JP2003244047A - 衛星通信方式 - Google Patents

衛星通信方式

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JP2003244047A
JP2003244047A JP2002037205A JP2002037205A JP2003244047A JP 2003244047 A JP2003244047 A JP 2003244047A JP 2002037205 A JP2002037205 A JP 2002037205A JP 2002037205 A JP2002037205 A JP 2002037205A JP 2003244047 A JP2003244047 A JP 2003244047A
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band
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Yuichi Hara
裕一 原
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 人工衛星と地上局との間で信頼性の高い衛星
通信方式を得る。 【解決手段】 複数のアンテナ及び複数の送受信器を搭
載した人工衛星1と、複数のアンテナ21a,21b、
複数の送受信器22a,22b、及び複数の変復調機2
3a,23bを設置した地上局2との間で、ビーム幅の
狭いKuバンドの搬送波とビーム幅の広いCバンドの搬
送波により同じテレメトリ又は同じコマンドの送受信を
行うもので、冗長性を持たせるために、地上局2に複数
のベースバンド装置25a,25bと複数の衛星監視装
置26a,26bを設置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は信頼性の高い衛星
運用を実現する人工衛星及び地上局間の衛星通信方式に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の衛星通信方式の構成を示す
構成図である。図において、31は人工衛星、32はパ
ラボラアンテナ、33はパラボラアンテナ32を介して
人工衛星31に電波を送信したり、人工衛星31からの
電波をパラボラアンテナ32を介して受信する送受信
機、34は電波の変復調機、35はベースバンド信号処
理を行うベースバンド装置、36は人工衛星31へのコ
マンドを送信したり、人工衛星31からのテレメトリを
監視する衛星管制装置である。
【0003】次に動作について説明する。従来の衛星通
信方式では、人工衛星31からテレメトリを1つの搬送
波で送信し、地上に設置されたパラボラアンテナ32と
送受信機33で受信し、変復調機34で復調を行い、ベ
ースバンド装置35でベースバンド処理を行う。その結
果を衛星管制装置36でテレメトリの表示及び蓄積を行
う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の衛星通信方式は
以上のように構成されているので、テレメトリを同時に
送信する電波が1つの搬送波しかなく、人工衛星31の
アンテナ関連のトラブル等によりテレメトリ断が発生す
るという課題があった。また、ビーム幅が狭く波長の短
い例えばKu帯の搬送波の場合には、降雨減衰により十
分な利得が得られず、結果としてテレメトリ断が発生す
るという課題があった。
【0005】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、複数の搬送波で人工衛星と地上の
間を通信することにより、1つの搬送波が何らかの障害
で通信できなくなっても、別の波長の搬送波で通信が保
持できる信頼性の高い衛星通信方式を得ることを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る衛星通信
方式は、複数のアンテナ及び複数の送受信器を搭載した
人工衛星と、複数のアンテナ及び複数の送受信器を設置
した地上局との間で、ビーム幅の狭い搬送波とビーム幅
の広い搬送波により同じテレメトリ又は同じコマンドの
送受信を行うものである。
【0007】この発明に係る衛星通信方式は、人工衛星
にベースバンド信号をビーム幅の狭い搬送波とビーム幅
の広い搬送波に分配する第1の多重化装置を搭載し、地
上局に上記人工衛星から送信されたビーム幅の狭い搬送
波とビーム幅の広い搬送波を結合する第2の多重化装置
を設置したものである。
【0008】この発明に係る衛星通信方式は、地上局に
ベースバンド信号をビーム幅の狭い搬送波とビーム幅の
広い搬送波に分配する第2の多重化装置を設置し、人工
