JP2023086965A - ジャミング衛星回避方法、および、メガコンステレーション事業装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メガコンステレーション衛星群において妨害波に対する抗堪性を向上させることを目的とする。【解決手段】メガコンステレーション事業装置４１は、１００機以上の衛星から構成されたメガコンステレーション衛星群を制御する。メガコンステレーション事業装置４１は、ジャミング衛星回避方法を採用する。ジャミング衛星回避方法は、メガコンステレーション衛星群において、送受信する電波の周波数の変更、またはスペクトル拡散をすることにより、前記メガコンステレーション衛星群を制御する装置とは異なる地上装置により制御されるジャミング衛星による電波妨害を回避する。【選択図】図９

Description

本開示は、ジャミング衛星回避方法、人工衛星、地上装置、メガコンステレーション事業装置、および、宇宙交通管理システムに関する。

近年、数百から数千機に及ぶ大規模衛星コンステレーション、所謂メガコンステレーションの構築が始まり、軌道上における衛星の衝突のリスクが高まっている。また、故障により制御不能となった衛星、あるいは、ロケットの残骸といったスペースデブリが増加している。
このような宇宙空間における衛星およびスペースデブリといった宇宙物体の急激な増加に伴い、宇宙交通管制（ＳＴＭ）では、宇宙物体の衝突を回避するための国際的なルール作りの必要性が高まっている。

特許文献１には、同一の円軌道に複数の衛星から成る衛星コンステレーションを形成する技術が開示されている。

従来、米国のＣＳｐＯＣ（Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｓｐａｃｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ｃｅｎｔｅｒ）が宇宙物体の監視を継続し、宇宙物体同士の接近あるいは衝突が予見された場合に警報を発令する仕組みが存在する。有人宇宙基地および商用通信衛星では、この警報に応じて必要と判断した場合に回避運用を実施している。

特開２０１７－１１４１５９号公報

多数の衛星から構成されたメガコンステレーション衛星群の軌道高度領域に１機でも他事業者の宇宙物体が存在すると、飛行安全を確保するためのタイミング管理が極めて難しくなる。特に、時々刻々推進装置を動作させて軌道特性が変動する場合には、軌道予測誤差が大きくなり、メガコンステレーション自体の衛星群のタイミング管理ができなくなるリスクが発生する。
また、他事業者の衛星との衝突を回避するために、メガコンステ衛星群を構成する衛星同士が衝突事故を発生した場合、一見すると他事業者衛星側には過失がないように見えるため、合法的にメガコンステレーション衛星群の衝突を誘発できることになる。
また、メガコンステレーション衛星群の近傍で、コマンド信号と同じ周波数帯のジャミング信号を発信すると、メガコンステレーションの制御が麻痺するリスクがある。また通信サービス信号と同じ周波数帯であれば電波妨害されるリスクがある。しかしながら、衛星同士が近傍通過時に送信された近距離通信用電波では、電波強度が微弱であるため、電波法による制約をかけられない懸念がある。
特許文献１には、メガコンステレーション衛星群の軌道高度領域に他事業者の宇宙物体が存在する場合の衝突回避および電波妨害の回避の仕組みについては記載されていない。

本開示は、メガコンステレーション衛星群において妨害波に対する抗堪性を向上させることを目的とする。

本開示に係るジャミング衛星回避方法は、１００機以上の衛星から構成されたメガコンステレーション衛星群において、送受信する電波の周波数の変更、またはスペクトル拡散をすることにより、前記メガコンステレーション衛星群を制御する装置とは異なる地上装置により制御されるジャミング衛星による電波妨害を回避する。

本開示に係るジャミング衛星回避方法は、メガコンステレーション衛星群において、送受信する電波の周波数の変更、またはスペクトル拡散をすることにより、ジャミング衛星による電波妨害を回避する。よって、本開示に係るジャミング衛星回避方法によれば、メガコンステレーション衛星群において妨害波に対する抗堪性を向上させることができる。

複数衛星が連携して地球の全球に亘り通信サービスを実現する例。 単一軌道面の複数衛星が地球観測サービスを実現する例。 極域近傍で交差する複数の軌道面を有する衛星コンステレーションの例。 極域以外で交差する複数の軌道面を有する衛星コンステレーションの例。 衛星コンステレーション形成システムの構成図。 衛星コンステレーション形成システムの衛星の構成図。 衛星コンステレーション形成システムの地上設備の構成図。 衛星コンステレーション形成システムの機能構成例。 実施の形態１に係る宇宙交通管理装置のハードウェア構成例。 実施の形態１に係る軌道予報情報の例を示す図。 実施の形態１に係る宇宙交通管理システムの機能構成例。 実施の形態１の係るメガコンステレーション衛星群の複数の軌道面の相対高度差の一例を表す図。 実施の形態１に係る宇宙交通管理システムの構成例。 実施の形態１に係るメガコンステレーション事業装置の宇宙情報レコーダーの詳細構成例。 実施の形態１に係るＳＳＡ事業装置の宇宙情報レコーダーの詳細構成例。 実施の形態１に係るジャミング衛星回避方法のフロー図。 実施の形態１の変形例に係る宇宙交通管理装置のハードウェア構成例。

以下、本開示の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。また、以下の図面では各構成の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向あるいは位置が示されている場合がある。それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置、器具、あるいは部品といった構成の配置および向きを限定するものではない。

