JP2021049907A - 衝突回避方法および地上設備 - Google Patents

Abstract

【課題】衛星コンステレーションの各人工衛星と飛翔体との衝突を回避できるようにする。【解決手段】第１衛星コンステレーション１０１は、第２衛星コンステレーション１０２の軌道高度よりも高い軌道高度に構築される。軌道離脱衛星１１０Ｘが第１衛星コンステレーション１０１に存在する場合、地上設備１８０は、第２衛星コンステレーション１０２の各人工衛星１２０との衝突を回避する回避行動を指示するための衝突回避コマンドを軌道離脱衛星１１０Ｘへ送信する。軌道離脱衛星１１０Ｘは、前記衝突回避コマンドを受信し、前記衝突回避コマンドによって指示された回避行動をとる。【選択図】図１

Description

本発明は、衛星コンステレーションの各人工衛星と飛翔体との衝突を回避するための技術に関するものである。

高度１１００キロメートル近傍に、約１６００機の人工衛星で構成される衛星コンステレーションが構築される予定である。高度５５０キロメートル近傍に、約１６００機の人工衛星で構成される衛星コンステレーションが構築される予定である。
高度３４０キロメートル近傍に、軌道高度および軌道傾斜角が異なる３つの人工衛星群で構成される衛星コンステレーションが構築される見込みである。各人工衛星群は約２５００機の人工衛星で構成される。つまり、この衛星コンステレーションは、合計約７５００機の人工衛星で構成される。
これらの衛星コンステレーションは自動衝突回避運用の機能を有することが報告されている。

高度約１２００キロメートルに別の衛星コンステレーションが構築されると仮定する。
この衛星コンステレーションの人工衛星がＰＭＤないしＡＤＲによって軌道離脱する場合、その人工衛星が、より低い高度に存在する数千機の人工衛星に衝突するリスクがある。
ＰＭＤは、Ｐｏｓｔ Ｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｏｓａｌの略称である。
ＡＤＲは、Ａｃｔｉｖｅ Ｄｅｂｒｉｓ Ｒｅｍｏｖａｌの略称である。

衝突回避を企図して、軌道離脱する人工衛星が数千機の人工衛星が存在する高度を通過するタイミングを調整する、といったアクティブなデオービット運用が行われると仮定する。さらに、相手方の人工衛星が自動的に回避運用機能を発動すると仮定する。その場合、両方の人工衛星が互いに回避予測と異なる動作をとることになるため、衝突が発生するリスクがある。

ロケットが打ち上げられた場合、高度３４０キロメートルまたは高度５５０キロメートルに構築された衛星コンステレーションの人工衛星にロケットが衝突するリスクがある。

特許文献１には、互いに衛星軌道が交差した２つの非静止衛星の衝突を回避しながら、２つの非静止衛星の距離を近づけるための技術が開示されている。
この技術は、衛星コンステレーションの各人工衛星と飛翔体との衝突を回避することを目的とする技術ではない。

特開２００６−１１７１８０号公報

本発明は、衛星コンステレーションの各人工衛星と飛翔体との衝突を回避できるようにすることを目的とする。

本発明の衝突回避方法は、第１衛星コンステレーションと、地上において前記第１衛星
コンステレーションを制御する地上設備と、によって実行される。
前記第１衛星コンステレーションは、第２衛星コンステレーションの軌道高度よりも高い軌道高度に構築される衛星コンステレーションであり、
前記地上設備が、軌道離脱して落下する予定の人工衛星である軌道離脱衛星が前記第１衛星コンステレーションに存在する場合に、前記第２衛星コンステレーションの各人工衛星との衝突を回避する回避行動を指示するための衝突回避コマンドを前記軌道離脱衛星へ送信し、
前記軌道離脱衛星が、前記衝突回避コマンドを受信し、前記衝突回避コマンドによって指示された回避行動をとる。

本発明によれば、第２衛星コンステレーションの各人工衛星と軌道離脱衛星（飛翔体の一例）との衝突を回避することが可能となる。

実施の形態１における衝突回避システム１００Ａの構成図。 実施の形態１における人工衛星１１０の構成図。 実施の形態１におけるコンステレーション制御装置２００の構成図。 実施の形態１における記憶部２９０の構成図。 実施の形態１における衝突回避方法のフローチャート。 実施の形態２における衝突回避システム１００Ｂの構成図。 実施の形態２における衝突回避方法のフローチャート。 実施の形態３における衝突回避システム１００Ｃの構成図。 実施の形態３におけるロケット１３０の構成図。 実施の形態３における打ち上げ制御装置３００の構成図。 実施の形態３における記憶部３９０の構成図。 実施の形態３における衝突回避方法のフローチャート。 実施の形態３における衛星飛翔イメージを示す図。 実施の形態４における衝突回避システム１００Ｄの構成図。 実施の形態４におけるコンステレーション制御装置２００の構成図。 実施の形態４における記憶部２９０の構成図。 実施の形態４における衝突回避方法のフローチャート。 実施の形態５における衝突回避システム１００Ｅの構成図。 実施の形態５における記憶部２９０の構成図。 実施の形態５における衝突回避方法のフローチャート。 実施の形態５における静止遷移軌道の一例を示す図。 実施の形態５における静止遷移軌道の一例を示す図。 実施の形態６における衝突回避システム１００Ｆの構成図。 実施の形態６におけるロケット１３０の構成図。 実施の形態６における打ち上げ制御装置３００の構成図。 実施の形態６における記憶部３９０の構成図。 実施の形態６における衝突回避方法のフローチャート。 実施の形態７における衝突回避システム１００Ｇの構成図。 実施の形態７における飛行速度と軌道高度との関係図。 実施の形態８における衝突回避システム１００Ｈの構成図。 実施の形態８におけるコンステレーション制御装置２００の構成図。 実施の形態８における記憶部２９０の構成図。 実施の形態８における衝突回避方法のフローチャート。

実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。

実施の形態１．
軌道離脱する人工衛星と各人工衛星との衝突を回避するための形態について、図１から図５に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、衝突回避システム１００Ａの構成を説明する。
衝突回避システム１００Ａは、第１衛星コンステレーション１０１と第２衛星コンステレーション１０２と地上設備１８０とを備える。

第１衛星コンステレーション１０１は、第２衛星コンステレーション１０２の軌道高度よりも高い軌道高度に構築される衛星コンステレーションである。
第１衛星コンステレーション１０１は、複数の人工衛星１１０で構成される。
第１衛星コンステレーション１０１の軌道から離脱して落下する予定の人工衛星１１０を、軌道離脱衛星１１０Ｘと称する。

第２衛星コンステレーション１０２は、第１衛星コンステレーション１０１の軌道高度よりも低い軌道高度に構築される衛星コンステレーションである。
第２衛星コンステレーション１０２は、複数の人工衛星１２０で構成される。

地上設備１８０は、地球１０９に設けられた設備であり、地上において第１衛星コンステレーション１０１を制御する。
地上設備１８０は、通信装置１８１とコンステレーション制御装置２００とを備える。

衝突回避システム１００Ａにおいて、第１衛星コンステレーション１０１（の軌道離脱衛星１１０Ｘ）と地上設備１８０とによって、衝突回避方法が実行される。
この衝突回避方法によって、第２衛星コンステレーション１０２の各人工衛星１２０への軌道離脱衛星１１０Ｘの衝突が回避される。

図２に基づいて、人工衛星１１０の構成を説明する。
人工衛星１１０は、監視装置１１１と衛星制御装置１１２と通信装置１１３と推進装置１１４と姿勢制御装置１１５と電源装置１１６とを備える。
監視装置１１１は、地球１０９の対象地域を監視するための装置である。例えば、監視装置１１１は、可視光学センサ、赤外光学センサまたは合成開口レーダ（ＳＡＲ）である。監視装置１１１は監視データを生成する。監視データは、地球の対象地域が映った画像に相当するデータである。
衛星制御装置１１２は、人工衛星１１０を制御するコンピュータである。具体的には、衛星制御装置１１２は、地上設備１８０から送信される各種コマンドにしたがって、監視装置１１１と推進装置１１４と姿勢制御装置１１５とを制御する。
通信装置１１３は、地上設備１８０と通信する装置である。具体的には、通信装置１１３は、監視データを地上設備１８０へ送信する。また、通信装置１１３は、地上設備１８０から送信される各種コマンドを受信する。
推進装置１１４は、人工衛星１１０に推進力を与える装置であり、人工衛星１１０の速度を変化させる。具体的には、推進装置１１４は電気推進機である。例えば、推進装置１１４は、イオンエンジンまたはホールスラスタである。
姿勢制御装置１１５は、人工衛星１１０の姿勢と人工衛星１１０の角速度と監視装置１１１の視線方向（ＬｉｎｅＯｆ Ｓｉｇｈｔ）といった姿勢要素を制御するための装置で
ある。姿勢制御装置１１５は、各姿勢要素を所望の方向に変化させる。もしくは、姿勢制御装置１１５は、各姿勢要素を所望の方向に維持する。姿勢制御装置１１５は、姿勢センサとアクチュエータとコントローラとを備える。姿勢センサは、ジャイロスコープ、地球センサ、太陽センサ、スター・トラッカ、スラスタおよび磁気センサ等である。アクチュエータは、姿勢制御スラスタ、モーメンタムホイール、リアクションホイールおよびコントロール・モーメント・ジャイロ等である。コントローラは、姿勢センサの計測データまたは地上設備１８０からの各種コマンドにしたがって、アクチュエータを制御する。
電源装置１１６は、太陽電池、バッテリおよび電力制御装置などを備え、人工衛星１１０に搭載される各機器に電力を供給する。

