. In other words, it is possible to use a surplus repeater of another geostationary satellite, so that it is possible to minimize a business opportunity loss due to a satellite failure.

上記のような効果を有する構成を、低コストで実現できる点も、この実施の形態の効果である。
特に、静止衛星に適用する場合、静止衛星間通信であるため、1つの静止衛星と他の静止衛星との相対方向は固定である。したがって、静止衛星と低軌道周回衛星との間で必要となる大規模・高コストの追尾型衛星間通信機器は不要である。
この実施の形態は、従来の静止衛星の構成に、衛星間の送受兼用アンテナ、及び、既存のスイッチマトリクスに衛星間チャンネルの入出力を追加することで実現可能であるから、従来の静止衛星に追加するコスト及び重量を、最小限に抑制することが可能である。
静止衛星間の通信は、相対する静止衛星間アンテナが固定であっても、その要求指向誤差は図7に示すように従来装備されている衛星の姿勢制御系で補償できる範囲であり、高価な追尾制御装置を特別に追加する必要がない。
Another advantage of this embodiment is that the configuration having the above-described effects can be realized at low cost.
In particular, when applied to a geostationary satellite, since it is a communication between geostationary satellites, the relative direction between one geostationary satellite and another geostationary satellite is fixed. Therefore, a large-scale and high-cost tracking type inter-satellite communication device required between a geostationary satellite and a low orbit satellite is unnecessary.
This embodiment can be realized by adding an inter-satellite antenna and an input / output of an inter-satellite channel to an existing switch matrix to the configuration of a conventional geostationary satellite. The added cost and weight can be minimized.
As for communication between geostationary satellites, even if the antennas between the stationary geostationary satellites are fixed, the required pointing error is within the range that can be compensated by the attitude control system of the satellite that is conventionally equipped, as shown in FIG. There is no need to add a tracking control device.

また、これにより、通信衛星の設備を他の衛星事業者へレンタルすることも可能となる。
すなわち、2機以上の静止衛星からなるシステムの構築により、他の衛星事業者の保有する静止衛星が故障したときのバックアップにもなり得るため、保有する余剰の中継器を他の衛星事業者にレンタルすることで効率的な事業運営も可能とすることができる。
This also makes it possible to rent communication satellite equipment to other satellite operators.
In other words, the construction of a system consisting of two or more geostationary satellites can also be used as a backup when a geostationary satellite owned by another satellite operator breaks down. By renting, efficient business management can be achieved.

また、アンテナ調整機構173の調整角度を拡大して、±θ(θ<10°程度)の範囲で角度調整できるようにすれば、静止位置(経度)±2θの範囲内にある、別の静止衛星に接続を変更することも可能である。
すなわち、この実施の形態の静止衛星が複数ある場合、その中のひとつの静止衛星との接続だけでなく、静止衛星間アンテナを微小角度コマンドにより駆動しその後固定することで、他の静止衛星とも接続が可能であり、軌道上で静止衛星間の接続を静止衛星間通信アンテナのバイアス角度調整(±数度)により柔軟に変更することが可能である。
Further, if the adjustment angle of the antenna adjustment mechanism 173 is expanded so that the angle can be adjusted within a range of ± θ (θ <10 °), another stationary position within the range of the stationary position (longitude) ± 2θ. It is also possible to change the connection to the satellite.
That is, when there are multiple geostationary satellites of this embodiment, not only the connection to one of the geostationary satellites but also the other geostationary satellites can be fixed by driving the antenna between geostationary satellites with a small angle command and then fixing it. Connection is possible, and the connection between geostationary satellites in orbit can be flexibly changed by adjusting the bias angle (± several degrees) of the geostationary satellite communication antenna.

実施の形態2.
実施の形態2を、図10〜図14を用いて説明する。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment will be described with reference to FIGS.

ここでは、3機以上の静止衛星に発展させた場合について説明する。   Here, the case where it is developed into three or more geostationary satellites will be described.

図10は、この実施の形態における通信衛星100のブロック構成の一例を示すブロック構成図である。
通信衛星100は、対地アンテナ111,112、静止衛星間アンテナ113,114、入力スイッチマトリクス120、受信機群130、中継器群140、出力スイッチマトリクス150、ダイプレクサ163,164、アンテナ調整機構173,174(方向調整部の一例)を有する。
通信衛星100は、静止衛星間アンテナ113,114、ダイプレクサ163,164、アンテナ調整機構173,174をそれぞれ2つずつ有する点を除き、実施の形態1で図1を用いて説明したものと同様であるので、ここでは説明を省略する。
FIG. 10 is a block configuration diagram showing an example of a block configuration of the communication satellite 100 in this embodiment.
The communication satellite 100 includes ground antennas 111 and 112, geostationary satellite antennas 113 and 114, an input switch matrix 120, a receiver group 130, a repeater group 140, an output switch matrix 150, diplexers 163 and 164, and antenna adjustment mechanisms 173 and 174. (An example of a direction adjustment unit).
Communication satellite 100 is the same as that described in Embodiment 1 with reference to FIG. 1 except that it has two geostationary satellite antennas 113 and 114, two diplexers 163 and 164, and two antenna adjustment mechanisms 173 and 174. Since there is, description is abbreviate | omitted here.

図11は、この実施の形態における通信衛星100を、静止軌道上に3つ打ち上げて、静止衛星100a,100b,100cとして運用する場合の位置関係の一例を示す図である。
なお、静止衛星100b,100cは、実施の形態1で説明した通信衛星100を用いてもよい。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a positional relationship when three communication satellites 100 in this embodiment are launched on a geostationary orbit and used as geostationary satellites 100a, 100b, and 100c.
As the geostationary satellites 100b and 100c, the communication satellite 100 described in the first embodiment may be used.