実施の形態１．
以下の実施の形態に係る宇宙交通管理システムの前提となる衛星コンステレーションの例について説明する。

図１は、地上に対し、複数衛星が連携して地球７０の全球に亘り通信サービスを実現する例を示す図である。
図１は、全球に亘り通信サービスを実現する衛星コンステレーション２０を示している。
同一軌道面を同一高度で飛行している複数の衛星の各衛星では、地上に対する通信サービス範囲が後続衛星の通信サービス範囲とオーバーラップしている。よって、このような複数の衛星によれば、地上の特定地点に対して、同一軌道面上の複数の衛星が時分割的に交互に交代しながら通信サービスを提供することができる。また、隣接軌道面を設けることにより、隣接軌道間の地上に対する通信サービスを面的に網羅することが可能となる。同様に、地球の周りに多数の軌道面を概ね均等配置すれば、全球に亘り地上に対する通信サービスが可能となる。

図２は、単一軌道面の複数衛星が地球観測サービスを実現する例を示す図である。
図２は、地球観測サービスを実現する衛星コンステレーション２０を示している。図２の衛星コンステレーション２０は、光学センサあるいは合成開口レーダーといった電波センサである地球観測装置を具備した衛星が同一軌道面を同一高度で飛行する。このように、地上の撮像範囲が時間遅れで後続衛星がオーバーラップする衛星群３００では、地上の特定地点に対して軌道上複数の衛星が時分割的に交互に交代しながら地上画像を撮像することにより地球観測サービスを提供する。

このように、衛星コンステレーション２０は、各軌道面の複数の衛星からなる衛星群３００により構成される。衛星コンステレーション２０では、衛星群３００が連携してサービスを提供する。衛星コンステレーション２０とは、具体的には、図１に示すような通信事業サービス会社、あるいは、図２に示すような観測事業サービス会社による１つの衛星群から成る衛星コンステレーションを指す。

図３は、極域近傍で交差する複数の軌道面２１を有する衛星コンステレーション２０の例である。また、図４は、極域以外で交差する複数の軌道面２１を有する衛星コンステレーション２０の例である。
図３の衛星コンステレーション２０では、複数の軌道面の各軌道面２１の軌道傾斜角が約９０度であり、かつ、複数の軌道面の各軌道面２１が互いに異なる面に存在する。
図４の衛星コンステレーション２０では、複数の軌道面の各軌道面２１の軌道傾斜角が約９０度ではなく、かつ、複数の軌道面の各軌道面２１が互いに異なる面に存在する。

図３の衛星コンステレーション２０では、任意の２つの軌道面が極域近傍の地点で交差する。また、図４の衛星コンステレーション２０では、任意の２つの軌道面が極域以外の地点で交差する。図３では、極域近傍において、衛星３０の衝突が発生する可能性がある。また、図４に示すように、軌道傾斜角が９０度よりも傾斜している複数の軌道面の交点は軌道傾斜角に応じて極域から離れていく。また、軌道面の組合せによって赤道近傍を含む多様な位置で軌道面が交差する可能性がある。このため、衛星３０の衝突が発生する可能性のある場所が多様化する。衛星３０は人工衛星ともいう。

特に、近年、数百から数千機に及ぶ大規模衛星コンステレーションの構築が始まり、軌道上における衛星の衝突のリスクが高まっている。また、故障により制御不能となった人工衛星、あるいは、ロケットの残骸といったデブリが増加している。大規模衛星コンステレーションは、メガコンステレーションともいう。このようなデブリはスペースデブリともいう。
このように、宇宙空間におけるデブリ増加、および、メガコンステレーションを始めとする衛星数の急激な増加に伴い、宇宙交通管制（ＳＴＭ）の必要性が高まっている。

また、宇宙物体の軌道遷移のために、軌道上のミッション終了後の軌道離脱（ＰＭＤ）あるいは故障した衛星、および、浮遊するロケット上段といったデブリをデブリ除去衛星といった外的手段により軌道離脱させるＡＤＲの必要性が高まっている。このようなＡＤＲの必要性について、ＳＴＭとして国際的な議論が始まっている。ここで、ＰＭＤは、Ｐｏｓｔ Ｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｏｓａｌの略語である。ＡＤＲは、Ａｃｔｉｖｅ Ｄｅｂｒｉｓ Ｒｅｍｏｖａｌの略語である。ＳＴＭは、Ｓｐａｃｅ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの略語である。

図５から図８を用いて衛星コンステレーション２０を形成する衛星コンステレーション形成システム６００における衛星３０と地上設備７００の一例について説明する。例えば、衛星コンステレーション形成システム６００は、メガコンステレーション事業装置４１、ＬＥＯコンステレーション事業装置、あるいは衛星事業装置のような衛星コンステレーション事業を行う事業者により運用される。ＬＥＯは、Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔの略語である。
また、衛星コンステレーション形成システム６００による衛星制御方式は、衛星を制御する事業装置４０にも適用される。例えば、デブリ除去衛星を管理するデブリ除去事業装置４５、ロケットを打ち上げるロケット打ち上げ事業装置４６、および軌道遷移衛星を管理する軌道遷移事業装置４４といった事業装置４０に搭載されていてもよい。
衛星コンステレーション形成システム６００による衛星制御方式は、宇宙物体６０を管理する事業者の事業装置であれば、どのような事業装置に搭載されていても構わない。
なお、事業装置４０の各装置については後述する。

図５は、衛星コンステレーション形成システム６００の構成図である。
衛星コンステレーション形成システム６００は、コンピュータを備える。図５では、１つのコンピュータの構成を示しているが、実際には、衛星コンステレーション２０を構成する複数の衛星の各衛星３０、および、衛星３０と通信する地上設備７００の各々にコンピュータが備えられる。そして、複数の衛星の各衛星３０、および、衛星３０と通信する地上設備７００の各々に備えられたコンピュータが連携して、衛星コンステレーション形成システム６００の機能を実現する。以下において、衛星コンステレーション形成システム６００の機能を実現するコンピュータの構成の一例について説明する。

衛星コンステレーション形成システム６００は、衛星３０と地上設備７００を備える。衛星３０は、地上設備７００の通信装置９５０と通信する衛星通信装置３２を備える。図５では、衛星３０が備える構成のうち衛星通信装置３２を図示している。