衛星制御装置１１２について補足する。
衛星制御装置１１２は処理回路を備える。
処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
処理回路において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。つまり、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。
専用のハードウェアは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略称である。

図３に基づいて、コンステレーション制御装置２００の構成を説明する。
コンステレーション制御装置２００は、プロセッサ２０１とメモリ２０２と補助記憶装置２０３と通信インタフェース２０４と入出力インタフェース２０５といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。

プロセッサ２０１は、演算処理を行うＩＣであり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ２０１は、ＣＰＵ、ＤＳＰまたはＧＰＵである。
ＩＣは、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略称である。
ＤＳＰは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略称である。
ＧＰＵは、Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略称である。

メモリ２０２は揮発性または不揮発性の記憶装置である。メモリ２０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ２０２はＲＡＭである。メモリ２０２に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置２０３に保存される。
ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。

補助記憶装置２０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置２０３は、ＲＯＭ、ＨＤＤまたはフラッシュメモリである。補助記憶装置２０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ２０２にロードされる。
ＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。
ＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略称である。

通信インタフェース２０４は、通信装置１８１が接続されるポートであり、レシーバ及
びトランスミッタとして機能する。

入出力インタフェース２０５は、入力装置および出力装置が接続されるポートである。例えば、入出力インタフェース２０５はＵＳＢ端子であり、入力装置はキーボードおよびマウスであり、出力装置はディスプレイである。
ＵＳＢは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓの略称である。

コンステレーション制御装置２００は、軌道離脱検出部２１１と回避行動決定部２１２と回避行動指示部２１３といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。

補助記憶装置２０３には、軌道離脱検出部２１１と回避行動決定部２１２と回避行動指示部２１３としてコンピュータを機能させるための衝突回避プログラムが記憶されている。衝突回避プログラムは、メモリ２０２にロードされて、プロセッサ２０１によって実行される。
補助記憶装置２０３には、さらに、ＯＳが記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ２０２にロードされて、プロセッサ２０１によって実行される。
プロセッサ２０１は、ＯＳを実行しながら、衝突回避プログラムを実行する。
ＯＳは、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍの略称である。

衝突回避プログラムの入出力データは記憶部２９０に記憶される。
メモリ２０２は記憶部２９０として機能する。但し、補助記憶装置２０３、プロセッサ２０１内のレジスタおよびプロセッサ２０１内のキャッシュメモリなどの記憶装置が、メモリ２０２の代わりに、又は、メモリ２０２と共に、記憶部２９０として機能してもよい。

コンステレーション制御装置２００は、プロセッサ２０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ２０１の機能を分担する。

衝突回避プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。

図４に基づいて、記憶部２９０の構成を説明する。
記憶部２９０には、第１衛星コンステレーションデータ２９１および第２衛星コンステレーションデータ２９２などが記憶される。
第１衛星コンステレーションデータ２９１は、第１衛星コンステレーション１０１の軌道データであり、第１衛星コンステレーション１０１の各人工衛星１１０の軌道データを含む。
第２衛星コンステレーションデータ２９２は、第２衛星コンステレーション１０２の軌道データであり、第２衛星コンステレーション１０２の各人工衛星１２０の軌道データを含む。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
衝突回避システム１００Ａの動作の手順は衝突回避方法に相当する。

図５に基づいて、衝突回避方法を説明する。
軌道離脱して落下する予定の人工衛星１１０（軌道離脱衛星１１０Ｘ）が第１衛星コンステレーション１０１に存在すると仮定する。

ステップＳ１１１からステップＳ１１３は、地上設備１８０のコンステレーション制御
装置２００によって実行される。

ステップＳ１１１において、軌道離脱検出部２１１は、第１衛星コンステレーションデータ２９１に基づいて、軌道離脱して落下する予定の人工衛星１１０を検出する。
検出される人工衛星１１０が軌道離脱衛星１１０Ｘである。

例えば、軌道離脱検出部２１１は、軌道離脱衛星１１０Ｘを以下のように検出する。
第１衛星コンステレーションデータ２９１は、第１衛星コンステレーション１０１の各人工衛星１１０の軌道データを含む。各人工衛星１１０の軌道データは、軌道離脱の予定日時を含む。
軌道離脱検出部２１１は、軌道離脱の予定時刻が検出対象時間帯に含まれる人工衛星１１０を検出する。検出対象時間帯は、検出対象となる未来の時間帯である。
検出される人工衛星１１０が軌道離脱衛星１１０Ｘである。

ステップＳ１１２において、回避行動決定部２１２は、第１衛星コンステレーションデータ２９１と第２衛星コンステレーションデータ２９２とに基づいて、軌道離脱衛星１１０Ｘの回避行動を決定する。
この回避行動は、第２衛星コンステレーション１０２の各人工衛星１１０との衝突を回避するための行動である。例えば、回避行動は、軌道離脱の実行日時、軌道離脱時の落下方向および軌道離脱時の落下速度などによって定まる。

例えば、回避行動決定部２１２は、軌道離脱衛星１１０Ｘの回避行動を以下のように決定する。
第２衛星コンステレーションデータ２９２は、第２衛星コンステレーション１０２の各人工衛星１２０の軌道データを含む。
回避行動決定部２１２は、軌道離脱時間帯の軌道離脱衛星１１０Ｘの軌道データと、軌道離脱時間帯の各人工衛星１２０の軌道データと、を入力として、回避行動決定アルゴリズムを演算する。これにより、回避行動が決定する。
軌道離脱時間帯は、軌道離脱の予定日時を含む時間帯である。
回避行動決定アルゴリズムは、回避行動を決定するためのアルゴリズムである。

ステップＳ１１３において、回避行動指示部２１３は、衝突回避コマンドを生成する。衝突回避コマンドは、回避行動を指示するためのコマンドである。
そして、回避行動指示部２１３は、入出力インタフェース２０５を介して通信装置１８１にアクセスし、通信装置１８１を用いて衝突回避コマンドを軌道離脱衛星１１０Ｘへ送信する。

ステップＳ１２１およびステップＳ１２２は、軌道離脱衛星１１０Ｘによって実行される。

ステップＳ１２１において、通信装置１１３は、衝突回避コマンドを受信する。

ステップＳ１２２において、衛星制御装置１１２は、衝突回避コマンドによって指示された回避行動をとる。
具体的には、衛星制御装置１１２は、回避行動をとるために、推進装置１１４および姿勢制御装置１１５を制御する。

第２衛星コンステレーション１０２の動作について説明する。
第２衛星コンステレーション１０２を制御するための地上設備が存在する。この地上設備を第２地上設備と称する。
第２地上設備は、地上設備１８０と同様に、コンステレーション制御装置と通信装置とを備える。
第２地上設備のコンステレーション制御装置は、軌道離脱衛星１１０Ｘを検出しても、軌道離脱衛星１１０Ｘとの衝突を回避する行動を指示するためのコマンドを第２衛星コンステレーション１０２の各人工衛星１２０へ送信しない。
そのため、第２衛星コンステレーション１０２の各人工衛星１２０は、軌道離脱衛星１１０Ｘとの衝突を回避する行動をとらずに、予定通りに飛行する。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
実施の形態１において、複数のメガコンステレーション事業者間で衛星コンステレーションの共通データベースが具備される。
そして、高高度から落下する側が衝突回避運用を行う。一方、低軌道の衛星コンステレーションは自動回避運用を行わない。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
実施の形態１により、軌道離脱する人工衛星と各人工衛星との衝突を回避することが可能となる。

高度５００キロメートルから高度８００キロメートル程度の低軌道を利用して、多数の事業者が地球観測衛星の運用などを実施している。特に、ＬＳＴ１０：３０付近は光学衛星のために多用される。また、ＬＳＴ０６：００付近は合成開口レーダ衛星のために多用される。そのため、ＬＳＴ１０：３０付近またはＬＳＴ０６：００付近のドーンダスク軌道には衛星が密集している。
ドーンダスク軌道は、静止軌道と比較して、近傍を通過する衛星同士が接近している。また、超小型衛星などの衛星の中には推進系を具備しない衛星も存在する。そのため、一部の衛星が衝突回避運用を実施し、他の衛星が衝突回避運用を実施しない、という無統制な状況下では、不慮の衝突が発生するリスクがある。
複数の事業者が統制をとって回避行動をとることは現状困難である。そのため、高高度でメガコンステレーションを運用する衛星事業者がＰＭＤないしＡＤＲを実施する場合、混雑軌道を回避してアクティブデオービット運用をすることが、衝突回避のためには合理的である。
地球観測衛星が密集するＬＳＴは限定的である。そのため、混雑軌道の回避のためには、混雑軌道面を通過するタイミングを遅らせることが合理的である。
そして、実施の形態１により、合理的な衝突回避が可能である。

実施の形態２．
軌道離脱する人工衛星と各人工衛星との衝突を回避するための形態について、主に実施の形態１と異なる点を図６および図７に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図６に基づいて、衝突回避システム１００Ｂの構成を説明する。
衝突回避システム１００Ｂは、第１衛星コンステレーション１０１と第２衛星コンステレーション１０２と地上設備１８０とを備える。

第１衛星コンステレーション１０１は、第２衛星コンステレーション１０２の軌道高度よりも低い軌道高度に構築される衛星コンステレーションである。
第１衛星コンステレーション１０１は、複数の人工衛星１１０で構成される。

