JP2012074924A - Satellite transmission terminal and satellite transmission method - Google Patents

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Hirotaku Matsuura
裕卓 松浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve reduction in size and weight and low power consumption while ensuring time of communication with an SSO satellite.SOLUTION: A satellite transmission terminal 110 comprises: a satellite signal receiving part 162a receiving a GPS signal (satellite signal) transmitted by a GPS satellite (navigation satellite) 102; a satellite signal decoding part 162b deriving local time by decoding the received GPS signal; a time deriving part 172 deriving start time that is the time of starting data transmission to an SSO satellite and finish time that is the time of finishing data transmission to the SSO satellite based on descending node passing local time or ascending node passing local time, and satellite passing window width; a transmission part 154 transmitting data to the SSO satellite 104 while receiving the supply of a power source; and a power supply part 160 supplying the transmission part 154 with the power source while the derived local time is between the start time and the finish time.

Description

本発明は、太陽同期準回帰軌道を周回する衛星にデータを送信する衛星送信端末およびこれを用いた衛星送信方法に関する。   The present invention relates to a satellite transmission terminal that transmits data to a satellite orbiting a solar synchronous quasi-return orbit and a satellite transmission method using the same.

従来、送信端末が、GPS衛星を利用して現在位置を導出し、導出した現在位置を示す位置情報を、無線通信を介して、データを集約するデータ集約装置に直接送信する通信システムが普及している(例えば、特許文献1)。しかし、このような通信システムでは、送信端末とデータ集約装置との距離が長すぎると、送信端末から送信された電波がデータ集約装置まで届かず、データ集約装置が位置情報を取得できないという事態が生じるため、データ集約装置を中心とした、ある程度の狭い範囲内でしか、送信端末を利用できなかった。   2. Description of the Related Art Conventionally, a communication system in which a transmission terminal derives a current position using a GPS satellite and directly transmits position information indicating the derived current position to a data aggregation device that aggregates data via wireless communication has become widespread. (For example, Patent Document 1). However, in such a communication system, if the distance between the transmission terminal and the data aggregation device is too long, the radio waves transmitted from the transmission terminal do not reach the data aggregation device, and the data aggregation device cannot acquire position information. Therefore, the transmission terminal can be used only within a certain narrow range centering on the data aggregation device.

また、従来より人工衛星を中継器として利用する通信システムが利用されている。例えば、中継器として利用する人工衛星として、太陽同期準回帰軌道(SSO:Sun-synchronous Sub-recurrent Orbit)を周回する人工衛星(以下、単にSSO衛星と称する)を利用した通信システムが提案されている。このようなSSO衛星を利用した通信システムは、アニマルトラッキングや、海洋観測等に利用されている。   Conventionally, communication systems that use artificial satellites as repeaters have been used. For example, as a satellite used as a repeater, there has been proposed a communication system using an artificial satellite (hereinafter simply referred to as an SSO satellite) that orbits a sun-synchronous sub-recurrent orbit (SSO). Yes. Such communication systems using SSO satellites are used for animal tracking, ocean observation, and the like.

例えば、アニマルトラッキングに利用する場合、衛星送信端末を、鳥類や哺乳類といった動物に装着する。衛星送信端末は、SSO衛星とは別体のGPS(Global Positioning System)衛星から送信されるGPS信号を受信し、受信したGPS信号から現在位置を導出して、この導出した現在位置を示す位置情報と、他の衛星送信端末と自体とを識別するための識別子とをSSO衛星に送信する。SSO衛星は、衛星送信端末から送信された位置情報および識別子を、地球上の任意の機関、例えば、動物保護センタや研究機関等にあるデータ集約装置に送信する。   For example, when used for animal tracking, a satellite transmission terminal is attached to an animal such as a bird or a mammal. The satellite transmission terminal receives a GPS signal transmitted from a GPS (Global Positioning System) satellite separate from the SSO satellite, derives a current position from the received GPS signal, and positional information indicating the derived current position And an identifier for identifying the other satellite transmission terminal and itself are transmitted to the SSO satellite. The SSO satellite transmits the position information and the identifier transmitted from the satellite transmission terminal to a data aggregation device in an arbitrary organization on the earth, for example, an animal protection center or a research institution.

また、例えば、海洋観測に利用する場合、衛星送信端末を海洋観測用のブイに装着し、衛星送信端末は、位置情報や識別子、海洋観測用のブイによって測定された温度、湿度、気圧、波高等を示す測定情報を、SSO衛星を中継して、例えば、気象庁等の地球上の任意の機関にあるデータ集約装置に送信する。   In addition, for example, when used for ocean observation, a satellite transmission terminal is attached to a buoy for ocean observation, and the satellite transmission terminal uses temperature information, an identifier, a temperature, humidity, atmospheric pressure, and wave measured by the ocean buoy. Measurement information indicating highness is transmitted via an SSO satellite to a data aggregating apparatus in an arbitrary organization on the earth such as the Japan Meteorological Agency.

特開平08−180286号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-180286

上記衛星送信端末は、例えば、1時間ごとといった所定時間間隔で航法衛星からの信号、例えばGPS(Global Positioning System)衛星のGPS信号を受信し、受信したGPS信号に基づいて生成した位置情報や、識別子、測定情報等のデータを、1分ごとといった所定時間間隔でSSO衛星にバースト送信する。ここで、衛星送信端末が1のSSO衛星と通信を行うことができるタイミングは、1日のうち、例えば15分×数回(回数は、緯度によって異なり、例えば、赤道付近では5〜6回)に限られる。このように15分といった限られた時間に正確にSSO衛星と通信を行うためには、SSO衛星が送信する、SSO衛星自体の軌道に関する情報が含まれる信号(以下、単に軌道信号と称する)を受信し、その軌道信号に応じて通信を行うタイミングを調整する。   The satellite transmission terminal receives, for example, a signal from a navigation satellite at a predetermined time interval such as every hour, for example, a GPS signal of a GPS (Global Positioning System) satellite, and position information generated based on the received GPS signal, Data such as an identifier and measurement information is burst transmitted to the SSO satellite at predetermined time intervals such as every minute. Here, the timing at which the satellite transmission terminal can communicate with one SSO satellite is, for example, 15 minutes × several times in one day (the number varies depending on the latitude, for example, 5-6 times near the equator) Limited to. In order to accurately communicate with the SSO satellite in such a limited time of 15 minutes, a signal including information on the orbit of the SSO satellite itself (hereinafter simply referred to as an orbit signal) transmitted by the SSO satellite is used. It receives and adjusts the timing of communication according to the orbit signal.

しかし、小型軽量を目的とした場合、SSO衛星が送信する軌道信号を受信するための受信装置を、意図的に搭載しない。このように受信装置を搭載しない場合、衛星送信端末は、SSO衛星から送信される軌道信号を受信することができないため、SSO衛星と通信ができるタイミングを厳密に把握することができない。したがって、衛星送信端末は、SSO衛星の軌道に拘わらず、SSO衛星に確実に位置情報や、識別子、測定情報等のデータを伝達するため、通信時間を最大限確保すべく、24時間連続してデータを送信している。この場合、SSO衛星と通信が確実にできない時間帯であっても、連続してデータを送信し続け、データ送信にかかる不要な電力を消費していた。   However, for the purpose of small size and light weight, a receiving device for receiving an orbit signal transmitted by the SSO satellite is not intentionally mounted. When the receiving device is not installed in this way, the satellite transmitting terminal cannot receive the orbit signal transmitted from the SSO satellite, and therefore cannot accurately grasp the timing at which communication with the SSO satellite can be performed. Therefore, the satellite transmission terminal transmits data such as position information, identifiers, and measurement information to the SSO satellite reliably regardless of the orbit of the SSO satellite. Sending data. In this case, data is continuously transmitted even in a time zone in which communication with the SSO satellite cannot be surely performed, and unnecessary power for data transmission is consumed.

そこで、本発明は、このような課題に鑑み、SSO衛星との通信時間を確保しつつ、低消費電力化を図ることが可能な、衛星送信端末および衛星送信方法を提供することを目的としている。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a satellite transmission terminal and a satellite transmission method capable of reducing power consumption while ensuring communication time with an SSO satellite. .

上記課題を解決するために、本発明の衛星送信端末は、航法衛星から送信される衛星信号を受信する衛星信号受信部と、受信された衛星信号を復号して経度と緯度と地方時とを導出する衛星信号復号部と、太陽同期準回帰軌道を周回するSSO衛星と地球の中心との結線が赤道を北から南に通過したときの通過した点の経度における地方時によって示される降交点通過地方時、または、SSO衛星と地球の中心との結線が赤道を南から北に通過したときの通過した点の経度における地方時によって示される昇交点通過地方時と、地球の自転に基づく制限によりSSO衛星と通信できない期間を除いた期間である衛星通過ウインドウ幅とに基づいて、SSO衛星へのデータの送信を開始する時刻である開始時刻と、SSO衛星へのデータの送信を終了する時刻である終了時刻とを導出する時刻導出部と、電源の供給を受けている間、SSO衛星にデータを送信する送信部と、導出された地方時が、開始時刻から終了時刻までに含まれている間、送信部への電源の供給を行う電源供給部とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a satellite transmission terminal according to the present invention includes a satellite signal receiving unit that receives a satellite signal transmitted from a navigation satellite, and decodes the received satellite signal to obtain longitude, latitude, and local time. The satellite signal decoding unit, the SSO satellite orbiting the sun-synchronous quasi-regressive orbit and the center of the earth passing through the descending point indicated by the local time at the longitude of the point where the equator passed from north to south Due to local time, or the local time at the ascending intersection indicated by the local time at the longitude of the point where the connection between the SSO satellite and the center of the earth passed from the south to the north on the equator, and due to restrictions based on the rotation of the earth Based on the satellite passage window width that is a period excluding the period during which communication with the SSO satellite cannot be performed, the start time that is the time at which data transmission to the SSO satellite is started and the transmission of data to the SSO satellite A time deriving unit for deriving an end time that is an end time, a transmitting unit for transmitting data to the SSO satellite while receiving power supply, and the derived local time from the start time to the end time A power supply unit that supplies power to the transmission unit while being included.