衛星コンステレーション形成システム６００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。衛星コンステレーション形成システム６００のハードウェアについては、図９において後述する宇宙交通管理装置１００のハードウェアと同様である。

衛星コンステレーション形成システム６００は、機能要素として、衛星コンステレーション形成部１１を備える。衛星コンステレーション形成部１１の機能は、ハードウェアあるいはソフトウェアにより実現される。
衛星コンステレーション形成部１１は、衛星３０と通信しながら衛星コンステレーション２０の形成を制御する。

図６は、衛星コンステレーション形成システム６００の衛星３０の構成図である。
衛星３０は、衛星制御装置３１と衛星通信装置３２と推進装置３３と姿勢制御装置３４と電源装置３５とを備える。その他、各種の機能を実現する構成要素を備えるが、図６では、衛星制御装置３１と衛星通信装置３２と推進装置３３と姿勢制御装置３４と電源装置３５について説明する。衛星３０は、宇宙物体６０の一例である。

衛星制御装置３１は、推進装置３３と姿勢制御装置３４とを制御するコンピュータであり、処理回路を備える。具体的には、衛星制御装置３１は、地上設備７００から送信される各種コマンドにしたがって、推進装置３３と姿勢制御装置３４とを制御する。
衛星通信装置３２は、地上設備７００と通信する装置である。具体的には、衛星通信装置３２は、自衛星に関する各種データを地上設備７００へ送信する。また、衛星通信装置３２は、地上設備７００から送信される各種コマンドを受信する。
推進装置３３は、衛星３０に推進力を与える装置であり、衛星３０の速度を変化させる。具体的には、推進装置３３は、アポジキックモーターまたは化学推進装置、または電気推進装置である。アポジキックモーター（ＡＫＭ：Ａｐｏｇｅｅ Ｋｉｃｋ Ｍｏｔｏｒ）は、人工衛星の軌道投入に使われる上段の推進装置のことであり、アポジモーター（固体ロケットモーター使用時）、またはアポジエンジン（液体エンジン使用時）とも呼ばれている。
化学推進装置は、一液性ないし二液性燃料を用いたスラスタである。電気推進装置としては、イオンエンジンまたはホールスラスタである。アポジキックモーターは軌道遷移に用いる装置の名称であり、化学推進装置の一種である場合もある。
姿勢制御装置３４は、衛星３０の姿勢と衛星３０の角速度と視線方向（Ｌｉｎｅ Ｏｆ 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３４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３４は、各姿勢要素を所望の方向に維持する。姿勢制御装置３４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といった装置である。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・ジャイロといった装置である。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７００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３５は、太陽電池、バッテリおよび電力制御装置といった機器を備え、衛星３０に搭載される各機器に電力を供給する。

衛星制御装置３１に備わる処理回路について説明する。
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、具体的には、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７は、衛星コンステレーション形成システム６００が備える地上設備７００の構成図である。
地上設備７００は、全ての軌道面の多数衛星をプログラム制御する。地上設備７００は、地上装置の例である。地上装置は、地上アンテナ装置、地上アンテナ装置に接続された通信装置、あるいは電子計算機といった地上局と、地上局にネットワークで接続されたサーバあるいは端末としての地上設備から構成される。また、地上装置には航空機、自走車両、あるいは移動端末といった移動体に搭載された通信装置を含んでも良い。

地上設備７００は、各衛星３０と通信することによって衛星コンステレーション２０を形成する。地上設備７００は、宇宙交通管理装置１００に備えられる。地上設備７００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、こ
れら他のハードウェアを制御する。地上設備７００のハードウェアについては、図９において後述する宇宙交通管理装置１００のハードウェアと同様である。

地上設備７００は、機能要素として、軌道制御コマンド生成部５１０と、解析予測部５２０を備える。軌道制御コマンド生成部５１０および解析予測部５２０の機能は、ハードウェアあるいはソフトウェアにより実現される。

通信装置９５０は、衛星コンステレーション２０を構成する衛星群３００の各衛星３０を追跡管制する信号を送受信する。また、通信装置９５０は、軌道制御コマンド５５を各衛星３０に送信する。
解析予測部５２０は、衛星３０の軌道を解析予測する。
軌道制御コマンド生成部５１０は、衛星３０に送信する軌道制御コマンド５５を生成する。
軌道制御コマンド生成部５１０および解析予測部５２０は、衛星コンステレーション形成部１１の機能を実現する。すなわち、軌道制御コマンド生成部５１０および解析予測部５２０は、衛星コンステレーション形成部１１の例である。

図８は、衛星コンステレーション形成システム６００の機能構成例を示す図である。
衛星３０は、さらに、衛星コンステレーション２０を形成する衛星コンステレーション形成部１１ｂを備える。そして、複数の衛星の各衛星３０の衛星コンステレーション形成部１１ｂと、地上設備７００の各々に備えられた衛星コンステレーション形成部１１とが連携して、衛星コンステレーション形成システム６００の機能を実現する。なお、衛星３０の衛星コンステレーション形成部１１ｂは、衛星制御装置３１に備えられていてもよい。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
本実施の形態に係る宇宙交通管理システム５００は、衝突回避支援事業装置４３と、複数のメガコンステレーション事業装置４１を備える。衝突回避支援事業装置４３は、宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する。メガコンステレーション事業装置４１は、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する。
また、本実施の形態に係る宇宙交通管理装置１００は、衝突回避支援事業装置４３と、複数のメガコンステレーション事業装置４１の各々とに実装されるとともに、データベース２１１とサーバ２１２を備える。また、宇宙交通管理装置１００は、ＳＳＡ（Ｓｐａｃｅ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ）事業、すなわち、宇宙状況監視事業を行うＳＳＡ事業装置４７に実装されていてもよい。

