JP2000207700A - 無線システム - Google Patents
無線システムInfo
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 成層圏の定点に停留して無線サービスと観測
を行う複数の飛行船を管制、データ伝送するシステムに
あって、地上に測距・測角機能を有する多くの管制局を
設置することなく、１局の管制局で全飛行船をその位置
の測定を含めて管制、データ収集することで経済的かつ
信頼性の高い管制システムによる飛行船無線システム構
築の要望があった。 【解決手段】 飛行船に自機位置を測定するＧＰＳ受信
装置と位置信号を補正するＤＧＰＳ受信装置と観測機器
を搭載し、管制局と飛行船間での信号通信による位置測
定機能を省略し、管制局と飛行船間に設定された通信回
線ならびに飛行船間の通信回線を利用して、管制局と飛
行船間の管制情報の授受とデータ伝送することで、１局
の管制局での複数の飛行船の管制と情報収集を可能とす
る簡潔、経済的な飛行船無線システムを構築する。
を行う複数の飛行船を管制、データ伝送するシステムに
あって、地上に測距・測角機能を有する多くの管制局を
設置することなく、１局の管制局で全飛行船をその位置
の測定を含めて管制、データ収集することで経済的かつ
信頼性の高い管制システムによる飛行船無線システム構
築の要望があった。 【解決手段】 飛行船に自機位置を測定するＧＰＳ受信
装置と位置信号を補正するＤＧＰＳ受信装置と観測機器
を搭載し、管制局と飛行船間での信号通信による位置測
定機能を省略し、管制局と飛行船間に設定された通信回
線ならびに飛行船間の通信回線を利用して、管制局と飛
行船間の管制情報の授受とデータ伝送することで、１局
の管制局での複数の飛行船の管制と情報収集を可能とす
る簡潔、経済的な飛行船無線システムを構築する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、飛行船を成層圏
に複数飛行し、定点に停留する飛行船と地上局との間で
情報を送受信する無線システムに関するものである。
に複数飛行し、定点に停留する飛行船と地上局との間で
情報を送受信する無線システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】飛行船無線システムにおいて、成層圏を
飛行させ定点に停留する複数の飛行船の位置等管制での
従来方式は、地上の管制局に設置したアンテナにより飛
行船に対して電波を送受信し、距離測定、角度測定を行
うことにより飛行船の位置を把握し、これをもとに位置
修正等の飛行船制御を行う。図７は従来の方法での複数
の飛行船１ａ，１ｂ，１ｎの管制の概念を示したもの
で、２ａ，２ｂ，２ｎは管制局、７ａ，７ｂ，７ｎは管
制情報、２１ａ，２１ｂ，２１ｎは通信回線、２２は中
央管制局である。飛行船１ａ，１ｂ，１ｎ対応に管制局
２ａ，２ｂ，２ｎにて各飛行船の管制・制御を行い、中
央管制局２２と管制局２ａ，２ｂ，２ｎの間に通信回線
２１ａ，２１ｂ，２１ｎを設置し、情報の授受を行い、
中央管制局２２において全体を統括した管制・制御を行
う。図８はこの距離、角度測定方法の一例を示したもの
である。図８において１は飛行船、２は管制局、２３は
角度測定のために使用するビーコン信号、２４は距離測
定信号である。飛行船１から送信されているビーコン信
号２３を管制局２のアンテナで受信し、その受信感度が
最大となるアンテナ方向の角度を飛行船１の方向とす
る。距離の測定は、管制局２から距離測定信号を送信
し、飛行船１を経由し管制局２に返信されてくる信号２
４を受信しその往復に要する時間により管制局２と飛行
船１の距離を算出する。また、搭載した観測機器からの
観測データはデータ処理を行わずに観測情報として飛行
船１から管制局２に伝送される。
飛行させ定点に停留する複数の飛行船の位置等管制での
従来方式は、地上の管制局に設置したアンテナにより飛
行船に対して電波を送受信し、距離測定、角度測定を行
うことにより飛行船の位置を把握し、これをもとに位置
修正等の飛行船制御を行う。図７は従来の方法での複数
の飛行船１ａ，１ｂ，１ｎの管制の概念を示したもの
で、２ａ，２ｂ，２ｎは管制局、７ａ，７ｂ，７ｎは管
制情報、２１ａ，２１ｂ，２１ｎは通信回線、２２は中
央管制局である。飛行船１ａ，１ｂ，１ｎ対応に管制局
２ａ，２ｂ，２ｎにて各飛行船の管制・制御を行い、中
央管制局２２と管制局２ａ，２ｂ，２ｎの間に通信回線
２１ａ，２１ｂ，２１ｎを設置し、情報の授受を行い、
中央管制局２２において全体を統括した管制・制御を行
う。図８はこの距離、角度測定方法の一例を示したもの
である。図８において１は飛行船、２は管制局、２３は
角度測定のために使用するビーコン信号、２４は距離測
定信号である。飛行船１から送信されているビーコン信
号２３を管制局２のアンテナで受信し、その受信感度が
最大となるアンテナ方向の角度を飛行船１の方向とす
る。距離の測定は、管制局２から距離測定信号を送信
し、飛行船１を経由し管制局２に返信されてくる信号２
４を受信しその往復に要する時間により管制局２と飛行
船１の距離を算出する。また、搭載した観測機器からの
