JP2018535136A - 宇宙機のハイブリッド通信アセンブリ - Google Patents

Abstract

【解決手段】宇宙機のハイブリッド通信アセンブリが提供される。このハイブリッド通信アセンブリは、アセンブリ基部と、このアセンブリ基部に装着された１つ以上のレーザ通信端末と、このアセンブリ基部に装着された無線周波数アンテナシステムとを備えることができる。ハイブリッド通信アセンブリは、宇宙機のアースデッキに装着することができ、レーザ通信端末は、アースデッキに対して２０度〜７０度の角度で装着することができる。熱放射体をアセンブリ基部に装着し、レーザ通信端末に熱的に結合することができる。無線周波数アンテナシステムは、レーザ通信端末の間に配置することができる。無線周波数アンテナシステムは、アセンブリ基部に装着された１つ以上のアンテナ反射器と、タワーに装着された１つ以上のアンテナ給電装置とを備えることができる。
【選択図】図３Ｂ

Description

本開示は、包括的には、通信アセンブリ及び宇宙機に関し、特に、例えば、宇宙機のハイブリッド通信アセンブリに関する。

将来的な静止地球軌道（ＧＥＯ）通信ペイロードは、ギガビット毎秒の地点対地点間のデータ伝送のレーザ通信端末（ＬＣＴ）を含むことができる。ＬＣＴは、低地球軌道（ＬＥＯ）宇宙機、ＧＥＯ宇宙機、飛行乗り物（airborne vehicles）、又は地上端末に対する双方向接続をサポートすることができる。ＬＣＴは、多くの用途にとって利点を提供するが、原理（principle）上の欠点は、レーザビーム伝送が大気条件（例えば、雲／天候）の影響を受けやすく、これによって、ＬＣＴを用いた地上通信が信頼できないものになるということである。また、ＬＣＴは、通常の通信ミッションに必要とされる広範な地理的カバレッジ又は複数のスポットビームカバレッジを提供することができない。したがって、ＬＣＴ技術を備える宇宙機用の改良された通信システムを提供することができることが望ましい。

この背景技術の項において提供される説明は、単に従来技術とみなされるべきではない。なぜならば、この説明は、背景技術の項において述べられているもの又は背景技術の項に関連したものであるからである。背景技術の項は、本主題技術の１つ以上の態様を説明する情報を含む場合がある。

１つ以上の実施の態様では、宇宙機のハイブリッド通信アセンブリが、前記宇宙機のアースデッキに取り付けるように構成されたアセンブリ基部を備える。前記アセンブリ基部は、１つ以上の角度付き表面を備えることができ、該１つ以上の角度付き表面のそれぞれは、前記アースデッキに対して２０度〜７０度の角度に配置される。該ハイブリッド通信アセンブリは、前記アセンブリ基部の前記１つ以上の角度付き表面のうちの１つの表面に装着された少なくとも１つのレーザ通信端末と、前記アセンブリ基部に装着された少なくとも１つの無線周波数アンテナシステムとを備えることもできる。

１つ以上の実施の態様では、宇宙機の通信アセンブリが提供される。該通信アセンブリは、前記宇宙機に取り付けるように構成されたアセンブリ基部と、前記アセンブリ基部に装着されたレーザ通信端末と、前記アセンブリ基部に装着された無線周波数アンテナシステムとを備えることができる。該通信アセンブリは、前記アセンブリ基部に装着され、前記レーザ通信端末に熱的に結合された熱放射体も備えることができる。

１つ以上の実施の態様では、宇宙機は、アースデッキを有する本体を備える。該宇宙機は、前記アースデッキに装着されたハイブリッド通信アセンブリも備える。前記ハイブリッド通信アセンブリは、アセンブリ基部と、該アセンブリ基部に装着された１つ以上のレーザ通信端末とを備えることができ、該１つ以上のレーザ通信端末のそれぞれは、前記アースデッキに対して角度をなして装着される。前記ハイブリッド通信アセンブリは、展開アンテナ反射器を有する無線周波数アンテナシステムも備えることができ、該展開アンテナ反射器は、前記アセンブリ基部に装着される。

上記の全体的な説明及び以下の詳細な説明の双方は例示的かつ説明的なものであり、請求項に記載の本主題技術の更なる説明を提供することを意図したものであると理解すべきである。また、本主題技術の範囲から逸脱することなく、他の態様を利用することができ、変更を行うことができるということも理解すべきである。

添付図面は、更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれて、本明細書の一部をなす。添付図面は、開示された実施形態を図示し、その説明とともに、開示された実施形態の原理を解説する役割を果たす。