衛星に上記地上局から送信されたビーム幅の狭い搬送波
とビーム幅の広い搬送波を結合する第1の多重化装置を
搭載したものである。
【0009】この発明に係る衛星通信方式は、ビーム幅
の狭い搬送波としてKuバンドを使用し、ビーム幅の広
い搬送波としてCバンドを使用するものである。
【0010】この発明に係る衛星通信方式は、地上局に
設置する複数のアンテナ及び複数の送受信器を、離れた
位置に設置するものである。
【0011】この発明に係る衛星通信方式は、人工衛星
の異常時や軌道制御時に、同じテレメトリ又は同じコマ
ンドをビーム幅の狭い搬送波とビーム幅の広い搬送波で
送受信し、その他の通常時には、異なるテレメトリをビ
ーム幅の狭い搬送波とビーム幅の広い搬送波で送受信す
るものである。
【0012】この発明に係る衛星通信方式は、地上局に
複数のベースバンド装置と複数の衛星管制装置を設置す
るものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による衛
星通信方式の構成を示す図である。図において、1はビ
ーム幅が狭く波長の短い例えばKuバンド(15.25
〜17.25GHz)用アンテナと送受信器、及びビー
ム幅が広く波長の長い例えばCバンド(3.9〜6.2
GHz)用アンテナと送受信器を搭載している人工衛
星、2はKuバンド及びCバンドを使用して人口衛星1
と通信する地上局である。
【0014】また、図1の地上局2において、21aは
Kuバンド用アンテナ、21bはCバンド用アンテナ、
22aはKuバンド用送受信機、22bはCバンド用送
受信機、23aはKuバンド用変復調機、23bはCバ
ンド用変復調機、25a,25bはKuバンド及びCバ
ンドで搬送される電波のベースバンド信号処理を行うベ
ースバンド装置、26a,26bは人工衛星1へのコマ
ンドを送信したり、人工衛星1からのテレメトリを監視
する衛星管制装置である。
【0015】ここで、ベースバンド装置25a,25b
は、変復調機23a,23bからのKuバンド及びCバ
ンドで搬送される電波を復調したベースバンド信号を2
つ同時に入力可能であり、信頼性を向上するために2機
の冗長構成となっている。また、衛星管制装置26a,
26bも信頼性を向上するために2機の冗長構成となっ
ている。
【0016】次に動作について説明する。人工衛星1
は、KuバンドとCバンドの両バンドとも同じテレメト
リを地上にダウンリンクする。地上局2では、Kuバン
ドのテレメトリをアンテナ21a、送受信機22a、変
復調機23a、ベースバンド装置25a又はベースバン
ド装置25bを経由して、衛星管制装置26a又は衛星
管制装置26bに表示し蓄積する。
【0017】また、同様にして、地上局2では、Cバン
ドのテレメトリをアンテナ21b、送受信機22b、変
復調機23b、ベースバンド装置25a又はベースバン
ド装置25bを経由して、衛星管制装置26a又は衛星
管制装置26bに表示し蓄積する。
【0018】このように、KuバンドとCバンドの両バ
ンドの搬送波で同じテレメトリを送信することにより、
例えば降雨減衰等によりKuバンドの搬送波の通信路に
何らかの障害が発生しても、地上局2は人工衛星1から
のテレメトリをCバンドの搬送波の通信路を通じて欠損
することなく受信する。逆にCバンドの搬送波の通信路
に障害が発生しても、地上局2はKuバンドの搬送波の
通信路を通じて同様にテレメトリを欠損なく受信する。
【0019】一方、地上局2から人工衛星に必要なコマ
ンドを送信する場合には、衛星管制装置26a又は26
bから、コマンドをベースバンド装置25a,又は25
bに伝送する。ベースバンド装置25a,又は25b
は、コマンドをKuバンドの変復調機23aとCバンド
の変復調機23bに分離し、分離されたコマンドは、送
受信器22a,アンテナ21aによりKuバンドの搬送
波で人工衛星1に送信され、送受信器22b,アンテナ
21bによりCバンドの搬送波で人工衛星1に送信され
る。
【0020】この実施の形態では、地上局2において、
Kuバンドの搬送波で送受信するのアンテナ21a、送
受信機22a、変復調機23aの系統と、Cバンドの搬
送波で送受信するアンテナ21b、送受信機22b、変
復調機23bの系統を離れた位置に設置しても良い。こ
うすることで、地震等の局所的な障害にもテレメトリを
欠損することなく、人工衛星1と地上局2間の通信を安
全に運用することができる。
【0021】また、この実施の形態では、人工衛星1の
異常時や人工衛星1の軌道制御時等において、信頼性の
高めるために同じテレメトリや同じコマンドを複数の搬
送波で送受信し、その他の通常時には、電波の帯域を有
効利用するために異なるテレメトリを個々の搬送波で送