観測データはデータ処理を行わずに観測情報として飛行
船１から管制局２に伝送される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の技術における飛行船無線システムにおいて、複数の飛
行船を制御するに、管制情報伝送機能とともに、位置測
定機能を併せ持つ複数の管制局の配備を要しシステム規
模が大きくなり、また、搭載した観測機器の観測データ
は対応する管制局毎に伝送され、情報を統合する場合に
は各管制局の観測データを中央の管制局に転送する必要
があり、また、管制局で各飛行船から伝送された観測デ
ータの画像処理を一括処理する必要があり、このため、
簡素化した飛行船管制と情報伝送による飛行船無線シス
テムの構築が望まれる。
の技術における飛行船無線システムにおいて、複数の飛
行船を制御するに、管制情報伝送機能とともに、位置測
定機能を併せ持つ複数の管制局の配備を要しシステム規
模が大きくなり、また、搭載した観測機器の観測データ
は対応する管制局毎に伝送され、情報を統合する場合に
は各管制局の観測データを中央の管制局に転送する必要
があり、また、管制局で各飛行船から伝送された観測デ
ータの画像処理を一括処理する必要があり、このため、
簡素化した飛行船管制と情報伝送による飛行船無線シス
テムの構築が望まれる。
【０００４】この発明はこのような課題を改善するため
になされたもので、飛行船に自機位置を測定する装置を
搭載することにより管制局の測距・測角機能を不要と
し、管制用通信回線に管制局と飛行船間に設定された通
信回線と飛行船間の通信回線を使用することにより１局
あるいは２局の管制局による複数の飛行船を管制し、各
飛行船において画像処理された観測情報を１局あるいは
２局の管制局に統合して伝送をすることを可能とした飛
行船無線システムを提案するものである。
になされたもので、飛行船に自機位置を測定する装置を
搭載することにより管制局の測距・測角機能を不要と
し、管制用通信回線に管制局と飛行船間に設定された通
信回線と飛行船間の通信回線を使用することにより１局
あるいは２局の管制局による複数の飛行船を管制し、各
飛行船において画像処理された観測情報を１局あるいは
２局の管制局に統合して伝送をすることを可能とした飛
行船無線システムを提案するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明による無線シ
ステムでは、成層圏の複数の飛行船位置等を管制するシ
ステムにおいて、飛行船に自機位置を測定するＧＰＳ
（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅ
ｍ 汎地球測位システム）受信装置とＤＧＰＳ（Ｄｉｆ
ｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ 差動汎地球測位システム）受信
装置と、可視光センサ、赤外センサと電波レーダで構成
される観測機器と、上記観測機器で観測された観測デー
タの情報を処理する観測データ処理装置を搭載し、ＧＰ
Ｓ衛星からのＧＰＳ信号とともに、管制局と飛行船間に
設定された通信回線ならびに飛行船間の通信回線を経由
して管制局から送信されるＤＧＰＳ補正信号によりＧＰ
Ｓ信号の誤差修正を行い飛行船位置情報を得ると同時
に、管制局と飛行船間に設定された通信回線ならびに飛
行船間の通信回線を設定することにより、管制局から成
層圏の全飛行船に至る通信回線が設定でき、この回線に
より管制情報と各飛行船の観測情報を伝送する。
ステムでは、成層圏の複数の飛行船位置等を管制するシ
ステムにおいて、飛行船に自機位置を測定するＧＰＳ
（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅ
ｍ 汎地球測位システム）受信装置とＤＧＰＳ（Ｄｉｆ
ｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ 差動汎地球測位システム）受信
装置と、可視光センサ、赤外センサと電波レーダで構成
される観測機器と、上記観測機器で観測された観測デー
タの情報を処理する観測データ処理装置を搭載し、ＧＰ
Ｓ衛星からのＧＰＳ信号とともに、管制局と飛行船間に
設定された通信回線ならびに飛行船間の通信回線を経由
して管制局から送信されるＤＧＰＳ補正信号によりＧＰ
Ｓ信号の誤差修正を行い飛行船位置情報を得ると同時
に、管制局と飛行船間に設定された通信回線ならびに飛
行船間の通信回線を設定することにより、管制局から成
層圏の全飛行船に至る通信回線が設定でき、この回線に
より管制情報と各飛行船の観測情報を伝送する。
【０００６】第２の発明による無線システムでは、第１
の発明において、管制情報ならびに観測情報を伝送する
ための通信衛星回線を設置し、観測データを統合する管
制局２に観測データを伝送し、飛行船の管制・制御を行
う。
の発明において、管制情報ならびに観測情報を伝送する
ための通信衛星回線を設置し、観測データを統合する管
制局２に観測データを伝送し、飛行船の管制・制御を行