静止衛星100aは、対地アンテナ111,112を介して、地球200上のカバレッジ201,202内にある地上局と通信する。また、静止衛星間アンテナ113を介して静止衛星100cと、静止衛星間アンテナ114を介して静止衛星100bと、それぞれ通信する。
静止衛星100bは、対地アンテナ111,112を介して、地球200上のカバレッジ203,204内にある地上局と通信する。また、静止衛星間アンテナ113を介して静止衛星100aと通信する。
静止衛星100cは、対地アンテナ111,112を介して、地球200上の図示していないカバレッジ205,206内にある地上局と通信する。また、静止衛星間アンテナ113を介して静止衛星100aと通信する。
The geostationary satellite 100 a communicates with ground stations in the coverages 201 and 202 on the earth 200 via the ground antennas 111 and 112. Further, it communicates with the geostationary satellite 100c via the geostationary-satellite antenna 113 and with the geostationary satellite 100b via the geostationary-satellite antenna 114, respectively.
The geostationary satellite 100 b communicates with ground stations in the coverages 203 and 204 on the earth 200 via the ground antennas 111 and 112. Further, it communicates with the geostationary satellite 100a via the geostationary satellite antenna 113.
The geostationary satellite 100c communicates with ground stations in the coverages 205 and 206 (not shown) on the earth 200 via the ground antennas 111 and 112. Further, it communicates with the geostationary satellite 100a via the geostationary satellite antenna 113.

図4は、この実施の形態における静止衛星100a,100b,100cのカバレッジ201〜206の一例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the coverages 201 to 206 of the geostationary satellites 100a, 100b, and 100c in this embodiment.

図12は、この実施の形態における静止衛星100a,100b,100cの動作の一例を示す図である。   FIG. 12 is a diagram showing an example of the operation of the geostationary satellites 100a, 100b, and 100c in this embodiment.

例えば、静止衛星100cのカバレッジ206内にあるアップリンク局216が信号を送信する。
静止衛星100cでは、対地アンテナ112がこれを受信し、受信機136、中継器146、ダイプレクサ163を経由して、静止衛星間アンテナ113が送信する。
静止衛星100aでは、静止衛星間アンテナ113がこれを受信し、ダイプレクサ163、受信機131、中継器141、ダイプレクサ164を経由して、静止衛星間アンテナ114が送信する。
静止衛星100bでは、静止衛星間アンテナ113がこれを受信し、ダイプレクサ163、受信機133、中継機143を経由して、対地アンテナ112が送信する、
静止衛星100bのカバレッジ204内にあるダウンリンク局224がこれを受信する。
For example, the uplink station 216 within the coverage 206 of the geostationary satellite 100c transmits a signal.
In the geostationary satellite 100 c, the ground antenna 112 receives this, and the geostationary intersatellite antenna 113 transmits via the receiver 136, the repeater 146, and the diplexer 163.
In the geostationary satellite 100a, the geostationary intersatellite antenna 113 receives this, and the geostationary intersatellite antenna 114 transmits via the diplexer 163, the receiver 131, the repeater 141, and the diplexer 164.
In the geostationary satellite 100b, the geostationary satellite antenna 113 receives this, and the ground antenna 112 transmits the signal via the diplexer 163, the receiver 133, and the repeater 143.
This is received by a downlink station 224 within the coverage 204 of the geostationary satellite 100b.

このように、静止衛星100aが、静止衛星100bと静止衛星100cとの通信を中継すれば、静止衛星100bと静止衛星100cとが直接通信できない場合(例えば、ちょうど地球200をはさんで反対側に位置するため、地球200の影になってしまう場合等)であっても、互いのカバレッジ間での通信を可能にすることができる。   Thus, if the geostationary satellite 100a relays communication between the geostationary satellite 100b and the geostationary satellite 100c, the geostationary satellite 100b and the geostationary satellite 100c cannot communicate directly (for example, just across the earth 200 on the opposite side). Even if it is a shadow of the earth 200 because it is located, communication between the mutual coverages can be made possible.

同様に、カバレッジ203内のアップリンク局213が送信した信号は、静止衛星100b,100aを経由して、カバレッジ201内のダウンリンク局221に到達する。   Similarly, the signal transmitted by the uplink station 213 in the coverage 203 reaches the downlink station 221 in the coverage 201 via the geostationary satellites 100b and 100a.

また、カバレッジ205内のアップリンク局215が送信した信号は、静止衛星100cを経由して、カバレッジ206内のダウンリンク局226に到達する。   Further, the signal transmitted by the uplink station 215 in the coverage 205 reaches the downlink station 226 in the coverage 206 via the geostationary satellite 100c.

このように、中継する静止衛星の数を自在に変えて、任意のカバレッジ間での通信が可能になる。   In this way, communication between arbitrary coverages is possible by freely changing the number of geostationary satellites to be relayed.

図13は、この実施の形態によって可能となるカバレッジ間の通信の一例を示す概念図である。
上述したように、この実施の形態によれば、互いに通信できる静止衛星のカバレッジ間だけでなく、直接通信できない静止衛星のカバレッジ間(図中、破線で表示)でも通信することができるという効果を奏する。
FIG. 13 is a conceptual diagram showing an example of communication between coverages enabled by this embodiment.
As described above, according to this embodiment, it is possible to communicate not only between the coverages of stationary satellites that can communicate with each other but also between the coverages of stationary satellites that cannot communicate directly (indicated by broken lines in the figure). Play.

このように、静止衛星間通信を複数導入することにより、3機以上の静止通信放送衛星を接続し、それぞれの静止衛星に固定に割り付けられていた通信放送のサービスカバレッジやチャンネルを接続された3機以上の全ての衛星で共有することが可能となる。
これにより、従来は1つの衛星のカバレッジ内でしか通信情報あるいは放送データのやりとりができなかったところ、複数の衛星を結合したネットワークの中で自由にやり取りが可能となる。
In this way, by introducing a plurality of geostationary-satellite communications, 3 or more geostationary communications broadcasting satellites are connected, and the service coverage and channels of communications broadcasting that are fixedly assigned to each geostationary satellite are connected. It can be shared by all satellites above the plane.
As a result, communication information or broadcast data can be exchanged only within the coverage of a single satellite in the past, but it is possible to freely exchange in a network in which a plurality of satellites are combined.