レーザ通信端末（ＬＣＴ）を有する静止地球軌道（ＧＥＯ）宇宙機の一例を示す図である。 ハイブリッド通信アセンブリを有するＧＥＯ宇宙機の一例を示す図である。 ハイブリッド通信アセンブリを有するＧＥＯ宇宙機の一例を示す図である。 ハイブリッド通信アセンブリの一例を示す図である。 ハイブリッド通信アセンブリの一例を示す図である。 ＬＣＴ装着角度を示すハイブリッド通信アセンブリの一例を示す図である。 複数の無線周波数（ＲＦ）アンテナを有するハイブリッド通信アセンブリの一例を示す図である。 反射器がしまい込まれているハイブリッド通信アセンブリの一例を示す図である。 反射器が展開されているハイブリッド通信アセンブリの一例を示す図である。 アセンブリ基部がＬＣＴの収容及びアクセスのための切り抜き部分（cutouts）をどのように備えることができるのかを示すハイブリッド通信アセンブリの一例を示す図である。 アセンブリ基部がＬＣＴの収容及びアクセスのための切り抜き部分をどのように備えることができるのかを示すハイブリッド通信アセンブリの一例を示す図である。 ハイブリッド通信アセンブリの一例を示す寸法入りの図である。 ハイブリッド通信アセンブリの一例を示す寸法入りの図である。 振動絶縁型精密プラットフォームを有するハイブリッド通信アセンブリの一例を示す図である。 振動絶縁型精密プラットフォームを有するハイブリッド通信アセンブリの一例を示す図である。

図１は、ＬＣＴ１０２を備えるＧＥＯ宇宙機１００の一例を示している。ＬＣＴ１０２は、アースデッキ１０４上において標準的なＲＦアンテナ１０６の横に配置されている。アンテナシステム１１０及び太陽電池パネル１１２等の追加の構成要素を、宇宙機の本体１０８の側部に装着することができる。この構成に対して幾つかの欠点がある。第１に、多くの用途は、地球方向、東方向、及び西方向を指すことが可能な幾つかのＬＣＴを必要とし、これは、視野（ＦＯＶ）の調節（accommodation）を困難にしている。第２に、ＬＣＴは、大きな熱放射体、並びにスタートラッカ及び慣性測定ユニット（ＩＭＵ）を必要とする場合がある。これらの項目が必要であると、ＲＦアンテナに利用可能な装着面積が制限され、視野（ＦＯＶ）の問題が悪化する。最後に、図１に図示された構成は、宇宙機に別々に統合された複数のユニットを伴っている。宇宙機の統合時間及び試験時間を削減するために単一のアセンブリを有することがより望ましい。

本開示の１つ以上の態様は、姿勢センサ及び熱放射体等の構成要素を有するＬＣＴと、ＲＦアンテナとの双方を支持する統合アセンブリを提供することによって上述の問題を解決する。この統合アセンブリは、本明細書では、ハイブリッド通信アセンブリと呼ばれることがある。

１つ以上の実施態様では、レーザ通信端末（ＬＣＴ）及びＲＦアンテナの双方を支持するＧＥＯ宇宙機の統合アセンブリを提供することができる。構造的に結合された２つのＬＣＴの間にＲＦアンテナタワーをサンドイッチ状に挟むことができる。統合アセンブリは、地球向き（earth-facing）の視野（ＦＯＶ）及びクロスリンクの視野（ＦＯＶ）が満たされるように大口径アンテナ及びＬＣＴを収容する。この設計は、運動相殺及びジッタ緩和を補助する動的に安定した装着も提供する。複数の用途に共通の要素を再利用するこのような統合設計には、コスト及びスケジュールの利点がある。

この統合アセンブリは、例えば、将来のＡ２１００ＴＲ宇宙機等の宇宙機において実施することができ、宇宙機アースデッキに装着されたＬＣＴ及びＲＦアンテナを備える統合アセンブリを含む。この統合アセンブリ手法は、精密姿勢情報（precision attitude knowledge）、低ジッタ、及び熱制御、並びに地球方向、東方向、及び西方向における見通し線視野のＬＣＴ要件を満たす。この統合アセンブリは、オフセット給電設計及び屈曲光学系設計を含む複数のＲＦアンテナも、ＬＣＴに完全に適合する方法で支持する。

１つ以上の態様において、本開示のハイブリッド通信アセンブリは、次の利点を提供する。すなわち、（ａ）ＬＣＴ及びＲＦアンテナの視野要件を満たすとともに、貴重なアースデッキ装着面積の効率的な使用に最適化された単一のアセンブリと、（ｂ）精密姿勢情報、低ジッタ、及び熱制御のＬＣＴ要件を満たす構成と、（ｃ）単一ユニットとして統合して試験することができ、これによって、宇宙機の統合時間及び試験時間並びにコストを削減するアセンブリを提供する。

図２Ａ及び図２Ｂは、ハイブリッド通信アセンブリを有するＧＥＯ宇宙機の一例の様々な図を示している。これに関して、図２Ａは、ハイブリッド通信アセンブリ２０２（アセンブリと略記されることがある）を有する宇宙機２００の斜視図（「東側図」として示される）の一例を示している。図２Ｂは、ハイブリッド通信アセンブリ２０２を有する宇宙機２００の上面図（「地球向き図」として示される）の一例を示している。

図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、アセンブリ２０２は、視野（ＦＯＶ）要件を満たす自己適合（self-compatible）構成で２つのＬＣＴ２０４Ｅ及び２０４ＷとＲＦアンテナシステム２０６とを備える。ＲＦアンテナシステム２０６は、反射器２１０等の１つ以上のアンテナ反射器と、給電アセンブリ２１２等の１つ以上のアンテナ給電アセンブリとを備えることができる。反射器は、便宜上、ＲＦアンテナ反射器、アンテナ反射器、アンテナ、ＲＦアンテナと呼ばれる場合もあるし、その逆の場合もあることに留意されたい。ＲＦアンテナシステムは、便宜上、ＲＦアンテナ、アンテナと呼ばれる場合もあるし、その逆の場合もある。