第２衛星コンステレーション１０２は、第１衛星コンステレーション１０１の軌道高度よりも高い軌道高度に構築される衛星コンステレーションである。
第２衛星コンステレーション１０２は、複数の人工衛星１２０で構成される。
第２衛星コンステレーション１０２の軌道から離脱して落下する予定の人工衛星１２０を、軌道離脱衛星１２０Ｘと称する。

衝突回避システム１００Ｂにおいて、第１衛星コンステレーション１０１と地上設備１８０とによって、衝突回避方法が実行される。
この衝突回避方法によって、第１衛星コンステレーション１０１の各人工衛星１１０への軌道離脱衛星１２０Ｘの衝突が回避される。

人工衛星１１０の構成は、実施の形態１における構成と同じである（図２参照）。

コンステレーション制御装置２００の構成は、実施の形態１における構成と同じである（図３および図４を参照）。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
衝突回避システム１００Ｂの動作の手順は衝突回避方法に相当する。

図７に基づいて、衝突回避方法を説明する。
軌道離脱して落下する予定の人工衛星１１０（軌道離脱衛星１２０Ｘ）が第２衛星コンステレーション１０２に存在すると仮定する。

ステップＳ２１１からステップＳ２１３は、地上設備１８０のコンステレーション制御装置２００によって実行される。

ステップＳ２１１において、軌道離脱検出部２１１は、第２衛星コンステレーションデータ２９２に基づいて、軌道離脱して落下する予定の人工衛星１２０を検出する。
検出される人工衛星１２０が軌道離脱衛星１２０Ｘである。

例えば、軌道離脱検出部２１１は、軌道離脱衛星１２０Ｘを以下のように検出する。
第２衛星コンステレーションデータ２９２は、第２衛星コンステレーション１０２の各人工衛星１２０の軌道データを含む。各人工衛星１２０の軌道データは、軌道離脱の予定日時を含む。
軌道離脱検出部２１１は、軌道離脱の予定時刻が検出対象時間帯に含まれる人工衛星１２０を検出する。検出対象時間帯は、検出対象となる未来の時間帯である。
検出される人工衛星１２０が軌道離脱衛星１２０Ｘである。

ステップＳ２１２において、回避行動決定部２１２は、第１衛星コンステレーションデータ２９１と第２衛星コンステレーションデータ２９２とに基づいて、第１衛星コンステレーション１０１の各人工衛星１１０の回避行動を決定する。
この回避行動は、軌道離脱衛星１２０Ｘとの衝突を回避するための行動である。例えば、回避行動は、加速または減速を行う時間帯、加速または減速の大きさ、加速または減速の方向などによって定まる。

例えば、回避行動決定部２１２は、各人工衛星１１０の回避行動を以下のように決定する。
第１衛星コンステレーションデータ２９１は、第１衛星コンステレーション１０１の各人工衛星１１０の軌道データを含む。
回避行動決定部２１２は、軌道離脱時間帯の軌道離脱衛星１２０Ｘの軌道データと、軌道離脱時間帯の各人工衛星１１０の軌道データと、を入力として、回避行動決定アルゴリズムを演算する。これにより、回避行動が決定する。
軌道離脱時間帯は、軌道離脱の予定日時を含む時間帯である。
回避行動決定アルゴリズムは、回避行動を決定するためのアルゴリズムである。

ステップＳ２１３において、回避行動指示部２１３は、各人工衛星１１０に対する衝突回避コマンドを生成する。衝突回避コマンドは、回避行動を指示するためのコマンドである。
そして、回避行動指示部２１３は、入出力インタフェース２０５を介して通信装置１８１にアクセスし、通信装置１８１を用いて各衝突回避コマンドを各人工衛星１１０へ送信する。

ステップＳ２２１およびステップＳ２２２は、第１衛星コンステレーション１０１の各人工衛星１１０によって実行される。

ステップＳ２２１において、通信装置１１３は、衝突回避コマンドを受信する。

ステップＳ２２２において、衛星制御装置１１２は、衝突回避コマンドによって指示された回避行動をとる。
具体的には、衛星制御装置１１２は、回避行動をとるために、推進装置１１４および姿勢制御装置１１５を制御する。

第２衛星コンステレーション１０２の動作について説明する。
第２衛星コンステレーション１０２を制御するための地上設備が存在する。この地上設備を第２地上設備と称する。
第２地上設備は、地上設備１８０（図１参照）と同様に、コンステレーション制御装置と通信装置とを備える。
第２地上設備のコンステレーション制御装置は、軌道離脱衛星１２０Ｘを検出しても、人工衛星１１０の各人工衛星１１０との衝突を回避する行動を指示するためのコマンドを軌道離脱衛星１２０Ｘへ送信しない。
そのため、軌道離脱衛星１２０Ｘは、第１衛星コンステレーション１０１の各人工衛星１１０との衝突を回避する行動をとらずに、予定通りに軌道離脱を行う。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
実施の形態２において、複数のメガコンステレーション事業者間で、衛星コンステレーションの共通データベースが具備される。
そして、低高度に構築された衛星コンステレーション側が衝突回避運用を行う。一方、高高度から落下する側は自動回避運用を行わない。

＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
実施の形態２により、軌道離脱する人工衛星と各人工衛星との衝突を回避することが可能となる。

軌道高度３４０キロメートル近傍には、特定のメガコンステレーション事業者のみが利用する高度帯が存在する。この高度帯では、単一事業者が全衛星の統制をとって衝突回避運用を行うことが可能である。一方、高高度を利用するメガコンステレーション事業者がアクティブデオービット運用をする場合、天空に網羅的に配備された数千機の衛星が存在する軌道高度をデオービット衛星が通過することは至難である。この場合、低軌道側が回避運用を行うことが合理的である。
そして、実施の形態２により、合理的な衝突回避が可能である。

実施の形態３．
ロケットと各人工衛星との衝突を回避するための形態について、主に実施の形態１および実施の形態２と異なる点を図８から図１３に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図８に基づいて、衝突回避システム１００Ｃの構成を説明する。
衝突回避システム１００Ｃは、衛星コンステレーション１０３とロケット１３０と地上設備１９０とを備える。

衛星コンステレーション１０３は、宇宙に構築された衛星コンステレーションである。具体的には、衛星コンステレーション１０３は、ロケット１３０が通過する軌道高度に構築されている。
衛星コンステレーション１０３は、複数の人工衛星１１０で構成される。

ロケット１３０は、宇宙へ打ち上げられて衛星コンステレーション１０３の軌道高度を通過する。

地上設備１９０は、地球１０９に設けられた設備であり、地上においてロケット１３０の打ち上げを制御する。
地上設備１９０は、打ち上げ制御装置３００を備える。

衝突回避システム１００Ｃにおいて、ロケット１３０と地上設備１９０とによって、衝突回避方法が実行される。
この衝突回避方法によって、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０へのロケット１３０の衝突が回避される。

図９に基づいて、ロケット１３０の構成を説明する。
ロケット１３０は、ロケット制御装置１３１と通信装置１３２と推進装置１３３と姿勢制御装置１３４と電源装置１３５とを備える。
ロケット制御装置１３１は、ロケット１３０を制御するコンピュータである。具体的には、ロケット制御装置１３１は、地上設備１９０から送信される各種コマンドにしたがって、推進装置１３３および姿勢制御装置１３４を制御する。また、ロケット制御装置１３１は、地上設備１９０によって設定された打ち上げスケジュールにしたがって飛行するために、推進装置１３３および姿勢制御装置１３４を制御する。
通信装置１３２は、地上設備１９０と通信する装置である。具体的には、通信装置１３２は、各種コマンドおよび打ち上げスケジュールを地上設備１９０から受信する。
推進装置１３３は、ロケット１３０に推進力を与える装置である。具体的には、推進装置１３３は、個体燃料推進機および電気推進機である。
姿勢制御装置１３４は、ロケット１３０の姿勢要素を制御するための装置である。姿勢制御装置１３４は、各姿勢要素を所望の方向に変化させる。もしくは、姿勢制御装置１３４は、各姿勢要素を所望の方向に維持する。姿勢制御装置１３４は、姿勢センサとアクチュエータとコントローラとを備える。
電源装置１３５は、太陽電池、バッテリおよび電力制御装置などを備え、ロケット１３０に搭載される各機器に電力を供給する。

ロケット制御装置１３１について補足する。
ロケット制御装置１３１は処理回路を備える。
処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
処理回路において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。つまり、処理回路は、ハードウェア
、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。
専用のハードウェアは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。

図１０に基づいて、打ち上げ制御装置３００の構成を説明する。
打ち上げ制御装置３００は、プロセッサ３０１とメモリ３０２と補助記憶装置３０３と通信装置３０４と入出力インタフェース３０５といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。

プロセッサ３０１は、演算処理を行うＩＣであり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ３０１は、ＣＰＵ、ＤＳＰまたはＧＰＵである。

メモリ３０２は揮発性または不揮発性の記憶装置である。メモリ３０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ３０２はＲＡＭである。メモリ３０２に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置３０３に保存される。

補助記憶装置３０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置３０３は、ＲＯＭ、ＨＤＤまたはフラッシュメモリである。補助記憶装置３０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ３０２にロードされる。

通信装置３０４は、レシーバ及びトランスミッタである。例えば、通信装置３０４は通信チップまたはＮＩＣである。
ＮＩＣは、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄの略称である。