導出された緯度に基づいて衛星通過ウインドウ幅を算出するウインドウ幅算出部をさらに備えてもよい。   You may further provide the window width calculation part which calculates a satellite passage window width based on the derived latitude.

上記衛星送信端末は、緯度と衛星通過ウインドウ幅とが関連付けられたウインドウ幅テーブルを予め保持するメモリをさらに備え、ウインドウ幅算出部は、ウインドウ幅テーブルを参照して、導出された緯度から衛星通過ウインドウ幅を算出してもよい。   The satellite transmission terminal further includes a memory that holds in advance a window width table in which the latitude and the satellite passing window width are associated, and the window width calculating unit refers to the window width table and passes the satellite from the derived latitude. The window width may be calculated.

上記課題を解決するために、本発明の、電源の供給を受けている間、太陽同期準回帰軌道を周回するSSO衛星にデータを送信する送信部を備える衛星送信端末を用いた衛星送信方法は、航法衛星から送信される衛星信号を受信し、受信した衛星信号を復号して経度と緯度と地方時とを導出し、SSO衛星と地球の中心との結線が赤道を北から南に通過したときの通過した点の経度における地方時によって示される降交点通過地方時、または、SSO衛星と地球の中心との結線が赤道を南から北に通過したときの通過した点の経度における地方時によって示される昇交点通過地方時と、地球の自転に基づく制限によりSSO衛星と通信できない期間を除いた期間である衛星通過ウインドウ幅とに基づいて、SSO衛星へのデータの送信を開始する時刻である開始時刻と、SSO衛星へのデータの送信を終了する時刻である終了時刻とを導出し、導出した地方時が、開始時刻から終了時刻までに含まれている間、送信部への電源の供給を行うことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a satellite transmission method using a satellite transmission terminal including a transmission unit that transmits data to an SSO satellite orbiting a solar synchronous quasi-regression orbit while receiving power supply according to the present invention is provided. The satellite signal transmitted from the navigation satellite is received, the received satellite signal is decoded to derive the longitude, latitude, and local time, and the connection between the SSO satellite and the center of the earth passes from the north to the south on the equator. Depending on the local time at the crossing local time indicated by the local time in the longitude of the point where the time passed, or the longitude of the point where the connection between the SSO satellite and the center of the earth passed from the south to the north on the equator Data transmission to the SSO satellite starts based on the local time shown at the rising intersection and the satellite passage window width that is the period excluding the period when communication with the SSO satellite cannot be performed due to restrictions based on the rotation of the earth. The start time that is the time to be transmitted and the end time that is the time to end the transmission of data to the SSO satellite are derived, and while the derived local time is included from the start time to the end time, to the transmission unit The power supply is performed.

上述した衛星送信端末の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該衛星送信方法にも適用可能である。   The above-described components based on the technical idea of the satellite transmission terminal and the description thereof can be applied to the satellite transmission method.

本発明によれば、SSO衛星との通信時間を確保しつつ、低消費電力化を図ることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce the power consumption while securing the communication time with the SSO satellite.

衛星通信システムの接続関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the connection relation of a satellite communication system. 従来の衛星送信端末の通信動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the communication operation | movement of the conventional satellite transmission terminal. 衛星送信端末の概略的な機能を示した機能ブロック図である。It is the functional block diagram which showed the schematic function of the satellite transmission terminal. 衛星送信端末のデータ(位置情報と識別子)の送信相手であるSSO衛星の軌道を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the orbit of the SSO satellite which is a transmission partner of the data (position information and identifier) of a satellite transmission terminal. SSO衛星が衛星送信端末と通信できる相対的な位置関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relative positional relationship in which an SSO satellite can communicate with a satellite transmission terminal. 衛星通過ウインドウ幅を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a satellite passage window width. 衛星送信端末がSSO衛星を電波見通し可能な範囲を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the range in which a satellite transmission terminal can carry out radio wave observation of an SSO satellite. 衛星送信端末がSSO衛星を電波見通し可能な範囲を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the range in which a satellite transmission terminal can carry out radio wave observation of an SSO satellite. 経線LT1Eと経線LT1Wとの算出方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the calculation method of meridian LT1E and meridian LT1W. ウインドウ幅テーブルを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a window width table. 衛星送信方法の具体的な処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the specific process of a satellite transmission method.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

(衛星通信システム100)
図1は、衛星通信システム100の接続関係を説明するための説明図である。図1に示すように、衛星通信システム100は、衛星送信端末110(図1中、110a、110bで示す)と、航法衛星、例えばGPS衛星102(図1中、GPS衛星102a、102b、102cで示す)と、SSO衛星104と、データ集約装置106とを含んで構成される。
(Satellite communication system 100)
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a connection relationship of the satellite communication system 100. As shown in FIG. 1, a satellite communication system 100 includes a satellite transmission terminal 110 (indicated by 110a and 110b in FIG. 1) and a navigation satellite such as a GPS satellite 102 (in FIG. 1, GPS satellites 102a, 102b, and 102c). And an SSO satellite 104 and a data aggregating apparatus 106.

本実施形態にかかる衛星送信端末110は、例えば、アニマルトラッキングに利用され、鳥類や哺乳類といった動物に装着される。衛星送信端末110aは、3以上のGPS衛星102から送信される衛星信号(以下、GPS信号と称する)を受信して、衛星送信端末110aの現在位置を導出し、導出した現在位置を示す位置情報を生成する。そして、衛星送信端末110aは、生成した位置情報と、自体である衛星送信端末110aを他の衛星送信端末110bと識別するための識別子とを、SSO衛星104に送信する。   The satellite transmission terminal 110 according to the present embodiment is used for, for example, animal tracking, and is attached to animals such as birds and mammals. The satellite transmission terminal 110a receives satellite signals (hereinafter referred to as GPS signals) transmitted from three or more GPS satellites 102, derives the current position of the satellite transmission terminal 110a, and position information indicating the derived current position Is generated. Then, the satellite transmission terminal 110a transmits the generated position information and an identifier for identifying the satellite transmission terminal 110a that is the satellite transmission terminal 110a to the other satellite transmission terminal 110b to the SSO satellite 104.

衛星送信端末110から送信された位置情報および識別子を受信したSSO衛星104は、地球上の任意の機関、例えば、動物保護センタや研究機関等にある、データ集約装置106に位置情報および識別子を送信する。   The SSO satellite 104 that has received the position information and identifier transmitted from the satellite transmission terminal 110 transmits the position information and identifier to the data aggregating apparatus 106 in any organization on the earth, for example, an animal protection center or a research institution. To do.

図2は、従来の衛星送信端末の通信動作を説明するための説明図である。図2中、衛星送信端末の位置から1のSSO衛星104を電波見通し可能な(SSO衛星104と通信ができる)タイミングを黒で塗りつぶした棒線で、GPS信号を受信するタイミングを白抜きの棒線で示す。図2に示すように、衛星送信端末が1のSSO衛星104を電波見通し可能なタイミング、すなわち衛星送信端末が1のSSO衛星104と通信を行うことができるタイミングは、1日のうち、例えば、15分×数回(回数は、緯度によって異なり、例えば、赤道付近では5〜6回)に限られる。   FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a communication operation of a conventional satellite transmission terminal. In FIG. 2, the timing at which a GPS signal is received is indicated by a solid bar in which the timing at which one SSO satellite 104 can be seen from the position of the satellite transmission terminal (can communicate with the SSO satellite 104) is black, and the timing at which a GPS signal is received is a white bar. Shown with a line. As shown in FIG. 2, the timing at which the satellite transmission terminal can see the radio wave from the SSO satellite 104, that is, the timing at which the satellite transmission terminal can communicate with the SSO satellite 104 is, for example, 15 minutes × several times (the number of times varies depending on the latitude, for example, 5 to 6 times near the equator).

そこで、従来の衛星送信端末は、SSO衛星104から送信される軌道信号を受信するための受信装置を備えることで、受信した軌道信号から、SSO衛星104と通信を行うことのできるタイミングを導出し、導出したタイミングに位置情報や識別子といったデータを送信していた。   Therefore, a conventional satellite transmission terminal includes a receiving device for receiving an orbit signal transmitted from the SSO satellite 104, and derives a timing at which communication with the SSO satellite 104 can be performed from the received orbit signal. , Data such as position information and identifiers were transmitted at the derived timing.

しかし、従来の衛星送信端末は、SSO衛星104が送信する軌道信号を受信するための受信装置が必要となり、その分体積が増加してしまう。また、受信装置は受信状態を維持しなければならないので電力消費も大きくなる。このため、小型・軽量化が要求され、電池を電源とする、動物に装着させる衛星送信端末に受信装置を設けるのは困難である。   However, the conventional satellite transmission terminal requires a receiving device for receiving the orbit signal transmitted from the SSO satellite 104, and the volume increases accordingly. In addition, since the receiving apparatus must maintain the reception state, power consumption increases. For this reason, reduction in size and weight is required, and it is difficult to provide a receiving device in a satellite transmission terminal that is attached to an animal and uses a battery as a power source.

このような動物に装着させる衛星送信端末には、小型・軽量化を目的として、受信装置を設けない構成を用いる。受信装置を設けない構成では、SSO衛星104と通信を行うことができるタイミングを把握する術がないため、SSO衛星104の軌道に拘わらず、SSO衛星104に確実に位置情報や識別子等のデータを伝達するため、通信時間を最大限確保すべく、24時間連続して送信することとなる。この場合、SSO衛星104と確実に通信ができない時間帯であっても、連続的にデータ送信し続け、データ送信にかかる不要な電力消費が生じる結果となっていた。   The satellite transmission terminal to be attached to such an animal uses a configuration in which no receiving device is provided for the purpose of reducing the size and weight. In a configuration in which no receiving device is provided, there is no way to grasp the timing at which communication with the SSO satellite 104 can be performed. Therefore, regardless of the orbit of the SSO satellite 104, data such as position information and identifiers can be reliably transmitted to the SSO satellite 104. In order to transmit, in order to ensure the maximum communication time, it will transmit continuously for 24 hours. In this case, even during a time zone in which communication with the SSO satellite 104 cannot be reliably performed, data transmission is continued, resulting in unnecessary power consumption for data transmission.