受信する通信方式に切り替えるようにしても良い。
【0022】さらに、この実施の形態では、ベースバン
ド装置25a,25b及び衛星管制装置26a,26b
は、2機の冗長構成となっているが、それぞれ1機ずつ
の構成としても良い。
【0023】さらに、この実施の形態では、Kuバンド
及びCバンドの2つの搬送波を使用しているが、2つ以
上の複数の搬送波を使用しても良い。
【0024】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、人工衛星1と地上局2の間で、複数の搬送波により
送受信を行うよう構成することにより、人工衛星1と地
上局2との通信の信頼性を向上させることができるとい
う効果が得られる。
【0025】また、この実施の形態1によれば、地上局
2に設置するアンテナ21a,送受信器22a,変復調
機23aと、アンテナ21b,送受信器22b,変復調
機23bを、離れた位置に設置することにより、地震等
の局所的な障害にも人工衛星1と地上局2との通信を安
全に運用することができるという効果が得られる。
【0026】さらに、この実施の形態1によれば、人工
衛星1の異常時や軌道制御時に、同じテレメトリ又は同
じコマンドをビーム幅の狭い搬送波とビーム幅の広い搬
送波で送受信し、その他の通常時には、異なるテレメト
リをビーム幅の狭い搬送波とビーム幅の広い搬送波で送
受信することにより、信頼性の向上と電波の帯域の有効
利用を必要に応じて使い分けることができるという効果
が得られる。
【0027】さらに、この実施の形態1によれば、地上
局に複数のベースバンド装置25a,25bと複数の衛
星管制装置26a,26bを設置することにより、冗長
性が得られ信頼性をさらに向上させることができるとい
う効果が得られる。
【0028】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2による衛星通信方式の構成を示す図である。図にお
いて、1は人工衛星、11はテレメトリ生成装置、12
はベースバンド信号処理を行うベースバンド処理装置、
13は送信するテレメトリを2つの搬送波に分配した
り、受信した2つの搬送波を結合するする多重化装置
(第1の多重化装置)、14aはKuバンド用の変復調
機、14bはCバンド用の変復調機、15aはKuバン
ド用の送受信機、15bはCバンド用の送受信機、16
aはKuバンド用のアンテナ、16bはCバンド用のア
ンテナである。
【0029】また、図2において、2は地上局、21a
はKuバンド用アンテナ、21bはCバンド用アンテ
ナ、22aはKuバンド用送受信機、22bはCバンド
用送受信機、23aはKuバンド用変復調機、23bは
Cバンド用変復調機、24は受信した2つの搬送波のテ
レメトリを結合したり、送信するコマンドを2つの搬送
波に分配する多重化装置(第2の多重化装置)、25は
ベースバンド信号処理を行うベースバンド装置、26は
人工衛星1へのコマンドを送信したり、人工衛星1から
のテレメトリを監視する衛星管制装置である。
【0030】次に動作について説明する。人工衛星1か
ら地上局2へのテレメトリの送受信や、地上局2から人
工衛星1へのコマンドの送受信の基本的な動作は、実施
の形態1と同様である。図2に示すように、人工衛星1
に多重化装置13を搭載し、地上局2に多重化装置24
を設置することで、人工衛星1のベースバンド装置12
及び地上局2のベースバンド装置25では、2つの搬送
波を1つの搬送波として利用する。これにより、人工衛
星1及び地上局2では、2つの搬送波を区別して送受信
する必要がなく、伝送効率を向上することができる。
【0031】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、人工
衛星1に多重化装置13を搭載し、地上局2に多重化装
置24を設置することにより、2つの搬送波を区別して
送受信する必要がなく、伝送効率を向上することができ
るという効果が得られる。
【0032】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、複数
のアンテナ及び複数の送受信器を搭載した人工衛星と、
複数のアンテナ及び複数の送受信器を設置した地上局と
の間で、ビーム幅の狭い搬送波とビーム幅の広い搬送波
により同じテレメトリ又は同じコマンドの送受信を行う
ことにより、人工衛星と地上局との通信の信頼性を向上
させることができるという効果がある。
【0033】この発明によれば、人工衛星にベースバン
ド信号をビーム幅の狭い搬送波とビーム幅の広い搬送波
に分配する第1の多重化装置を搭載し、地上局に人工衛
星から送信されたビーム幅の狭い搬送波とビーム幅の広