このように、この実施の形態は、3機以上の静止衛星に発展させることも可能である。
この場合には、より広範囲のサービスカバレッジを構成できる。
すなわち、静止衛星3機を結ぶため、3機の静止衛星の中の1つに衛星間通信アンテナを2台搭載する。
静止衛星1機によるサービスと比較して飛躍的に接続の自由度を向上させることが可能である。
As described above, this embodiment can be developed to three or more geostationary satellites.
In this case, a wider range of service coverage can be configured.
That is, in order to connect three geostationary satellites, two intersatellite communication antennas are mounted on one of the three geostationary satellites.
Compared to a service using one geostationary satellite, it is possible to dramatically improve the degree of freedom of connection.

更に、例えば、静止経度が90度ずつ離れた4機の静止衛星をそれぞれ隣接する衛星と衛星間通信により接続することで、ほぼ全世界全ての地域間での通信・放送サービスが可能となる。   Furthermore, for example, by connecting four geostationary satellites whose geostationary longitudes are 90 degrees apart with adjacent satellites by inter-satellite communication, communication / broadcasting services between almost all regions in the world are possible.

図14は、この実施の形態における通信衛星100のブロック構成の別の例を示すブロック構成図である。
図14において、通信衛星100は、実施の形態1で図1を用いて説明した通信衛星100に加えて、静止衛星間アンテナ114,ダイプレクサ163,アンテナ調整機構174,切換スイッチ191,192を有している。
FIG. 14 is a block configuration diagram showing another example of the block configuration of the communication satellite 100 in this embodiment.
14, in addition to the communication satellite 100 described with reference to FIG. 1 in the first embodiment, the communication satellite 100 includes an inter-stationary satellite antenna 114, a diplexer 163, an antenna adjustment mechanism 174, and changeover switches 191 and 192. ing.

切換スイッチ191は、ダイプレクサ163,164からの入力のうち、どちらか一方を選択して、入力スイッチマトリクス120に対して出力する。
切換スイッチ192は、出力スイッチマトリクス150からの入力を、ダイプレクサ163,164のうち、どちらか一方を選択して出力する。
The changeover switch 191 selects one of the inputs from the diplexers 163 and 164 and outputs it to the input switch matrix 120.
The changeover switch 192 selects and outputs one of the diplexers 163 and 164 from the output switch matrix 150.

これにより、図10で説明した構成と比較して、入力スイッチマトリクス120、出力スイッチマトリクス150のスイッチ数が少なくて済む。接続の自由度は下がるが、製造コスト、打上げコスト等の面で有利な効果を奏する。   Thus, the number of switches in the input switch matrix 120 and the output switch matrix 150 can be reduced as compared with the configuration described in FIG. Although the degree of freedom of connection is reduced, there are advantageous effects in terms of manufacturing cost, launch cost, and the like.

以上説明した内容について、補足説明する。   The contents described above will be supplementarily explained.

図15は、本発明を構成するのに必要な従来技術への追加箇所の一例を示す図である。。
複数の静止衛星それぞれに、アンテナ系として静止衛星間アンテナ113、微小角度調整系としてアンテナ調整機構173(微小角度調整モータ)及びモータ駆動回路175、中継機系としてダイプレクサ163及び入力用専用ポート181及び出力用専用ポート182を設け、既存の静止衛星の構成に接続する。
アンテナ調整機構173は、1軸または2軸の調整ができればよく、他の静止衛星方向へ向けるためのバイアスの微小調整のみで追尾制御は不要である。
モータ駆動回路175は、静止衛星間であるため微小調整角のみでよい。
したがって、アンテナ調整機構173及びモータ駆動回路175は、簡単な構成で実現でき、部品数、体積、重量が少なくて済む。
このように、既存の静止衛星の構成に対して、追加する部品が少ないので、製造コスト、打上げコスト等をあまり増加させることなく、効率的な運用が可能な衛星とすることができるという効果を奏する。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a part added to the prior art necessary for configuring the present invention. .
For each of the plurality of geostationary satellites, an antenna 113 between the geostationary satellites as an antenna system, an antenna adjustment mechanism 173 (micro angle adjustment motor) and a motor drive circuit 175 as a minute angle adjustment system, a diplexer 163 and a dedicated input port 181 as a relay system A dedicated output port 182 is provided and connected to the existing geostationary satellite configuration.
The antenna adjustment mechanism 173 only needs to be able to adjust one axis or two axes, and does not require tracking control by only fine adjustment of the bias for directing to other geostationary satellite directions.
Since the motor drive circuit 175 is between geostationary satellites, only a fine adjustment angle is required.
Therefore, the antenna adjustment mechanism 173 and the motor drive circuit 175 can be realized with a simple configuration, and the number of parts, the volume, and the weight are small.
As described above, since there are few parts to be added to the configuration of the existing geostationary satellite, the satellite can be operated efficiently without significantly increasing the manufacturing cost, the launch cost, and the like. Play.

