JP2016215715A - 衛星通信可否予測装置および衛星通信可否予測プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】航海中における衛星通信の可否を予測する。
【解決手段】航海中の気象および海象に関する情報と、気象および海象と船舶の動揺との関係を示す船舶性能とに基づいて、航海中の船舶の動揺を演算する動揺演算部４１と、動揺演算部４１で演算された船舶の動揺と、該船舶に設けられた衛星アンテナの性能とに基づいて、航海中における該船舶と衛星との通信の可否を予測する可否予測部４２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、航海中における船舶と衛星との通信の可否を予測する衛星通信可否予測装置および衛星通信可否予測プログラムに関する。

近年、航海中に予測される気象状態や海象状態などに基づいて、所定の評価基準に従って最安全航路や最短時間航路、最小燃料消費航路などの最適な航路を選定するウェザールーティング（ＷＲ：Ｗｅａｔｈｅｒ Ｒｏｕｔｉｎｇ）が用いられるようになっている。また、このようなウェザールーティングにおいて、過去の海象データと気象データを統計処理した統計データを算出し、統計データと船舶の航海性能データとに基づいて航路を選定することで、より適正な航路を選定可能になる、という技術が知られている（例えば、特許文献１）。

一方、航海中においても衛星通信を行う必要があるが、衛星アンテナ周辺の障害物によって通信ができなくなる場合がある。このため、静止衛星の電波を送受信可能な船首方向を、自動的に割り出す技術が知られている（例えば、特許文献２）。この技術は、自船と静止衛星との位置データに基づいて静止衛星に対する仰角を演算するとともに、衛星アンテナ周辺の障害物の状況を表すブロッキングデータから、仰角に対応する固有のブロッキングデータを抽出する。次に、仰角において静止衛星との間に障害物が存在しない範囲を表す角度範囲を演算し、さらに、自船船首方位データ、衛星方位データおよび角度範囲データに基づいて、静止衛星の方向に障害物が存在しないような船首方位範囲を演算するものである。

特開２０１３−１３４０８９号公報 特開２００３−３４４０９１号公報

ところで、航海中の風や波によって船舶は動揺するが、動揺が大きいと衛星アンテナが衛星と電波を適正に送受信することができずに、衛星通信が困難な状態になる場合がある。また、降雨や降雪が発生した場合、電波の周波数によっては減衰量が大きくなり、衛星通信が困難な状態になる場合がある。

しかしながら、従来、航海中に衛星通信を正常に行えるか否かを予測する技術がなかったため、突然通信が遮断されたり、必要な時に通信が行えなかったりするケースが生じていた。一方、衛星通信を正常に行えなくなることを予測することができれば、衛星通信を行えなくなる前に予め必要な通信を行っておく、などの措置を講じることができ、より安全、安心な航行が可能となる。

本発明は、航海中における衛星通信の可否を予測することが可能な衛星通信可否予測装置および衛星通信可否予測プログラムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、航海中の気象および海象に関する情報と、気象および海象と船舶の動揺との関係を示す船舶性能とに基づいて、航海中の船舶の動揺を演算する動揺演算手段と、前記動揺演算手段で演算された船舶の動揺と、該船舶に設けられた衛星アンテナの性能とに基づいて、航海中における該船舶と衛星との通信の可否を予測する可否予測手段と、を備えることを特徴とする衛星通信可否予測装置である。

この発明では、航海中の気象および海象に関する情報が入力、取得等されると、この情報と船舶性能とに基づいて、動揺演算手段によって航海中に船舶がどのくらい動揺するかが演算される。次に、この動揺と衛星アンテナの性能（揺動に対してどのくらい耐え得るか、追尾性能）とに基づいて、可否予測手段によって航海中の該船舶の衛星アンテナと衛星とによる通信の可否が予測される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の衛星通信可否予測装置において、航海中の降雨および降雪に関する情報と、航海中の船舶と衛星との位置関係と、降雨および降雪と電波の到達性との関係を示す情報とに基づいて、航海中における前記船舶と衛星との通信の可否を予測する第２の可否予測手段を備える、ことを特徴とする。