入出力インタフェース３０５は、入力装置および出力装置が接続されるポートである。例えば、入出力インタフェース３０５はＵＳＢ端子であり、入力装置はキーボードおよびマウスであり、出力装置はディスプレイである。

打ち上げ制御装置３００は、スケジュール決定部３１１とスケジュール設定部３１２といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。

補助記憶装置３０３には、スケジュール決定部３１１とスケジュール設定部３１２としてコンピュータを機能させるための衝突回避プログラムが記憶されている。衝突回避プログラムは、メモリ３０２にロードされて、プロセッサ３０１によって実行される。
補助記憶装置３０３には、さらに、ＯＳが記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ３０２にロードされて、プロセッサ３０１によって実行される。
プロセッサ３０１は、ＯＳを実行しながら、衝突回避プログラムを実行する。

衝突回避プログラムの入出力データは記憶部３９０に記憶される。
メモリ３０２は記憶部３９０として機能する。但し、補助記憶装置３０３、プロセッサ３０１内のレジスタおよびプロセッサ３０１内のキャッシュメモリなどの記憶装置が、メモリ３０２の代わりに、又は、メモリ３０２と共に、記憶部３９０として機能してもよい。

打ち上げ制御装置３００は、プロセッサ３０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ３０１の機能を分担する。

衝突回避プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。

図１１に基づいて、記憶部３９０の構成を説明する。
記憶部３９０には、目標軌道データ３９１および衛星コンステレーションデータ３９２などが記憶される。
目標軌道データ３９１は、ロケット１３０が投入される軌道のデータである。ロケット１３０が投入される軌道を、目標軌道と称する。
衛星コンステレーションデータ３９２は、衛星コンステレーション１０３の軌道データであり、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０の軌道データを含む。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
衝突回避システム１００Ｃの動作の手順は衝突回避方法に相当する。

図１２に基づいて、衝突回避方法を説明する。
ロケット１３０が宇宙へ打ち上げられる予定があると仮定する。

ステップＳ３１１およびステップＳ３１２は、地上設備１９０の打ち上げ制御装置３００によって実行される。

ステップＳ３１１において、スケジュール決定部３１１は、目標軌道データ３９１と衛星コンステレーションデータ３９２とに基づいて、ロケット１３０の打ち上げスケジュールを決定する。
この打ち上げスケジュールは、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０との衝突を回避するためのスケジュールである。例えば、打ち上げスケジュールは、打ち上げ日時、飛行中の各時刻における加速度、飛行中の各時刻における姿勢角などによって定まる。

例えば、スケジュール決定部３１１は、ロケット１３０の打ち上げスケジュールを以下のように決定する。
衛星コンステレーションデータ３９２は、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０の軌道データを含む。
スケジュール決定部３１１は、ロケット１３０の目標軌道データ３９１と、各人工衛星１１０の軌道データと、を入力として、スケジュール決定アルゴリズムを演算する。これにより、打ち上げスケジュールが決定する。

ステップＳ３１２において、スケジュール設定部３１２は、ロケット１３０の通信装置１３２と通信することによって、ロケット制御装置１３１に打ち上げスケジュールを設定する。

ステップＳ３２１は、ロケット１３０によって実行される。
ステップＳ３２１において、ロケット制御装置１３１は、打ち上げスケジュールに従って、ロケット１３０を飛行させる。
具体的には、ロケット制御装置１３１は、打ち上げスケジュールに従ってロケット１３０を飛行させるために、推進装置１３３および姿勢制御装置１３４を制御する。
これにより、ロケット１３０は、打ち上げスケジュールに従って飛行する。

衛星コンステレーション１０３の動作について説明する。
衛星コンステレーション１０３を制御するための地上設備が存在する。この地上設備をコンステレーション地上設備と称する。
コンステレーション地上設備は、地上設備１８０（図１参照）と同様に、コンステレーション制御装置と通信装置とを備える。
コンステレーション制御装置は、打ち上げ予定のロケット１３０を検出しても、ロケット１３０との衝突を回避する行動を指示するためのコマンドを衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０へ送信しない。
そのため、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０は、ロケット１３０との衝突を回避する行動をとらずに、予定通りに飛行する。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
実施の形態３において、ロケット打上げ事業者とメガコンステレーション事業者との間で共通データベースが具備される。
そして、ロケット打上げ事業者側が衝突回避運用を行う。一方、低軌道の衛星コンステレーションは自動回避運用を行わない。

図１３に、高度３４０キロメートル近傍の衛星飛翔イメージを示す。曲線は軌道を表す。星印は人工衛星を表す。円はロンチウィンドウを表す。
軌道高度約３４０キロメートルに４０の軌道面があり、１軌道面当たり６０機の衛星が存在し、合計２４００機の衛星コンステレーションが運用される場合を想定する。
衛星速度は約７．７キロメートル／秒である。軌道一周が約４２０００キロメートルであり、１軌道面当たり衛星数が６０機であるため、同一軌道面の衛星間距離は約７００キロメートルである。そのため、ある衛星が通過してから次の衛星が再訪するまでの待ち時間は約９０秒である。また、２４時間に４０の軌道面のそれぞれが２回再訪するため、隣接する軌道面が再訪するまでの時間は約１８分である。

高度３４０キロメートル近傍に、軌道高度が異なる３つの人工衛星群で構成される衛星コンステレーションが構築されると仮定する。各人工衛星群は約２５００機の人工衛星で構成される。つまり、この衛星コンステレーションでは合計約７５００機の衛星が飛翔する。この場合、３つの軌道面は基本的に同期せずに回転することになる。
さらに、赤道付近のギアナから打ち上げられるロケットが、高度約３４０キロメートルよりも高い上空に打上げられると仮定する。この場合には、この衛星コンステレーションと衝突せずにロケットを打上げることが可能なロンチウィンドウは、ある軌道面が通り過ぎてから次の軌道面が横切るまでの数分の間隙のみに限定される。ロケットの打上げ軌道が軌道面と重なる場合には、衛星間のインターバルが約９０秒しかないので、衝突のリスクが高い。なお、軌道高度毎に軌道面の回転速度が異なるので、ある軌道面が通り過ぎてから次の軌道面が横切るまでのインターバルはランダムに変動する。

北緯約３０度に位置する種子島からロケットが打ち上げられると仮定する。この場合、衛星コンステレーションの軌道傾斜角に依存して、ロンチウィンドウが狭域となる。軌道傾斜角約３０度の衛星コンステレーションが存在した場合、現実的には衝突回避が困難となる。

このような限定されたロンチウィンドウにおいて衝突を回避するためには、メガコンステレーション事業者が保有する衛星軌道情報と、ロケット打上げ事業者が保有するロケット打上げ計画情報と、を共有してどちらかが回避運用をする必要がある。

地上基地からロケットが打ち上げられる場合、地球固定座標において射場の位置座標は確定する。しかし、地球固定座標において軌道面と衛星位置は時々刻々と変動する。そのため、共有される情報は時間と位置座標との関数となる。
ロケットが移動体から発射される場合（海上打上げなど）は、射場の位置座標も時間変動パラメータとして管理される。

衛星コンステレーション事業者とロケット打上げ事業者との双方が自律的衝突回避機能
を具備し、双方が独立に自律的衝突回避運用を実施した場合、衝突するリスクが新たに発生する。
そこで、実施の形態３では、時間と位置座標との情報が共有される。そして、片方の事業者（ロケット打上げ事業者）のみが衝突回避措置を行使する。その他の事業者（衛星コンステレーション事業者）は計画通りの運用をする。これにより、確実に衝突回避が実現される。

＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
実施の形態３により、ロケットと各人工衛星との衝突を回避することが可能となる。

軌道高度３４０キロメートル近傍に数千機の衛星によるメガコンステレーションが構築された場合、打ち上げられたロケットが衝突するリスクがある。
この軌道高度帯では、単一事業者が数千機の衛星を同期させて運用することが想定される。そのため、ロケットが同一軌道面の衛星間の間隙および隣接軌道間の間隙を縫うことによって衝突を回避することが可能である。
したがって、実施の形態３により、ロケットと各人工衛星との衝突を回避することが可能である。

実施の形態４．
ロケットと各人工衛星との衝突を回避するための形態について、主に実施の形態１から実施の形態３と異なる点を図１４から図１７に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１４に基づいて、衝突回避システム１００Ｄの構成を説明する。
衝突回避システム１００Ｄは、衛星コンステレーション１０３とロケット１３０と地上設備１８０とを備える。

地上設備１８０は、地球１０９に設けられた設備であり、地上において衛星コンステレーション１０３を制御する。

衝突回避システム１００Ｄにおいて、衛星コンステレーション１０３と地上設備１８０とによって、衝突回避方法が実行される。
この衝突回避方法によって、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０へのロケット１３０の衝突が回避される。

人工衛星１１０の構成は、実施の形態１における構成（図２参照）と同じである。

図１５に基づいて、コンステレーション制御装置２００の構成を説明する。
コンステレーション制御装置２００は、回避行動決定部２１２と回避行動指示部２１３といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。
衝突回避プログラムは、回避行動決定部２１２と回避行動指示部２１３としてコンピュータを機能させる。