そこで、本実施形態の衛星送信端末110は、アニマルトラッキングや海洋観測等に利用するため、SSO衛星104との通信時間を確保しつつ、低消費電力化を図ることを目的とする。以下、衛星送信端末110の具体的な構成について詳述し、続いて衛星送信端末110を用いた衛星送信方法について説明する。   Therefore, the satellite transmission terminal 110 according to the present embodiment is used for animal tracking, ocean observation, and the like, and aims to reduce power consumption while ensuring communication time with the SSO satellite 104. Hereinafter, a specific configuration of the satellite transmission terminal 110 will be described in detail, and then a satellite transmission method using the satellite transmission terminal 110 will be described.

(衛星送信端末110)
図3は、衛星送信端末110の概略的な機能を示した機能ブロック図である。図3に示すように、衛星送信端末110は、航法衛星ユニット150と、RTC部152と、送信部154と、メモリ156と、中央制御部158と、電源供給部160とを含んで構成される。図3中、電力の流れを実線の矢印で示し、データの流れを破線の矢印で示す。
(Satellite transmission terminal 110)
FIG. 3 is a functional block diagram showing a schematic function of the satellite transmission terminal 110. As shown in FIG. 3, the satellite transmission terminal 110 includes a navigation satellite unit 150, an RTC unit 152, a transmission unit 154, a memory 156, a central control unit 158, and a power supply unit 160. . In FIG. 3, the flow of power is indicated by solid arrows, and the flow of data is indicated by broken arrows.

航法衛星ユニット150は、衛星信号受信部162aと、衛星信号復号部162bとを含んで構成される。衛星信号受信部162aは、GPS衛星(航法衛星)102から送信されるGPS信号(衛星信号)を受信する。本実施形態において、衛星信号受信部162aは、所定時間間隔(例えば、1時間ごとや、30分ごと、15分ごと等)で、GPS信号を受信する。衛星信号復号部162bは、受信されたGPS信号を復号して、自体(衛星送信端末110)の位置の緯度および経度を取得し、その緯度および経度(現在位置)を示す情報である位置情報を生成して送信部154に出力する。   The navigation satellite unit 150 includes a satellite signal receiving unit 162a and a satellite signal decoding unit 162b. The satellite signal receiving unit 162 a receives a GPS signal (satellite signal) transmitted from the GPS satellite (navigation satellite) 102. In the present embodiment, the satellite signal receiving unit 162a receives GPS signals at predetermined time intervals (for example, every hour, every 30 minutes, every 15 minutes, etc.). The satellite signal decoding unit 162b decodes the received GPS signal, acquires the latitude and longitude of the position of itself (satellite transmission terminal 110), and acquires position information that is information indicating the latitude and longitude (current position). Generate and output to the transmission unit 154.

また、本実施形態において衛星信号復号部162bは、受信されたGPS信号を復号して、世界協定時(UTC:Universal Time, Coordinated)を取得し、既に取得されている経度と合わせて自体の位置(経度)の地方時を導出する。具体的に、衛星信号復号部162bは、まず取得した自体の経度を利用して、世界協定時と自体の地方時の差分を、以下の式(1)、(2)を利用して導出する。
世界協定時と地方時の差分の「時」=INT(経度/15度) …式(1)
世界協定時と地方時の差分の「分」=[(経度/15度)−{INT(経度/15度)}]×60 …式(2)
ここで、INT(経度/15度)は、(経度/15度)の整数部分(小数点以下は切り捨てる)という意味である。したがって、衛星信号復号部162bは、取得した経度が例えば142.5度ある場合、世界協定時と地方時の差分は、9時間30分となる。
Further, in the present embodiment, the satellite signal decoding unit 162b decodes the received GPS signal to obtain Universal Time, Coordinated (UTC), and the position of the satellite signal decoding unit 162b together with the already acquired longitude. Deriving the local time of (longitude). Specifically, the satellite signal decoding unit 162b first derives the difference between the world coordinated time and the local time using the following equations (1) and (2) using the acquired longitude of the satellite. .
“Time” of the difference between the world time and the local time = INT (longitude / 15 degrees) (1)
“Minute” of the difference between the world time and the local time = [(longitude / 15 degrees) − {INT (longitude / 15 degrees)}] × 60 (2)
Here, INT (longitude / 15 degrees) means an integer part of (longitude / 15 degrees) (the decimal part is rounded down). Therefore, when the acquired longitude is, for example, 142.5 degrees, the satellite signal decoding unit 162b has a difference of 9 hours 30 minutes between the world coordinated time and the local time.

次に、衛星信号復号部162bは、上記式(1)、(2)で導出した、世界協定時と地方時の差分に、取得した世界協定時を加算または減算して、地方時を導出する。例えば、取得した経度が東経であり、世界協定時が1時00分である場合、上記世界協定時と地方時の差分である9時間30分を加算した時刻10時30分が地方時となる。また、取得した経度が西経であり、世界協定時が1時00分である場合、上記世界協定時と地方時の差分である9時間30分を減算した時刻15時30分が地方時となる。本実施形態において、このようにして導出した値を地方時として定義する。以下、衛星信号復号部162bが取得した経度が東経である場合を例に挙げて説明する。   Next, the satellite signal decoding unit 162b derives the local time by adding or subtracting the acquired world coordinated time to the difference between the world coordinated time and the local time derived by the above formulas (1) and (2). . For example, if the acquired longitude is east longitude and the world coordinated time is 1:00, the local time is 10:30, which is the difference between 9 hours and 30 minutes, which is the difference between the world coordinated time and the local time. . In addition, when the acquired longitude is west longitude and the universal time is 1:00, the local time is 15:30, which is the difference between 9 hours and 30 minutes, which is the difference between the global time and the local time. . In this embodiment, the value derived in this way is defined as local time. Hereinafter, the case where the longitude acquired by the satellite signal decoding unit 162b is east longitude will be described as an example.

RTC(Real Time Clock)部152は、RTC回路で構成され、衛星送信端末110自体の時計としての役割を担う。RTC部152は、後述する中央制御部158によって、所定時間間隔で(例えば、1時間ごとに)、衛星信号復号部162bが導出した地方時に校正される。ここでは、衛星送信端末110が動物等の移動を伴うものに装着された場合、東西方向の移動により世界協定時とRTC部152自体が示す地方時の差分が変化して実際の地方時とRTC部152が示す地方時に差が生じるため、RTC部152の校正が必要となる。   An RTC (Real Time Clock) unit 152 is composed of an RTC circuit and plays a role as a clock of the satellite transmission terminal 110 itself. The RTC unit 152 is calibrated by the central control unit 158 described later at a local time derived by the satellite signal decoding unit 162b at predetermined time intervals (for example, every hour). Here, when the satellite transmission terminal 110 is attached to an animal or the like that moves, the difference between the world time and the local time indicated by the RTC unit 152 changes due to the movement in the east-west direction, and the actual local time and the RTC. Since a difference occurs in the local time indicated by the unit 152, the RTC unit 152 needs to be calibrated.

具体的に説明すると、衛星送信端末110の地球上の絶対位置(特に経度)が変化せず、すなわち衛星送信端末110がGPS信号を受信してから東西方向に移動していなければ、RTC部152が示す地方時と実際の地方時は一致する。しかし、衛星送信端末110が、東西方向に移動すると実際の地方時が変化する。例えば、緯度が60度の位置で、衛星送信端末110が東西方向に時速50kmで移動した場合の時間あたりの経度変化を時間換算すると、50(km)/[40000(km)/24(時間)/{1/sin(90−60)}]×60(分)=3.6(分)である。したがって、この場合、衛星送信端末110が任意の経度の位置で地方時を導出し、1時間後に東西方向に50km離隔した経度の位置でGPS信号から地方時を取得すると、RTC部152が示す地方時とGPS信号から取得した実際の地方時とが4分程度の誤差を有することとなる。このような誤差が累積してしまうのを回避するために、定期的にRTC部152の校正をする。後述する電源供給部160による送信部154への電源供給を行う時間は6時間以上といった長い時間なので、このような4分程度の誤差であれば本実施形態の通信動作に影響を及ぼすことはない。   More specifically, if the absolute position (especially longitude) of the satellite transmission terminal 110 on the earth does not change, that is, if the satellite transmission terminal 110 has not moved in the east-west direction after receiving the GPS signal, the RTC unit 152 The local time indicated by is the same as the actual local time. However, when the satellite transmission terminal 110 moves in the east-west direction, the actual local time changes. For example, when the longitude change per hour when the satellite transmission terminal 110 moves in the east-west direction at a speed of 50 km at a position where the latitude is 60 degrees is converted into time, 50 (km) / [40000 (km) / 24 (hours) / {1 / sin (90-60)}] × 60 (minutes) = 3.6 (minutes). Therefore, in this case, when the satellite transmission terminal 110 derives the local time at an arbitrary longitude position and acquires the local time from the GPS signal at a longitude position separated by 50 km in the east-west direction after 1 hour, the local time indicated by the RTC unit 152 The time and the actual local time acquired from the GPS signal will have an error of about 4 minutes. In order to avoid such errors from accumulating, the RTC unit 152 is periodically calibrated. Since the power supply unit 160 to be described later supplies power to the transmission unit 154 for a long time of 6 hours or more, such an error of about 4 minutes does not affect the communication operation of this embodiment. .

送信部154は、後述する電源供給部160から電源の供給を受けている間、SSO衛星104にデータ(衛星信号復号部162bから出力された位置情報や、自体を識別する識別子)を送信する。本実施形態において、送信部154は、所定時間間隔(例えば、1分ごと)で所定時間(例えば、1秒間)、すなわち間欠的にバースト送信を行う。   The transmission unit 154 transmits data (position information output from the satellite signal decoding unit 162b and an identifier for identifying itself) to the SSO satellite 104 while receiving power supply from the power supply unit 160 described later. In this embodiment, the transmission unit 154 performs burst transmission intermittently at a predetermined time interval (for example, every minute) for a predetermined time (for example, 1 second).