この発明では、航海中の降雨および降雪に関する情報（降雨地域と降雨量など）が入力、取得等されると、この情報と航海中の船舶と衛星との位置関係に基づいて、第２の可否予測手段によって船舶と衛星との間に降雨や降雪が存在するか否かが判定される。そして、存在する場合には、降雨や降雪と電波の到達性との関係（雨雪によって電波がどのくらい減衰するか）を示す情報に基づいて、衛星アンテナと衛星との間で電波がどのくらい減衰するかが予測され、航海中の船舶と衛星とによる通信の可否が予測される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の衛星通信可否予測装置において、衛星の通信混雑状況に関する情報に基づいて、航海中における前記船舶と衛星との通信の可否を予測する第３の可否予測手段を備える、ことを特徴とする。

この発明では、衛星の通信混雑状況に関する情報（通信がいつどの程度混雑しているか）が入力、取得等されると、この情報に基づいて、第３の可否予測手段によって航海中の船舶と衛星とによる通信の可否が予測される。例えば、混雑している場合には通信が困難で、混雑していない場合には通信が良好であると予測される。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３に記載の衛星通信可否予測装置において、前記可否予測手段は、予め設定された航路を複数分割したエリアに対して、前記通信の可否を予測する、ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、コンピュータを、航海中の気象および海象に関する情報と、気象および海象と船舶の動揺との関係を示す船舶性能とに基づいて、航海中の船舶の動揺を演算する動揺演算手段と、前記動揺演算手段で演算された船舶の動揺と、該船舶に設けられた衛星アンテナの性能とに基づいて、航海中における該船舶と衛星との通信の可否を予測する可否予測手段、として機能させるための衛星通信可否予測プログラムである。

請求項１および請求項５に記載の発明によれば、航海中に船舶がどのくらい動揺するかが演算され、この動揺による衛星通信の可否が予測される。つまり、航海中に船舶が揺れることで衛星通信を行えなくなるか否かを予測することができる。

請求項２に記載の発明によれば、航海中の降雨や降雪による衛星通信の可否が予測される。つまり、航海中に雨や雪が降ることで衛星通信を行えなくなるか否かを予測することができる。

請求項３に記載の発明によれば、航海中の衛星の通信混雑状況による衛星通信の可否が予測される。つまり、航海中に衛星が通信混雑することで衛星通信を行えなくなるか否かを予測することができる。

請求項４に記載の発明によれば、航路を複数に分割したエリアに対して、衛星通信の可否が予測される。つまり、どのエリアで衛星通信を行えて、どのエリアで衛星通信を行えないかを予測することができる。

この発明の実施の形態に係る衛星通信可否予測装置を示す概略構成ブロック図である。 図１の衛星通信可否予測装置の特性データベースに記憶された電波の減衰特性の例を示す図である。 図１の衛星通信可否予測装置のモニタに表示される通信予測の例を示す図である。 図１の衛星通信可否予測装置の第１の予測部の演算処理を示す図である。 図１の衛星通信可否予測装置の動揺演算部による演算結果の例を示す図である。 この発明の実施の形態における降雨の影響を示す説明図である。 図１の衛星通信可否予測装置の第２の予測部による演算処理を示す図である。 図１の衛星通信可否予測装置の処理フローを示すフローチャートである。 図１の衛星通信可否予測装置を陸上局サーバに適用した場合を示す模式図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１〜図７は、この発明の実施の形態を示し、図１は、この実施の形態に係る衛星通信可否予測装置１を示す概略構成ブロック図である。この衛星通信可否予測装置１は、船舶１００や陸上局などに配置され、航海中における船舶１００と衛星２００との通信の可否を予測する装置であり、主として、データベース２１〜２５と、予測部３〜６と、モニタ７と、これらを制御等する中央処理部８とを備えている。ここで、この実施の形態では、ウェザールーティングによって選定された推奨航路ＢＴを航海する際の衛星通信の可否を予測・判定する場合について、主として説明する。また、衛星２００は、複数存在し、静止衛星でも非静止衛星であってもよい。

ルートデータベース２１は、推奨航路ＢＴに関する情報を記憶したデータベースであり、出発地、目的地、出発日時、到着日時、変針点ＷＰ、変針日時、変針針路、変針船速などの航路情報が記憶されている。つまり、船舶１００の位置（緯度、経度）、針路、速力等がそれぞれ日時に対応して記憶されている。これらの航路情報は、ウェザールーティングを行う装置から受信、取得して記憶してもよいし、外部から入力、記憶してもよいし、あるいは、衛星通信可否予測装置１でウェザールーティングを行って記憶してもよい。