宇宙交通管理システム５００は、ＳＳＡ事業装置４７と複数のメガコンステレーション事業装置４１との各々に実装された宇宙交通管理装置１００を通信回線で接続する。

図９は、本実施の形態に係る事業装置４０の宇宙交通管理装置１００のハードウェア構成例を示す図である。
図１０は、本実施の形態に係る事業装置４０の宇宙交通管理装置１００のハードウェア構成例を示す図である。
本実施の形態では、宇宙交通管理装置１００は、複数のメガコンステレーション事業装置４１の各々、ＳＳＡ事業装置４７、および衝突回避支援事業装置４３の各々に実装される。

メガコンステレーション事業装置４１は、複数の衛星から成る衛星コンステレーションを管理する。具体的には、メガコンステレーション事業装置４１は、大規模衛星コンステレーション、すなわちメガコンステレーション事業を行うメガコンステレーション事業者のコンピュータである。メガコンステレーション事業装置４１は、例えば、１００機以上の衛星から構成された衛星コンステレーションを管理する衛星コンステレーション事業装置の例である。
衝突回避支援事業装置４３は、宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する。具体的には、衝突回避支援事業装置４３は、宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業者のコンピュータである。

事業装置４０には、メガコンステレーション事業装置４１、宇宙物体事業装置４２、および衝突回避支援事業装置４３の他に、ＬＥＯコンステレーション事業装置、衛星事業装置、軌道遷移事業装置、デブリ除去事業装置、ロケット打ち上げ事業装置、およびＳＳＡ事業装置４７といった事業装置が含まれていてもよい。
事業装置４０の各々は、各装置が管理する人工衛星、あるいは、デブリといった宇宙物体６０に関する情報を提供する。事業装置４０は、人工衛星、あるいは、デブリといった宇宙物体６０に関する情報を収集する事業者のコンピュータである。

ＬＥＯコンステレーション事業装置は、低軌道コンステレーション、すなわちＬＥＯコンステレーション事業を行うＬＥＯコンステレーション事業者のコンピュータである。
衛星事業装置は、１機から数機の衛星を扱う衛星事業者のコンピュータである。
軌道遷移事業装置は、衛星の宇宙物体侵入警報を行う軌道遷移事業者のコンピュータである。
デブリ除去事業装置は、デブリを回収する事業を行うデブリ除去事業者のコンピュータである。
ロケット打ち上げ事業装置は、ロケット打ち上げ事業を行うロケット打ち上げ事業者のコンピュータである。
ＳＳＡ事業装置は、ＳＳＡ事業、すなわち、宇宙状況監視事業を行うＳＳＡ事業者のコンピュータである。

宇宙交通管理装置１００は、各事業装置４０が備える地上設備７０１に搭載されていてもよい。また、宇宙交通管理装置１００は、衛星コンステレーション形成システム６００に搭載されていてもよい。

宇宙交通管理装置１００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
プロセッサ９１０は、サーバの例である。メモリ９２１および補助記憶装置９２２は、データベース２１１の例である。また、サーバ２１２は、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、通信装置９５０、および記憶機器といった他のハードウェアを備えていてもよい。サーバ２１２は、メガコンステレーション事業装置４１、ＳＳＡ事業装置４７、および衝突回避支援事業装置４３の各々の機能を実現する。

図９に示すように、宇宙交通管理装置１００は、衝突回避支援機能を実現する機能要素の一例として、軌道解析部４３１と通報部４３２と記憶部１４０を備える。記憶部１４０には、宇宙情報レコーダー１０１が記憶されている。
また、図１０に示すように、宇宙交通管理装置１００は、メガコンステレーション管理機能を実現する機能要素の一例として、衝突解析部４１１と対策立案部４１２と記憶部１４０を備える。記憶部１４０には、宇宙情報レコーダー１０１が記憶されている。

軌道解析部４３１と通報部４３２の機能は、ソフトウェアにより実現される。記憶部１４０は、メモリ９２１に備えられる。あるいは、記憶部１４０は、補助記憶装置９２２に備えられていてもよい。また、記憶部１４０は、メモリ９２１と補助記憶装置９２２に分けられて備えられてもよい。
なお、図９では、宇宙交通管理装置１００が衝突回避支援の機能を実現するものとして説明する。しかし、宇宙交通管理装置１００は衝突回避支援の機能以外の様々な機能を有する。

プロセッサ９１０は、宇宙交通管理プログラムを実行する装置である。宇宙交通管理プログラムは、宇宙交通管理装置１００および宇宙交通管理システム５００の各構成要素の機能を実現するプログラムである。
プロセッサ９１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ９１０の具体例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。

メモリ９２１は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ９２１の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、あるいはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。
補助記憶装置９２２は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置９２２の具体例は、ＨＤＤである。また、補助記憶装置９２２は、ＳＤ（登録商標）メモリカード、ＣＦ、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬の記憶媒体であってもよい。なお、ＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略語である。ＳＤ（登録商標）は、Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌの略語である。ＣＦは、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）の略語である。ＤＶＤは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋの略語である。

入力インタフェース９３０は、マウス、キーボード、あるいはタッチパネルといった入力装置と接続されるポートである。入力インタフェース９３０は、具体的には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子である。なお、入力インタフェース９３０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と接続されるポートであってもよい。
出力インタフェース９４０は、ディスプレイといった表示機器９４１のケーブルが接続されるポートである。出力インタフェース９４０は、具体的には、ＵＳＢ端子またはＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。ディスプレイは、具体的には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。

通信装置９５０は、レシーバとトランスミッタを有する。通信装置９５０は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）である。本実施の形態では、メガコンステレーション事業装置４１、ＳＳＡ事業装置４７、および衝突回避支援事業装置４３の各々の宇宙交通管理装置１００は、通信回線を介して、互いに通信を行う。