う。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、この発明による飛行船無線
システムでの飛行船管制・制御ならびに観測データ伝送
の実施の形態を図に基づいて説明する。
システムでの飛行船管制・制御ならびに観測データ伝送
の実施の形態を図に基づいて説明する。
【０００８】実施の形態１．図１、２、３、４は、この
発明の実施の形態１を示すものである。図１はこの発明
の考え方を示す概念図である。１ａ，１ｂ，１ｎは飛行
船、２は管制局、３ａ，３ｂ，３ｎは飛行船１ａに対応
する地上局、４ａ，４ｂ，４ｎは飛行船１ａと地上局３
ａ，３ｂ，３ｎ間の通信回線、５ａ，５ｂ，５ｎは飛行
船１ａ，１ｂ，１ｎへのＧＰＳ信号、６はＧＰＳ衛星、
７はテレメトリ・コマンドデータ、ＤＧＰＳ補正信号を
含む管制情報、８ａ，８ｎは飛行船間通信回線、３１
ａ，３１ｂ，３１ｎは飛行船１ｂに対応する地上局、３
２ａ，３２ｂ，３２ｎは飛行船１ｎに対応する地上局、
３８は飛行船で観測した観測情報、４１ａ，４１ｂ，４
１ｎは飛行船１ｂと地上局３１ａ，３１ｂ，３１ｎに対
応する通信回線、４２ａ，４２ｂ，４２ｎは飛行船１ｎ
と地上局３２ａ，３２ｂ，３２ｎに対応する通信回線で
ある。管制情報７は管制局２から飛行船１ａに伝送さ
れ、さらに、飛行船間通信回線８ａ，８ｎを経由して飛
行船１ｂ，１ｎの全飛行船に伝送される。同様に観測情
報３８は飛行船１ａ，１ｂ，１ｎから飛行船間通信回線
８ａ，８ｎから飛行船１ａ経由管制局２に伝送される。
発明の実施の形態１を示すものである。図１はこの発明
の考え方を示す概念図である。１ａ，１ｂ，１ｎは飛行
船、２は管制局、３ａ，３ｂ，３ｎは飛行船１ａに対応
する地上局、４ａ，４ｂ，４ｎは飛行船１ａと地上局３
ａ，３ｂ，３ｎ間の通信回線、５ａ，５ｂ，５ｎは飛行
船１ａ，１ｂ，１ｎへのＧＰＳ信号、６はＧＰＳ衛星、
７はテレメトリ・コマンドデータ、ＤＧＰＳ補正信号を
含む管制情報、８ａ，８ｎは飛行船間通信回線、３１
ａ，３１ｂ，３１ｎは飛行船１ｂに対応する地上局、３
２ａ，３２ｂ，３２ｎは飛行船１ｎに対応する地上局、
３８は飛行船で観測した観測情報、４１ａ，４１ｂ，４
１ｎは飛行船１ｂと地上局３１ａ，３１ｂ，３１ｎに対
応する通信回線、４２ａ，４２ｂ，４２ｎは飛行船１ｎ
と地上局３２ａ，３２ｂ，３２ｎに対応する通信回線で
ある。管制情報７は管制局２から飛行船１ａに伝送さ
れ、さらに、飛行船間通信回線８ａ，８ｎを経由して飛
行船１ｂ，１ｎの全飛行船に伝送される。同様に観測情
報３８は飛行船１ａ，１ｂ，１ｎから飛行船間通信回線
８ａ，８ｎから飛行船１ａ経由管制局２に伝送される。
【０００９】図２は図１に対比して各部の内容、信号の
流れを示している。図２において９ａ，９ｂは飛行船１
ａ搭載の船間通信アンテナ、１０ａ，１０ｂは飛行船１
ｂ搭載の船間通信アンテナ、１２ａ，１２ｂは通信中継
器、１３ａ，１３ｂはＤＧＰＳ受信装置、１４ａ，１４
ｂはＧＰＳ受信アンテナ、１５ａ，１５ｂはＧＰＳ受信
装置、１６ａ，１６ｂは駆動制御装置、１７ａ，１７ｂ
は推進装置、１８ａ，１８ｂはテレメトリ・コマンド装
置、１９ａ，１９ｂは無線機器、２０ａ，２０ｂは通信
アンテナである。飛行船１ａに搭載したＧＰＳ受信装置
１５ａによりＧＰＳ衛星６から送信されてくるＧＰＳ信
号５ａをＧＰＳ受信アンテナ１４ａ経由で受信し、管制
局２から送信されるＤＧＰＳ補正信号８１ａを無線機器
１９ａ経由でＤＧＰＳ受信装置１３ａにより受信し、Ｇ
ＰＳ信号５ａを補正することにより、高精度の自機位置
データ６１を得ることができる。自機位置データ６１と
所定の飛行船停留位置とを比較し、位置の差分を駆動制
御装置１６ａで制御し、推進装置１７ａからの推力で位
置修正すると同時に、自機位置データ６１は無線機器を
含む飛行船搭載機器の状態信号と共にテレメトリデータ
６２としてまとめられ、無線装置１９ａにより通信アン
テナ２０ａから管制局２に送られる。
流れを示している。図２において９ａ，９ｂは飛行船１
ａ搭載の船間通信アンテナ、１０ａ，１０ｂは飛行船１
ｂ搭載の船間通信アンテナ、１２ａ，１２ｂは通信中継
器、１３ａ，１３ｂはＤＧＰＳ受信装置、１４ａ，１４
ｂはＧＰＳ受信アンテナ、１５ａ，１５ｂはＧＰＳ受信
装置、１６ａ，１６ｂは駆動制御装置、１７ａ，１７ｂ
は推進装置、１８ａ，１８ｂはテレメトリ・コマンド装
置、１９ａ，１９ｂは無線機器、２０ａ，２０ｂは通信
アンテナである。飛行船１ａに搭載したＧＰＳ受信装置
１５ａによりＧＰＳ衛星６から送信されてくるＧＰＳ信
号５ａをＧＰＳ受信アンテナ１４ａ経由で受信し、管制
局２から送信されるＤＧＰＳ補正信号８１ａを無線機器
１９ａ経由でＤＧＰＳ受信装置１３ａにより受信し、Ｇ
ＰＳ信号５ａを補正することにより、高精度の自機位置
データ６１を得ることができる。自機位置データ６１と
所定の飛行船停留位置とを比較し、位置の差分を駆動制
御装置１６ａで制御し、推進装置１７ａからの推力で位
置修正すると同時に、自機位置データ６１は無線機器を
含む飛行船搭載機器の状態信号と共にテレメトリデータ
６２としてまとめられ、無線装置１９ａにより通信アン
テナ２０ａから管制局２に送られる。
【００１０】通信アンテナ２０ａは管制局２間の通信回