気象海象データベース２２は、航海中の気象および海象に関する情報を記憶したデータベースであり、船舶１００の航海時周辺で推奨航路ＢＴ周辺において、予測される風向、風速、降雨地域、降雨量、降雪地域、降雪量を含む気象情報や、予測される波の高さ、向き、周期、潮海流の流向、流速を含む海象情報などが記憶されている。これらの情報は、気象および海象を予測する装置から受信、取得して記憶してもよいし、外部から入力、記憶してもよい。また、推奨航路ＢＴ周辺のみならず、全緯度、経度で格子状に分割した全エリアに対して気象情報や海象情報を記憶してもよい。

衛星データベース２３は、各衛星２００に関する情報を記憶したデータベースであり、各衛星２００の時刻と位置との関係を示す位置情報や、電波の送受信が可能な地域の範囲を示すカバレッジエリアの情報、各衛星２００の通信混雑状況（地域、時刻ごとの混雑度）に関する情報などが記憶されている。これらの情報は、各衛星２００を監視、管理する装置から受信、取得して記憶してもよいし、外部から入力、記憶してもよい。

船舶データベース２４は、船舶１００に関する情報を記憶したデータベースであり、次のような情報が記憶されている。第１に、気象および海象と船舶１００の動揺との関係を示す船舶性能、つまり、どのような気象、海象で船舶１００がどのように動揺するかを示す情報であり、後述する動揺演算部４１で船舶１００の動揺を演算するのに必要な情報である。第２に、船舶１００に搭載されて衛星２００と通信するための衛星アンテナ１０１の周辺の障害物の状況を、衛星２００に対する仰角毎に表すブロッキングデータである。第３に、衛星アンテナ１００の性能に関する情報であり、動揺に対する追従性（揺動に対してどのくらい耐え得るか、追尾性能）を含み、追尾可能な動揺の限界値である追尾性能限界値や判定閾値などを含む。この追尾性能限界値や判定閾値は、任意に設定、変更可能となっている。

特性データベース２５は、上記以外の情報を記憶したデータベースであり、例えば、降雨および降雪と電波の到達性との関係を示す情報が記憶されている。すなわち、図２に示すように、降雨や降雪によって電波がどのくらい減衰するかを、電波の周波数および降雨強度等に応じて示す、電波の減衰特性などが記憶されている。

予測部３〜６は、各条件に従って船舶１００と衛星２００との通信の可否を予測する演算部（プログラム）であり、この実施の形態では、予め設定された航路つまり推奨航路ＢＴを複数分割した各エリアに対して、通信の可否を予測する。具体的には、図３に示すように、推奨航路ＢＴを各変針点ＷＰで複数に分割したエリアＡ１〜Ａ６ごとに、つまり、各エリアＡ１〜Ａ６での日時、位置、針路ごとに、予測部３〜６によって通信の可否を予測する。ここで、予測する通信の可否には、可能（ＯＫ）か不可（ＮＧ）かの二者に限らず、通信確率（どの程度通信の可能性があるか）も含まれるが、以下では主として可能か不可かの場合について説明する。

初期予測部３は、位置関係による通信の可否を予測する。第１に、カバレッジエリアに基づいて通信の可否を予測する。すなわち、衛星データベース２３に記憶された各衛星２００のカバレッジエリアと、ルートデータベース２１に記憶された船舶１００の位置とに基づいて、衛星アンテナ１０１がカバレッジエリアに含まれるか否かを判定して、通信の可否を予測する。

第２に、ブロッキングデータに基づいて通信の可否を予測する。すなわち、ルートデータベース２１に記憶された船舶１００の位置、針路と、衛星データベース２３に記憶された衛星２００の位置と、船舶データベース２４に記憶されたブロッキングデータとに基づいて、衛星アンテナ１０１と衛星２００との電波が船舶１００上の障害物によって遮断されるか否かを判定して、通信の可否を予測する。

具体的には、船舶１００の位置データと衛星２００の位置データとに基づいて衛星２００に対する仰角を演算し、衛星２００の位置データと船舶１００の針路（方位）データとに基づいて船舶１００から見た衛星２００の方位である衛星方位を演算する。次に、仰角に基づいてブロッキングデータから、船舶１００で特定される仰角に対応する固有のブロッキングデータを抽出し、この仰角において衛星２００との間に障害物が存在しない角度範囲（相対方位）を演算する。さらに、船舶１００の針路（方位）データと、船舶１００から見た衛星２００の衛星方位と、障害物が存在しない角度範囲とに基づいて、衛星２００の方向に障害物が存在しないような船首方位範囲を算出する。そして、この船首方位範囲に船舶１００の針路・方位が含まれるか否かを判定して、通信の可否を予測する。