宇宙交通管理プログラムは、プロセッサ９１０に読み込まれ、プロセッサ９１０によって実行される。メモリ９２１には、宇宙交通管理プログラムだけでなく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ９１０は、ＯＳを実行しながら、宇宙交通管理プログラムを実行する。宇宙交通管理プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置９２２に記憶されていてもよい。補助記憶装置９２２に記憶されている宇宙交通管理プログラムおよびＯＳは、メモリ９２１にロードされ、プロセッサ９１０によって実行される。なお、宇宙交通管理プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。

宇宙交通管理装置１００は、プロセッサ９１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ９１０と同じように、プログラムを実行する装置である。

プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、または、プロセッサ９１０内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。

宇宙交通管理装置の各部の「部」を「処理」、「手順」、「手段」、「段階」あるいは「工程」に読み替えてもよい。また、軌道解析処理と通報処理の「処理」を「プログラム」、「プログラムプロダクト」または「プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体」に読み替えてもよい。「処理」、「手順」、「手段」、「段階」あるいは「工程」は、互いに読み換えが可能である。
宇宙交通管理プログラムは、宇宙交通管理システムの各部の「部」を「処理」、「手順」、「手段」、「段階」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順、各手段、各段階あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。また、宇宙交通管理方法は、宇宙交通管理装置１００が宇宙交通管理プログラムを実行することにより行われる方法である。
宇宙交通管理プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよい。また、各プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

図１１は、本実施の形態に係る宇宙情報レコーダー１０１が具備する軌道予報情報５１の例を示す図である。
宇宙交通管理装置１００は、宇宙物体６０の軌道の予報値が設定された軌道予報情報５１を記憶部１４０に記憶する。宇宙交通管理装置１００は、例えば、複数の宇宙物体６０を管理する管理事業者により利用される事業装置４０から、複数の宇宙物体６０の各々の軌道の予報値を取得し、軌道予報情報５１として記憶してもよい。あるいは、宇宙交通管理装置１００は、複数の宇宙物体６０の各々の軌道の予報値が設定された軌道予報情報５１を管理事業者から取得し、記憶部１４０に記憶してもよい。
管理事業者は、衛星コンステレーション、各種の衛星、ロケット、およびデブリといった宇宙を飛行する宇宙物体６０を管理する事業者である。また、上述したように、各管理事業者により利用される事業装置４０は、メガコンステレーション事業装置、ＬＥＯコンステレーション事業装置、衛星事業装置、軌道遷移事業装置、デブリ除去事業装置、ロケット打ち上げ事業装置、およびＳＳＡ事業装置といったコンピュータである。

軌道予報情報５１には、衛星軌道予報情報５２とデブリ軌道予報情報５３とが含まれる。衛星軌道予報情報５２には、衛星の軌道の予報値が設定されている。デブリ軌道予報情報５３には、デブリの軌道の予報値が設定されている。本実施の形態では、衛星軌道予報情報５２とデブリ軌道予報情報５３とが軌道予報情報５１に含まれる構成であるが、衛星軌道予報情報５２とデブリ軌道予報情報５３とが、個々の情報として記憶部１４０に記憶されていても構わない。

軌道予報情報５１には、例えば、宇宙物体ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）５１１、予報元期５１２、予報軌道要素５１３、および予報誤差５１４といった情報が設定される。

宇宙物体ＩＤ５１１は、宇宙物体６０を識別する識別子である。図１０では、宇宙物体ＩＤ５１１として、衛星ＩＤとデブリＩＤが設定されている。宇宙物体は、具体的には、宇宙空間に打ち上げられるロケット、人工衛星、宇宙基地、デブリ除去衛星、惑星探査宇宙機、ミッション終了後にデブリ化した衛星あるいはロケットといった物体である。

予報元期５１２は、複数の宇宙物体の各々の軌道について予報されている元期である。
予報軌道要素５１３は、複数の宇宙物体の各々の軌道を特定する軌道要素である。予報軌道要素５１３は、複数の宇宙物体の各々の軌道について予報されている軌道要素である。図１０では、予報軌道要素５１３として、ケプラー軌道６要素が設定されている。

予報誤差５１４は、複数の宇宙物体の各々の軌道において予報される誤差である。予報誤差５１４には、進行方向誤差、直交方向誤差、および誤差の根拠が設定されている。このように、予報誤差５１４には、実績値が内包する誤差量が根拠とともに明示的に示される。誤差量の根拠としては、計測手段、位置座標情報の精度向上手段として実施したデータ処理の内容、および、過去データの統計的評価結果の一部あるいはすべてが含まれる。

なお、本実施の形態に係る軌道予報情報５１では、宇宙物体６０について、予報元期５１２と予報軌道要素５１３が設定されている。予報元期５１２と予報軌道要素５１３により、宇宙物体６０の近未来における時刻と位置座標を求めることができる。例えば、宇宙物体６０についての近未来の時刻と位置座標が、軌道予報情報５１に設定されていてもよい。
このように、軌道予報情報５１には、元期と軌道要素、あるいは、時刻と位置座標を含む宇宙物体の軌道情報が具備され、宇宙物体６０の近未来の予報値が明示的に示されている。

＜ジャミング衛星について＞
ジャミング衛星は、メガコンステレーション衛星群が飛翔する公称軌道高度及び公称軌道傾斜角を採用し、推進装置３３を具備する人工衛星である。ジャミング衛星は、不規則に推進装置３３を動作させながら、軌道高度および軌道傾斜角を変動させながら飛翔する。また、ジャミング衛星は、１週間ないし１か月間の期間に飛翔した平均軌道高度と平均軌道傾斜角が、メガコンステレーション衛星群が飛翔する公称軌道高度および公称軌道傾斜角と同じになるように維持する。また、ジャミング衛星は、メガコンステレーション衛星群を制御する装置とは異なる地上装置により制御される。
ジャミング衛星の構成は、図６の宇宙物体６０と同様である。
また、地上装置の構成は、図７の地上設備７００の構成と同様である。