アセンブリ２０２は、宇宙機アースデッキ２０３に装着され、この図は、宇宙機本体２０５の宇宙機本体軸を示している。ＧＥＯ軌道では、速度ベクトルはＹ軸（ロール）と整列され、軌道法線はＺ軸（ピッチ）と整列され、マイナスＸ軸（マイナスヨー）は地球方向に向けられている。ＬＣＴ２０４Ｅ及び２０４Ｗは、アセンブリ２０２の基部に統合されている。ＬＣＴ２０４Ｅは、地球方向及び東方向を視野に収める回転可能な光学ポートを備えることができ、ＬＣＴ２０４Ｗは、地球方向及び西方向を視野に収める回転可能な光学ポートを備えることができる。以下で更に詳細に説明されるＬＣＴ装着界面が、ＬＣＴ法線ベクトル（装着界面に垂直）が宇宙機Χ／Ｙ（ヨー／ロール）平面に平行になるように設けられる。ＬＣＴポインティング基準を提供するＬＣＴポインティング構成要素２１６（例えば、スタートラッカ及びＩＭＵ）は、図示した例では、アセンブリの北側においてＬＣＴの間に配置されている。また、温度制御用に、ＬＣＴ２０４Ｅ及び２０４Ｗの双方に結合された熱放射体２０８も備えられている。北、南、東、及び西の指定は任意であり、アセンブリは、機能的な影響を与えることなくヨー軸の回りに１８０度回転させることができることに留意されたい。

図２Ａ及び図２Ｂに示す例では、単一の開口を有するＲＦアンテナシステム２０６は、アセンブリの南側に装着されている。複数のアンテナがアセンブリに装着された他の構成も可能である。また、別個のアンテナ２１４を東側又は西側のいずれかにおいて宇宙機本体２０５に装着することができる。図示するように、１つ以上の太陽電池パネル２２０を（例えば、北側及び／又は南側において）宇宙機本体２０５に装着することができる。

図３Ａ及び図３Ｂは、アセンブリ２０２の２つの斜視図の例をその構成要素とともに示している。１つ以上の実施態様では、アセンブリ基部３００は、装着足３０２を介して宇宙機アースデッキに接続するとともにＬＣＴ２０４Ｅ及び２０４Ｗ並びに１つ以上のＲＦアンテナ２１０を支持する熱的に安定した複合構造体である。タワーアセンブリ３０４はアセンブリ基部３００に取り付けられ、タワーアセンブリ３０４は、アンテナの計測構造を提供し、ＲＦアンテナの動作に必要なＦ／Ｄ（アンテナ焦点距離を開口径によって除算したもの）を達成するように十分縦長である。タワーアセンブリは、便宜上、アンテナタワー又はタワーと呼ばれる場合もあるし、その逆の場合もある。アセンブリ基部３００は、双方のＬＣＴ装着界面に密接に機械的結合するためにＬＣＴ２０４Ｅと２０４Ｗとの間に配置されたスタートラッカ３０７及びＩＭＵ３０９を備える。スタートラッカ３０７は、ＬＣＴリンクを取得するためのポインティング基準を提供し、ＩＭＵ３０９は、ＬＣＴ見通し線を補償するためのデータを提供する。幾つかの実施態様では、テレメトリ、追尾及びコマンド（ＴＴ＆Ｃ）のアンテナ３０８等の１つ以上の追加の通信構成要素もタワー３０４に設けることができる。

図３Ａ及び図３Ｂを引き続き参照すると、アセンブリ基部３００には、熱放射体２０８が取り付けられている。この熱放射体は、太陽露出を制限するために北を向いている。専用の熱放射体２０８を用いることで、アセンブリ２０２は、宇宙機本体２０５から熱的に独立しており、したがって、ユニットとして試験可能である。１つの態様では、この手法は、宇宙機の北又は南の機器パネルにＬＣＴを熱的に接続した代替形態に対して好ましい。この後者の手法では、アースデッキ及びアンテナ給電装置の近くに最良に配置された出力マルチプレクサ等の高放散機器に利用可能な熱放射体の面積が削減される。

熱放射体２０８の表面は、入射する太陽放射を反射する光学的太陽光反射器（ＯＳＲ）を備え、高い放射率を提供することができる。熱放射体２０８は、約２５℃のＬＣＴ界面温度を提供するようにサイズ決めされる。約１５０ワット〜約１７０ワットのＬＣＴ熱放散を得るために、対応する熱放射体面積（図８ＢにおけるＲＡを参照）は約１．４ｍ^２である。熱放射体の高さ及び幅を増加させることによって、熱放射体２０８の追加の面積を提供することができる。この追加後の面積は、ＬＣＴ温度を下げ、それによって、信頼性を改善するのに用いることもできるし、低雑音増幅器（ＬＮＡ）又は受信機等のタワーアセンブリに装着されるＲＦ構成要素を支持するのに用いることもできる。熱放射体２０８は、可撓性熱パイプ又は他の熱伝導構造体を介してＬＣＴ２０４Ｅ及び２０４Ｗに接続するアセンブリ基部３００内部の冷却板（図３Ａ及び図３Ｂでは見えない）に熱パイプ３０６を介して取り付けられる。