予測部４〜６は、外的要因による通信の可否を予測する。第１の予測部４は、動揺演算部（動揺演算手段）４１と可否予測部（可否予測手段）４２とを備え、航海中の船舶１００の揺動に基づいて通信の可否を予測する。

まず、動揺演算部４１は、航海中の気象および海象と船舶性能とに基づいて、航海中の船舶１００の動揺を演算する。具体的には、図４に示すように、まず、気象海象データベース２２に記憶された気象海象データ（例えば、航海時周辺の風向、風速、波の高さ、向き、周期）を、演算対象の日時および船舶１００の位置に従って補間する（ステップＳ１）。つまり、演算対象の日時および船舶位置に近い気象海象データを気象海象データベース２２から検索、取得し、この気象海象データを、演算対象の日時に時間軸方向に補間するとともに、演算対象の位置に緯度、経度方向に補間する。これにより、演算対象の日時および船舶位置における気象海象データを取得する。

次に、この演算対象時の気象海象データと、ルートデータベース２１に記憶された演算対象時の船舶１００の針路と船速とに基づいて、船舶１００に対する相対外力を算出する（ステップＳ２）。つまり、演算対象時の風向、風速と船舶１００の針路、船速とに基づいて、船舶１００への相対風向、相対風速を算出するとともに、演算対象時の波高、波向、波周期と船舶１００の針路、船速とに基づいて、船舶１００への遭遇波向、出会風速を算出する。

続いて、算出した相対外力と、船舶データベース２４に記憶された船舶性能とに基づいて、船舶１００の動揺（振幅、周期）を推定演算する（ステップＳ３）。この演算の手法は、船舶１００の動揺を推定できればどのようなものであってもよいが、例えば、次のいずれかの手法１〜３や、これらの手法１〜３を組み合わせた手法が挙げられる。ここで、演算する動揺や船舶性能中の動揺には、ロール方向、ピッチ方向およびヨー方向の振幅、周期の「平均値と確率分布」、「平均値または最大値」が含まれる。

（手法１）
過去の実際の航海において記憶、収集した、相対外力（気象海象データ）とそのときの船舶１００の揺れの大きさを示すデータを船舶性能として船舶データベース２４に記憶し、ステップＳ２で算出した相対外力に近似する相対外力に対応する動揺を船舶性能から取得し、必要に応じて補間する。
（手法２）
過去の実際の航海データから推定した動揺パラメータ値を船舶性能として船舶データベース２４に記憶し、ステップＳ２で算出した相対外力（気象海象データ）に近似する相対外力に対応する動揺パラメータ値を船舶性能から取得する。そして、この動揺パラメータ値を適用した動揺方程式で動揺を演算する。
（手法３）
流体力学的に動揺を演算するための各種船体パラメータ値を船舶性能として船舶データベース２４に記憶し、ステップＳ２で算出した相対外力（気象海象データ）と船舶１００に類似する船体とに対応する各種船体パラメータ値を船舶性能から取得する。そして、この各種船体パラメータ値を用いて流体力学的に動揺を演算する。

可否予測部４２は、動揺演算部４１で演算された船舶１００の動揺と、船舶データベース２４に記憶された衛星アンテナ１０１の性能とに基づいて、航海中における該船舶１００と衛星２００との通信の可否を予測する。つまり、船舶１００の動揺に耐えて衛星アンテナ１０１が適正に追従、機能するか否かを判定する。具体的には、図５に示すように、動揺の振幅、周期の「平均値と確率分布」が動揺演算部４１で演算された場合、動揺が衛星アンテナ１０１の追尾性能限界値以下である「追尾可能」の確率（図中の「追尾可能」の面積）が、判定閾値（確率の許容最小値）より大きいか否かによって追尾の可否を判定する。そして、ロール方向、ピッチ方向およびヨー方向のすべてにおいて追尾可能な場合に、衛星通信可能と判定、予測する。

一方、動揺の振幅、周期の「平均値または最大値」が動揺演算部４１で演算された場合は、この値が判定閾値（振幅、周期の許容最大値）より小さいか否かによって追尾の可否を判定する。そして、ロール方向、ピッチ方向およびヨー方向のすべてにおいて追尾可能な場合に、衛星通信可能と判定、予測する。