多数機の衛星群で構成されるメガコンステレーションは、衛星故障が発生しても他衛星が機能性能を補完できる。このため、インフラストラクチャーとしての抗堪性が高いと考えられやすい。しかしながら、同一軌道高度を同期制御しながら隊列飛行する衛星群では、ひとたび衝突事故が発生すると、衝突連鎖するリスクを伴う。このため、このリスク観点では衛星数が多いほど抗堪性が低いというパラドックス的な脆弱性を有する。

メガコンステレーション衛星群のように数千機に及ぶ衛星群が同一軌道を飛翔する場合、図３のような軌道傾斜角が９０°に近い極軌道であれば、全ての軌道面が会合する極域近傍の領域における衛星の密集度が高い。よって、極域の領域において、飛行安全確保のために厳密な通過タイミング制御をする必要がある。

一方、図４のように軌道傾斜角が９０°から離れた傾斜軌道であれば、中緯度領域の軌道面交差点において衝突リスクがある。このため、全ての格子状の交差点において、衛星の通過タイミングをずらして飛行安全確保するための厳密な通過タイミング制御をする必要がある。

このように厳密な通過タイミング制御を実現するために、それぞれの衛星群は時々刻々推進装置を動作させながら飛翔することになる。

同一の軌道高度領域を飛翔する衛星群が、単一のメガコンステレーション事業者の衛星のみであれば、全衛星のリアルタイム高精度軌道情報を把握して全衛星のタイミング制御ができる。
しかしながら、この軌道高度領域に１機でも他事業者の宇宙物体が存在すると、飛行安全を確保するためのタイミング管理が極めて難しくなる。
特に時々刻々推進装置を動作させて軌道特性が変動する場合には、軌道予測誤差が大きくなり、メガコンステレーション自体の衛星群のタイミング管理ができなくなるリスクが発生する。
他事業者の衛星との衝突を回避するために、メガコンステレーション衛星群を構成する衛星同士が衝突事故を発生した場合、一見すると他事業者衛星側には過失がないように見えるため、合法的にメガコンステ衛星群の衝突を誘発できることになる。

すなわち、メガコンステレーション衛星群の軌道高度領域内を飛翔する他事業者衛星は、事業妨害を目的としたジャミング衛星や衛星破壊を目的としてＡ－ＳＡＴになり得る。しかしながら爆裂的破壊を目的とするＡ－ＳＡＴとは異なり、一見平和目的の衛星であれば、国や権限を有する機関による認許をとることも可能であり、宇宙法や国際的コンセンサスによりこれを排除することが難しいという課題がある。

＜ジャミング衛星との衝突を回避する方法＞
次に、公称軌道高度が同一であっても、メガコンステレーション衛星群を構成する個々の衛星が軌道高度を変更しながら飛翔することにより、ジャミング衛星との衝突を回避する方法について説明する。

メガコンステレーション事業装置４１は、メガコンステレーション衛星群において、法線ベクトルの異なる軌道面毎に軌道高度を変更することにより、メガコンステレーション衛星群を制御する装置とは異なる地上装置により制御されるジャミング衛星を回避するジャミング衛星回避方法を採用する。
以下に具体例を説明する。

＜ジャミング衛星回避方法の具体例１＞
メガコンステレーション事業装置４１は、法線ベクトルの異なる軌道面毎に軌道高度を変更することにより、ジャミング衛星の軌道高度から異なる軌道高度を採用することが可能となる。よって、ジャミング衛星との衝突を回避できるという効果がある。
更に、自衛星群の軌道面同士の交点が解消するので、自衛星の衝突リスクが理論的にはなくなり、厳密なタイミング管理をしなくても、自衛星同士の衝突を回避できるという効果がある。
更に、同一軌道高度を多数機が飛翔する場合とは異なり、万が一衝突事故が発生した場合に、衝突連鎖を起こすリスクが低減できるという効果がある。
軌道高度だけを変更した場合には、軌道面の公転周期が変わってしまい、衛星群のフォーメーションが崩れるという課題がある。しかし、軌道高度と連動して、最適な軌道傾斜角となるよう制御することで、軌道面の公転周期を同期させることが可能となり、上記課題も解決できる。

＜ジャミング衛星回避方法の具体例２＞
メガコンステレーション事業装置４１は、法線ベクトルの異なる軌道面毎に軌道高度と軌道傾斜角を変更することにより、ジャミング衛星を回避する。
法線ベクトルの異なる軌道面毎に軌道高度と軌道傾斜角を変更した場合に、軌道高度の異なる衛星同士では対地速度が異なるため、隣接軌道衛星との相対関係を維持するミッションにおいては衛星群のフォーメーションが変わってしまうという課題がある。しかし、時間経過と共に軌道高度と軌道傾斜角を変更しながら、平均的な軌道高度と平均的な軌道傾斜角を維持するように全衛星を同期制御することにより、隣接軌道衛星との相対関係を概ね維持することも可能となる。

＜ジャミング衛星回避方法の具体例３＞
メガコンステレーション事業装置４１は、メガコンステレーション衛星が具備する推進装置を、同一軌道面を飛翔する衛星同士は同期制御し、隣接する軌道面同士では一定の時間遅れをもって飛翔方向の順方向および逆方向に交互に動作させる。このような制御により、軌道面毎の軌道高度を変えながら、かつ平均的な軌道高度を維持することができる。この時軌道傾斜角と衛星対地速度は軌道面毎に異なるが、平均的な軌道傾斜角と衛星対地速度は維持されるため、軌道面の公転周期は同期し、かつ隣接軌道との衛星対地速度も平均的に維持されることになる。
隣接軌道面の並び順にこの動作を繰り返すことにより、軌道面毎の軌道高度は正弦波状に並ぶことになり、かつ時間経過と共に正弦波状高度差がウェーブ状に推移していくことになる。