本発明の静止衛星間通信により、例えば図11に示すように、複数の衛星の通信チャンネルが接続され、カバレッジの共有が可能となる。
このように、本発明を利用して、複数の静止衛星間で通信を中継することにより、アンテナカバレッジ201,202〜アンテナカバレッジ203,204間の双方向通信が可能となる。
すなわち、静止衛星間通信を1つまたは複数導入することにより、2機以上の静止通信放送衛星を接続し、それぞれの静止衛星に固定に割り付けられていた通信放送のサービスカバレッジやチャンネルを接続された2機以上の全ての衛星で共有することが可能となる。
例えば、静止衛星100aと静止衛星100bとの間の通信により、静止衛星100aと静止衛星100bの中継機・チャンネルを共有でき、静止衛星100aのアンテナカバレッジ201,202と、静止衛星100bのアンテナカバレッジ2003,204との間での双方向通信ができる。
あるいは、静止衛星100aと静止衛星100cとの間の通信により、静止衛星100aと静止衛星100cの中継機・チャンネルを共有でき、静止衛星100aのアンテナカバレッジ201,202と、静止衛星100cのアンテナカバレッジ205,206との間での双方向通信ができる。
これにより、従来は1つの衛星のカバレッジ内でしか通信情報あるいは放送データのやりとりができなかったが、複数の衛星を結合したネットワークの中で自由にやり取りが可能となる。
With the inter-stationary satellite communication of the present invention, for example, as shown in FIG. 11, communication channels of a plurality of satellites are connected, and coverage can be shared.
Thus, bidirectional communication between the antenna coverages 201 and 202 to the antenna coverages 203 and 204 becomes possible by relaying communication between a plurality of geostationary satellites using the present invention.
That is, by introducing one or more geostationary satellite communications, two or more geostationary communications broadcast satellites were connected, and the service coverage and channels of communication broadcasting that were fixedly assigned to each geostationary satellite were connected. It can be shared by all satellites of two or more.
For example, the relays / channels of the geostationary satellite 100a and 100b can be shared by communication between the geostationary satellite 100a and the geostationary satellite 100b, and the antenna coverage 201 and 202 of the geostationary satellite 100a and the antenna coverage 2003 of the geostationary satellite 100b. , 204 can be communicated with each other.
Alternatively, the relays / channels of the geostationary satellite 100a and 100c can be shared by communication between the geostationary satellite 100a and the geostationary satellite 100c, and the antenna coverages 201 and 202 of the geostationary satellite 100a and the antenna coverage 205 of the geostationary satellite 100c. , 206 can be bidirectionally communicated.
Thus, conventionally, communication information or broadcast data can be exchanged only within the coverage of one satellite, but it is possible to freely exchange in a network in which a plurality of satellites are combined.

従来の技術では、単独の衛星が有するアンテナビームのカバレッジ内でしか、通信することができない。
カバレッジは、対地アンテナのアンテナビームの方向によって決まるので、後に変更することはできない。
すなわち、衛星1がアンテナビーム1,2を有する場合に、その衛星1が固有に有するアンテナビーム1及びアンテナビーム2に付帯するそれぞれのサービスエリア1A、1B及びサービスエリア2A、2Bあるいはゲートウエイ局2C、2D間のみの相互通信サービスあるいは放送サービスに限定される。
In the prior art, communication can be performed only within the coverage of the antenna beam of a single satellite.
Since the coverage is determined by the direction of the antenna beam of the ground antenna, it cannot be changed later.
That is, when the satellite 1 has the antenna beams 1 and 2, the service areas 1 A and 1 B and the service areas 2 A and 2 B or the gateway station 2 C attached to the antenna beam 1 and the antenna beam 2 inherent to the satellite 1, It is limited to an intercommunication service or a broadcast service only between 2D.

本発明によれば、複数の衛星の間を接続することにより、サービスエリアを接続できる。
例えば、図5の静止衛星100aが固有に有するアンテナビームのカバレッジ201には、サービスエリア231a〜231c、及びゲートウェイ局241が付帯する。
また、カバレッジ202には、サービスエリア232a,232b及びゲートウエイ局242が付帯する。
同様に、静止衛星100bが固有に有するアンテナビームのカバレッジ203には、サービスエリア233a〜233dが付帯し、カバレッジ204には、サービスエリア234a,234b及びゲートウエイ局244a,244bが付帯する。
これらのカバレッジ201〜204を、図6に示すように相互に接続することにより、サービスエリア231a〜234b及びゲートウェイ局241〜244bのすべてを含めた全体の系の間で通信・放送ザービスが可能となる。
これはサービスエリアの拡大・接続の自由度拡大・ビジネス環境の変化に対応するチャンネルとサービス対象の変更が任意に実施可能であり、かつ随時変更可能である。
According to the present invention, a service area can be connected by connecting a plurality of satellites.
For example, service areas 231a to 231c and a gateway station 241 are attached to the antenna beam coverage 201 inherently possessed by the geostationary satellite 100a of FIG.
The coverage 202 is accompanied by service areas 232a and 232b and a gateway station 242.
Similarly, service areas 233a to 233d are attached to the antenna beam coverage 203 inherent to the geostationary satellite 100b, and service areas 234a and 234b and gateway stations 244a and 244b are attached to the coverage 204.
By connecting these coverages 201 to 204 to each other as shown in FIG. 6, communication / broadcasting services can be performed between the entire system including all of the service areas 231a to 234b and the gateway stations 241 to 244b. Become.
It is possible to arbitrarily change channel and service target corresponding to expansion of service area, expansion of freedom of connection, and change of business environment, and can be changed at any time.