図４に示すように、アセンブリ基部３００は、所定のＬＣＴ装着角度アルファ（α）を実現することができるように構成されている。角度αは、マイナスＸ（「−Ｘ」）軸と、アセンブリ基部３００に装着されたＬＣＴ基部４００の垂直二等分線４０２との間の角度とすることができる。これに関して、角度αは、ＬＣＴ基部４００とアースデッキ２０３との間の角度として説明することができる（例えば、角度αが０度のときは、ＬＣＴ基部がアースデッキに平行に装着されていることを示し、角度αが９０度のときは、ＬＣＴ基部がアースデッキに垂直に装着されていることを示す）。１つの実施態様では、角度αはマイナスＸ軸から６０度である。１つの態様では、選択される角度αは、ＬＣＴポインティングが、ミッション要件を満たすために変化しなければならない範囲に依存する。より大きな角度ほど、クロスリンクミッションにとって好ましくあり得るのに対して、ＬＥＯ宇宙機データ中継ミッションは、より小さな角度を用いることができる。１つ以上の態様では、角度αは２０度〜７０度に変化することができる。１つの態様では、角度αは３０度〜７０度とすることができる。別の態様では、角度αは４０度〜６０度とすることができる。１つの態様では、角度αは０度でなく、かつ、角度αは９０度ではない。１つの態様では、ＬＣＴ２０４Ｅの角度αとＬＣＴ２０４Ｗの角度αとは同じとすることができる。別の態様では、ＬＣＴ２０４Ｅの角度αとＬＣＴ２０４Ｗの角度αとは異なるものとすることができる。

１つ以上の実施態様では、様々なＲＦアンテナ構成が可能である。図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、及び図３Ｂに示す実施態様は、マルチビーム給電装置アレイを有するオフセット給電アンテナシステムを備える。ＲＦアンテナシステム２０６について、反射器の直径は、例えばおよそ１．５ｍとすることができ、焦点距離は、例えば約２．５ｍとすることができ、したがって、Ｆ／Ｄは、約１．６とすることができる。他の構成は、オフセット設計及び屈曲光学系設計のいずれかを有する約０．５ｍ〜２ｍの開口サイズを有するアンテナを備えることができる。例えば、図５は、０．９ｍの開口サイズ及び２．４のＦ／Ｄを有する２つのオフセット給電アンテナを備える一実施態様を示している。図示するように、２つのアンテナ給電装置５０２は、２つのオフセット給電アンテナの２つの対応する反射器５００から信号を受信するためにタワーアセンブリ３０４上に位置決めすることができる。図５は、（アセンブリ２０２の代わりに）アースデッキ２０３に装着され、宇宙機本体２０５の側部に装着された対応する反射器５０８から信号を受信するように位置決めされた任意選択の追加のアンテナ給電装置５０６も示している。

単一のＲＦアンテナ反射器２１０を有するアセンブリ２０２の例に戻る。図６Ａ及び図６Ｂはそれぞれ、反射器２１０がしまい込まれている西側図におけるアセンブリ２０２と、反射器２１０が展開されている地球向き図におけるアセンブリ２０２とを示している。ＬＣＴ２０４Ｅ及び２０４Ｗのそれぞれは、アセンブリ基部３００の角度付き表面６０１（例えば、宇宙機アースデッキに平行な表面等のアセンブリ基部３００の底面６０９に対してＬＣＴ装着角度αに角度付けされた平面に配置されたアセンブリ基部３００の表面）に装着されたＬＣＴ基部４００を備えることができる。１つ以上の態様では、ＬＣＴ基部４００は、角度付き表面６０１に平行に配置される。１つ以上の態様では、角度αは、角度付き表面６０１とアースデッキ２０３との間の角度として表すことができる。１つ以上の態様では、角度αは、角度付き表面６０１と底面６０９との間の角度として表すことができる。１つ以上の態様では、角度αは、アースデッキ法線ベクトルとＬＣＴ装着界面の法線との間の角度として表すことができる。１つ以上の態様では、マイナスＸ軸は、アースデッキ法線ベクトルの一例とすることができ、垂直二等分線４０２は、ＬＣＴ装着界面の法線の一例とすることができる。

図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、ＬＣＴ２０４Ｅ及び２０４Ｗのそれぞれは、光学ポート６０４も備えることができる。この光学ポートは、例えば、当該光学ポートとＬＣＴ基部との間に配置されたＬＣＴ位置決め構成要素６０２及び装着基部６０３を利用することによって、その関連したＬＣＴ基部４００に移動可能に装着される。１つの例では、位置決め構成要素６０２は、ＬＣＴ基部４００に固定されている装着基部６０３に回転可能に装着することができる。ＬＣＴ位置決め構成要素６０２は、リモートシステムとの通信等の様々な追尾動作及び／又はポインティング動作のために２つの角度軸の回りに光学ポート６０４を回転させるように制御可能な１つ以上の作動可能構成要素を備えることができる。光学ポート６０４は、別のＧＥＯ宇宙機、ＬＥＯ宇宙機、空輸システム、又は地上システム等の１つ以上のリモートシステムからレーザ通信信号を受信及び／又は１つ以上のリモートシステムに対してレーザ通信信号を送信するように構成することができる。ＬＣＴの構造及び構成は、上述のものに制限されるものではなく、ＬＣＴは、他の構造又は構成を有することができる。