なお、海洋観測に利用するために、海洋観測用のブイに衛星送信端末110を装着する場合、衛星送信端末110は、気温、水温、気圧、波高等の測定値を取得し、送信部154は、位置情報と共に、または位置情報に代えて、測定値を示す情報をSSO衛星104に送信する。この場合、衛星送信端末110が、気温、水温、気圧、波高等の測定を行う測定センサを備えてもよいし、ブイが測定センサを備えてもよい。ブイが測定センサを備える場合、衛星送信端末110は、ブイの測定センサから測定値を取得する。   When the satellite transmission terminal 110 is attached to a buoy for ocean observation for use in ocean observation, the satellite transmission terminal 110 acquires measured values such as temperature, water temperature, atmospheric pressure, and wave height, and the transmission unit 154 The information indicating the measurement value is transmitted to the SSO satellite 104 together with the position information or instead of the position information. In this case, the satellite transmission terminal 110 may include a measurement sensor that measures the temperature, water temperature, atmospheric pressure, wave height, and the like, or the buoy may include a measurement sensor. When the buoy includes a measurement sensor, the satellite transmission terminal 110 acquires a measurement value from the buoy measurement sensor.

メモリ156は、ROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)、不揮発性RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、HDD等、データを記憶可能な不揮発性の記憶媒体で構成される。   The memory 156 includes a nonvolatile storage medium capable of storing data, such as a ROM (Read Only Memory), an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM), a nonvolatile RAM (Random Access Memory), a flash memory, and an HDD.

中央制御部158は、中央処理装置(CPU)や信号処理装置(DSP:Digital Signal Processor)、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含む半導体集積回路を用いることができ、中央制御部158は、衛星送信端末110全体を管理および制御する。   The central control unit 158 can use a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU), a signal processing unit (DSP: Digital Signal Processor), a ROM storing programs, a RAM as a work area, and the like. The control unit 158 manages and controls the entire satellite transmission terminal 110.

また、本実施形態において、中央制御部158は、ウインドウ幅算出部170、時刻導出部172としても機能する。   In the present embodiment, the central control unit 158 also functions as a window width calculation unit 170 and a time derivation unit 172.

ウインドウ幅算出部170は、衛星信号復号部162bが導出した緯度に基づいて衛星通過ウインドウ幅を算出する。ここで、衛星通過ウインドウ幅は、地球の自転に基づく制限によるSSO衛星104と通信できない期間を除いた期間である。以下に、ウインドウ幅算出部170が衛星通過ウインドウ幅を算出する具体的な算出方法について説明する。   The window width calculation unit 170 calculates the satellite passing window width based on the latitude derived by the satellite signal decoding unit 162b. Here, the satellite passing window width is a period excluding a period during which communication with the SSO satellite 104 is not possible due to restrictions based on the rotation of the earth. Hereinafter, a specific calculation method by which the window width calculation unit 170 calculates the satellite passing window width will be described.

図4は、衛星送信端末110のデータ(位置情報と識別子)の送信相手であるSSO衛星104の軌道を説明するための説明図である。特に図4(a)は、SSO衛星104の軌道面108aと、太陽120との関係を説明するための説明図であり、図4(b)は、地球に対するSSO衛星104の軌道108bを説明するための説明図である。   FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the orbit of the SSO satellite 104 that is the transmission partner of the data (position information and identifier) of the satellite transmission terminal 110. 4A is an explanatory diagram for explaining the relationship between the orbital plane 108a of the SSO satellite 104 and the sun 120, and FIG. 4B explains the orbit 108b of the SSO satellite 104 with respect to the earth. It is explanatory drawing for.

SSO衛星104は、太陽同期準回帰軌道(Sun-synchronous Sub-recurrent Orbit)を周回する。太陽同期準回帰軌道は、例えば、100分程度の周期で周回する極軌道の一種である。図4(a)に示すように、太陽同期準回帰軌道は、軌道が含まれる仮想的な平面である軌道面108aと、太陽120と地球122を結ぶ結線の為す角度Ωが年間を通じて略一定となる軌道である。   The SSO satellite 104 orbits a sun-synchronous sub-recurrent orbit. The sun-synchronous quasi-regressive orbit is a kind of polar orbit that goes around with a period of about 100 minutes, for example. As shown in FIG. 4 (a), the sun-synchronous quasi-regressive orbit has an orbital plane 108a, which is a virtual plane including the orbit, and an angle Ω formed by the connection between the sun 120 and the earth 122 is substantially constant throughout the year. Orbit.

したがって、図4(b)に示す、SSO衛星104と地球122の中心点Oとの結線Rが、赤道を北から南に通過した場合の通過した点の経度における地方時である降交点通過地方時は、地球122上のどの位置(経度)にいても同一の地方時となり、結線Rが赤道を南から北に通過した場合の通過した点の経度における地方時である昇交点通過地方時も、地球122上のどの位置(経度)にいても同一の地方時となる。降交点通過地方時と昇交点通過地方時とは、12時間の差がある。降交点通過地方時および昇交点通過地方時は、SSO衛星104ごとに予め定められている。   Therefore, as shown in FIG. 4 (b), the connecting point R where the connection R between the SSO satellite 104 and the center point O of the earth 122 is the local time at the longitude of the passing point when passing through the equator from north to south. The time is the same local time at any position (longitude) on the earth 122, and the ascending intersection passing local time, which is the local time at the longitude of the point where the connection R passes through the equator from south to north, is also the time. The same local time is used at any position (longitude) on the earth 122. There is a 12-hour difference between local time at the descending intersection and local time at the ascending intersection. The descending intersection passing local time and the ascending intersection passing local time are predetermined for each SSO satellite 104.

図5は、SSO衛星104が衛星送信端末110と通信できる相対的な位置関係を説明するための説明図である。SSO衛星104は、地球122上の所定の範囲(以下、衛星電波見通範囲と称する)内にある衛星送信端末110から送信されたデータのみを受信できる。換言すれば、衛星送信端末110は、衛星電波見通範囲内に位置する場合のみ、SSO衛星104と通信を行うことができる。   FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a relative positional relationship in which the SSO satellite 104 can communicate with the satellite transmission terminal 110. The SSO satellite 104 can receive only data transmitted from the satellite transmission terminal 110 within a predetermined range on the earth 122 (hereinafter referred to as a satellite radio wave forecast range). In other words, the satellite transmission terminal 110 can communicate with the SSO satellite 104 only when it is located within the satellite radio wave prospect range.

例えば、図5に示すように、SSO衛星104が赤道付近を図5の奥から手前に周回しているとし、地球122の自転に応じて、衛星送信端末110がT0からT4まで動くとする(衛星送信端末110は、地球122の自転に応じた移動以外はしないとする、すなわち、衛星送信端末110は地球122上から見て静止しているとする)。つまり、T0、T1、T2、T3、T4はそれぞれ、衛星送信端末110の各位置での地方時を示す。   For example, as shown in FIG. 5, it is assumed that the SSO satellite 104 orbits the vicinity of the equator from the back to the front of FIG. 5, and the satellite transmission terminal 110 moves from T0 to T4 according to the rotation of the earth 122 ( It is assumed that the satellite transmission terminal 110 does not move except according to the rotation of the earth 122, that is, the satellite transmission terminal 110 is stationary when viewed from the earth 122). That is, T0, T1, T2, T3, and T4 indicate local times at each position of the satellite transmission terminal 110, respectively.

衛星送信端末110がSSO衛星104の衛星電波見通範囲164(図5中、ハッチングで示す)内のT1、T2、T3に位置するときには、衛星送信端末110が送信したデータをSSO衛星104は受信できるが、衛星電波見通範囲164外のT0、T4に位置するときには、衛星送信端末110が送信したデータをSSO衛星104は受信できない。すなわち、衛星送信端末110が送信したデータは、降交点通過地方時または昇交点通過地方時の前後数時間の時間帯にのみ、SSO衛星104に受信され得る。   When the satellite transmission terminal 110 is located at T1, T2, T3 within the satellite radio wave prospect range 164 (indicated by hatching in FIG. 5) of the SSO satellite 104, the SSO satellite 104 receives the data transmitted by the satellite transmission terminal 110. However, the SSO satellite 104 cannot receive the data transmitted by the satellite transmission terminal 110 when located at T0, T4 outside the satellite radio wave prospect range 164. That is, the data transmitted by the satellite transmission terminal 110 can be received by the SSO satellite 104 only during a time period of several hours before and after the descending intersection passing local time or the rising intersection passing local time.

そこで、ウインドウ幅算出部170は、上述したSSO衛星104と衛星送信端末110との相対的な位置関係を利用して、地球122の自転に基づく制限によるSSO衛星104と通信できない期間を除いた期間である衛星通過ウインドウ幅を導出する。   Therefore, the window width calculation unit 170 uses the relative positional relationship between the SSO satellite 104 and the satellite transmission terminal 110 described above, and excludes a period during which communication with the SSO satellite 104 due to restrictions based on rotation of the earth 122 is not possible. The satellite passing window width is derived.

図6は、衛星通過ウインドウ幅を説明するための説明図である。図6中、衛星送信端末110の位置から1のSSO衛星104を電波見通し可能な(SSO衛星104と通信ができる)タイミングを黒で塗りつぶした棒線で、衛星通過ウインドウ幅をハッチングで塗りつぶした四角で示す。   FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the satellite passing window width. In FIG. 6, the timing at which one SSO satellite 104 can be seen from the position of the satellite transmitting terminal 110 (can communicate with the SSO satellite 104) is a black line with a black line, and the satellite passing window width is hatched with a square. It shows with.

上述したように、衛星通過ウインドウ幅は、SSO衛星104と確実に通信できない期間180(図6中、白抜きの四角で示す)を除いた期間である。ここで、SSO衛星104と確実に通信できない期間180は、地球の自転により、自体の位置がSSO衛星104の軌道と垂直方向に離れ、SSO衛星104が軌道上のいずれの位置にいたとしても電波見通しが不可能となる期間をいう。これに対し、衛星通過ウインドウ幅の間、衛星送信端末110は、SSO衛星104の軌道上の位置によってはSSO衛星104と通信できるので、その間は、SSO衛星104と通信できる可能性があるということになる。   As described above, the satellite passing window width is a period excluding the period 180 (indicated by a white square in FIG. 6) during which communication with the SSO satellite 104 cannot be performed reliably. Here, during the period 180 during which communication with the SSO satellite 104 cannot be performed reliably, the position of the earth is separated in the direction perpendicular to the orbit of the SSO satellite 104 due to the rotation of the earth. This is the period during which the outlook is impossible. On the other hand, during the satellite passing window width, the satellite transmission terminal 110 can communicate with the SSO satellite 104 depending on the position of the SSO satellite 104 in the orbit. become.