線と４ａ，４ｂ，４ｎは飛行船１ａと地上局３ａ，３
ｂ，３ｎ間の通信回線を保持し、飛行船と管制局間のテ
レメトリデータ６２とコマンドデータ６３の情報授受な
らびに地上局との通信を行う。管制局２では飛行船１ａ
から送られてきたテレメトリデータ６２を受信し、この
テレメトリデータ６２をもとに飛行船１への位置修正命
令、飛行船搭載機器動作命令等を作成し、コマンドデー
タ６３として飛行船１ａに送信する。飛行船１ｂと管制
局２間のＤＧＰＳ補正信号８１、テレメトリデータ６２
とコマンドデータ６３の伝送は飛行船１ａの通信アンテ
ナ２０ａと無線機器１９ａで受信され、通信中継器１２
ａを経由し、船間通信アンテナ９ａと飛行船１ｂ搭載の
船間通信アンテナ１０ｂで構成される飛行船間通信回線
８ａを通り、飛行船１ｂの通信中継器１２ｂから無線機
器１９ｂ経由ＤＧＰＳ受信装置１３ｂとテレメトリ・コ
マンド装置１８ｂに送られる。テレメトリ・コマンドデ
ータ、ＤＧＰＳ補正信号を含む管制情報７を任意の飛行
船に伝達する方法の１つとして、伝送する情報に飛行船
宛先コードを発信先で付加し、各飛行船がこのコードを
解読し、該当する飛行船が管制情報７を取り込む方法が
考えらえる。また、各飛行船から管制局２に伝送する場
合も、飛行船宛先コードの代わりに管制局宛先コードを
発信先で付加し、管制局側でこのコードを解読すること
で、自局宛てのデータかを識別することができる。
線と４ａ，４ｂ，４ｎは飛行船１ａと地上局３ａ，３
ｂ，３ｎ間の通信回線を保持し、飛行船と管制局間のテ
レメトリデータ６２とコマンドデータ６３の情報授受な
らびに地上局との通信を行う。管制局２では飛行船１ａ
から送られてきたテレメトリデータ６２を受信し、この
テレメトリデータ６２をもとに飛行船１への位置修正命
令、飛行船搭載機器動作命令等を作成し、コマンドデー
タ６３として飛行船１ａに送信する。飛行船１ｂと管制
局２間のＤＧＰＳ補正信号８１、テレメトリデータ６２
とコマンドデータ６３の伝送は飛行船１ａの通信アンテ
ナ２０ａと無線機器１９ａで受信され、通信中継器１２
ａを経由し、船間通信アンテナ９ａと飛行船１ｂ搭載の
船間通信アンテナ１０ｂで構成される飛行船間通信回線
８ａを通り、飛行船１ｂの通信中継器１２ｂから無線機
器１９ｂ経由ＤＧＰＳ受信装置１３ｂとテレメトリ・コ
マンド装置１８ｂに送られる。テレメトリ・コマンドデ
ータ、ＤＧＰＳ補正信号を含む管制情報７を任意の飛行
船に伝達する方法の１つとして、伝送する情報に飛行船
宛先コードを発信先で付加し、各飛行船がこのコードを
解読し、該当する飛行船が管制情報７を取り込む方法が
考えらえる。また、各飛行船から管制局２に伝送する場
合も、飛行船宛先コードの代わりに管制局宛先コードを
発信先で付加し、管制局側でこのコードを解読すること
で、自局宛てのデータかを識別することができる。
【００１１】このように、飛行船間通信回線８ａ，８ｎ
により複数の飛行船全てを接続でき、１局の管制局で複
数の飛行船１ａ，１ｂ，１ｎを監視、制御することがで
き、飛行船１ｂと地上局３１ａ，３１ｂ，３１ｎに対応
する通信回線４１ａ，４１ｂ，４１ｎ、飛行船１ｎと地
上局３２ａ，３２ｂ，３２ｎに対応する通信回線４２
ａ，４２ｂ，４２ｎを保持し飛行船無線システムを構築
する。飛行船１に搭載された観測機器２６の観測機器視
野範囲２９を対象とした観測データは観測データ処理装
置２７においてデータ抽出と観測歪み補正を行い、あら
かじめ飛行船１に設置した地図データベースをもとに位
置の重ね合せを行い、飛行船間中継器１３経由船間通信
アンテナ１２より飛行船間通信回線８により飛行船１ａ
から管制局２に観測情報３８として伝送される。
により複数の飛行船全てを接続でき、１局の管制局で複
数の飛行船１ａ，１ｂ，１ｎを監視、制御することがで
き、飛行船１ｂと地上局３１ａ，３１ｂ，３１ｎに対応
する通信回線４１ａ，４１ｂ，４１ｎ、飛行船１ｎと地
上局３２ａ，３２ｂ，３２ｎに対応する通信回線４２
ａ，４２ｂ，４２ｎを保持し飛行船無線システムを構築
する。飛行船１に搭載された観測機器２６の観測機器視
野範囲２９を対象とした観測データは観測データ処理装
置２７においてデータ抽出と観測歪み補正を行い、あら
かじめ飛行船１に設置した地図データベースをもとに位
置の重ね合せを行い、飛行船間中継器１３経由船間通信
アンテナ１２より飛行船間通信回線８により飛行船１ａ
から管制局２に観測情報３８として伝送される。
【００１２】図３は飛行船１に搭載された観測機器２６
の観測対象範囲を示した図で、飛行船１ａの観測機器視
野範囲２９ａと飛行船１ｂの観測機器視野範囲２９ｂの
両端を間隙が生じないように重ねて配置し、同様に飛行
船１ｎまで観測機器視野範囲２９ｎを配置し、全体とし
て広範囲な観測範囲を得る。図４は観測機器２６と観測
データ処理装置２７の構成を示す図である。観測機器２
６は可視センサ３３、赤外センサ３４と電波レーダ３５
から構成され、光学的に可視状態の対象物の検知に可視
センサ３３を適用し、対象物の熱的検知に赤外センサ３
４を適用し、電波を発射し、反射電波から対象物を検知
する電波レーダ３５の適用により、複合的に観測範囲に