図６Ｂに示すように、ＬＣＴ２０４Ｗを、別のＧＥＯ宇宙機を視野に収めるように方位付けすることができ、ＬＣＴ２０４Ｅを、ＬＥＯ宇宙機又は地上端末を視野に収めるように方位付けすることができる。例えば、ＬＣＴ２０４Ｗの光学ポート６０４は、西に向くように回転され、ＬＣＴ２０４Ｅの光学ポート６０４は、ＬＥＯ宇宙機又は地球に向くように回転される。ＬＣＴのＦＯＶは、具体的な動作シナリオに応じて様々な方法で方位付けすることができ、方位は、相対位置が軌道において変化するにつれて経時的に変化する。ＬＣＴ２０４Ｅ及びＬＣＴ２０４Ｗの双方を、他のＧＥＯ宇宙機の方に方向付ける（又は向ける）こともできるし、双方を地球の方に方向付けることもできるし、一方を地球の方に方向付け、もう一方をＬＥＯ宇宙機の方に方向付けることもできるし、他の任意の組み合わせで方向付けることもできる。

図７Ａ及び図７Ｂは、ＬＣＴの収容及びアクセスのための切り抜き部分を示すアセンブリ２０２の斜視図の例を示している。アセンブリ２０２のアセンブリ基部３００は、ＬＣＴを収容するための切り抜き部分７００を備える。アセンブリ基部３００は、アンテナへの導波管又はケーブル接続、並びにＬＣＴへの電力接続、信号接続、及び熱接続にアクセスする切り抜き部分７０２も備える。図示するように、タワーアセンブリ３０４は、直角に配置された複合フラットパネル７０８から構築することができる。これによって、１つ以上の実施態様において反射器及び給電装置を支持する棚部７１０の便利な取り付けが提供される。代替的に、タワーアセンブリ３０４は、複合円柱構造物を用いることができる。内部支持構造体７０４も、図７Ａ及び図７Ｂでは、アクセスポート７０２を通して見ることができる。アセンブリ基部３００内のキャビティに装着された冷却板７０６も示されている。冷却板７０６は、熱放射体２０８（アセンブリ基部３００の外部）からアセンブリ基部３００のハウジングを通って延びてアセンブリ基部３００におけるキャビティ内の冷却板７０６に結合する熱パイプ３０６又は他の熱伝導構造体を介して熱放射体２０８に結合されている。冷却板７０６は、例えば、熱パイプ又は冷却ストラップ等の１つ以上の追加の熱伝導構造体によって、ＬＣＴ２０４Ｅ及びＬＣＴ２０４Ｗ（例えば、ＬＣＴ基部４００）に熱的に結合することができる。

図８Ａ及び図８Ｂは、アセンブリ２０２の寸法入り斜視図の例を示している。１つ以上の実施態様では、アセンブリ基部及び切り抜き部分のサイズは、装着界面の上方及び下方の特定のタイプのＬＣＴのサイズ及び体積に基づいて、そのＬＣＴに合わせることができる。図８Ａに示すＬＣＴ切り抜き部分７００は、幅ＷＡ（例えば、０．４５ｍの幅）を正方形の各辺に有する正方形状である。アセンブリ２０２は、基部幅ＷＢ及び基部奥行きＤＢによって画定される底面積を有することができる。１つの実施態様では、長い方の寸法ＷＢは、宇宙機のＹ軸（東／西方向）に沿っており、短い方の寸法は、宇宙機のＺ軸（北／南方向）に沿っている。例えば、アセンブリ基部３００は、ＷＢが１．３ｍ及びＤＢが０．８ｍの底面積を有することができる。アセンブリの寸法は、アセンブリが実装されることになるアースデッキのサイズによって制約され、このアースデッキのサイズは、（一例として）４ｍのフェアリングで発射されるように構成された宇宙機の場合、約１．８ｍ×２ｍである。アースデッキのエッジには、通常、東／西アンテナの給電装置が配置されているので（例えば、図５参照）、Ｙ軸寸法は更に制約される。

図８Ａ及び図８Ｂに示すように、アセンブリ基部３００は、当該アセンブリ基部３００の底部から当該アセンブリ基部３００の最上部に至る高さＨＢを有することができる。アセンブリ２０２は、当該アセンブリ２０２の底部から当該アセンブリ２０２の最上部に至る高さＨＴを有することができる。１つの例では、高さＨＢはおよそ１．１ｍであり、高さＨＴはおよそ２．８ｍである。図８Ａ及び図８Ｂに関して説明した寸法は例であり、アセンブリ２０２の寸法は、これらの例に限定されるものではない。