図7および図8は、衛星送信端末110がSSO衛星104を電波見通し可能な範囲を説明するための説明図である。図7に示すように、SSO衛星104は、高度(海水面からの高さ)hの軌道108bを周回しているとし、地球122上の任意の位置F2から仰角θ(度)で電波見通し可能な、F2の真上を高度hで通過するSSO衛星104の軌道108b上の位置をS1、S3とし、位置S1と地球の中心点Oを結ぶ結線と地表面との交点(フットポイント)をF1、位置S3と中心点Oを結ぶ結線と地表面の交点をF3とする。また、位置F1、中心点O、位置F2の為す角αとすると、位置F2から高度hの高さにあるSSO衛星104が仰角θ以上で電波見通し可能な地表面上の範囲(以下、単に装置電波見通範囲と称する)は、中心点Oと位置F2との結線を回転軸とし、角αで中心点Oと位置F1との結線を回転させた場合の地表面上の円T1(図8参照)で表すことができる。なお、位置F1、F3は、円T1の円周と位置F2を通過する経線との交点となる。   7 and 8 are explanatory diagrams for explaining a range in which the satellite transmission terminal 110 can see the SSO satellite 104 in the radio wave. As shown in FIG. 7, it is assumed that the SSO satellite 104 is orbiting at an altitude (height from sea level) h orbit 108b, and radio waves can be observed from an arbitrary position F2 on the earth 122 at an elevation angle θ (degrees). The positions on the orbit 108b of the SSO satellite 104 that passes right above F2 at an altitude h are S1 and S3, and the intersection (foot point) between the line connecting the position S1 and the center point O of the earth and the ground surface is F1. F3 is the intersection of the connection line connecting the position S3 and the center point O and the ground surface. Also, assuming that the angle α between the position F1, the center point O, and the position F2 is the range on the ground surface where the SSO satellite 104 at an altitude h from the position F2 can see the radio wave at an elevation angle θ or more (hereinafter simply referred to as the device). The radio wave prediction range) is a circle T1 on the ground surface when the connection between the center point O and the position F2 is a rotation axis and the connection between the center point O and the position F1 is rotated at an angle α (FIG. 8). Reference). Note that the positions F1 and F3 are intersections between the circumference of the circle T1 and the meridian passing through the position F2.

地球は、球形状であるため、装置電波見通範囲が等しいと、装置電波見通範囲の境界に位置する経線同士の幅は、低緯度よりも高緯度の方が広くなる。図8を用いて具体的に説明する。図8において、円T1の円周上の経線をLT1W、LT1Eで示し、円T1よりも高緯度の円T2の円周上の経線をLT2W、LT2Eで示す。そうすると、図8に示すように、装置電波見通範囲に入る経線の幅は、円T1よりも高緯度にある円T2の方が広い。   Since the earth has a spherical shape, if the device radio wave prospect range is equal, the width of meridians located at the boundary of the device radio wave forecast range becomes wider at high latitude than at low latitude. This will be specifically described with reference to FIG. In FIG. 8, the meridians on the circumference of the circle T1 are indicated by LT1W and LT1E, and the meridians on the circumference of the circle T2 having a higher latitude than the circle T1 are indicated by LT2W and LT2E. Then, as shown in FIG. 8, the width of the meridian entering the device radio wave prospect range is wider in the circle T2 at a higher latitude than the circle T1.

また、経度は地方時に対応するものであり、地球は24時間で1回自転するため、経度が15度異なると、地方時に換算して1時間異なることとなる。   In addition, the longitude corresponds to the local time, and the earth rotates once in 24 hours. Therefore, if the longitude is different by 15 degrees, it is different for one hour in terms of the local time.

衛星通過ウインドウ幅は、このようにして求められた装置電波見通範囲の境界の経度差から以下の式(3)で導出することができる。ここでは、例として、装置電波見通範囲を円T1とした場合を挙げる。ここでも、経度が東経の場合を例に挙げて説明する。
衛星通過ウインドウ幅=経度差/15
=(LT1E−LT1W) …式(3)
The satellite passing window width can be derived from the longitude difference of the boundary of the device radio wave forecast range obtained in this way by the following formula (3). Here, as an example, a case where the device radio wave prospect range is a circle T1 is given. Here, the case where the longitude is east longitude will be described as an example.
Satellite passing window width = Longitude difference / 15
= (LT1E-LT1W) ... Formula (3)

すなわち、衛星通過ウインドウ幅は、円T1の円周と接する2つの経線LT1Eと経線LT1Wとの幅である。したがって、ウインドウ幅算出部170は、経線LT1Eと経線LT1Wを求めれば、衛星通過ウインドウ幅を算出することができる。なお、経度が西経である場合、衛星通過ウインドウ幅=(LT1W−LT1E)となる。   That is, the satellite passing window width is the width of two meridian LT1E and meridian LT1W in contact with the circumference of the circle T1. Therefore, the window width calculation unit 170 can calculate the satellite passing window width by obtaining the meridian LT1E and the meridian LT1W. When the longitude is west longitude, the satellite passing window width = (LT1W−LT1E).

図9は、経線LT1Eと経線LT1Wとの算出方法を説明するための説明図である。図9において、角Aは、経線LT1Eと経線LT1Wとが為す角を2等分する角であるとすると、角Aは以下の式(4)から(8)を用いて算出することができる。ここでLatは、衛星送信端末110がある位置F2の緯度を示し、αは、図7の角αを示す。また、位置F1、中心点O、円T1と経線LT1Wの交点Qが為す角をx、北極点P、中心点O、位置F1が為す角をy、北極点P、中心点O、交点Qが為す角をzで示す。
sin(A)=sin(x)/sin(y) …式(4)
sin(y)=sin(90−Lat) …式(5)
sin(x)=sin(α) …式(6)
sin(A)=sin(α)/sin(90−Lat) …式(7)
A=arcsin{sin(α)/sin(90−Lat)} …式(8)
次に、ウインドウ幅算出部170は、以下の式(9)から(14)を用いて、図7に示すαを算出する。ここで、位置F2と位置S1との結線をa、位置S2と中心点Oとの結線をb、位置S1と中心点Oとの結線をc、地球の半径をrとすると、余弦定理から、
c/sin(γ)=b/sin(β)=a/sin(α) …式(9)
である。ここで、c=r+h、γ=θ+90、b=rであるため、これらを式(9)に代入すると、
(r+h)/sin(θ+90)=r/sin(β) …式(10)
(r+h)×sin(β)=r×sin(θ+90) …式(11)
sin(β)={r/(r+h)}×sin(θ+90) …式(12)
β=arcsin[{r/(r+h)}×sin(θ+90)] …式(13)
となる。ここで、α=180−γ−βであるため、
α=180−90−θ−arcsin[{r/(r+h)}×sin(θ+90)]
=90−θ−arcsin[{r/(r+h)}×sin(θ+90)]…式(14)
となる。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a method of calculating the meridian LT1E and the meridian LT1W. In FIG. 9, if the angle A is an angle that bisects the angle formed by the meridian LT1E and the meridian LT1W, the angle A can be calculated using the following equations (4) to (8). Here, Lat indicates the latitude of the position F2 where the satellite transmission terminal 110 is located, and α indicates the angle α in FIG. The angle formed by the intersection point Q of the position F1, the center point O, the circle T1 and the meridian LT1W is x, the north pole P, the center point O, the angle formed by the position F1 is y, the north pole point P, the center point O, and the intersection point Q are The resulting angle is indicated by z.
sin (A) = sin (x) / sin (y) (4)
sin (y) = sin (90−Lat) (5)
sin (x) = sin (α) (6)
sin (A) = sin (α) / sin (90−Lat) (7)
A = arcsin {sin (α) / sin (90−Lat)} (8)
Next, the window width calculation unit 170 calculates α shown in FIG. 7 using the following equations (9) to (14). Here, when the connection between the position F2 and the position S1 is a, the connection between the position S2 and the center point O is b, the connection between the position S1 and the center point O is c, and the radius of the earth is r, from the cosine theorem,
c / sin (γ) = b / sin (β) = a / sin (α) (9)
It is. Here, since c = r + h, γ = θ + 90, and b = r, when these are substituted into the equation (9),
(R + h) / sin (θ + 90) = r / sin (β) (10)
(R + h) × sin (β) = r × sin (θ + 90) (11)
sin (β) = {r / (r + h)} × sin (θ + 90) (12)
β = arcsin [{r / (r + h)} × sin (θ + 90)] (13)
It becomes. Here, since α = 180−γ−β,
α = 180−90−θ−arcsin [{r / (r + h)} × sin (θ + 90)]
= 90−θ−arcsin [{r / (r + h)} × sin (θ + 90)] (14)
It becomes.

ここで、ウインドウ幅算出部170は、式(14)に、地球の半径rを6371km、SSO衛星104の高度hを850km、仰角θを6°を代入して、角αを算出し、算出した角αと、衛星送信端末110がある位置F2の緯度Latを式(8)に代入して角Aを算出し、角Aを2倍して、式(3)に代入し、衛星通過ウインドウ幅を算出する。   Here, the window width calculation unit 170 calculates and calculates the angle α by substituting the radius r of the earth 6371 km, the altitude h of the SSO satellite 104 850 km, and the elevation angle θ 6 ° into the equation (14). The angle α and the latitude Lat at the position F2 where the satellite transmission terminal 110 is located are substituted into the equation (8) to calculate the angle A, the angle A is doubled and substituted into the equation (3), and the satellite passing window width is calculated. Is calculated.

こうしてウインドウ幅算出部170は、衛星信号復号部162bが、緯度を取得すると、衛星送信端末110の現在の緯度に基づいて衛星通過ウインドウ幅を算出する。そしてウインドウ幅算出部170は、算出した衛星通過ウインドウ幅を時刻導出部172に出力する。   Thus, when the satellite signal decoding unit 162b acquires the latitude, the window width calculation unit 170 calculates the satellite passing window width based on the current latitude of the satellite transmission terminal 110. Then, the window width calculation unit 170 outputs the calculated satellite passage window width to the time deriving unit 172.