図１６に基づいて、記憶部２９０の構成を説明する。
記憶部２９０には、衛星コンステレーションデータ２９３および打ち上げスケジュール２９４などが記憶される。
衛星コンステレーションデータ２９３は、第１衛星コンステレーション１０１の軌道データであり、第１衛星コンステレーション１０１の各人工衛星１１０の軌道データを含む。
打ち上げスケジュール２９４は、ロケット１３０の打ち上げスケジュールである。例え
ば、打ち上げスケジュールは、打ち上げ日時、飛行中の各時刻における加速度、飛行中の各時刻における姿勢角などによって定まる。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
衝突回避システム１００Ｄの動作の手順は衝突回避方法に相当する。

図１７に基づいて、衝突回避方法を説明する。
ロケット１３０が宇宙へ打ち上げられる予定があると仮定する。

ステップＳ４１１およびステップＳ４１２は、地上設備１８０のコンステレーション制御装置２００によって実行される。

ステップＳ４１１において、回避行動決定部２１２は、衛星コンステレーションデータ２９３と打ち上げスケジュール２９４とに基づいて、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０の回避行動を決定する。
この回避行動は、ロケット１３０との衝突を回避するための行動である。例えば、回避行動は、加速または減速を行う時間帯、加速または減速の大きさ、加速または減速の方向などによって定まる。

例えば、回避行動決定部２１２は、各人工衛星１１０の回避行動を以下のように決定する。
衛星コンステレーションデータ２９３は、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０の軌道データを含む。
回避行動決定部２１２は、ロケット１３０の打ち上げスケジュール２９４と、ロケット通過時間帯の各人工衛星１１０の軌道データと、を入力として、回避行動決定アルゴリズムを演算する。これにより、回避行動が決定する。
ロケット通過時間帯は、ロケット１３０が衛星コンステレーション１０３の軌道高度を通過する時間帯である。ロケット通過時間帯は、打ち上げスケジュール２９４を用いて算出される。
回避行動決定アルゴリズムは、回避行動を決定するためのアルゴリズムである。

ステップＳ４１２において、回避行動指示部２１３は、各人工衛星１１０に対する衝突回避コマンドを生成する。衝突回避コマンドは、回避行動を指示するためのコマンドである。
そして、回避行動指示部２１３は、入出力インタフェース２０５を介して通信装置１８１にアクセスし、通信装置１８１を用いて各衝突回避コマンドを各人工衛星１１０へ送信する。

ステップ４２１およびステップＳ４２２は、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０によって実行される。

ステップＳ４２１において、通信装置１１３は、衝突回避コマンドを受信する。

ステップＳ４２２において、衛星制御装置１１２は、衝突回避コマンドによって指示された回避行動をとる。
具体的には、衛星制御装置１１２は、回避行動をとるために、推進装置１１４および姿勢制御装置１１５を制御する。

ロケット１３０の動作について説明する。
ロケット１３０の打ち上げを制御するための地上設備が存在する。この地上設備を打ち
上げ地上設備と称する。
打ち上げ地上設備は、地上設備１９０（図８参照）と同様に、打ち上げ制御装置を備える。
打ち上げ制御装置は、衛星コンステレーション１０３が存在しても、ロケット１３０の打ち上げスケジュール２９４を変更しない。
そのため、ロケット１３０は、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０との衝突を回避する行動をとらずに、打ち上げスケジュール２９４の通りに飛行する。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
実施の形態４において、ロケット打上げ事業者とメガコンステレーション事業者との間で共通データベースが具備される。
そして、低高度に構築された衛星コンステレーション側が衝突回避運用を行う。一方、ロケット打上げ事業者は予め通達した時刻通りに打上げを実施する。

＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
実施の形態４により、ロケットと各人工衛星との衝突を回避することが可能となる。

特定の惑星にランデブする人工衛星を惑星探査衛星と称する。惑星探査衛星を打ち上げるためのタイミングの制約は厳しい。そして、打上げ予定軌道上に低軌道のメガコンステレーションの軌道面があると、衝突のリスクがある。
メガコンステレーション側が予めこの状況を把握し、全衛星の高度を同時に変更すれば、地球自転と軌道面との相対回転レートが変わるので、所望する打上げタイミングで衝突が回避される打上げが可能となる。
したがって、実施の形態４により、ロケットと各人工衛星との衝突を回避することが可能である。

実施の形態５．
静止遷移軌道での静止衛星と各人工衛星との衝突を回避するための形態について、主に実施の形態１から実施の形態４と異なる点を図１８から図２２に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１８に基づいて、衝突回避システム１００Ｅの構成を説明する。
衝突回避システム１００Ｅは、衛星コンステレーション１０３とロケット１３０と地上設備１８０とを備える。

地上設備１８０は、地球１０９に設けられた設備であり、地上において衛星コンステレーション１０３を制御する。

ロケット１３０は、静止衛星１４０を静止遷移軌道１０４に投入するためのロケットである。

静止遷移軌道１０４の近地点高度は、衛星コンステレーション１０３が構築された軌道高度よりも高い。

衝突回避システム１００Ｅにおいて、衛星コンステレーション１０３と地上設備１８０とによって、衝突回避方法が実行される。
この衝突回避方法によって、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０への静止衛星１４０の衝突が回避される。

人工衛星１１０の構成は、実施の形態１における構成（図２参照）と同じである。

コンステレーション制御装置２００の構成は、実施の形態４における構成（図１５参照）と同じである。

図１９に基づいて、記憶部２９０の構成を説明する。
記憶部２９０には、衛星コンステレーションデータ２９３および静止遷移スケジュールタ２９５などが記憶される。
静止遷移スケジュールタ２９５は、静止衛星１４０が静止軌道に投入されるまでのスケジュールであり、静止衛星１４０が静止遷移軌道１０４を飛行するスケジュール示す。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
衝突回避システム１００Ｅの動作の手順は衝突回避方法に相当する。

図２０に基づいて、衝突回避方法を説明する。
ロケット１３０が宇宙へ打ち上げられる予定があると仮定する。

ステップＳ５１１およびステップＳ５１２は、地上設備１８０のコンステレーション制御装置２００によって実行される。

ステップＳ５１１において、回避行動決定部２１２は、衛星コンステレーションデータ２９３と静止遷移スケジュールタ２９５とに基づいて、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０の回避行動を決定する。
この回避行動は、静止遷移軌道１０４での静止衛星１４０との衝突を回避するための行動である。例えば、回避行動は、加速または減速を行う時間帯、加速または減速の大きさ、加速または減速の方向などによって定まる。

例えば、回避行動決定部２１２は、各人工衛星１１０の回避行動を以下のように決定する。
衛星コンステレーションデータ２９３は、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０の軌道データを含む。
回避行動決定部２１２は、静止衛星１４０の静止遷移スケジュールタ２９５と、衛星通過時間帯の各人工衛星１１０の軌道データと、を入力として、回避行動決定アルゴリズムを演算する。これにより、回避行動が決定する。
衛星通過時間帯は、静止衛星１４０が衛星コンステレーション１０３の軌道高度を通過する時間帯である。衛星通過時間帯は、静止遷移スケジュールタ２９５を用いて算出される。
回避行動決定アルゴリズムは、回避行動を決定するためのアルゴリズムである。

ステップＳ５１２において、回避行動指示部２１３は、各人工衛星１１０に対する衝突回避コマンドを生成する。衝突回避コマンドは、回避行動を指示するためのコマンドである。
そして、回避行動指示部２１３は、入出力インタフェース２０５を介して通信装置１８１にアクセスし、通信装置１８１を用いて各衝突回避コマンドを各人工衛星１１０へ送信する。

ステップ５２１およびステップＳ５２２は、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０によって実行される。

ステップＳ５２１において、通信装置１１３は、衝突回避コマンドを受信する。

ステップＳ５２２において、衛星制御装置１１２は、衝突回避コマンドによって指示された回避行動をとる。
具体的には、衛星制御装置１１２は、回避行動をとるために、推進装置１１４および姿勢制御装置１１５を制御する。

静止衛星１４０の動作について説明する。
ロケット１３０の打ち上げを制御するための地上設備が存在する。この地上設備を打ち上げ地上設備と称する。
打ち上げ地上設備は、地上設備１９０（図８参照）と同様に、打ち上げ制御装置を備える。
打ち上げ制御装置は、衛星コンステレーション１０３が存在しても、静止衛星１４０の静止遷移スケジュールタ２９５を変更しない。
そのため、静止衛星１４０は、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０との衝突を回避する行動をとらずに、静止遷移スケジュールタ２９５の通りに静止遷移軌道１０４を飛行する。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
実施の形態５において、静止軌道投入事業者とメガコンステレーション事業者との間で共通データベースが具備される。
そして、低高度に構築された衛星コンステレーション側が衝突回避運用を行う。一方、静止軌道投入事業者は予め通達した時刻通りに打上げを実施する。