幾つかの実施態様では、ＬＣＴ２０４Ｅ及びＬＣＴ２０４Ｗは、特に、通信リンクを高速に、例えば２０秒未満で確立しなければならないときに適切に動作するように、向上された姿勢情報精度及び超低ジッタ環境を必要とする場合がある。そのような状況の下では、図９Ａ及び図９Ｂの部分分解組立図にそれぞれ示す精密プラットフォーム９００を追加することによってアセンブリを変更することができる。図９Ａに示すように、精密プラットフォーム９００は、３つの平面に表面９０２、９０４、及び９０６を有するように構成することができる。図示した例におけるＬＣＴ装着平面９０４及び９０６は、所望のＬＣＴ装着角度を提供するように角度付けられ、双方のＬＣＴ装着平面９０４及び９０６に直交した第３の平面９０２は、ＬＣＴの間のブリッジを形成する。このブリッジは、１つ以上の実施態様においてプラットフォームに取り付けられるスタートラッカ３０７及びＩＭＵ３０９を支持する。各ＬＣＴ装着平面は、アセンブリ基部３００の対応するＬＣＴ切り抜き部分７００と合致するように構成された装着平面ＬＣＴ切り抜き部分９１０を備えることができる。

精密プラットフォーム９００は、熱安定性を得るように設計され、かつ姿勢センサによって検知された動きが指定周波数まではＬＣＴ界面と整合するような剛性を有する複合構造体とすることができる。このように、センサデータは、ＬＣＴポインティングのより正確な表示を提供することができる。特に、ＩＭＵ３０９によって検知された動きは、界面ジッタの影響を相殺するためにＬＣＴによって用いることができる。精密プラットフォーム９００は、様々な設計のものとすることができる振動絶縁マウント９０８を通じてアセンブリ基部３００に取り付けることができる。例えば、振動絶縁マウント９０８は、エラストマ材料からなる複数の足を備えることもできるし、調節された制振及び剛性を有する絶縁支柱（図示せず）を備えることもできる。図９Ｂに示すように、ＬＣＴ（ＬＣＴ２０４Ｗ等）は、アセンブリ基部３００に取り付けられる精密プラットフォーム９００に取り付けることができる。例えば、図２Ａ〜図８Ｂに関して上述したような他の実施態様では、ＬＣＴ２０４Ｅ及びＬＣＴ２０４Ｗは、アセンブリ基部３００に直接装着することができる。

他の実施態様は当業者に明らかであろう。例えば、アンテナタワー３０４を伴わずにＬＣＴ２０４Ｅ及びＬＣＴ２０４Ｗを装着するためのアセンブリ基部３００を提供することができる。この構成を用いると、アンテナを、例えば、アセンブリ基部の最上部（地球向きの側部）に直接装着することができる。これは、アンテナが小さいとき、例えば、コマンド及びテレメトリ用のアンテナのときに好ましい場合がある。代替的に、第３のＬＣＴをアセンブリ基部の最上部に装着して、３つの同時接続、例えば、２つのＧＥＯ宇宙機と１つの地上端末又は１つのＬＥＯ宇宙機との同時接続を可能にすることができる。１つ以上の実施態様では、アセンブリ基部は、アセンブリ基部だけでなくタワーアセンブリも備える構造体を指すことができる。１つ以上の実施態様では、アセンブリ基部及びタワーアセンブリは、単体構造体のものとすることができる。

いずれの当業者も本明細書に記載された様々な態様を実施することができるように、本主題技術の説明が提供されている。本主題技術は、特に、様々な図及び態様に関して説明されているが、これらは例示を目的としたものにすぎず、本主題技術の範囲を限定するものと解釈されるべきではないと理解すべきである。

本主題技術を実施する多くの他の方法が存在し得る。本明細書で説明した様々な機能及び要素は、本主題技術の範囲から逸脱することなく、図示したものとは異なるように分割することができる。これらの態様に対する様々な変更は、当業者に明らかであり、本明細書で規定された一般的な原理は他の態様に適用することができる。したがって、当業者は、本主題技術の範囲から逸脱することなく、本主題技術に対して多くの変形及び変更を行うことができる。

１つ以上の態様では、１つの図に示す１つ以上の構成又は構成要素を、１つ以上の他の図に示す１つ以上の他の構成又は構成要素とともに利用することができる。例えば、図２Ａ〜図９Ｂのいずれかに対して、複数のＲＦアンテナ（例えば、複数の対応するＲＦ反射器を有する複数のアンテナ給電装置）を利用することができる。１つ以上の例において、図９Ａ及び図９Ｂに示す構成は、図２Ａ〜図８Ｂのいずれかに対して利用することができる。

同様の参照符号は、同様の構成要素を指定することができる。例えば、同じ参照符号２０２、２０４Ｅ、２０４Ｗ、２０６、２０８、２１０、２１２、３００、３０４、３０６、３０７、３０９、４００、及び７００が、簡略化及び便宜のために様々な図において用いられる。同じ参照符号を有するこれらの構成要素は、同じである或る特定の特性を有するが、異なる図は異なる例を示しているので、同じ参照符号であっても、当該同じ参照符号を有する構成要素が正確に同じ特性を有することを示していない。同じ参照符号は幾つかの特定の構成要素に用いられるが、或る構成要素に関する相違点の例が本開示の全体を通して説明される。

開示されたプロセスにおけるステップの特定の順序又は階層は、手法を例示する一例証であるものと理解される。設計の好みに基づいて、プロセスにおけるステップの特定の順序又は階層は再配列することができるものと理解される。ステップのうちの幾つかは、同時に実行することができる。