従来の静止衛星による通信サービスの概念によれば、各衛星に対してサービスカバレッジが固定されている。
すなわち、通信衛星、特に静止通信衛星では、衛星毎に固定の静止位置からサービスする地上カバレッジに対してある固定のアンテナカバレッジを供給し、このアンテナカバレッジに対して中継器の各チャンネルを固定に割り付けあるいは衛星内のスイッチによって切り替えて通信サービスを供給している。
したがって、1機の静止衛星に対するサービスカバレッジは、複数の搭載アンテナのカバレッジにより1種類に固定され、当然静止位置から見えない他のサービスカバレッジに対しては通信放送サービスはできない。
静止衛星1は静止衛星1のアンテナカバレッジ内だけ、静止衛星2は静止衛星2のカバレッジ内だけで通信可能であるため、カバレッジが地理的に離れるとカバレッジ間の通信や放送が不可能で、またサービス開始後のカバレッジ変更も不可能であり、打ち上げ後の需要変化に応じた柔軟なサービスができない。静止位置を変更してもアンテナパターンはそれぞれの静止位置に対して設計されているため、最適なカバレッジは提供できない。
すなわち、打ち上げ後の需要変化や衛星の故障により、カバレッジ1からカバレッジ2へ通信または放送したい場合、あるいはその逆の場合でも、新たな衛星を打ち上げる必要が有り、事業環境の変化に対応する時間・コストが大きい。
According to the conventional concept of communication services using geostationary satellites, service coverage is fixed for each satellite.
In other words, in communication satellites, especially geostationary communication satellites, a fixed antenna coverage is supplied to the ground coverage that is serviced from a fixed stationary position for each satellite, and each channel of the repeater is fixedly allocated to this antenna coverage. Alternatively, the communication service is supplied by switching with a switch in the satellite.
Therefore, the service coverage for one geostationary satellite is fixed to one type by the coverage of a plurality of mounted antennas, and of course, communication broadcasting service is not possible for other service coverage that cannot be seen from the stationary position.
Since the geostationary satellite 1 can communicate only within the antenna coverage of the geostationary satellite 1 and the geostationary satellite 2 can communicate only within the coverage of the geostationary satellite 2, communication and broadcasting between the coverages are impossible if the coverage is geographically separated. It is impossible to change the coverage after the service is started, and a flexible service according to the change in demand after the launch is not possible. Even if the stationary position is changed, the antenna pattern is designed for each stationary position, so that it is not possible to provide optimum coverage.
In other words, even if it is desired to communicate or broadcast from Coverage 1 to Coverage 2 due to demand changes after launch or failure of the satellite, or vice versa, it is necessary to launch a new satellite, and the time / Cost is high.

従来、静止衛星でも低軌道周回衛星の取得データを静止中継衛星から地上局へ中継する機能を有している例もあるが、この衛星間通信システムは、静止軌道と低軌道間の相互通信であるため、静止中継衛星に大角度の追尾機能が必要であり、高コスト・大規模・質量電力増大の問題がある。   Conventionally, some geostationary satellites have a function to relay the data acquired by the low-orbit orbit satellite from the geostationary relay satellite to the ground station. For this reason, a geostationary relay satellite needs a tracking function with a large angle, and there is a problem of high cost, large scale, and mass power increase.

このような低軌道周回衛星と通信する静止中継衛星は、図8に示すような、大角度のアンテナ追尾角度が必要となる。   A geostationary relay satellite that communicates with such a low-orbit orbiting satellite requires a large antenna tracking angle as shown in FIG.

本発明は、既存の静止衛星に対して、図15に必要構成品の一例として示した部品(静止衛星間アンテナ、微小角度調整モータ及びモータ駆動回路、ダイプレクサ、入力専用ポート、出力専用ポート)を追加するだけで構成できるので、追加コストの削減に効果がある。   The present invention uses the components shown in FIG. 15 as examples of necessary components (an antenna between geostationary satellites, a minute angle adjustment motor and motor drive circuit, a diplexer, an input-only port, an output-only port) for existing geostationary satellites. Since it can be configured simply by adding, it is effective in reducing the additional cost.

図16は、複数(2機の例)の静止衛星100a,100b間の通信による通信チャンネル及びカバレッジの共有の一例を示す図である。
静止衛星100aのカバレッジ201,202と静止衛星100bのカバレッジ203,204との接続を示している。
例えば、太線で示すように、カバレッジ201内のユーザーアップリンク局211が送信した信号は、静止衛星100aのアンテナ111aが受信し、入力スイッチマトリクス120aを経由して、受信機131aに入力する。受信機131aの出力は、中継機141aが増幅し、出力スイッチマトリクス150aを経由して、ダイプレクサ163aに入力する。ダイプレクサ163aの出力は、衛星間通信アンテナ113aが静止衛星100bに送信する。
静止衛星100bでは、衛星間通信アンテナ113bがこれを受信し、ダイプレクサ163bに入力する。ダイプレクサ163bの出力は、入力スイッチマトリクス120cを経由して、受信機131cに入力する。受信機131cの出力は、中継器141cが増幅し、出力スイッチマトリクス150cを経由して、アンテナ112bが送信し、カバレッジ204内のユーザーダウンリンク局224が受信する。
同様に、点線で示した経路を辿れば、カバレッジ203内のユーザーアップリンク局213から、カバレッジ201内のユーザーダウンリンク局212への通信もできる。
このように、複数の静止衛星のカバレッジ間での通信・放送が可能となる。
従来の構成のままだと、静止衛星100aだけに含まれるアンテナカバレッジ201aの中でユーザーアップリンク局211から同じカバレッジ内のユーザーダウンリンク局221へと中継されるだけである。本発明の太線を実現することにより、静止衛星100aに含まれるアンテナカバレッジ201の中のユーザーアップリンク局211から静止衛星間通信の中継ラインを通して、静止衛星100bのカバーするカバレッジ203の中のユーザーダウンリンク局223へも接続可能である。
その逆もまた可能である。従来の構成のままだと、静止衛星100bだけに含まれるアンテナカバレッジ203の中でユーザーアップリンク局213から同じカバレッジ内のユーザーダウンリンク局223へと中継されるだけである。本発明の点線が同時に実現されるため、静止衛星100bに含まれるアンテナカバレッジ203の中のユーザーアップリンク局213から静止衛星間通信の中継ラインを通して、静止衛星100aのカバーするカバレッジ202の中のユーザーダウンリンク局222へも接続可能である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of communication channel and coverage sharing by communication between a plurality of (two examples) geostationary satellites 100a and 100b.
The connection between the coverages 201 and 202 of the geostationary satellite 100a and the coverages 203 and 204 of the geostationary satellite 100b is shown.
For example, as indicated by a bold line, a signal transmitted by the user uplink station 211 in the coverage 201 is received by the antenna 111a of the geostationary satellite 100a and is input to the receiver 131a via the input switch matrix 120a. The output of the receiver 131a is amplified by the repeater 141a and input to the diplexer 163a via the output switch matrix 150a. The output of the diplexer 163a is transmitted to the geostationary satellite 100b by the inter-satellite communication antenna 113a.
In the geostationary satellite 100b, the inter-satellite communication antenna 113b receives this and inputs it to the diplexer 163b. The output of the diplexer 163b is input to the receiver 131c via the input switch matrix 120c. The output of the receiver 131c is amplified by the repeater 141c, transmitted by the antenna 112b via the output switch matrix 150c, and received by the user downlink station 224 in the coverage 204.
Similarly, by following a route indicated by a dotted line, communication from the user uplink station 213 in the coverage 203 to the user downlink station 212 in the coverage 201 can be performed.
In this way, communication / broadcasting between coverages of a plurality of geostationary satellites becomes possible.
With the conventional configuration, only the user uplink station 211 relays to the user downlink station 221 in the same coverage within the antenna coverage 201a included only in the geostationary satellite 100a. By realizing the bold line of the present invention, the user down in the coverage 203 covered by the geostationary satellite 100b from the user uplink station 211 in the antenna coverage 201 included in the geostationary satellite 100a through the relay line for inter-geostationary satellite communication is achieved. Connection to the link station 223 is also possible.
The reverse is also possible. With the conventional configuration, only the user uplink station 213 is relayed to the user downlink station 223 in the same coverage in the antenna coverage 203 included only in the geostationary satellite 100b. Since the dotted line of the present invention is realized at the same time, the user in the coverage 202 covered by the geostationary satellite 100a from the user uplink station 213 in the antenna coverage 203 included in the geostationary satellite 100b through the relay line for geostationary satellite communication. Connection to the downlink station 222 is also possible.