＊＊＊実施の形態５の効果＊＊＊
実施の形態５により、静止遷移軌道での静止衛星と各人工衛星との衝突を回避することが可能となる。

図２１に、静止遷移軌道（ＧＴＯ：Ｇｅｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｏｒｂｉｔ）の一例を示す。実線の楕円は静止遷移軌道を表す。実線の円は静止軌道を表す。破線の円は衛星コンステレーションの軌道を表す。星印は、衝突リスクがある地点を表す。黒丸は静止遷移軌道の遠地点または近地点を表す
図２２に、静止遷移軌道の一例を示す。地球１０９を覆う網目状の曲線は衛星コンステレーションの軌道を表す。地球１０９の一周する円は静止軌道を表す。地球１０９から静止軌道までの円弧は静止遷移軌道を表す。星印は静止遷移軌道の遠地点を表す。
一般的に、静止軌道衛星は、アポジキックモータと呼ばれる推進装置を具備する。そして、静止軌道衛星は、ロケットで静止遷移軌道に投入される。その後、静止軌道衛星は、遠地点（アポジ）においてアポジキックモータを動作させることにより、近地点（ペリジ）の軌道高度を上昇させる。これにより、静止軌道衛星は静止軌道に到達する。この場合、赤道上空の３４０キロメートルの高度を超える軌道遷移（Ｏｒｂｉｔ Ｒａｉｓｉｎｇ）が、衛星側で実施されることとなる。
静止遷移軌道でアポジキックモータを動作させるタイミングは、目標とする静止化位置などの制約があるため、自由に選べるとは限らない。
そこで、静止軌道投入事業者とメガコンステレーション事業者との間で共通データベースが具備される。そして、衛星コンステレーション事業者側が衝突回避運用を実施することにより、衝突可否が可能となる。
したがって、実施の形態５により、静止遷移軌道での静止衛星と各人工衛星との衝突を回避することが可能である。

実施の形態６．
静止遷移軌道での静止衛星と各人工衛星との衝突を回避するための形態について、主に実施の形態１から実施の形態５と異なる点を図２３から図２７に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２３に基づいて、衝突回避システム１００Ｆの構成を説明する。
衝突回避システム１００Ｆは、衛星コンステレーション１０３とロケット１３０と地上設備１９０とを備える。

地上設備１９０は、地球１０９に設けられた設備であり、地上においてロケット１３０の打ち上げを制御する。

ロケット１３０は、静止衛星１４０を静止遷移軌道１０４に投入するためのロケットである。

衝突回避システム１００Ｆにおいて、ロケット１３０と地上設備１９０とによって、衝突回避方法が実行される。
この衝突回避方法によって、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０への静止衛星１４０の衝突が回避される。

図２４に基づいて、ロケット１３０の構成を説明する。
ロケット１３０は、
ロケット１３０の構成は、実施の形態３で説明した要素（図９参照）に加えて、衛星投入装置１３９を備える。
ロケット制御装置１３１は、さらに、衛星投入装置１３９を制御する。
衛星投入装置１３９は、ロケット１３０に搭載された静止衛星１４０を静止遷移軌道１０４に投入するための装置である。具体的には、衛星投入装置１３９は、投入地点まで静止衛星１４０を保持し、投入地点で静止衛星１４０を切り離す。

図２５に基づいて、打ち上げ制御装置３００の構成を説明する。
打ち上げ制御装置３００は、静止遷移軌道決定部３２１と軌道パラメータ設定部３２２といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアによって実現される。
衝突回避プログラムは、静止遷移軌道決定部３２１と軌道パラメータ設定部３２２としてコンピュータを機能させる。

図２６に基づいて、記憶部３９０の構成を説明する。
記憶部３９０には、静止軌道データ３９３および衛星コンステレーションデータ３９２などが記憶される。
静止軌道データ３９３は、静止衛星１４０が周回する予定の静止軌道を示す。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
衝突回避システム１００Ｆの動作の手順は衝突回避方法に相当する。

図２７に基づいて、衝突回避方法を説明する。
ロケット１３０が宇宙へ打ち上げられる予定があると仮定する。

ステップＳ６１１およびステップＳ６１２は、地上設備１９０の打ち上げ制御装置３００によって実行される。

ステップＳ６１１において、静止遷移軌道決定部３２１は、静止軌道データ３９３と衛星コンステレーションデータ３９２とに基づいて、静止遷移軌道１０４を決定する。

例えば、静止遷移軌道決定部３２１は、静止遷移軌道１０４を以下のように決定する。
衛星コンステレーションデータ３９２は、衛星コンステレーション１０３が構築された軌道高度を示す。
静止遷移軌道決定部３２１は、静止軌道データ３９３と衛星コンステレーションデータ３９２とを入力として、静止遷移軌道決定アルゴリズムを演算する。これにより、静止遷移軌道１０４が決定される。
静止遷移軌道１０４の近地点高度は、衛星コンステレーション１０３が構築される軌道高度よりも高い。

ステップＳ６１２において、軌道パラメータ設定部３２２は、ロケット１３０の通信装置１３２と通信することによって、ロケット制御装置１３１に軌道パラメータを設定する。
この軌道パラメータは、静止遷移軌道１０４を指定するためのパラメータである。

ステップＳ６２１は、ロケット１３０によって実行される。
ステップＳ６２１において、ロケット制御装置１３１は、軌道パラメータによって指定される静止遷移軌道１０４に静止衛星１４０を投入する。
具体的には、ロケット制御装置１３１は、静止衛星１４０の投入地点までロケット１３０を飛行させるために、推進装置１３３および姿勢制御装置１３４を制御する。そして、ロケット制御装置１３１は、投入地点で静止衛星１４０を切り離すために、衛星投入装置１３９を制御する。
これにより、静止衛星１４０は、静止遷移軌道１０４に投入される。その後、静止衛星１４０は、静止遷移軌道１０４から静止軌道へ遷移する。

衛星コンステレーション１０３の動作について説明する。
衛星コンステレーション１０３を制御するための地上設備が存在する。この地上設備をコンステレーション地上設備と称する。
コンステレーション地上設備は、地上設備１８０（図１参照）と同様に、コンステレーション制御装置と通信装置とを備える。
コンステレーション制御装置は、打ち上げ予定のロケット１３０を検出しても、静止衛星１４０との衝突を回避する行動を指示するためのコマンドを衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０へ送信しない。
そのため、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０は、静止衛星１４０との衝突を回避する行動をとらずに、予定通りに飛行する。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
実施の形態６において、ロケット打上げによって静止衛星が投入される静止遷移軌道の近地点高度として、メガコンステレーションが構築される軌道高度よりも高く高度が設定される。つまり、ロケット側が衝突回避を行う。

＊＊＊実施の形態６の効果＊＊＊
実施の形態６により、静止遷移軌道での静止衛星と各人工衛星との衝突を回避することが可能となる。

従来の静止遷移軌道の近地点高度は、メガコンステレーションが構築される軌道高度より低い。そして、赤道上空で静止衛星がメガコンステレーションの軌道面を斜めに通過するため、衝突リスクが高い。
そこで、実施の形態６では、ロケットにより静止衛星がより高い高度に投入される。そのため、静止衛星が危険高度を通過するときの斜度が小さい。そして、静止衛星は危険高度を短時間で通り抜ける。
したがって、実施の形態６により、静止遷移軌道での静止衛星と各人工衛星との衝突を
回避することが可能である。

実施の形態７．
ロケットと各人工衛星との衝突を回避するための形態について、主に実施の形態１から実施の形態６と異なる点を図２８および図２９に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２８に基づいて、衝突回避システム１００Ｇの構成を説明する。
衝突回避システム１００Ｇは、衛星コンステレーション１０３とロケット１３０と地上設備１８０とを備える。

地上設備１８０は、地球１０９に設けられた設備であり、地上において衛星コンステレーション１０３を制御する。

衝突回避システム１００Ｇにおいて、衛星コンステレーション１０３と地上設備１８０とによって、衝突回避方法が実行される。
この衝突方法によって、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０へのロケット１３０の衝突が回避される。

人工衛星１１０の構成は、実施の形態１における構成（図２参照）と同じである。

コンステレーション制御装置２００の構成は、実施の形態４における構成（図１５および図１６を参照）と同じである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
衝突回避システム１００Ｇの動作の手順は衝突回避方法に相当する。

衝突回避方法は、実施の形態４における手順（図１７参照）と同じである。
但し、各人工衛星１１０の回避行動は、以下のような特徴を有する。

第１の特徴は、衛星コンステレーション１０３の全ての人工衛星１１０が同時に速度を変化することである。
第２の特徴は、速度を２回変化させることである。
１回目の速度変化によって、衛星コンステレーション１０３の全ての人工衛星１１０が、軌道高度を同時に変化させる。
２回目の速度変化によって、衛星コンステレーション１０３の全ての人工衛星１１０が、軌道高度を同時に戻す。

図２９に基づいて、人工衛星１１０の速度と人工衛星１１０の軌道高度との関係を説明する。
人工衛星１１０の飛行速度が増速すると、人工衛星１１０の高度が上昇する。そして、人工衛星１１０の高度が上昇すると、人工衛星１１０の対地速度が減速する。
人工衛星１１０の飛行速度が減速すると、人工衛星１１０の高度が下降する。そして、人工衛星１１０の高度が下降すると、人工衛星１１０の対地速度が増速する。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
実施の形態７において、メガコンステレーション事業者が多数の衛星を近傍軌道高度で連携させて運用する。そして、全ての衛星が推進装置を具備し、推進装置によって同時に増速ないし減速する。

＊＊＊実施の形態７の効果＊＊＊
実施の形態７により、ロケットと各人工衛星との衝突を回避するが可能となる。

特定の小惑星へのランデブを目的とする衛星を惑星探査衛星と称する。ロンチウィンドウの制約が厳しく、惑星探査衛星の打上げ計画軌道上にメガコンステレーションの軌道面がある場合、衝突リスクがある。メガコンステレーション事業者が予めこの状況を把握している場合、次のような運用が可能である。運用する全ての衛星が推進装置によって同時に増速すれば、全ての衛星の軌道高度が上昇し、全ての衛星の対地速度が低下する。これに伴って、軌道面と地球自転との相対回転速度が変わる。これにより、打上げ計画軌道上においてメガコンステレーションの軌道面が再訪するタイミングを遅らせることができる。結果として、ロンチウィンドウの制約に適合して且つ安全な打上げが可能になる。打上げ完了後、全ての衛星が減速して、全ての衛星の軌道高度が所定の高度に復帰する。