上記で提供された寸法態様（例えば、高さ、幅）は例であり、１つ以上の実施態様に応じてこれらの寸法の他の値を利用することができることに留意されたい。さらに、上記で提供された寸法態様は一般に公称値である。当業者によって理解されるように、各寸法態様は、その寸法態様に関連付けられた許容誤差を有する。

最上部、底部、前部、後部、側部、水平、垂直等の用語は、通常の重力基準系ではなく任意の基準系を基準とする。したがって、そのような用語は、重力基準系における上方向、下方向、斜め方向、又は水平方向に延びるものである場合がある。

一連の項目のいずれかを分離する「及び／並びに」又は「又は／若しくは」という用語を伴う一連の項目の後に続く「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、この列挙されたものの各メンバ（すなわち、各項目）ではなく、この列挙されたものを全体として修飾する。「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙された各項目のうちの少なくとも１つの選択を必要としない。逆に、この表現は、項目のあらゆる１つのうちの少なくとも１つ、及び／又は項目を組み合わせたもののうちの少なくとも１つ、及び／又は項目のそれぞれのうちの少なくとも１つを含む意味を可能にする。例として、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」又は「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」という表現はそれぞれ、Ａのみ、Ｂのみ、若しくはＣのみ；Ａ、Ｂ、及びＣの組み合わせ；及び／又はＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれのうちの少なくとも１つを指す。

一態様、態様、別の態様、幾つかの態様、１つ以上の態様、一実施態様、実施態様、別の実施態様、幾つかの実施態様、１つ以上の実施態様、一実施形態、実施形態、別の実施形態、幾つかの実施形態、１つ以上の実施形態、一構成、構成、別の構成、幾つかの構成、１つ以上の構成、主題技術、開示、本開示、本開示の他の変形形態等の表現は、便宜上のものであり、そのような表現（複数の場合もある）に関係した開示が本主題技術に必須であることも、そのような開示が本主題技術の全ての構成に適用されることも意味するものではない。そのような表現（複数の場合もある）に関係した開示が、全ての構成、又は１つ以上の構成に適用される場合がある。そのような表現（複数の場合もある）に関係した開示が、１つ以上の例を提供する場合がある。一態様又は幾つかの態様等の表現は、１つ以上の態様を指す場合があり、その逆も同様であり、これは、他の上記表現にも同様に当てはまる。

「例示的」という用語は、「一例又は一例証としての役割をする」ことを意味する。本明細書において「例示的」として説明されたいずれの態様又は設計も、必ずしも、他の態様又は設計よりも好ましい又は有利であると解釈されるものではない。単数形の要素への言及は、特に指定がない限り、「唯一」を意味することを意図するものではなく、逆に、「１つ以上」を意味することを意図している。「幾つか」という用語は、１つ以上を指す。「例／例示の」という用語は、名詞として用いられることもあれば、形容詞として用いられることもある。

当業者に既知であるか又は後に知られることになる、本開示の全体を通して説明した様々な態様の要素の全ての構造的及び機能的な均等物は、引用することによって明らかに本明細書の一部をなし、特許請求の範囲によって包含されることが意図されている。その上、本明細書に開示されているものはいずれも、そのような開示内容が特許請求の範囲に明示的に列挙されているか否かを問わず、一般公衆に提供されることは意図されていない。請求項の要素はいずれも、その要素が明らかに「〜のための手段（means for）」という表現を用いて列挙されていない限り、又は方法の請求項の場合には、その要素が「〜のためのステップ（step for）」という表現を用いて列挙されていない限り、米国特許法第１１２条第６項の規定に基づいて解釈されるべきではない。さらに、「含む／備える（include）」、「有する（have）」等の用語が本明細書又は特許請求の範囲において用いられている限りにおいて、そのような用語は、「備える／含む（comprise）」という用語と同様の方法で、「備える／含む（comprise）」が請求項において移行語として用いられるときに解釈されるように包含的であることが意図されている。

Claims (20)