おける対象物の検知をおこない観測データとして観測デ
ータ処理装置２７に出力する。観測データ処理装置２７
はデータ抽出器３６と地図重ね合せ器３７から構成さ
れ、データ抽出器３６においては各センサからの観測デ
ータに対する歪み補正、データ整形、強調処理を行い、
地図重ね合せ器３７において、三軸姿勢センサ２８から
の飛行船１の三軸姿勢誤差信号（ロール角、ピッチ角、
アジマス角）とＧＰＳ受信装置１５からの位置情報（緯
度、経度、高度）を用いて、あらかじめ飛行船１に設置
した地図情報３９に観測データを重畳し位置補正を行
い、観測情報３８ａとして通信中継器１２に出力され、
船間通信アンテナ９で構成される飛行船間通信回線８ａ
を通り管制局２に伝送され、これにより、管制局２に観
測情報３８が集合される。同時に、各飛行船１からの観
測情報３８ａは無線機器１９から通信アンテナ２０経
由、通信回線４により地上局３に伝送される。
の観測対象範囲を示した図で、飛行船１ａの観測機器視
野範囲２９ａと飛行船１ｂの観測機器視野範囲２９ｂの
両端を間隙が生じないように重ねて配置し、同様に飛行
船１ｎまで観測機器視野範囲２９ｎを配置し、全体とし
て広範囲な観測範囲を得る。図４は観測機器２６と観測
データ処理装置２７の構成を示す図である。観測機器２
６は可視センサ３３、赤外センサ３４と電波レーダ３５
から構成され、光学的に可視状態の対象物の検知に可視
センサ３３を適用し、対象物の熱的検知に赤外センサ３
４を適用し、電波を発射し、反射電波から対象物を検知
する電波レーダ３５の適用により、複合的に観測範囲に
おける対象物の検知をおこない観測データとして観測デ
ータ処理装置２７に出力する。観測データ処理装置２７
はデータ抽出器３６と地図重ね合せ器３７から構成さ
れ、データ抽出器３６においては各センサからの観測デ
ータに対する歪み補正、データ整形、強調処理を行い、
地図重ね合せ器３７において、三軸姿勢センサ２８から
の飛行船１の三軸姿勢誤差信号（ロール角、ピッチ角、
アジマス角）とＧＰＳ受信装置１５からの位置情報（緯
度、経度、高度）を用いて、あらかじめ飛行船１に設置
した地図情報３９に観測データを重畳し位置補正を行
い、観測情報３８ａとして通信中継器１２に出力され、
船間通信アンテナ９で構成される飛行船間通信回線８ａ
を通り管制局２に伝送され、これにより、管制局２に観
測情報３８が集合される。同時に、各飛行船１からの観
測情報３８ａは無線機器１９から通信アンテナ２０経
由、通信回線４により地上局３に伝送される。
【００１３】実施の形態２．上記実施の形態１では管制
局２は１局の構成としたが、複数局、例えば２局の管制
局２をそれぞれ、主、副管制局と位置づけ、通常の管
制、観測データ取得を主管制局で実施し、代替え時の管
制、観測データ取得を副管制局で実施する。また、実施
の形態１では観測機器視野範囲２９は飛行船１の前面に
配置したが、観測機器２６の観測機器視野範囲２９を飛
行船の上、下、側面ならびに背面に配置することで、全
方位に対する観測網を構成する。
局２は１局の構成としたが、複数局、例えば２局の管制
局２をそれぞれ、主、副管制局と位置づけ、通常の管
制、観測データ取得を主管制局で実施し、代替え時の管
制、観測データ取得を副管制局で実施する。また、実施
の形態１では観測機器視野範囲２９は飛行船１の前面に
配置したが、観測機器２６の観測機器視野範囲２９を飛
行船の上、下、側面ならびに背面に配置することで、全
方位に対する観測網を構成する。
【００１４】実施の形態３．図５、６は、この発明の実
施の形態３を示すものである。図５において７は飛行船
１に対し、通信衛星１１を経由して送信するＤＧＰＳ補
正信号を含む管制情報、１１は通信衛星、２５は通信衛
星と飛行船１間に設置された衛星通信回線、３８は飛行
船１から通信衛星１１を経由して管制局２に伝送される
観測情報である。飛行船運用は管制局２と飛行船１間で
の衛星通信回線２５を用い、ＤＧＰＳ補正信号を含む管
制情報７により全飛行船の監視、制御を行い、飛行船１
からの観測情報３８ａは衛星通信回線２５により通信衛
星１１経由で管制局２に伝送される。図６において、観
測データ処理装置２７からの観測情報３８は通信中継器
１２に出力され、通信衛星用アンテナ３０から衛星通信
回線２５を通り管制局２に伝送され、同時に、無線機器
１９から通信アンテナ２０経由、通信回線４により地上
局３に伝送される。管制局２には飛行船１ａ，１ｂ，１
ｎからの観測情報３８ａが衛星通信回線２５で集中して
伝送される。この情報を編集する事で観測情報の３８を
統合することができる。
施の形態３を示すものである。図５において７は飛行船
１に対し、通信衛星１１を経由して送信するＤＧＰＳ補
正信号を含む管制情報、１１は通信衛星、２５は通信衛
星と飛行船１間に設置された衛星通信回線、３８は飛行
船１から通信衛星１１を経由して管制局２に伝送される
観測情報である。飛行船運用は管制局２と飛行船１間で
の衛星通信回線２５を用い、ＤＧＰＳ補正信号を含む管
制情報７により全飛行船の監視、制御を行い、飛行船１
からの観測情報３８ａは衛星通信回線２５により通信衛
星１１経由で管制局２に伝送される。図６において、観