これにより、従来は、例えば、図6のカバレッジ201とカバレッジ202との間、あるいは、カバレッジ203とカバレッジ204との間しか接続できなかったのに対し、すべてのカバレッジ201〜204間の接続が可能となる。   Thereby, conventionally, for example, only the connection between the coverage 201 and the coverage 202 in FIG. 6 or between the coverage 203 and the coverage 204 was possible, but connection between all the coverages 201 to 204 is possible. It becomes.

衛星間アンテナの指向角度の要求は、通常±0.1°〜0.2°(標準値、図7の破線)であり、衛星の姿勢制御により、衛星の方向を正しく保つことができれば、指向角度誤差(図7の実線)は、これより小さくなる。   The requirement for the directivity angle of the inter-satellite antenna is normally ± 0.1 ° to 0.2 ° (standard value, broken line in FIG. 7). If the satellite orientation can be correctly controlled by controlling the attitude of the satellite, the directivity is The angle error (solid line in FIG. 7) is smaller than this.

更に、図11のように、3機以上の静止衛星を接続することも可能である。
このように、1機の静止衛星(静止衛星100a)に、静止衛星間通信アンテナを2台追加すれば、直接通信できない静止衛星100bと静止衛星100cとの間の通信を中継できる。
Furthermore, as shown in FIG. 11, it is possible to connect three or more geostationary satellites.
As described above, if two geostationary satellite communication antennas are added to one geostationary satellite (geostationary satellite 100a), communication between the geostationary satellite 100b and the geostationary satellite 100c, which cannot perform direct communication, can be relayed.

これにより、例えば、図13の実線矢印で示す接続が、従来に加えて可能となるだけでなく、破線矢印で示す接続も可能となる。   Thereby, for example, the connection indicated by the solid line arrow in FIG. 13 is not only possible, but also the connection indicated by the broken line arrow is possible.

実施の形態1における通信衛星100のブロック構成の一例を示すブロック構成図。FIG. 2 is a block configuration diagram showing an example of a block configuration of a communication satellite 100 in the first embodiment. 実施の形態1における通信衛星100を、静止軌道上に2つ打ち上げて、静止衛星100a,100bとして運用する場合の動作の一例を示す図。The figure which shows an example of operation | movement at the time of launching the two communication satellites 100 in Embodiment 1 on a geostationary orbit, and operating as a geostationary satellite 100a, 100b. 実施の形態1における静止衛星100a,100bと、地球200との位置関係の一例を示す図。FIG. 3 shows an example of a positional relationship between geostationary satellites 100a and 100b and the earth 200 in the first embodiment. 実施の形態1における静止衛星100a,100bのカバレッジ201〜204の一例を示す図。FIG. 3 shows an example of coverages 201 to 204 of geostationary satellites 100a and 100b in the first embodiment. 実施の形態1によって供給される通信サービスの一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a communication service supplied by the first embodiment. 実施の形態1によって可能となるカバレッジ間の通信の一例を示す概念図。FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of communication between coverages enabled by the first embodiment. 実施の形態1において、静止衛星100aから見た静止衛星100bの方向の時系列変化の一例を示す図。The figure which shows an example of the time-sequential change of the direction of the geostationary satellite 100b seen from the geostationary satellite 100a in Embodiment 1. 静止衛星から見た低軌道周回衛星の方向の時系列変化の一例を示す図。The figure which shows an example of the time-sequential change of the direction of a low orbit orbit satellite seen from a geostationary satellite. 実施の形態1における通信衛星100のブロック構成の別の例を示すブロック構成図。FIG. 4 is a block configuration diagram showing another example of the block configuration of the communication satellite 100 according to the first embodiment. 実施の形態2における通信衛星100のブロック構成の一例を示すブロック構成図。FIG. 4 is a block configuration diagram showing an example of a block configuration of a communication satellite 100 in a second embodiment. 実施の形態2における通信衛星100を、静止軌道上に3つ打ち上げて、静止衛星100a,100b,100cとして運用する場合の位置関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the positional relationship at the time of launching the three communication satellites 100 in Embodiment 2 on a geostationary orbit, and operating as the geostationary satellites 100a, 100b, and 100c. 実施の形態2における静止衛星100a,100b,100cの動作の一例を示す図。The figure which shows an example of operation | movement of the geostationary satellites 100a, 100b, 100c in Embodiment 2. FIG. 実施の形態2によって可能となるカバレッジ間の通信の一例を示す概念図。FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating an example of communication between coverages enabled by the second embodiment. 実施の形態2における通信衛星100のブロック構成の別の例を示すブロック構成図。FIG. 10 is a block configuration diagram showing another example of a block configuration of the communication satellite 100 according to the second embodiment. 本発明を構成するのに必要な従来技術への追加箇所の一例を示す図。The figure which shows an example of the addition part to the prior art required in order to comprise this invention. 複数(2機の例)の静止衛星間通信による通信チャンネル及びカバレッジの共有の一例を示す図。The figure which shows an example of the sharing of the communication channel and coverage by the communication between several geostationary satellites (example of 2 apparatuses).