時刻導出部172は、降交点通過地方時または昇交点通過地方時と、ウインドウ幅算出部170が算出した衛星通過ウインドウ幅とに基づいて、送信部154がSSO衛星104へデータの送信を開始する時刻である開始時刻と、送信部154がSSO衛星104へデータの送信を終了する時刻である終了時刻とを導出する。   The time deriving unit 172 starts transmission of data to the SSO satellite 104 based on the descending intersection passing local time or the rising intersection passing local time and the satellite passing window width calculated by the window width calculating unit 170. The start time that is the time and the end time that is the time when the transmission unit 154 ends the transmission of data to the SSO satellite 104 are derived.

具体的に、時刻導出部172は、降交点通過地方時または昇交点通過地方時を中心とし、衛星通過ウインドウ幅の半分の時間前の時刻を開始時刻とし、衛星通過ウインドウ幅の半分の時間経過後の時刻を終了時刻として導出する。例えば、降交点通過地方時が10:30であり、衛星通過ウインドウ幅が3時間である場合、時刻導出部172は、開始時刻を9:00、終了時刻を12:00と導出する。   Specifically, the time deriving unit 172 is centered on the descending intersection passing local time or the rising intersection passing local time, and the time before half the satellite passing window width is set as the start time, and the half of the satellite passing window width has elapsed. The later time is derived as the end time. For example, when the descending intersection passing local time is 10:30 and the satellite passing window width is 3 hours, the time deriving unit 172 derives the start time as 9:00 and the end time as 12:00.

上述したように、太陽同期回帰軌道を周回するSSO衛星104は、降交点通過地方時および昇交点通過地方時が、SSO衛星104ごとに予め定まっている。時刻導出部172は、予め定まっている降交点通過地方時と昇交点通過地方時と、ウインドウ幅算出部170が算出した衛星通過ウインドウ幅とで、地球の自転に基づく制限によりSSO衛星104と衛星送信端末110が通信できない時間を除いた時間、すなわち衛星送信端末110からSSO衛星104を電波見通し可能な開始時刻と終了時刻を導出することができる。したがって、この開始時刻から終了時刻までは、SSO衛星104へデータの送信ができる可能性がある時間である。   As described above, in the SSO satellite 104 that orbits the solar synchronous return orbit, the descending intersection passing local time and the ascending intersection passing local time are predetermined for each SSO satellite 104. The time deriving unit 172 determines the SSO satellite 104 and the satellite according to restrictions based on the rotation of the earth based on the predetermined time at the descending intersection passing local time and the rising intersection passing local time and the satellite passing window width calculated by the window width calculating unit 170. The time excluding the time when the transmission terminal 110 cannot communicate, that is, the start time and the end time when the SSO satellite 104 can be seen from the satellite transmission terminal 110 can be derived. Therefore, the time from the start time to the end time is a time during which data can be transmitted to the SSO satellite 104.

電源供給部160は、RTC部152が示す地方時が、時刻導出部172が導出した開始時刻から終了時刻までに含まれている間、送信部154への電源の供給を行う。すなわち、送信部154は、衛星送信端末110の現在位置の地方時(RTC部152が示す地方時)が、時刻導出部172が導出した開始時刻から終了時刻までに含まれている間のみSSO衛星104にデータを送信することとなる。   The power supply unit 160 supplies power to the transmission unit 154 while the local time indicated by the RTC unit 152 is included from the start time to the end time derived by the time deriving unit 172. That is, the transmission unit 154 includes the SSO satellite only while the local time of the current position of the satellite transmission terminal 110 (local time indicated by the RTC unit 152) is included from the start time to the end time derived by the time deriving unit 172. Data is transmitted to 104.

電源供給部160は、衛星送信端末110の現在位置の地方時が、時刻導出部172が導出した開始時刻から終了時刻までに含まれている間のみ、送信部154への電源の供給を行う。したがって、送信部154は、降交点通過地方時または昇交点通過地方時を中心とした、衛星通過ウインドウ幅のみSSO衛星104にデータを送信する。   The power supply unit 160 supplies power to the transmission unit 154 only while the local time at the current position of the satellite transmission terminal 110 is included from the start time to the end time derived by the time deriving unit 172. Therefore, the transmission unit 154 transmits data to the SSO satellite 104 only for the satellite passing window width centered around the descending intersection passing local time or the ascending intersection passing local time.

つまり、電源供給部160は、開始時刻から終了時刻まで以外の時間、すなわち、地球の自転による制限の関係で、データを送信してもSSO衛星104が受信することができない時間、送信部154への電源の供給をOFFにすることで無駄な電力消費を削減することができる。   That is, the power supply unit 160 sends the data to the transmission unit 154 at a time other than the start time to the end time, that is, the time when the SSO satellite 104 cannot receive data even if data is transmitted due to the limitation due to the rotation of the earth. By turning off the power supply, wasteful power consumption can be reduced.

以上、説明したように、衛星送信端末110は、従来の受信装置を備えた衛星送信端末(以下、単に、受信機能付き端末と称する)および従来の24時間連続して送信し続ける衛星送信端末(以下、単に、連続送信端末と称する)と比較して、消費電力を大幅に削減することができる。例えば、受信機能付き端末は受信装置が消費する電力が大きいため、受信機能付き端末と比較して、衛星送信端末110は、消費電力を大幅に削減することができる。   As described above, the satellite transmission terminal 110 includes a satellite transmission terminal (hereinafter simply referred to as a terminal having a reception function) provided with a conventional reception device and a conventional satellite transmission terminal (hereinafter simply referred to as a terminal having a reception function) ( Hereinafter, the power consumption can be greatly reduced as compared with a continuous transmission terminal. For example, since a terminal with a reception function consumes a large amount of power, the satellite transmission terminal 110 can significantly reduce power consumption compared with a terminal with a reception function.

例えば、受信装置が消費する電力が0.8W/hであり、送信部が消費する電力が0.08W/hであるとする。この場合、受信機能付き端末は、SSO衛星104と通信を行う時間(例えば15分×6回)、受信装置および送信部に電源を供給するので、消費電力の総計は、{(0.8W/h×15分)+(0.08W/h×15分)}×6回=1.32Wとなる。一方、衛星送信端末110は、衛星通過ウインドウ幅(3時間×2回)の間のみ、送信部154に電力を供給しているため、消費電力の総計は、0.08W/h×6時間=0.48Wとなり、受信機能付き端末と比較して消費電力を約1/3に削減することができる。また、連続送信端末は24時間連続して送信部に電源を供給しているのに対し、衛星送信端末110は、衛星通過ウインドウ幅分のみ送信部154に電源を供給しているので、例えば、衛星通過ウインドウ幅が3時間である場合(降交点通過地方時を中心とする場合と昇交点通過地方時を中心とする場合とで合計6時間)、連続送信端末と比較して、約1/4に消費電力を削減することができる。   For example, it is assumed that the power consumed by the receiving device is 0.8 W / h and the power consumed by the transmission unit is 0.08 W / h. In this case, since the terminal with the reception function supplies power to the reception device and the transmission unit during the time of communication with the SSO satellite 104 (for example, 15 minutes × 6 times), the total power consumption is {(0.8 W / h × 15 minutes) + (0.08 W / h × 15 minutes)} × 6 times = 1.32 W On the other hand, since the satellite transmission terminal 110 supplies power to the transmission unit 154 only during the satellite passing window width (3 hours × 2 times), the total power consumption is 0.08 W / h × 6 hours = The power consumption is 0.48 W, and the power consumption can be reduced to about 1/3 compared to a terminal with a reception function. Further, while the continuous transmission terminal supplies power to the transmission unit for 24 hours continuously, the satellite transmission terminal 110 supplies power to the transmission unit 154 only for the satellite passing window width. When the satellite passing window width is 3 hours (6 hours in total when the local time passing through the descending intersection and the local time passing through the ascending intersection is the center), it is approximately 1 / compared to the continuous transmission terminal. 4. Power consumption can be reduced.

また、装置自体の体積(大きさ)に関して、衛星送信端末110は、連続送信端末とは同等であるが、受信機能付き端末と比較して極めて小さく形成することができる。   In addition, regarding the volume (size) of the device itself, the satellite transmission terminal 110 is equivalent to the continuous transmission terminal, but can be formed extremely small as compared with a terminal with a reception function.

さらに、装置の信頼性に関して、受信機能付き端末は、受信装置の不具合等でSSO衛星104の軌道の計算に誤差が生じ、通信可能時間と送信時間が仮に10分ずれた場合、データを送信する時間が極端に短くなってしまい正常な通信が実行されないおそれもあるが、衛星送信端末110は、送信時間が10分ずれたとしても、それ以外の衛星通過ウインドウ幅内で十分通信が実行され、SSO衛星104にデータを確実に送信することができる。したがって、衛星送信端末110は、信頼性に関し、連続送信端末とは同等であるが、受信機能付き端末より高い。   Further, regarding the reliability of the device, the terminal with the receiving function transmits data when an error occurs in the calculation of the orbit of the SSO satellite 104 due to a malfunction of the receiving device, and the communication possible time and the transmission time are temporarily shifted by 10 minutes. Although the time may become extremely short and normal communication may not be executed, even if the transmission time is shifted by 10 minutes, the satellite transmission terminal 110 performs communication sufficiently within the other satellite passing window width, Data can be reliably transmitted to the SSO satellite 104. Therefore, the satellite transmission terminal 110 is equivalent to the continuous transmission terminal in terms of reliability, but is higher than the terminal with a reception function.

また、ここでは、ウインドウ幅算出部170が衛星通過ウインドウ幅を算出する構成について説明したが、衛星送信端末110のメモリ156に、緯度と衛星通過ウインドウ幅とが関連付けられたウインドウ幅テーブルを予め保持させておき、ウインドウ幅算出部170は、ウインドウ幅テーブルを参照して、衛星信号復号部162bが導出した緯度から衛星通過ウインドウ幅を算出するとしてもよい。   In addition, here, the configuration in which the window width calculation unit 170 calculates the satellite passage window width has been described, but a window width table in which the latitude and the satellite passage window width are associated is stored in the memory 156 of the satellite transmission terminal 110 in advance. The window width calculation unit 170 may calculate the satellite passing window width from the latitude derived by the satellite signal decoding unit 162b with reference to the window width table.