測データ処理装置２７からの観測情報３８は通信中継器
１２に出力され、通信衛星用アンテナ３０から衛星通信
回線２５を通り管制局２に伝送され、同時に、無線機器
１９から通信アンテナ２０経由、通信回線４により地上
局３に伝送される。管制局２には飛行船１ａ，１ｂ，１
ｎからの観測情報３８ａが衛星通信回線２５で集中して
伝送される。この情報を編集する事で観測情報の３８を
統合することができる。
【００１５】
【発明の効果】第１の発明によれば、複数の飛行船を定
点に停留させ、地上の広い地域に対して無線サービスと
観測を行う飛行船無線システムに使用する飛行船の位置
等を管制し、飛行船においてデータ処理された搭載観測
機器の観測情報を伝送するシステムにおいて、飛行船に
自機位置検出機能と観測機能を装備すると共に、飛行船
間通信回線を利用し、複数の飛行船に対する管制情報と
観測情報伝送の回線を設定することで、１局の管制局で
全飛行船を制御・管制、ならびに各飛行船からの観測情
報を集中して収集でき、この情報を編集する事で地域統
合した観測情報が作成でき、簡潔、経済的な飛行船無線
システムを構築することができる。また、主、副管制局
を設置し、運用する事で高信頼な飛行船無線システムを
構築することができる。
点に停留させ、地上の広い地域に対して無線サービスと
観測を行う飛行船無線システムに使用する飛行船の位置
等を管制し、飛行船においてデータ処理された搭載観測
機器の観測情報を伝送するシステムにおいて、飛行船に
自機位置検出機能と観測機能を装備すると共に、飛行船
間通信回線を利用し、複数の飛行船に対する管制情報と
観測情報伝送の回線を設定することで、１局の管制局で
全飛行船を制御・管制、ならびに各飛行船からの観測情
報を集中して収集でき、この情報を編集する事で地域統
合した観測情報が作成でき、簡潔、経済的な飛行船無線
システムを構築することができる。また、主、副管制局
を設置し、運用する事で高信頼な飛行船無線システムを
構築することができる。
【００１６】第２の発明によれば、管制局と飛行船間に
通信衛星による衛星通信回線を設置し、衛星通信回線に
より管制情報を伝送することで全飛行船を制御・管制
し、各飛行船からの観測情報も衛星通信回線により管制
局に伝送することで観測情報を集中して収集でき、この
情報を編集する事で地域統合した観測情報が作成でき、
簡潔、経済的かつ高信頼な飛行船無線システムを構築す
ることができる。
通信衛星による衛星通信回線を設置し、衛星通信回線に
より管制情報を伝送することで全飛行船を制御・管制
し、各飛行船からの観測情報も衛星通信回線により管制
局に伝送することで観測情報を集中して収集でき、この
情報を編集する事で地域統合した観測情報が作成でき、
簡潔、経済的かつ高信頼な飛行船無線システムを構築す
ることができる。
【図１】 この発明の飛行船無線システムの実施の形態
１の概要を示す図である。
１の概要を示す図である。
【図２】 この発明の飛行船無線システムの実施の形態
１の構成を示す図である。
１の構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１の観測範囲を示す図
である。
である。
【図４】 この発明の観測機器と観測データ処理装置の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図５】 この発明の飛行船無線システムの実施の形態
３の概要を示す図である。
３の概要を示す図である。
【図６】 この発明の飛行船無線システムの実施の形態
３の構成を示す図である。
３の構成を示す図である。
【図７】 従来の技術で構成した飛行船管制の概要を示
す図である。
す図である。
【図８】 従来の飛行船の方位、距離の測定の概要を示
す図である。
す図である。
１ａ，１ｂ，１ｎ 飛行船、２，２ａ，２ｂ，２ｎ 管
制局、３ａ，３ｂ，３ｎ 地上局、４ａ，４ｂ，４ｎ
通信回線、５ａ，５ｂ，５ｎ ＧＰＳ信号、６ＧＰＳ衛
星、７ 管制情報、８ａ，８ｎ 飛行船間通信回線、９
ａ，９ｂ 船間通信アンテナ、１０ａ，１０ｂ 船間通
信アンテナ、１１ 通信衛星、１２ａ，１２ｂ 通信中
継器、１３ａ，１３ｂ ＤＧＰＳ受信装置、１４ａ，１
４ｂＧＰＳ受信アンテナ、１５ａ，１５ｂ ＧＰＳ受信
装置、１６ａ，１６ｂ 駆動制御装置、１７ａ，１７ｂ
推進装置、１８ａ，１８ｂ テレメトリ・コマンド装
置、１９ａ，１９ｂ 無線機器、２０ａ，２０ｂ 通信
アンテナ、２１ａ，２１ｂ，２１ｎ 中央管制局との通
信回線、２２ 中央管制局、２３ ビーコン信号、２４
距離測定信号、２５ａ，２５ｂ，２５ｎ 衛星通信回
線、２６ａ，２６ｂ 観測機器、２７ 観測データ処理
装置、２８ 三軸姿勢センサ、２９ 観測機器視野範
囲、３０ 通信衛星用アンテナ、３１ａ，３１ｂ，３１
ｎ 飛行船１ｂに対応する地上局、３２ａ，３２ｂ，３
２ｎ 飛行船１ｎに対応する地上局、３３ 可視光セン
サ、３４ 赤外センサ、３５ 電波レーダ、３６ デー
タ抽出器、３７ 地図重ね合せ器、３８ 観測情報、３
９ 地図情報、４１ａ，４１ｂ，４１ｎ 飛行船１ｂと
地上局３１ａ，３１ｂ，３１ｎに対応する通信回線、４
２ａ，４２ｂ，４２ｎ 飛行船１ｎと地上局３２ａ，３