メガコンステレーション事業者が同一軌道面上の前後の衛星、及び、隣接軌道面間の衛星を通信によって連携させてサービスを実施する場合がある。この場合、一部の衛星のみが衝突回避運用を行うと、連携サービスに支障をきたしてしまう。
実施の形態７によれば、全衛星の相対関係が維持されたまま全衛星が同期して軌道高度を変更するので、連携サービスに支障をきたさずに衝突回避を実現することが可能となる。

実施の形態８．
スペースデブリと各人工衛星との衝突を回避するための形態について、主に実施の形態１から実施の形態７と異なる点を図３０から図３３に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図３０に基づいて、衝突回避システム１００Ｈの構成を説明する。
衝突回避システム１００Ｈは、衛星コンステレーション１０３と地上設備１８０とを備える。

地上設備１８０は、地球１０９に設けられた設備であり、地上において衛星コンステレーション１０３を制御する。

衝突回避システム１００Ｈにおいて、衛星コンステレーション１０３と地上設備１８０とによって、衝突回避方法が実行される。
この衝突回避方法によって、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０へのデブリ１０５の衝突が回避される。

人工衛星１１０の構成は、実施の形態１における構成（図２参照）と同じである。

図３１に基づいて、コンステレーション制御装置２００の構成を説明する。
コンステレーション制御装置２００は、衝突警報受付部２２１と対象衛星群検出部２２２と回避行動決定部２２３と回避行動指示部２２４といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアによって実現される。
衝突回避プログラムは、衝突警報受付部２２１と対象衛星群検出部２２２と回避行動決定部２２３と回避行動指示部２２４としてコンピュータを機能させる。

図３２に基づいて、記憶部２９０の構成を説明する。
記憶部２９０には、衛星コンステレーションデータ２９３および衝突警報データ２９６などが記憶される。
衝突警報データ２９６は、衝突警報システムから発令された衝突警報の内容を示す。具
体的には、衝突警報データ２９６は、衝突予測時間帯および衝突予測領域などを示す。
衝突予測時間帯は、デブリ１０５が人工衛星１１０と衝突することが予測される時間帯である。
衝突予測領域は、デブリ１０５が人工衛星１１０と衝突することが予測される領域である。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３３に基づいて、衝突回避方法を説明する。
衝突警報が発令されたものと仮定する。

ステップＳ８１１からステップＳ８１４は、地上設備１８０のコンステレーション制御装置２００によって実行される。

ステップＳ８１１において、衝突警報受付部２２１は、衝突警報データ２９６を受け付ける。
そして、衝突警報受付部２２１は、衝突警報データ２９６を記憶部２９０に記憶する。

ステップＳ８１２において、対象衛星群検出部２２２は、衛星コンステレーションデータ２９３と衝突警報データ２９６とに基づいて、対象衛星群を検出する。
対象衛星群は、１つ以上の対象衛星である。
対象衛星は、デブリ１０５と衝突する可能性がある人工衛星１１０である。具体的には、対象衛星は、衝突予測時間帯に衝突予測領域を通過する人工衛星１１０である。

例えば、対象衛星群検出部２２２は、対象衛星群を以下のように検出する。
衛星コンステレーションデータ２９３は、衛星コンステレーション１０３の各人工衛星１１０の軌道データを含む。各人工衛星１１０の軌道データは、各人工衛星１１０が各時刻に通過する地点を示す。
対象衛星群検出部２２２は、衛星コンステレーションデータ２９３と衝突警報データ２９６とを入力として、対象衛星群検出アルゴリズムを演算する。これにより、対象衛星群が検出される。
対象衛星群検出アルゴリズムは、対象衛星群を検出するためのアルゴリズムである。

ステップＳ８１３において、回避行動決定部２２３は、各対象衛星の軌道データと衝突警報データ２９６とに基づいて、各対象衛星の回避行動を決定する。
この回避行動は、デブリ１０５との衝突を回避するための行動である。例えば、回避行動は、加速または減速を行う時間帯、加速または減速の大きさ、加速または減速の方向などによって定まる。

各対象衛星の回避行動は、以下のような特徴を有する。
第１の特徴は、全ての対象衛星が同時に速度を変化することである。
第２の特徴は、速度を２回変化させることである。
１回目の速度変化によって、全ての対象衛星が、軌道高度を同時に変化させる。
２回目の速度変化によって、全ての対象衛星が、軌道高度を同時に戻す。

例えば、回避行動決定部２２３は、各対象衛星の回避行動を以下のように決定する。
回避行動決定部２２３は、各対象衛星の軌道データと衝突警報データ２９６とを入力として、回避行動決定アルゴリズムを演算する。これにより、回避行動が決定する。
回避行動決定アルゴリズムは、回避行動を決定するためのアルゴリズムである。

ステップＳ８１４において、回避行動指示部２２４は、各対象衛星に対する衝突回避コ
マンドを生成する。衝突回避コマンドは、回避行動を指示するためのコマンドである。
そして、回避行動指示部２２４は、入出力インタフェース２０５を介して通信装置１８１にアクセスし、通信装置１８１を用いて各衝突回避コマンドを各対象衛星へ送信する。

ステップ８２１およびステップＳ８２２は、衛星コンステレーション１０３の各対象衛星によって実行される。

ステップＳ８２１において、通信装置１１３は、衝突回避コマンドを受信する。

ステップＳ８２２において、衛星制御装置１１２は、衝突回避コマンドによって指示された回避行動をとる。
具体的には、衛星制御装置１１２は、回避行動をとるために、推進装置１１４および姿勢制御装置１１５を制御する。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
実施の形態８において、衝突警報が発令された危険領域を衝突予測時間帯に通過する衛星が多数機存在する場合、危険領域の近傍衛星群が推進装置によって同時に増速ないし減速する。

＊＊＊実施の形態８の効果＊＊＊
実施の形態８により、スペースデブリと各人工衛星との衝突を回避することが可能となる。

低軌道の衛星コンステレーションが存在し、密集して同位相で飛翔する複数の衛星のうちの１機の衛星だけが独自に衝突回避運用を行う場合、その衛星が近傍を飛翔する別の衛星に衝突するリスクがある。
複数の衛星が無統制に個々独立に衝突回避運用を行う場合、回避行動した衛星同士が衝突するリスクがある。
一方、同位相の軌道面で運用される全衛星が同時に増速すれば、その軌道面の全衛星は衝突することなく軌道高度を変更できる。

同一軌道面で衝突リスクのある側の複数機が同時に増速することにより、回避行動を実現できる。また、回避行動に伴う新たな衝突リスクは、前後の衛星との衝突を配慮するだけでなくなる。
衝突警報が発令された時間帯に無事に衝突が回避された後、複数機が同時に減速して元の運用状態に復帰すればよい。
このように、実施の形態８により、スペースデブリと各人工衛星との衝突を回避することが可能である。

＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
各実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。各実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。
コンステレーション制御装置２００または打ち上げ制御装置３００の要素である「部」は、「処理」または「工程」と読み替えてもよい。

１００Ａ〜１００Ｆ 衝突回避システム、１０１ 第１衛星コンステレーション、１０２ 第２衛星コンステレーション、１０３ 衛星コンステレーション、１０４ 静止遷移軌道、１０５ デブリ、１０９ 地球、１１０ 人工衛星、１１０Ｘ 軌道離脱衛星、１１１ 監視装置、１１２ 衛星制御装置、１１３ 通信装置、１１４ 推進装置、１１５ 姿勢制御装置、１１６ 電源装置、１２０ 人工衛星、１２０Ｘ 軌道離脱衛星、１３０ ロケット、１３１ ロケット制御装置、１３２ 通信装置、１３３ 推進装置、１３４ 姿勢制御装置、１３５ 電源装置、１３９ 衛星投入装置、１４０ 静止衛星、１８０ 地上設備、１８１ 通信装置、１９０ 地上設備、２００ コンステレーション制御装置、２０１ プロセッサ、２０２ メモリ、２０３ 補助記憶装置、２０４ 通信インタフェース、２０５ 入出力インタフェース、２１１ 軌道離脱検出部、２１２ 回避行動決定部、２１３ 回避行動指示部、２２１ 衝突警報受付部、２２２ 対象衛星群検出部、２２３ 回避行動決定部、２２４ 回避行動指示部、２９０ 記憶部、２９１ 第１衛星コンステレーションデータ、２９２ 第２衛星コンステレーションデータ、２９３ 衛星コンステレーションデータ、２９４ 打ち上げスケジュール、２９５ 静止遷移スケジュールタ、２９６ 衝突警報データ、３００ 打ち上げ制御装置、３０１ プロセッサ、３０２ メモリ、３０３ 補助記憶装置、３０４ 通信装置、３０５ 入出力インタフェース、３１１ スケジュール決定部、３１２ スケジュール設定部、３２１ 静止遷移軌道決定部、３２２ 軌道パラメータ設定部、３９０ 記憶部、３９１ 目標軌道データ、３９２ 衛星コンステレーションデータ、３９３ 静止軌道データ。

Claims (22)