第２の予測部（第２の可否予測手段）５は、航海中の降雨および降雪に関する情報と、航海中の船舶１００と衛星２００との位置関係と、降雨および降雪と電波の到達性との関係を示す情報（電波の減衰特性）とに基づいて、航海中における船舶１００と衛星２００との通信の可否を予測する。すなわち、図６に示すように、例えば、船舶１００と衛星２００との間で電波が伝搬する伝搬経路Ｌに降雨領域が存在しない場合、船舶１００からの電波Ｗ１は直線的に減衰して衛星２００に達する。一方、伝搬経路Ｌに降雨領域が存在する場合には、船舶１００からの電波Ｗ２は、降雨領域において大きく減衰して衛星２００に達する。

そして、降雨領域での減衰量が大きいと、衛星２００に達した電波強度が所定の通信可能限界に満たずに、船舶１００と衛星２００との通信が不可能となる。特に、電波の周波数が１０ＧＨｚ以上であると、降雨、降雪による減衰量が大きい。このため、第２の予測部５は、航海中の降雨および降雪に関する情報に基づいて、航海中の衛星通信の可否を予測する。なお、主として降雨の場合を以下に説明するが、降雪についても同様である。

まず、図７に示すように、ルートデータベース２１に記憶された船舶１００と衛星データベース２３に記憶された衛星２００の位置とに基づいて、船舶１００と衛星２００との伝搬経路Ｌを算出する。つまり、船舶１００と衛星２００とを通る３次元の直線方程式を算出する（ステップＳ１１）。次に、伝搬経路Ｌ上に複数の観測点ＬＰの緯度、経度、高さを所定の間隔で、できるだけ細かく設定する（ステップＳ１２）。

続いて、気象海象データベース２２に記憶された気象情報から、隣接する観測点ＬＰ間における降水区間（距離）と降水量を、降雨データとして伝搬経路Ｌ上にわたって取得、算出する（ステップＳ１３）。このとき、伝搬経路Ｌの日時と気象情報の日時とがずれている場合には、気象情報を時間的に補間して伝搬経路Ｌの日時に合わせる（ステップＳ１４）。また、雨は雲以下の高度で降ると考えられ、さらに、雲の高度は最高１０ｋｍ程度と考えられるため、衛星アンテナ１０１から１０ｋｍの高さ範囲において、降雨データを演算する。

次に、演算した降雨データと、特性データベース２５に記憶された電波の減衰特性と、電波の周波数とに基づいて、伝搬経路Ｌでの降雨による電波の全減衰量を算出する（ステップＳ１５）。つまり、隣接する観測点ＬＰ間での減衰量をそれぞれ算出し、すべての減衰量を加算して全減衰量を算出する。そして、この全減衰量だけ電波強度が減衰しても、船舶１００と衛星２００に達する電波強度が所定の通信可能限界値以上である場合に、衛星通信可能と判定、予測し、通信可能限界値未満の場合には衛星通信不可能と判定、予測する。

第３の予測部（第３の可否予測手段）６は、衛星２００の通信混雑状況に関する情報に基づいて、航海中における船舶１００と衛星２００との通信の可否を予測する。すなわち、ルートデータベース２１に記憶された船舶１００の位置と衛星データベース２３に記憶された各衛星２００の位置とに基づいて、船舶１００と通信すべき衛星２００を割り出し、この衛星２００の通信混雑状況を衛星データベース２３から取得する。そして、通信混雑状況が所定の閾値（許容混雑度）以下の場合には、衛星通信可能と判定、予測する。

次に、このような構成の衛星通信可否予測装置１の動作について、図８のフローチャートに従って説明する。

まず、最初のエリアＡ１に関する情報をデータベース２１〜２５から取得し（ステップＳ２１）、初期予測部３を起動して、カバレッジエリアに基づく通信の可否（ステップＳ２２）および、障害物に基づく通信の可否（ステップＳ２３）を判定する。続いて、予測部４〜６を起動して、航海中の船舶１００の揺動に基づく通信の可否（ステップＳ２４）、航海中の降雨、降雪に基づく通信の可否（ステップＳ２５）、衛星２００の通信混雑状況に基づく通信の可否（ステップＳ２６）をそれぞれ判定する。