符号の説明Explanation of symbols

100 通信衛星、100a,100b,100c 静止衛星、111,112 対地アンテナ、113,114 静止衛星間アンテナ、120 入力スイッチマトリクス、130 受信機群、131〜134 受信機、140 中継器群、141〜144 中継器、150 出力スイッチマトリクス、163,164 ダイプレクサ、173,174 アンテナ調整機構、175 モータ駆動回路、181 入力用専用ポート、182 出力用専用ポート、191,192 切換スイッチ、200 地球、201〜206 カバレッジ、211〜216 アップリンク局、221〜226 ダウンリンク局、231a〜234b サービスエリア、241〜244b ゲートウェイ局。   100 communication satellite, 100a, 100b, 100c geostationary satellite, 111,112 ground antenna, 113,114 geostationary satellite, 120 input switch matrix, 130 receiver group, 131-134 receiver, 140 repeater group, 141-144 Repeater, 150 output switch matrix, 163,164 diplexer, 173,174 antenna adjustment mechanism, 175 motor drive circuit, 181 input dedicated port, 182 output dedicated port, 191,192 changeover switch, 200 earth, 201-206 coverage 211-216 Uplink stations, 221-226 Downlink stations, 231a-234b Service areas, 241-244b Gateway stations.

Claims (4)