２ｂ，３２ｎに対応する通信回線、６１，６１ａ 自機
位置データ、６２ テレメトリデータ、６３コマンドデ
ータ、８１ ＤＧＰＳ補正信号。
制局、３ａ，３ｂ，３ｎ 地上局、４ａ，４ｂ，４ｎ
通信回線、５ａ，５ｂ，５ｎ ＧＰＳ信号、６ＧＰＳ衛
星、７ 管制情報、８ａ，８ｎ 飛行船間通信回線、９
ａ，９ｂ 船間通信アンテナ、１０ａ，１０ｂ 船間通
信アンテナ、１１ 通信衛星、１２ａ，１２ｂ 通信中
継器、１３ａ，１３ｂ ＤＧＰＳ受信装置、１４ａ，１
４ｂＧＰＳ受信アンテナ、１５ａ，１５ｂ ＧＰＳ受信
装置、１６ａ，１６ｂ 駆動制御装置、１７ａ，１７ｂ
推進装置、１８ａ，１８ｂ テレメトリ・コマンド装
置、１９ａ，１９ｂ 無線機器、２０ａ，２０ｂ 通信
アンテナ、２１ａ，２１ｂ，２１ｎ 中央管制局との通
信回線、２２ 中央管制局、２３ ビーコン信号、２４
距離測定信号、２５ａ，２５ｂ，２５ｎ 衛星通信回
線、２６ａ，２６ｂ 観測機器、２７ 観測データ処理
装置、２８ 三軸姿勢センサ、２９ 観測機器視野範
囲、３０ 通信衛星用アンテナ、３１ａ，３１ｂ，３１
ｎ 飛行船１ｂに対応する地上局、３２ａ，３２ｂ，３
２ｎ 飛行船１ｎに対応する地上局、３３ 可視光セン
サ、３４ 赤外センサ、３５ 電波レーダ、３６ デー
タ抽出器、３７ 地図重ね合せ器、３８ 観測情報、３
９ 地図情報、４１ａ，４１ｂ，４１ｎ 飛行船１ｂと
地上局３１ａ，３１ｂ，３１ｎに対応する通信回線、４
２ａ，４２ｂ，４２ｎ 飛行船１ｎと地上局３２ａ，３
２ｂ，３２ｎに対応する通信回線、６１，６１ａ 自機
位置データ、６２ テレメトリデータ、６３コマンドデ
ータ、８１ ＤＧＰＳ補正信号。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｇ０１Ｓ 13/91 Ｐ // Ｂ６４Ｂ 1/44 Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｅ Ｆターム(参考） 5H180 AA26 BB04 CC02 CC12 CC14 CC30 FF05 FF07 FF13 5J062 AA01 AA06 AA08 AA11 BB03 CC07 EE04 FF01 FF02 5J070 AA04 AC01 AD01 AE04 AF06 BD06 BD10 5J084 AA02 AA04 AB04 AC05 AD05 CA65 EA22 5K067 BB27 BB41 DD20 EE02 EE06 EE10 EE16 FF02 GG01 HH17 JJ52 JJ56 JJ66 LL01 LL11
Claims (2)
- 【請求項１】 成層圏に飛行し、定点に停留する多数の
飛行船（成層圏プラットフォーム）と地上局との間で情
報を送受信し、地上の所定地域に対して無線サービスを
行う無線システムにおいて、上記飛行船に設けられ、自
機位置を測定するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉ
ｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ 汎地球測位システム）受信
装置と、ＧＰＳ信号を送信するＧＰＳ衛星と、ＤＧＰＳ
（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉ
ｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ差動汎地球測位システ
ム）受信装置と、管制局と飛行船間に設定された通信回
線と、飛行船間の通信回線を設定する飛行船間通信中継
器と、地上局との通信回線を確保する飛行船搭載アンテ
ナと、可視光センサ、赤外センサと電波レーダで構成さ
れる観測機器と、上記観測機器で観測された観測データ
の情報を処理する観測データ処理装置とを具備し、飛行
船からの自機位置情報を含む飛行船情報と画像処理済の
観測情報を管制局と飛行船間に設定された通信回線なら
びに飛行船間の通信回線を経由して管制局へ、また、管
制局からの飛行船に対する管制情報を管制局と飛行船間
に設定された通信回線ならびに飛行船間の通信回線を経
由して当該飛行船に伝送し、飛行船を管制・制御し、観
測情報の伝送ならびに地上局との通信回線を確保するこ
とを特徴とする無線システム。 - 【請求項２】 管制局と通信衛星間に設定された通信回
線と、飛行船と通信衛星間に設定された通信回線と、飛
行船間の通信回線を設定する飛行船間通信中継器と、地
上局との通信回線を確保する飛行船搭載アンテナとを具
備し、飛行船からの自機位置情報を含む飛行船情報と観
測データの画像処理済情報を管制局と飛行船間に設定さ
れた通信衛星による通信回線により管制局に伝送し、さ
らに、飛行船と地上局ならびに飛行船間の通信回線を経
由して地上局に伝送し、また、管制局からの飛行船に対
する管制情報を管制局と飛行船間に設定された通信衛星
経由での通信回線により当該飛行船に伝送し、飛行船を
管制・制御し観測情報を伝送することをと特徴とする請