次に、これらの判定に基づいて、通信可否の予測結果を演算する（ステップ２７）。すなわち、所定のルールに従って各ステップＳ２２〜Ｓ２６の判定結果から、総合的に予測結果を演算する。例えば、カバレッジエリアまたは障害物に基づく判定結果が「不可」の場合には、予測結果を「不可」とする。一方、カバレッジエリアおよび障害物に基づく判定が「可」の場合には、揺動、雨雪および通信混雑状況に基づく各判定結果を重み付けや優先付けなどして予測結果を算出し、次のような通信確率（受信感度）で表す。
「優」：通信確率が７５％以上１００％
「良」：通信確率が５０％以上〜７５％未満
「可」：通信確率が２５％以上〜５０％未満
「不可」：通信確率が０％以上〜２５％未満

ここで、ステップＳ２２〜Ｓ２６の各判定結果をそのまま予測結果としてもよい。また、各ステップＳ２２〜Ｓ２６での判定において通信確率（受信感度）を予測して、各通信確率に基づいて予測結果を総合的に演算してもよい。例えば、第１の予測部４において、動揺が衛星アンテナ１０１の追尾性能限界値以下である「追尾可能」の確率を、通信確率とする。

その後、すべてのエリアＡ１〜Ａ６に対する予測が終了していない場合（ステップＳ２８で「Ｎ」の場合）は、次のエリアＡ２〜Ａ６に関する情報をデータベース２１〜２５から取得して（ステップＳ２９）、ステップＳ２２に戻る。一方、予測が終了した場合（ステップＳ２８で「Ｙ」の場合）には、予測結果をモニタ７に表示する（ステップ３０）。すなわち、この実施の形態では、図３に示すように、これから進む各エリアＡ１〜Ａ６の予測結果（通信確率）を彩色で識別表示する。

ここで、図３では、エリアＡ１、Ａ２が「優」、エリアＡ３、Ａ６が「良」、エリアＡ４、Ａ５が「不可」となっている。また、図３中の符号ＣＳは、現在の通信確率と通信可能方位とを示す。さらに、現在の通信確率が「可」または「不可」の場合には、通信確率が「優」または「良」に復旧する時刻を表示する。

このような予測処理は、任意に行うことが可能であり、また、定期的あるいは所定時（気象、海象が変化した場合）に自動的に行うようにしてもよい。

以上のように、この衛星通信可否予測装置１によれば、航海中に船舶１００がどのくらい動揺するかが演算され、この動揺による衛星通信の可否が予測される。つまり、航海中に船舶１００が揺れることで衛星通信を行えなくなるか否かを予測することができる。

また、航海中の降雨や降雪による衛星通信の可否が予測される。つまり、航海中に雨や雪が降ることで衛星通信を行えなくなるか否かを予測することができる。

さらに、航海中の衛星２００の通信混雑状況による衛星通信の可否が予測される。つまり、航海中に衛星２００が通信混雑することで衛星通信を行えなくなるか否かを予測することができる。

加えて、カバレッジエリアや障害物による衛星通信の可否が予測される。つまり、衛星アンテナ１０１と船舶１００とが特定の位置関係になることで衛星通信を行えなくなるか否かを予測することができる。

一方、推奨航路ＢＴを複数に分割した各エリアＡ１〜Ａ６に対して、衛星通信の可否が予測される。つまり、どのエリアＡ１〜Ａ６で衛星通信を行えて、どのエリアＡ１〜Ａ６で衛星通信を行えないかを予測することができる。このようにして、いつどこで衛星通信を行えなくなるかを予測することができる。

そして、衛星通信の可否を予測できることで、衛星通信を行えなくなる前に予め必要な通信を行っておく、などの措置を講じることができ、より安全、安心な航行が可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、ウェザールーティングによって選定された推奨航路ＢＴ上の衛星通信の可否を予測しているが、固定された定期航路上の衛星通信の可否を予測したり、特定の日時、エリア・領域での衛星通信の可否を予測したりしてもよい。また、推奨航路ＢＴを各変針点ＷＰで分割したエリアＡ１〜Ａ６ごとに予測を行っているが、任意のエリア、時間ごとに予測を行ってもよい。さらに、衛星通信可否予測装置１が配置された船舶１００から他の船舶１００に予測結果を配信したり、衛星通信可否予測装置１が配置された陸上局から各船舶１００に予測結果を配信したりしてもよい。