1. 第１衛星コンステレーションと、地上において前記第１衛星コンステレーションを制御する地上設備と、によって実行される衝突回避方法であって、
   前記第１衛星コンステレーションは、第２衛星コンステレーションの軌道高度よりも高い軌道高度に構築される衛星コンステレーションであり、
   前記地上設備が、軌道離脱して落下する予定の人工衛星である軌道離脱衛星が前記第１衛星コンステレーションに存在する場合に、前記第２衛星コンステレーションの各人工衛星との衝突を回避する回避行動を指示するための衝突回避コマンドを前記軌道離脱衛星へ送信し、
   前記軌道離脱衛星が、前記衝突回避コマンドを受信し、前記衝突回避コマンドによって指示された回避行動をとる
   衝突回避方法。
2. 前記第２衛星コンステレーションの各人工衛星が、前記軌道離脱衛星との衝突を回避する行動をとらずに、予定通りに飛行する
   請求項１に記載の衝突回避方法。
3. 第１衛星コンステレーションを制御するための地上設備であり、
   前記第１衛星コンステレーションは、第２衛星コンステレーションの軌道高度よりも高い軌道高度に構築される衛星コンステレーションであり、
   前記地上設備は、
   軌道離脱して落下する予定の人工衛星である軌道離脱衛星が前記第１衛星コンステレーションに存在する場合に、前記第２衛星コンステレーションの各人工衛星との衝突を回避する回避行動を指示するための衝突回避コマンドを前記軌道離脱衛星へ送信するコンステレーション制御装置
   を備える地上設備。
4. 第１衛星コンステレーションと、地上において前記第１衛星コンステレーションを制御する地上設備と、によって実行される衝突回避方法であって、
   前記第１衛星コンステレーションは、第２衛星コンステレーションの軌道高度よりも低い軌道高度に構築される衛星コンステレーションであり、
   前記地上設備が、軌道離脱して落下する予定の人工衛星である軌道離脱衛星が前記第２衛星コンステレーションに存在する場合に、前記第１衛星コンステレーションの各人工衛星に対して、前記軌道離脱衛星との衝突を回避する回避行動を指示するための衝突回避コマンドを送信し、
   前記第１衛星コンステレーションの各人工衛星が、前記地上設備によって送信された衝突回避コマンドを受信し、受信した衝突回避コマンドによって指示された回避行動をとる衝突回避方法。
5. 前記軌道離脱衛星が、前記第１衛星コンステレーションの各人工衛星との衝突を回避する行動をとらずに、予定通りに軌道離脱を行う
   請求項４に記載の衝突回避方法。
6. 第１衛星コンステレーションを制御するための地上設備であって、
   前記第１衛星コンステレーションは、第２衛星コンステレーションの軌道高度よりも低い軌道高度を有する衛星コンステレーションであり、
   前記地上設備は、
   軌道離脱して落下する予定の人工衛星である軌道離脱衛星が前記第２衛星コンステレーションに存在する場合に、前記第１衛星コンステレーションの各人工衛星に対して、前記
   軌道離脱衛星との衝突を回避する回避行動を指示するための衝突回避コマンドを送信するコンステレーション制御装置
   を備える地上設備。
7. 宇宙へ打ち上げられるロケットと、地上において前記ロケットの打ち上げを制御する地上設備と、によって実行される衝突回避方法であって、
   前記打ち上げ制御装置が、宇宙に構築された衛星コンステレーションの各人工衛星との衝突を回避するための打ち上げスケジュールを前記ロケットに設定し、
   前記ロケットが、前記打ち上げスケジュールに従って飛行する
   衝突回避方法。
8. 前記衛星コンステレーションの各人工軌道が、前記ロケットとの衝突を回避する行動をとらずに、予定通りに飛行する
   請求項７に記載の衝突回避方法。
9. ロケットの打ち上げを制御するための地上設備であって、
   宇宙に構築された衛星コンステレーションの各人工衛星との衝突を回避するための打ち上げスケジュールを前記ロケットに設定する打ち上げ制御装置を備える
   地上設備。
10. 衛星コンステレーションと、地上において前記衛星コンステレーションを制御する地上設備と、によって実行される衝突回避方法であって、
    前記地上設備が、ロケットが宇宙へ打ち上げられる予定がある場合に、前記衛星コンステレーションの各人工衛星に対して、前記ロケットとの衝突を回避する回避行動を指示するための衝突回避コマンドを送信し、
    前記衛星コンステレーションの各人工衛星が、前記地上設備によって送信された衝突回避コマンドを受信し、受信した衝突回避コマンドによって指示された回避行動をとる
    衝突回避方法。
11. 前記地上設備が、前記ロケットの打ち上げスケジュールに基づいて、前記衛星コンステレーションの各人工衛星の前記回避行動を決定し、
    前記ロケットが、前記衛星コンステレーションの各人工衛星との衝突を回避する行動をとらずに、前記打ち上げスケジュールの通りに飛行する
    請求項１０に記載の衝突回避方法。
12. 衛星コンステレーションを制御するための地上設備であって、
    ロケットが宇宙へ打ち上げられる予定がある場合に、前記衛星コンステレーションの各人工衛星に対して、前記ロケットとの衝突を回避する回避行動を指示するための衝突回避コマンドを送信するコンステレーション制御装置を備える
    地上設備。
13. 衛星コンステレーションと、地上において前記衛星コンステレーションを制御する地上設備と、によって実行される衝突回避方法であって、
    前記地上設備が、静止衛星を静止遷移軌道に投入するためのロケットが打ち上げられる場合に、前記衛星コンステレーションの各人工衛星に対して、前記静止遷移軌道での前記静止衛星との衝突を回避する回避行動を指示するための衝突回避コマンドを送信し、
    前記衛星コンステレーションの各人工衛星が、前記地上設備によって送信された衝突回避コマンドを受信し、受信した衝突回避コマンドによって指示された回避行動をとる
    衝突回避方法。
14. 衛星コンステレーションを制御するための地上設備であって、
    静止衛星を静止遷移軌道に投入するためのロケットが打ち上げられる場合に、前記衛星コンステレーションの各人工衛星に対して、前記静止遷移軌道での前記静止衛星との衝突を回避する回避行動を指示するための衝突回避コマンドを送信するコンステレーション制御装置を備える
    地上設備。
15. 静止衛星を打ち上げるためのロケットと、地上において前記ロケットの打ち上げを制御する打ち上げ制御装置と、によって実行される衝突回避方法であって、
    前記打ち上げ制御装置が、衛星コンステレーションが構築された軌道高度よりも高い近地点高度を有する静止遷移軌道を指定する軌道パラメータを前記ロケットに設定し、
    前記ロケットが、前記軌道パラメータによって指定される静止遷移軌道に前記静止衛星を投入する
    衝突回避方法。
16. 静止衛星を打ち上げるためのロケットの打ち上げを制御するための地上設備であって、
    衛星コンステレーションが構築された軌道高度よりも高い近地点高度を有する静止遷移軌道を指定する軌道パラメータを前記ロケットに設定する打ち上げ制御装置を備える
    地上設備。
17. 衛星コンステレーションと、地上において前記衛星コンステレーションを制御する地上設備と、によって実行される衝突回避方法であって、
    前記地上設備が、前記衛星コンステレーションの軌道高度を通過する予定のロケットが打ち上げられる場合に、前記衛星コンステレーションの各人工衛星に対して、前記衛星コンステレーションの全ての人工衛星に同時に速度を変化させるための衝突回避コマンドを送信し、
    前記衛星コンステレーションの各人工衛星が、前記地上設備によって送信された衝突回避コマンドを受信し、受信した衝突回避コマンドに従って前記衛星コンステレーションの他の人工衛星と同時に速度を変化させる
    衝突回避方法。
18. 前記衝突回避コマンドが、速度を２回変化させるためのコマンドであり、
    前記衛星コンステレーションの各人工衛星が、１回目の速度変化によって軌道高度を変化させた後に２回目の速度変化によって軌道高度を戻す
    請求項１７に記載の衝突回避方法。
19. 衛星コンステレーションを制御するための地上設備であって、
    前記衛星コンステレーションの軌道高度を通過する予定のロケットが打ち上げられる場合に、前記衛星コンステレーションの各人工衛星に対して、前記衛星コンステレーションの全ての人工衛星に同時に速度を変化させるための衝突回避コマンドを送信するコンステレーション制御装置を備える
    地上設備。
20. 衛星コンステレーションと、地上において前記衛星コンステレーションを制御する地上設備と、によって実行される衝突回避方法であって、
    前記地上設備が、衝突警報が発令された場合に、前記衛星コンステレーションのうち衝突予測時間帯に衝突予測領域を通過する人工衛星である各対象衛星に対して、全ての対象衛星に同時に速度を変化させるための衝突回避コマンドを送信し、
    各対象衛星が、前記地上設備によって送信された衝突回避コマンドを受信し、受信した衝突回避コマンドに従って他の対象衛星と同時に速度を変化させる
    衝突回避方法。
21. 前記衝突回避コマンドが、速度を２回変化させるためのコマンドであり、
    各対象衛星が、１回目の速度変化によって軌道高度を変化させた後に２回目の速度変化によって軌道高度を戻す
    請求項２０に記載の衝突回避方法。
22. 衛星コンステレーションを制御するための地上設備であって、
    衝突警報が発令された場合に、前記衛星コンステレーションのうち衝突予測時間帯に衝突予測領域を通過する人工衛星である各対象衛星に対して、全ての対象衛星に同時に速度を変化させるための衝突回避コマンドを送信するコンステレーション制御装置を備える
    地上設備。

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