図10は、ウインドウ幅テーブル190を説明するための説明図であり、特に図10(a)は、緯度と、実際に算出した衛星通過ウインドウ幅との関係を説明する説明図であり、図10(b)は、ウインドウ幅テーブル190を示す図であり、図10(c)は、ウインドウ幅テーブル190と算出した衛星通過ウインドウ幅との対応関係を説明するための説明図である。   FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the window width table 190. In particular, FIG. 10 (a) is an explanatory diagram for explaining the relationship between the latitude and the actually calculated satellite passing window width. FIG. 10B is a diagram showing the window width table 190, and FIG. 10C is an explanatory diagram for explaining the correspondence between the window width table 190 and the calculated satellite passage window width.

図10(a)に示すように、衛星通過ウインドウ幅は、緯度が高くなるに従って、長くなることが分かる。そして、緯度が90−α(αは、図7における装置見通範囲を示す角αの数値部分)以上になると、装置電波見通範囲内に極点(北極点、南極点)が入るため、衛星通過ウインドウ幅は24時間となる。   As shown in FIG. 10A, it can be seen that the satellite passing window width becomes longer as the latitude becomes higher. When the latitude is 90-α (α is the numerical value portion of the angle α indicating the device prospect range in FIG. 7) or more, a pole point (north pole or south pole) enters the device radio wave forecast range. The passing window width is 24 hours.

そして図10(b)に示すように、ウインドウ幅テーブル190では、各緯度に対応して、算出された衛星通過ウインドウ幅が一意に決定されるように、緯度と衛星通過ウインドウ幅とが関連付けられている。例えば、図10(b)に示すように、ウインドウ幅テーブル190は、緯度が0度以上15未満である場合、衛星通過ウインドウ幅は3時間、15度以上30度未満である場合3.5時間、30度以上40度未満である場合4時間、40度以上45度未満である場合4.5時間、45度以上50度未満である場合5時間、50度以上55度未満である場合5.5時間、55度以上60度未満である場合7時間、60度以上である場合24時間というように、緯度と衛星通過ウインドウ幅を関連付けている。このような図10(b)に示したウインドウ幅テーブル190は、図10(a)に示した、緯度と、算出した衛星通過ウインドウ幅との関係を用いて、段階的にテーブル化したものである。   Then, as shown in FIG. 10B, in the window width table 190, the latitude and the satellite passing window width are associated with each other so that the calculated satellite passing window width is uniquely determined corresponding to each latitude. ing. For example, as shown in FIG. 10B, the window width table 190 indicates that the satellite passing window width is 3 hours when the latitude is 0 degree or more and less than 15, and 3.5 hours when the latitude is 15 degrees or more and less than 30 degrees. 4. 30 hours or more and less than 40 degrees, 4 hours, 40 degrees or more and less than 45 degrees, 4.5 hours, 45 degrees or more and less than 50 degrees, 5 hours, 50 degrees or more and less than 55 degrees. The latitude and the satellite passage window width are associated with each other, such as 5 hours, 7 hours when 55 degrees or more and less than 60 degrees, and 24 hours when 60 degrees or more. The window width table 190 shown in FIG. 10B is a table formed step by step using the relationship between the latitude and the calculated satellite passing window width shown in FIG. is there.

衛星送信端末110は、データを送信するSSO衛星104が複数ある場合であっても、それらが周回する軌道の地表面からの高さhが等しい場合には、1のウインドウ幅テーブル190をメモリ156に保持させておけば足りるが、SSO衛星104ごとに周回する軌道の地表面からの高さhが異なる場合、SSO衛星104の数だけウインドウ幅テーブル190をメモリ156に保持させておく。   Even if there are a plurality of SSO satellites 104 that transmit data, the satellite transmission terminal 110 stores one window width table 190 in the memory 156 if the heights h of the orbits around them are equal from the ground surface. However, if the height h from the ground surface of the orbit that circulates for each SSO satellite 104 is different, the window width table 190 is held in the memory 156 by the number of the SSO satellites 104.

衛星送信端末110のメモリ156がウインドウ幅テーブル190を予め保持する場合、衛星信号復号部162bが、緯度を取得すると、ウインドウ幅算出部170は、メモリ156に保持されたウインドウ幅テーブル190を参照し、衛星送信端末110の現在の緯度に基づいて衛星通過ウインドウ幅を算出する。そしてウインドウ幅算出部170は、算出した衛星通過ウインドウ幅を時刻導出部172に出力する。   When the memory 156 of the satellite transmission terminal 110 holds the window width table 190 in advance, when the satellite signal decoding unit 162b acquires the latitude, the window width calculation unit 170 refers to the window width table 190 held in the memory 156. The satellite passage window width is calculated based on the current latitude of the satellite transmission terminal 110. Then, the window width calculation unit 170 outputs the calculated satellite passage window width to the time deriving unit 172.

このように、衛星送信端末110のメモリ156が予めウインドウ幅テーブル190を保持しておく構成により、衛星送信端末110は、緯度と衛星通過ウインドウ幅とを関連付けたウインドウ幅テーブル190を参照するだけといった簡単な処理で、SSO衛星104との送信時間を導出するため、処理負荷を低減させることができ、信頼性を向上させることが可能となる。   As described above, the memory 156 of the satellite transmission terminal 110 holds the window width table 190 in advance, so that the satellite transmission terminal 110 only refers to the window width table 190 that associates the latitude and the satellite passing window width. Since the transmission time with the SSO satellite 104 is derived by simple processing, the processing load can be reduced and the reliability can be improved.

以上説明したように、本実施形態にかかる衛星送信端末110は、連続送信端末と同等の体積で、連続送信端末や受信機能付き端末よりも大幅に消費電力を削減することができ、アニマルトラッキングや海洋観測等の電池を電源とするため電力供給に制限のある用途にも好適に利用することが可能となる。   As described above, the satellite transmission terminal 110 according to the present embodiment has a volume equivalent to that of a continuous transmission terminal and can significantly reduce power consumption compared to a continuous transmission terminal or a terminal with a reception function. Since a battery for ocean observation or the like is used as a power source, it can be suitably used for applications where power supply is limited.

(衛星送信方法)
また、上述した衛星送信端末110を用いた衛星送信方法も提供される。図11は、衛星送信方法の具体的な処理を説明するためのフローチャートである。
(Satellite transmission method)
A satellite transmission method using the above-described satellite transmission terminal 110 is also provided. FIG. 11 is a flowchart for explaining specific processing of the satellite transmission method.

図11に示すように、中央制御部158は、RTC部152を参照して前回GPS信号(衛星信号)を受信したときから所定時間(例えば、1時間)が経過したか否かを判定し(S200)、所定時間が経過していれば(S200におけるYES)、その旨を衛星信号受信部162aに出力する。そして、衛星信号受信部162aはGPS信号を受信し(S202)、衛星信号復号部162bは、受信ステップS202で受信したGPS信号を復号して、緯度、経度、世界協定時を取得する(S204)。そして衛星信号復号部162bは、取得した経度と世界協定時から、衛星送信端末110が現在位置する地点(衛星信号受信部162aがGPS信号を受信した地点)の地方時を導出し(S206)、中央制御部158は、この地方時でRTC部152を校正する(S208)。   As shown in FIG. 11, the central control unit 158 refers to the RTC unit 152 to determine whether or not a predetermined time (for example, one hour) has elapsed since the last time the GPS signal (satellite signal) was received ( If a predetermined time has elapsed (S200), YES is output to satellite signal receiving section 162a. Then, the satellite signal receiving unit 162a receives the GPS signal (S202), and the satellite signal decoding unit 162b decodes the GPS signal received in the receiving step S202, and acquires the latitude, longitude, and world coordinated time (S204). . Then, the satellite signal decoding unit 162b derives the local time of the point where the satellite transmission terminal 110 is currently located (the point where the satellite signal receiving unit 162a received the GPS signal) from the acquired longitude and the world agreement time (S206), The central control unit 158 calibrates the RTC unit 152 in this local time (S208).

続いて、電源供給部160は、RTC部152から現在の地方時を取得し(S210)、ウインドウ幅算出部170は、現在位置取得ステップS204で取得した緯度から衛星通過ウインドウ幅を算出する(S212)。時刻導出部172は、降交点通過地方時または昇交点通過地方時を中心とし、衛星通過ウインドウ幅の半分の時間経過前の時刻を開始時刻とし、衛星通過ウインドウ幅の半分の時間経過後の時刻を終了時刻として導出する(S214)。   Subsequently, the power supply unit 160 acquires the current local time from the RTC unit 152 (S210), and the window width calculation unit 170 calculates the satellite passing window width from the latitude acquired in the current position acquisition step S204 (S212). ). The time deriving unit 172 centers on the descending intersection passing local time or the ascending intersection passing local time, and uses the time before half the satellite passage window width as the start time, and the time after half the satellite passage window width has elapsed. Is derived as the end time (S214).

次に、電源供給部160は、地方時取得ステップS210で取得した地方時が、開始終了時刻導出ステップS214で導出した開始時刻から終了時刻までの間に含まれるか否かを判定する(S216)。地方時が開始時刻から終了時刻までの間に含まれる場合(S216におけるYES)、電源供給部160は、現在、送信部154に電源を供給しているか否かを判定し(S218)、電源を供給していなければ(S218におけるNO)、送信部154への電源の供給を開始する(S220)。   Next, the power supply unit 160 determines whether or not the local time acquired in the local time acquisition step S210 is included between the start time and the end time calculated in the start / end time derivation step S214 (S216). . When the local time is included between the start time and the end time (YES in S216), the power supply unit 160 determines whether or not power is currently being supplied to the transmission unit 154 (S218), and the power is turned on. If not supplied (NO in S218), supply of power to the transmission unit 154 is started (S220).