例えば、図９に示すように、衛星通信可否予測装置１を陸上局サーバ（クラウド）１０に適用した場合、船舶１００から航路情報を陸上局サーバ１０に送信すると、陸上局サーバ１０によって衛星通信の可否を予測し、その予測結果を船舶１００に送信する。この際、航路情報は、船舶１００から受信した出発地や目的地などから推定・ルーティングしてもよいし、運行管理会社の装置から詳細を受信、取得してもよい。ここで、図９中、上記の実施の形態と同等の構成については、同一符号を付することでその説明を省略し、符号ＮＷは、インターネットを示す。

また、各船舶１００で航海中の動揺データ（どのような気象、海象でどのように動揺したかを示す情報）を取得して陸上局サーバ１０に送信することで、陸上局サーバ１０の船舶データベース２４の情報を更新、蓄積してもよい。これにより、陸上局サーバ１０による通信予測の高精度化を図ることが可能となる。また、動揺データを取得できない船舶１００に対しても、蓄積した動揺データから類似船の動揺データを抽出、適用することで、ある程度の予測精度を確保することが可能となる。

ところで、汎用のコンピュータに次のような衛星通信可否予測プログラムをインストールして、衛星通信可否予測装置１と同等の機能を備えるようにしてもよい。
コンピュータを、
航海中の気象および海象に関する情報と、気象および海象と船舶１００の動揺との関係を示す船舶性能とに基づいて、航海中の船舶１００の動揺を演算する動揺演算部（動揺演算手段）４１と、
動揺演算部４１で演算された船舶１００の動揺と、該船舶１００に設けられた衛星アンテナ１０１の性能とに基づいて、航海中における該船舶１００と衛星２００との通信の可否を予測する可否予測部（可否予測手段）４２と、
航海中の降雨および降雪に関する情報と、航海中の船舶１００と衛星２００との位置関係と、降雨および降雪と電波の到達性との関係を示す情報とに基づいて、航海中における船舶１００と衛星２００との通信の可否を予測する第２の予測部（第２の可否予測手段）５と、
衛星２００の通信混雑状況に関する情報に基づいて、航海中における船舶１００と衛星２００との通信の可否を予測する第３の予測部（第３の可否予測手段）６、
として機能させるための衛星通信可否予測プログラム。

１ 衛星通信可否予測装置
２１ ルートデータベース
２２ 気象海象データベース
２３ 衛星データベース
２４ 船舶データベース
２５ 特性データベース
３ 初期予測部
４ 第１の予測部
４１ 動揺演算部（動揺演算手段）
４２ 可否予測部（可否予測手段）
５ 第２の予測部（第２の可否予測手段）
６ 第３の予測部（第３の可否予測手段）
１００ 船舶
１０１ 衛星アンテナ
２００ 衛星
ＢＴ 推奨航路
ＷＰ 変針点

Claims (5)

1. 航海中の気象および海象に関する情報と、気象および海象と船舶の動揺との関係を示す船舶性能とに基づいて、航海中の船舶の動揺を演算する動揺演算手段と、
   前記動揺演算手段で演算された船舶の動揺と、該船舶に設けられた衛星アンテナの性能とに基づいて、航海中における該船舶と衛星との通信の可否を予測する可否予測手段と、
   を備えることを特徴とする衛星通信可否予測装置。
2. 航海中の降雨および降雪に関する情報と、航海中の船舶と衛星との位置関係と、降雨および降雪と電波の到達性との関係を示す情報とに基づいて、航海中における前記船舶と衛星との通信の可否を予測する第２の可否予測手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の衛星通信可否予測装置。
3. 衛星の通信混雑状況に関する情報に基づいて、航海中における前記船舶と衛星との通信の可否を予測する第３の可否予測手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の衛星通信可否予測装置。
4. 前記可否予測手段は、予め設定された航路を複数分割したエリアに対して、前記通信の可否を予測する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の衛星通信可否予測装置。
5. コンピュータを、
   航海中の気象および海象に関する情報と、気象および海象と船舶の動揺との関係を示す船舶性能とに基づいて、航海中の船舶の動揺を演算する動揺演算手段と、
   前記動揺演算手段で演算された船舶の動揺と、該船舶に設けられた衛星アンテナの性能とに基づいて、航海中における該船舶と衛星との通信の可否を予測する可否予測手段、
   として機能させるための衛星通信可否予測プログラム。
   

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