い搬送波を結合する第2の多重化装置を設置したことに
より、2つの搬送波を区別して送受信する必要がなく、
伝送効率を向上することができるという効果がある。
【0034】この発明によれば、地上局にベースバンド
信号をビーム幅の狭い搬送波とビーム幅の広い搬送波に
分配する第2の多重化装置を設置し、人工衛星に地上局
から送信されたビーム幅の狭い搬送波とビーム幅の広い
搬送波を結合する第1の多重化装置を搭載したことによ
り、2つの搬送波を区別して送受信する必要がなく、伝
送効率を向上することができるという効果がある。
【0035】この発明によれば、ビーム幅の狭い搬送波
としてKuバンドを使用し、ビーム幅の広い搬送波とし
てCバンドを使用することにより、人工衛星と地上局と
の通信の信頼性を向上させることができるという効果が
ある。
【0036】この発明によれば、地上局に設置する複数
のアンテナ及び複数の送受信器を、離れた位置に設置す
ることにより、地震等の局所的な障害にも人工衛星と地
上局との通信を安全に運用することができるという効果
がある。
【0037】この発明によれば、人工衛星の異常時や軌
道制御時に、同じテレメトリ又は同じコマンドをビーム
幅の狭い搬送波とビーム幅の広い搬送波で送受信し、そ
の他の通常時には、異なるテレメトリをビーム幅の狭い
搬送波とビーム幅の広い搬送波で送受信することによ
り、信頼性の向上と電波の帯域の有効利用を必要に応じ
て使い分けることができるという効果がある。
【0038】この発明によれば、地上局に複数のベース
バンド装置と複数の衛星管制装置を設置することによ
り、冗長性が得られ信頼性をさらに向上させることがで
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による衛星通信方式
の構成を示す図である。
【図2】 この発明の実施の形態2による衛星通信方式
の構成を示す図である。
【図3】 従来の衛星通信方式の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 人工衛星、2 地上局、11 テレメトリ生成装
置、12 ベースバンド装置、13 多重化装置、14
a,14b 変復調機、15a,15b 送受信機、1
6a,16b アンテナ、21a,21b アンテナ、
22a,22b送受信機、23a,23b 変復調機、
24 多重化装置、25,25a,25b ベースバン
ド装置、26,26a,26b 衛星管制装置。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のアンテナ及び複数の送受信器を搭
    載した人工衛星と、複数のアンテナ及び複数の送受信器
    を設置した地上局との間で、ビーム幅の狭い搬送波とビ
    ーム幅の広い搬送波により同じテレメトリ又は同じコマ
    ンドの送受信を行うことを特徴とする衛星通信方式。
  2. 【請求項2】 人工衛星にベースバンド信号をビーム幅
    の狭い搬送波とビーム幅の広い搬送波に分配する第1の
    多重化装置を搭載し、 地上局に上記人工衛星から送信されたビーム幅の狭い搬
    送波とビーム幅の広い搬送波を結合する第2の多重化装
    置を設置したことを特徴とする請求項1記載の衛星通信
    方式。
  3. 【請求項3】 地上局にベースバンド信号をビーム幅の
    狭い搬送波とビーム幅の広い搬送波に分配する第2の多
    重化装置を設置し、 人工衛星に上記地上局から送信されたビーム幅の狭い搬
    送波とビーム幅の広い搬送波を結合する第1の多重化装
    置を搭載したことを特徴とする請求項1記載の衛星通信
    方式。
  4. 【請求項4】 ビーム幅の狭い搬送波としてKuバンド
    を使用し、ビーム幅の広い搬送波としてCバンドを使用
    することを特徴とする請求項1記載の衛星通信方式。
  5. 【請求項5】 地上局に設置する複数のアンテナ及び複
    数の送受信器を、離れた位置に設置することを特徴とす
    る請求項1記載の衛星通信方式。
  6. 【請求項6】 人工衛星の異常時や軌道制御時に、同じ
    テレメトリ又は同じコマンドをビーム幅の狭い搬送波と
    ビーム幅の広い搬送波で送受信し、その他の通常時に
    は、異なるテレメトリをビーム幅の狭い搬送波とビーム
    幅の広い搬送波で送受信することを特徴とする請求項1
    記載の衛星通信方式。
  7. 【請求項7】 地上局に複数のベースバンド装置と複数
    の衛星管制装置を設置することを特徴とする請求項1記
    載の衛星通信方式。
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