1. 宇宙機のハイブリッド通信アセンブリであって、
   前記宇宙機のアースデッキに取り付けるように構成され、１つ以上の角度付き表面を備え、該１つ以上の角度付き表面のそれぞれは、前記アースデッキに対して２０度〜７０度の角度に配置されるように構成されたアセンブリ基部と、
   前記アセンブリ基部の前記１つ以上の角度付き表面のうちの１つの表面に装着された少なくとも１つのレーザ通信端末と、
   前記アセンブリ基部に装着された少なくとも１つの無線周波数アンテナシステムと、
   を備える、ハイブリッド通信アセンブリ。
2. 前記アセンブリ基部の前記１つ以上の角度付き表面のうちの第２の表面に装着された第２のレーザ通信端末を更に備える、請求項１に記載のハイブリッド通信アセンブリ。
3. 前記少なくとも１つのレーザ通信端末は、
   前記アセンブリ基部の前記１つ以上の角度付き表面のうちの前記１つの表面に取り付けられ、前記１つ以上の角度付き表面のうちの前記１つの表面に平行に配置される基部と、
   レーザ通信信号を送受信するように構成された光学ポートと、
   前記基部と前記光学ポートとの間に配置され、前記基部に対して前記光学ポートを回転させて、前記光学ポートをリモートシステムとの通信のために位置合わせするように構成された１つ以上の作動可能構成要素と、
   を備える、請求項１に記載のハイブリッド通信アセンブリ。
4. 前記アセンブリ基部に装着されたアンテナタワーを備え、
   前記少なくとも１つの無線周波数アンテナシステムは、前記アンテナタワーに装着されたアンテナ給電装置と、前記アセンブリ基部に装着されたアンテナ反射器と、を備える、請求項１に記載のハイブリッド通信アセンブリ。
5. 前記少なくとも１つの無線周波数アンテナシステムは、前記アンテナタワーに装着された第２のアンテナ給電装置と、前記アセンブリ基部に装着された第２のアンテナ反射器と、を更に備える、請求項４に記載のハイブリッド通信アセンブリ。
6. 前記少なくとも１つの無線周波数アンテナシステムは、実質的に前記少なくとも１つのレーザ通信端末と前記第２のレーザ通信端末との間に配置される、請求項２に記載のハイブリッド通信アセンブリ。
7. 前記アセンブリ基部に装着された１つ以上のスタートラッカと、
   前記アセンブリ基部に装着された１つ以上の慣性測定ユニットと、
   を更に備える、請求項１に記載のハイブリッド通信アセンブリ。
8. 宇宙機の通信アセンブリであって、
   前記宇宙機に取り付けるように構成されたアセンブリ基部と、
   前記アセンブリ基部に装着されたレーザ通信端末と、
   前記アセンブリ基部に装着された無線周波数アンテナシステムと、
   前記アセンブリ基部に装着され、前記レーザ通信端末に熱的に結合された熱放射体と、
   を備える、通信アセンブリ。
9. 前記アセンブリ基部内に装着され、前記熱放射体と前記レーザ通信端末との間に熱的に結合された冷却板を更に備える、請求項８に記載の通信アセンブリ。
10. 前記アセンブリ基部の外部の前記熱放射体から前記アセンブリ基部内に装着された前記冷却板に延びる複数の熱パイプを更に備える、請求項９に記載の通信アセンブリ。
11. 前記アセンブリ基部に装着された第２のレーザ通信端末を更に備え、
    前記レーザ通信端末は前記アセンブリ基部の第１の側部にあり、前記第２のレーザ通信端末は前記第１の側部の反対側の前記アセンブリ基部の第２の側部にあり、前記熱放射体は前記アセンブリ基部の第３の側部にあり、前記無線周波数アンテナシステムは前記第３の側部の反対側の前記アセンブリ基部の第４の側部にあり、
    前記熱放射体は、実質的に前記レーザ通信端末と前記第２のレーザ通信端末との間に配置される、請求項８に記載の通信アセンブリ。
12. 前記アセンブリ基部に取り付けられた振動絶縁マウントと、
    前記振動絶縁マウントに装着されたプラットフォームと、
    前記プラットフォームに取り付けられたスタートラッカ及び慣性測定ユニットと、
    を更に備える、請求項８に記載の通信アセンブリ。
13. 前記レーザ通信端末は、該レーザ通信端末を前記アセンブリ基部上に装着する前記プラットフォームに取り付けられる、請求項１２に記載の通信アセンブリ。
14. 前記アセンブリ基部に装着されたアンテナタワーと、
    前記アンテナタワーに装着されたテレメトリ、追尾及びコマンドのアンテナと、
    前記アンテナタワーに取り付けられた１つ以上の棚部と、
    を更に備える、請求項８に記載の通信アセンブリ。
15. アースデッキを有する本体と、
    前記本体の１つ以上の側部に装着された１つ以上の太陽電池パネルと、
    アセンブリ基部と、前記アセンブリ基部に装着され、それぞれが光学ポートを備え、それぞれが前記アースデッキに対して角度をなして装着される１つ以上のレーザ通信端末と、前記アセンブリ基部に装着され、前記光学ポートの動作を妨害することを防止するように構成された無線周波数アンテナシステムと、を備え、前記アースデッキに装着されたハイブリッド通信アセンブリと、
    を備える、宇宙機。
16. 前記ハイブリッド通信アセンブリは、前記アセンブリ基部に装着されて前記１つ以上のレーザ通信端末に熱的に結合された熱放射体を更に備える、請求項１５に記載の宇宙機。
17. 前記無線周波数アンテナシステムは前記アセンブリ基部に装着された展開アンテナ反射器を備え、前記１つ以上のレーザ通信端末は複数のレーザ通信端末を含み、前記展開アンテナ反射器は実質的に前記複数のレーザ通信端末の間に配置され、前記光学ポートの動作と干渉せずに展開するように構成される、請求項１５に記載の宇宙機。
18. 前記本体に装着された複数の追加のアンテナ反射器を更に備え、
    前記複数の追加のアンテナ反射器及び前記１つ以上の太陽電池パネルは、前記光学ポートの動作を妨害することなく展開するように構成される、請求項１７に記載の宇宙機。
19. 前記ハイブリッド通信アセンブリは、前記アセンブリ基部を前記アースデッキに取り付ける複数の装着足を備える、請求項１５に記載の宇宙機。
20. 前記角度は、５０度〜７０度の角度である、請求項１５に記載の宇宙機。