図１２は、本実施の形態の係るメガコンステレーション衛星群の複数の軌道面の相対高度差の一例を表す図である。
図１２では、１７個の軌道面を有する衛星コンステレーション２０における各軌道面の相対高度差を表している。縦軸は、軌道面１の高度が高く、降順で高度が低くなることを表しており、距離を示すものではない。図１２では、軌道面１を基準とした場合に、隣接する軌道面１と軌道面２との軌道高度の差、軌道面２と軌道面３との軌道高度の差、というようにプロットしていくと、正弦波状となることを示している。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
＜ジャミング衛星回避方法の具体例４＞
図１３は、本実施の形態に係る宇宙交通管理システム５００の構成例を示す図である。
図１４は、本実施の形態に係るメガコンステレーション事業装置４１の宇宙情報レコーダー１０１の詳細構成例である。
図１５は、本実施の形態に係るＳＳＡ事業装置４７の宇宙情報レコーダー１０１の詳細構成例である。
図１６は、本実施の形態に係るジャミング衛星回避方法のフロー図である。

メガコンステレーション事業装置４１は、定期的にメガコンステレーション衛星群を構成する個別衛星の軌道情報をＳＳＡ事業装置４７に送信する。また、ＳＳＡ事業装置４７は、メガコンステレーション衛星群の飛翔する軌道高度領域に、所在不明の宇宙物体があれば、危険警報としてメガコンステレーション事業装置４１に通報する。
具体的には、以下の通りである。以下の（１）から（４）は、図１３の（１）から（４）に相当する。

（１）ステップＳ１０１において、ＳＳＡ事業装置４７は、メガコンステレーション衛星群Ａの公開軌道情報により、軌道高度領域を把握する。
（２）ステップＳ１０２において、メガコンステレーション事業装置４１は、定期的、ないしは不定期に、メガコンステレーション衛星群Ａの個別衛星のリアルタイム高精度軌道情報を、ＳＳＡ事業装置４７に送信する。
（３）ステップＳ１０３において、ＳＳＡ事業装置４７は、メガコンステレーション衛星群Ａの軌道高度領域において、メガコンステレーション衛星群Ａの衛星とは異なる、カタログにない不審衛星を発見したかを判定する。不審衛星を発見した場合、ステップＳ１０４に進む。
（４）ステップＳ１０４において、ＳＳＡ事業装置４７は、危険警報としてメガコンステレーション事業装置４１に通報する。
（５）ステップＳ１０５において、メガコンステレーション事業装置４１は、回避行動を実施する。

＊＊＊宇宙交通管理システム５００の機能の説明＊＊＊
次に、図１３から図１５を用いて、本実施の形態に係る宇宙交通管理システム５００の機能構成例について説明する。各宇宙交通管理装置１００のハードウェア構成については上述した通りである。

宇宙交通管理システム５００が備える複数の宇宙交通管理装置１００は、互いに通信回線２００で接続されている。宇宙交通管理装置１００は、複数のメガコンステレーション事業装置４１、およびＳＳＡ事業装置４７の各々に備えられる。図１３では、複数のメガコンステレーション事業装置４１として、メガコンステレーション事業装置Ａ，Ｂを示している。

＜メガコンステレーション事業装置４１＞
メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００は、宇宙情報レコーダー１０１と、危険警報装置１０２と、宇宙物体の軌道解析をする危険解析装置１０３と、危険回避行動支援装置１０４と、危険回避行動実施計画情報１０５とを備える。

メガコンステレーション事業装置４１の宇宙情報レコーダー１０１は、メガコンステレーションを構成する衛星の軌道情報を記録する。
宇宙情報レコーダー１０１は、衛星群を識別する衛星群ＩＤに対応付けられた公開軌道情報６１と、衛星を識別する衛星ＩＤに対応付けられたリアルタイム高精度軌道情報６４を備える。
公開軌道情報６１は、他の事業装置に公開することが可能な軌道情報である。公開軌道情報６１は、衛星群を構成する衛星の機数および衛星ＩＤといった構成衛星情報と、衛星群の軌道高度の上限および下限と、衛星群の軌道傾斜角の上限および下限が設定される。
リアルタイム高精度軌道情報６４は、衛星群を構成する衛星ごとの予報軌道情報と実績軌道情報である。予報軌道情報の具体例は、図１０の軌道予報情報５１である。

危険警報装置１０２は、宇宙物体の接近あるいは衝突の危険を報知する。危険警報装置１０２は、宇宙物体を識別する宇宙物体ＩＤに対応付けられた軌道情報を備える。また、軌道情報の公開条件を設定する公開条件情報を備える。

危険解析装置１０３は、宇宙物体の軌道解析をする。例えば、危険解析装置１０３は、不審衛星である宇宙物体Ｓとメガコンステレーション衛星群を構成する個別の衛星との衝突を解析する衝突解析部４１１の例である。すなわち、メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００が備えるサーバ２１２は、不審衛星である宇宙物体とメガコンステレーション衛星群を構成する個別衛星との衝突解析をする。

危険回避行動支援装置１０４は、宇宙物体の回避行動の役割分担を立案する。例えば、危険回避行動支援装置１０４は、メガコンステレーションと宇宙物体Ｓとの衝突が予見された場合に衝突回避対策を立案する対策立案部４１２の例である。すなわち、メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００が備えるサーバ２１２は、衝突が予見された場合に衝突回避対策を立案する。
危険回避行動実施計画情報１０５には、危険回避行動支援装置１０４により立案された回避行動計画が設定される。