求項１記載の無線システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11003219A JP2000207700A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 無線システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11003219A JP2000207700A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 無線システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000207700A true JP2000207700A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11551339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11003219A Pending JP2000207700A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 無線システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000207700A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101007218B1 (ko) * | 2010-08-05 | 2011-01-14 | 삼성탈레스 주식회사 | 항공기 통신장치 및 상기 항공기 통신장치의 데이터 전송 방법 |
| JP2011044917A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Hitachi Ltd | 移動体通信システムおよび航空移動局 |
| CN106644288A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 燕山大学 | 基于无线传感网络的飞艇气体泄漏检测系统 |
| CN112953617A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-06-11 | 中国特种飞行器研究所 | 一种空中、地面应急通信系统及平流层飞艇应急通信系统 |
| CN114499645A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-13 | 北京东方计量测试研究所 | 一种天临空地协同遥感原型装置及其信息交互方法 |
| JP2023013228A (ja) * | 2021-07-15 | 2023-01-26 | ソフトバンク株式会社 | 光無線通信システム及び光無線通信方法 |
-
1999
- 1999-01-08 JP JP11003219A patent/JP2000207700A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011044917A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Hitachi Ltd | 移動体通信システムおよび航空移動局 |
| KR101007218B1 (ko) * | 2010-08-05 | 2011-01-14 | 삼성탈레스 주식회사 | 항공기 통신장치 및 상기 항공기 통신장치의 데이터 전송 방법 |
| CN106644288A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 燕山大学 | 基于无线传感网络的飞艇气体泄漏检测系统 |
| CN112953617A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-06-11 | 中国特种飞行器研究所 | 一种空中、地面应急通信系统及平流层飞艇应急通信系统 |
| CN112953617B (zh) * | 2020-12-24 | 2022-11-18 | 中国特种飞行器研究所 | 一种空中、地面应急通信系统及平流层飞艇应急通信系统 |
| JP2023013228A (ja) * | 2021-07-15 | 2023-01-26 | ソフトバンク株式会社 | 光無線通信システム及び光無線通信方法 |
| JP7411611B2 (ja) | 2021-07-15 | 2024-01-11 | ソフトバンク株式会社 | 光無線通信システム及び光無線通信方法 |
| CN114499645A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-13 | 北京东方计量测试研究所 | 一种天临空地协同遥感原型装置及其信息交互方法 |
| CN114499645B (zh) * | 2022-02-14 | 2024-05-31 | 北京东方计量测试研究所 | 一种天临空地协同遥感原型装置及其信息交互方法 |
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