電源供給ステップS220で電源を供給された送信部154は、現在位置取得ステップS204で取得した現在位置(緯度、経度)を示す位置情報や識別子等を含むデータを所定時間間隔でバースト送信する(S222)。なお、送信部154は、所定時間間隔(例えば、1分ごと)で間欠的にデータをバースト送信しているが、ここでは説明の便宜上省略する。   The transmission unit 154 supplied with power in the power supply step S220 burst-transmits data including position information, an identifier, and the like indicating the current position (latitude and longitude) acquired in the current position acquisition step S204 at predetermined time intervals (S222). ). Note that the transmission unit 154 intermittently transmits data in bursts at predetermined time intervals (for example, every minute), but is omitted here for convenience of explanation.

一方、地方時判定ステップS216において、地方時が開始時刻から終了時刻までの間に含まれないと判定された場合(S216におけるNO)、電源供給部160は、現在、送信部154に電源を供給しているか否かを判定し(S224)、電源を供給していれば(S224におけるYES)、送信部154への電源の供給を停止する(S226)。   On the other hand, in the local time determination step S216, when it is determined that the local time is not included between the start time and the end time (NO in S216), the power supply unit 160 currently supplies power to the transmission unit 154. If the power is supplied (YES in S224), the supply of power to the transmission unit 154 is stopped (S226).

以上説明したように、本実施形態にかかる衛星送信端末110を用いた衛星送信方法においても、アニマルトラッキングや海洋観測等に利用するため、SSO衛星104との通信時間を確保しつつ、小型軽量化および低消費電力化を図ることが可能となる。   As described above, in the satellite transmission method using the satellite transmission terminal 110 according to the present embodiment, it is used for animal tracking, ocean observation, and the like, so that the communication time with the SSO satellite 104 is ensured and the size and weight are reduced. In addition, low power consumption can be achieved.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

例えば、上述した実施形態では、ウインドウ幅算出部170は、緯度に応じて衛星通過ウインドウ幅が異なるウインドウ幅テーブルを参照する構成について説明したが、どの緯度であっても衛星通過ウインドウ幅を固定値(例えば3時間)としてもよい。上述したように、緯度が高くなるほど、衛星通過ウインドウ幅は長くなる(緯度0度では、3.02時間であるが、緯度60度では、6.72時間)。例えばSSO衛星104の周期が100分である場合、衛星通過ウインドウ幅を3時間に固定したとしても、高緯度の位置で、衛星通過ウインドウ幅内に1〜2回、衛星送信端末110はSSO衛星104と通信を行うことができる。   For example, in the above-described embodiment, the window width calculation unit 170 has been described with reference to the window width table in which the satellite passing window width differs depending on the latitude. However, the satellite passing window width is a fixed value at any latitude. (For example, 3 hours). As described above, the higher the latitude, the longer the satellite passing window width (3.02 hours at 0 degrees latitude but 6.72 hours at 60 degrees latitude). For example, when the cycle of the SSO satellite 104 is 100 minutes, even if the satellite passage window width is fixed to 3 hours, the satellite transmission terminal 110 is set to the SSO satellite 104 at a high latitude position once or twice within the satellite passage window width. Can communicate with.

したがって、衛星通過ウインドウ幅を固定値とすることで、衛星送信端末110の処理負荷を軽減できるだけでなく、送信部154が消費する電力のさらなる削減を実現することも可能となる。また、海洋観測用に固定的に設置されたブイに衛星送信端末110を装着する場合、緯度はほとんど変化しないため、衛星通過ウインドウ幅を固定値としてもよい。   Therefore, by setting the satellite passage window width to a fixed value, not only can the processing load of the satellite transmission terminal 110 be reduced, but also the power consumed by the transmission unit 154 can be further reduced. In addition, when the satellite transmission terminal 110 is attached to a buoy that is fixedly installed for ocean observation, since the latitude hardly changes, the satellite passing window width may be a fixed value.

また、上述した実施形態では、衛星送信端末110の送信相手として太陽同期準回帰軌道を周回するSSO衛星104を挙げたが、送信相手が太陽同期軌道を周回する衛星であっても、衛星送信端末110は、消費電力を削減しつつ、データを送信することが可能となる。   In the above-described embodiment, the SSO satellite 104 that orbits the sun-synchronous quasi-regression orbit is cited as the transmission partner of the satellite transmission terminal 110. 110 can transmit data while reducing power consumption.

なお、本明細書の衛星送信方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。   Note that each step of the satellite transmission method of the present specification does not necessarily have to be processed in time series in the order described in the flowchart, and may include parallel or subroutine processing.

本発明は、太陽同期準回帰軌道を周回する衛星にデータを送信する衛星送信端末およびこれを用いた衛星送信方法に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a satellite transmission terminal that transmits data to a satellite that orbits a solar synchronous quasi-return orbit and a satellite transmission method using the same.

104 …SSO衛星
110 …衛星送信端末
150 …航法衛星ユニット
152 …RTC部
154 …送信部
156 …メモリ
158 …中央制御部
160 …電源供給部
162a …衛星信号受信部
162b …衛星信号復号部
164 …衛星電波見通範囲
170 …ウインドウ幅算出部
172 …時刻導出部
190 …ウインドウ幅テーブル
104 ... SSO satellite 110 ... satellite transmission terminal 150 ... navigation satellite unit 152 ... RTC unit 154 ... transmission unit 156 ... memory 158 ... central control unit 160 ... power supply unit 162a ... satellite signal reception unit 162b ... satellite signal decoding unit 164 ... satellite Radio wave forecast range 170 ... window width calculation unit 172 ... time derivation unit 190 ... window width table

Claims (4)

航法衛星から送信される衛星信号を受信する衛星信号受信部と、
受信された前記衛星信号を復号して経度と緯度と地方時とを導出する衛星信号復号部と、
太陽同期準回帰軌道を周回するSSO衛星と地球の中心との結線が赤道を北から南に通過したときの通過した点の経度における地方時によって示される降交点通過地方時、または、前記SSO衛星と地球の中心との結線が赤道を南から北に通過したときの通過した点の経度における地方時によって示される昇交点通過地方時と、地球の自転に基づく制限により前記SSO衛星と通信できない期間を除いた期間である衛星通過ウインドウ幅とに基づいて、前記SSO衛星へのデータの送信を開始する時刻である開始時刻と、前記SSO衛星へのデータの送信を終了する時刻である終了時刻とを導出する時刻導出部と、
電源の供給を受けている間、前記SSO衛星にデータを送信する送信部と、
導出された前記地方時が、前記開始時刻から前記終了時刻までに含まれている間、前記送信部への電源の供給を行う電源供給部と
を備えることを特徴とする衛星送信端末。
A satellite signal receiver for receiving satellite signals transmitted from the navigation satellite;
A satellite signal decoding unit that decodes the received satellite signal to derive longitude, latitude, and local time;
The local time passing through the descending point indicated by the local time in the longitude of the point where the connection between the SSO satellite orbiting the sun-synchronous quasi-return orbit and the center of the earth passes through the equator from north to south, or the SSO satellite When the connection between the center of the earth and the center of the earth passes from the south to the north of the equator, the local time at the ascending point indicated by the local time at the longitude of the passing point, and the period during which communication with the SSO satellite is not possible due to restrictions based on the rotation of the earth On the basis of the satellite passing window width that is a period excluding the start time, a start time that is a time at which data transmission to the SSO satellite is started, and an end time that is a time at which data transmission to the SSO satellite is ended. A time deriving unit for deriving
A transmission unit for transmitting data to the SSO satellite while receiving power supply;
A satellite transmission terminal comprising: a power supply unit that supplies power to the transmission unit while the derived local time is included from the start time to the end time.
導出された前記緯度に基づいて前記衛星通過ウインドウ幅を算出するウインドウ幅算出部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の衛星送信端末。   The satellite transmission terminal according to claim 1, further comprising a window width calculation unit that calculates the satellite passage window width based on the derived latitude. 緯度と前記衛星通過ウインドウ幅とが関連付けられたウインドウ幅テーブルを予め保持するメモリをさらに備え、
前記ウインドウ幅算出部は、前記ウインドウ幅テーブルを参照して、前記導出された緯度から前記衛星通過ウインドウ幅を算出することを特徴とする請求項2に記載の衛星送信端末。
A memory for previously storing a window width table in which the latitude and the satellite passing window width are associated;
The satellite transmission terminal according to claim 2, wherein the window width calculation unit calculates the satellite passing window width from the derived latitude with reference to the window width table.
電源の供給を受けている間、太陽同期準回帰軌道を周回するSSO衛星にデータを送信する送信部を備える衛星送信端末を用いた衛星送信方法であって、
航法衛星から送信される衛星信号を受信し、
受信した前記衛星信号を復号して経度と緯度と地方時とを導出し、
前記SSO衛星と地球の中心との結線が赤道を北から南に通過したときの通過した点の経度における地方時によって示される降交点通過地方時、または、前記SSO衛星と地球の中心との結線が赤道を南から北に通過したときの通過した点の経度における地方時によって示される昇交点通過地方時と、地球の自転に基づく制限により前記SSO衛星と通信できない期間を除いた期間である衛星通過ウインドウ幅とに基づいて、前記SSO衛星へのデータの送信を開始する時刻である開始時刻と、前記SSO衛星へのデータの送信を終了する時刻である終了時刻とを導出し、
導出した前記地方時が、前記開始時刻から前記終了時刻までに含まれている間、前記送信部への電源の供給を行うことを特徴とする衛星送信方法。
A satellite transmission method using a satellite transmission terminal including a transmission unit that transmits data to an SSO satellite orbiting a solar synchronous quasi-return orbit while receiving power supply,
Receives satellite signals transmitted from navigation satellites,
Decode the received satellite signal to derive longitude, latitude, and local time,
When the connection between the SSO satellite and the center of the earth passes through the equator from north to south, the local time at the descending intersection point indicated by the local time at the longitude of the passing point, or the connection between the SSO satellite and the center of the earth The satellite is a period excluding the local time at the rising intersection passing local time indicated by the local time at the longitude of the passing point when passing through the equator from the south to the north, and the period during which communication with the SSO satellite cannot be performed due to restrictions based on the rotation of the earth Based on the passing window width, a start time that is a time for starting transmission of data to the SSO satellite and an end time that is a time for ending transmission of data to the SSO satellite are derived,
A satellite transmission method characterized in that power is supplied to the transmitter while the derived local time is included from the start time to the end time.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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