静止軌道上で運用される通信衛星において、
衛星本体と、
上記衛星本体に対して固定された方向を指向する指向性を有する対地アンテナと、
所定の方向を指向する指向性を有する静止衛星間アンテナと、
上記静止衛星間アンテナが指向する方向を、上記衛星本体に対して固定された方向であって、上記対地アンテナが指向する方向とは異なる方向を中心とする±0.2度以内の範囲で調整する方向調整部と、
上記対地アンテナまたは上記静止衛星間アンテナを介して、信号を受信する受信部と、
上記対地アンテナまたは上記静止衛星間アンテナを介して、上記受信部が受信した信号を送信する中継部と、
地上の所定の範囲が、上記対地アンテナが指向する方向に位置し、上記静止軌道上で上記通信衛星とは異なる位置で運用される他の通信衛星が、上記静止衛星間アンテナが指向する方向に位置するよう、上記衛星本体の姿勢を制御する姿勢制御装置とを有することを特徴とする通信衛星。
In communication satellites operating in geostationary orbit,
The satellite body,
A ground antenna having directivity for directing a fixed direction with respect to the satellite body;
A geostationary satellite-to-satellite antenna having directivity directed in a predetermined direction;
The direction in which the stationary inter-satellite antenna is directed is adjusted within a range of ± 0.2 degrees around the direction fixed to the satellite body and different from the direction in which the ground antenna is directed. A direction adjustment unit to perform,
A receiver for receiving signals via the ground antenna or the geostationary satellite antenna;
A relay unit for transmitting a signal received by the receiving unit via the ground antenna or the geostationary satellite antenna;
A predetermined range on the ground is positioned in a direction in which the ground antenna is directed, and another communication satellite operated at a position different from the communication satellite on the geostationary orbit is in a direction in which the inter-stationary satellite antenna is directed. A communication satellite comprising an attitude control device that controls the attitude of the satellite body so as to be positioned.
静止軌道上で運用される通信衛星において、
衛星本体と、
上記衛星本体に対して固定された方向を指向する指向性を有する対地アンテナと、
上記衛星本体に対して固定された方向であって、上記対地アンテナが指向する方向とは異なる方向を指向する指向性を有する第一の静止衛星間アンテナと、
所定の方向を指向する指向性を有する第二の静止衛星間アンテナと、
上記第二の静止衛星間アンテナが指向する方向を、上記衛星本体に対して固定された方向であって、上記対地アンテナが指向する方向と上記第一の静止衛星間アンテナが指向する方向とのいずれとも異なる方向を中心とする±0.2度以内の範囲で調整する方向調整部と、
上記対地アンテナまたは上記第一の静止衛星間アンテナまたは上記第二の静止衛星間アンテナを介して、信号を受信する受信部と、
上記対地アンテナまたは上記第一の静止衛星間アンテナまたは上記第二の静止衛星間アンテナを介して、上記受信部が受信した信号を送信する中継部と、
地上の所定の範囲が、上記対地アンテナが指向する方向に位置し、上記静止軌道上で上記通信衛星とは異なる位置で運用される他の通信衛星が、上記第一の静止衛星間アンテナが指向する方向に位置し、上記静止軌道上で上記通信衛星と上記他の通信衛星とのいずれとも異なる位置で運用される更に他の通信衛星が、上記第二の静止衛星間アンテナが指向する方向に位置するよう、上記衛星本体の姿勢を制御する姿勢制御装置とを有することを特徴とする通信衛星。
In communication satellites operating in geostationary orbit,
The satellite body,
A ground antenna having directivity for directing a fixed direction with respect to the satellite body;
A first stationary inter-satellite antenna having a directivity that is directed in a direction that is fixed to the satellite body and that is different from the direction in which the ground antenna is directed;
A second geostationary intersatellite antenna having directivity that directs in a predetermined direction;
The direction in which the second stationary inter-satellite antenna is directed is a direction fixed to the satellite body, the direction in which the ground antenna is directed and the direction in which the first stationary inter-satellite antenna is directed. A direction adjustment unit that adjusts within a range of ± 0.2 degrees around a different direction from each other;
A receiver for receiving signals via the ground antenna or the first geostationary satellite antenna or the second geostationary satellite antenna;
A relay unit for transmitting a signal received by the receiving unit via the ground antenna, the first geostationary satellite antenna, or the second geostationary satellite antenna;
A predetermined range on the ground is located in the direction in which the ground antenna is directed, and another communication satellite operated at a position different from the communication satellite on the geostationary orbit is directed to the first geostationary satellite antenna. And another communication satellite operated at a position different from any of the communication satellite and the other communication satellite on the geostationary orbit is in a direction in which the second inter-stationary satellite antenna is directed. A communication satellite comprising an attitude control device that controls the attitude of the satellite body so as to be positioned.
静止軌道上で運用される通信衛星において、
衛星本体と、
上記衛星本体に対して固定された方向を指向する指向性を有する対地アンテナと、
所定の方向を指向する指向性を有する第一の静止衛星間アンテナと、
上記第一の静止衛星間アンテナが指向する方向を、上記衛星本体に対して固定された方向であって、上記対地アンテナが指向する方向とは異なる方向を中心とする±0.2度以内の範囲で調整する第一の方向調整部と、
所定の方向を指向する指向性を有する第二の静止衛星間アンテナと、
上記第二の静止衛星間アンテナが指向する方向を、上記衛星本体に対して固定された方向であって、上記対地アンテナが指向する方向と上記第一の静止衛星間アンテナが指向する方向とのいずれとも異なる方向を中心とする±0.2度以内の範囲で調整する第二の方向調整部と、
上記対地アンテナまたは上記第一の静止衛星間アンテナまたは上記第二の静止衛星間アンテナを介して、信号を受信する受信部と、
上記対地アンテナまたは上記第一の静止衛星間アンテナまたは上記第二の静止衛星間アンテナを介して、上記受信部が受信した信号を送信する中継部と、
地上の所定の範囲が、上記対地アンテナが指向する方向に位置し、上記静止軌道上で上記通信衛星とは異なる位置で運用される他の通信衛星が、上記第一の静止衛星間アンテナが指向する方向に位置し、上記静止軌道上で上記通信衛星と上記他の通信衛星とのいずれとも異なる位置で運用される更に他の通信衛星が、上記第二の静止衛星間アンテナが指向する方向に位置するよう、上記衛星本体の姿勢を制御する姿勢制御装置とを有することを特徴とする通信衛星。
In communication satellites operating in geostationary orbit,
The satellite body,
A ground antenna having directivity for directing a fixed direction with respect to the satellite body;
A first geostationary-satellite antenna having directivity directed in a predetermined direction;
The direction in which the first stationary inter-satellite antenna is directed is a direction that is fixed with respect to the satellite body and that is within ± 0.2 degrees centered on a direction different from the direction in which the ground antenna is directed. A first direction adjustment unit for adjusting the range;
A second geostationary intersatellite antenna having directivity that directs in a predetermined direction;
The direction in which the second stationary inter-satellite antenna is directed is a direction fixed to the satellite body, the direction in which the ground antenna is directed and the direction in which the first stationary inter-satellite antenna is directed. A second direction adjustment unit that adjusts within a range of ± 0.2 degrees around a different direction from each other;
A receiver for receiving signals via the ground antenna or the first geostationary satellite antenna or the second geostationary satellite antenna;
A relay unit for transmitting a signal received by the receiving unit via the ground antenna, the first geostationary satellite antenna, or the second geostationary satellite antenna;
A predetermined range on the ground is located in the direction in which the ground antenna is directed, and another communication satellite operated at a position different from the communication satellite on the geostationary orbit is directed to the first geostationary satellite antenna. And another communication satellite operated at a position different from any of the communication satellite and the other communication satellite on the geostationary orbit is in a direction in which the second inter-stationary satellite antenna is directed. A communication satellite comprising an attitude control device that controls the attitude of the satellite body so as to be positioned.
請求項1乃至請求項のいずれかに記載の通信衛星と、
請求項1乃至請求項のいずれかに記載の通信衛星であって、上記通信衛星の静止衛星間アンテナが指向する静止軌道上の位置で運用され、上記静止衛星間アンテナが指向する方向に上記通信衛星が位置する他の通信衛星と、
上記通信衛星の対地アンテナが指向する方向に位置する地上の所定の範囲内に位置し、上記通信衛星と通信する第一の地上局と、
上記他の通信衛星の対地アンテナが指向する方向に位置する地上の所定の範囲内に位置し、上記他の通信衛星と通信する第二の地上局とを有することを特徴とする通信システム。
A communication satellite according to any one of claims 1 to 3 ,
The communication satellite according to any one of claims 1 to 3 , wherein the communication satellite is operated at a position on a geosynchronous orbit to which an antenna between the geostationary satellites of the communication satellite is directed, and the antenna in the direction in which the antenna between the geostationary satellites points With other communication satellites where communication satellites are located,
A first ground station located in a predetermined range on the ground located in a direction in which the ground antenna of the communication satellite is directed, and communicating with the communication satellite;
A communication system, comprising: a second ground station that is located within a predetermined range on the ground and is positioned in a direction in which a ground antenna of the other communication satellite is directed, and that communicates with the other communication satellite.
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