リアルタイム高精度軌道情報６４には、衛星ＩＤに対応して、予報軌道情報が設定されている。これらの予報軌道情報は、リアルタイムかつ高精度に設定されている。

ＳＳＡ事業装置４７の宇宙交通管理装置１００は、宇宙情報レコーダー１０１と、危険警報装置１０２と、危険解析装置１０３とを備える。

ＳＳＡ事業装置４７の宇宙交通管理装置１００が備えるデータベース２１１は、複数のメガコンステレーション事業装置４１から取得したメガコンステレーション衛星群の軌道情報と、カタログに無い不審衛星の宇宙物体の軌道情報とを記録する。具体的には、ＳＳＡ事業装置４７の宇宙情報レコーダー１０１は、メガコンステレーション事業装置Ａから取得したメガコンステレーション衛星群の公開軌道情報６１と、ＳＳＡ事業装置４７が発見した宇宙物体の実績軌道情報６３とを記録する。
公開軌道情報６１は、メガコンステレーション事業装置Ａから取得したメガコンステレーション衛星群の軌道情報である。

公開軌道情報６１およびリアルタイム高精度軌道情報６４の構成は、メガコンステレーション事業装置４１のものと同様である。

危険解析装置１０３は、宇宙物体の軌道解析をする。危険解析装置１０３は、不審衛星である宇宙物体の飛行途中で通過することが想定される軌道高度に形成されたメガコンステレーション衛星群を識別する軌道解析部４３１の例である。すなわち、衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００が備えるサーバ２１２は、不審衛星である宇宙物体の飛行途中で通過することが想定される軌道高度に形成されたメガコンステレーション衛星群を識別する。

危険警報装置１０２は、不審衛星である宇宙物体の接近あるいは衝突の危険を通報する。危険警報装置１０２は、不審衛星である宇宙物体Ｓが衛星コンステレーション衛星群の飛翔する軌道高度領域に侵入することが予見された場合に、メガコンステレーション事業者に危険警報と不審衛星である宇宙物体の実績軌道情報６３を通信回線２００を介して通報する通報部４３２の例である。すなわち、衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００が備えるサーバ２１２は、メガコンステレーション衛星群を管理するメガコンステレーション事業装置４１に、危険警報及び不審衛星である宇宙物体の軌道情報を通報する。

＊＊＊他の構成＊＊＊
本実施の形態では、宇宙交通管理装置１００の機能がソフトウェアで実現される。変形例として、宇宙交通管理装置１００の機能がハードウェアで実現されてもよい。

図１７では、本実施の形態の変形例に係る宇宙交通管理装置１００のハードウェア構成を説明する。ここでは、メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００を例として、宇宙交通管理装置１００のハードウェア構成を説明する。他の事業装置４０の宇宙交通管理装置１００においても同様のハードウェア構成を有するものとする。

上述したように、メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００は、メガコンステレーション管理機能を実現する機能要素の一例として、衝突解析部４１１と対策立案部４１２と記憶部１４０を備える。
宇宙交通管理装置１００は、プロセッサ９１０に替えて電子回路９０９を備える。
電子回路９０９は、宇宙交通管理装置１００の機能を実現する専用の電子回路である。
電子回路９０９は、具体的には、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、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡである。ＧＡは、Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。
宇宙交通管理装置１００の機能は、１つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。
別の変形例として、宇宙交通管理装置１００の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。

プロセッサと電子回路の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。つまり、宇宙交通管理装置１００の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。

＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
本開示に係るジャミング衛星回避方法によれば、メガコンステレーション衛星群の軌道高度領域に他事業者の宇宙物体が存在した場合に衝突回避することができる。
また、本開示に係る宇宙交通管理システムによれば、メガコンステレーション事業装置とＳＳＡ事業装置とが連携して、所在不明の不審衛星に対する衝突回避をすることができる。

実施の形態２．
本実施の形態では、ジャミング衛星による電波妨害を回避するジャミング衛星回避方法について説明する。
本実施の形態に係るジャミング衛星は、メガコンステレーション衛星群が飛翔する公称軌道高度および公称軌道傾斜角を採用する人工衛星である。ジャミング衛星は、ＬバンドまたはＸバンドとＣバンドとＫｕバンドとＫａバンドのうちの１バンドまたは複数バンドの電波送信機を具備する。また、ジャミング衛星は、メガコンステレーション衛星群を制御する装置とは異なる地上装置により制御される。さらに、ジャミング衛星は、地上装置が制御して電波を受信する別の人工衛星、または地上設備が飛翔しない領域で電波を送信する。
ジャミング衛星の構成は、図６の宇宙物体６０と同様である。
また、地上装置の構成は、図７の地上設備７００の構成と同様である。

メガコンステレーション事業装置４１は、メガコンステレーション衛星群において、送受信する電波の周波数の変更、またはスペクトル拡散をする。これにより、メガコンステレーション事業装置４１は、メガコンステレーション衛星群を制御する装置とは異なる地上装置により制御されるジャミング衛星による電波妨害を回避するジャミング衛星回避方法を採用する。

メガコンステレーション衛星群の近傍で、コマンド信号と同じ周波数帯のジャミング信号を発信すると、メガコンステレーションの制御が麻痺するリスクがある。また通信サービス信号と同じ周波数帯であれば電波妨害されるリスクがある。しかしながら、衛星同士が近傍通過時に送信された近距離通信用電波では、電波強度が微弱であるため、電波法による制約をかけられない懸念がある。このようなジャミングを回避するためには、軌道上で周波数ホッピングを呼ばれる周波数の変更をすること、あるいは、スペクトル拡散と呼ばれる帯域拡散技術により、妨害波に対する抗堪性を向上する対策が有効である。

＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
本開示に係るジャミング衛星回避方法によれば、メガコンステレーション衛星群に対するジャミング衛星による電波妨害を回避することができる。

以上の実施の形態１，２では、宇宙交通管理システムおよび宇宙交通管理装置の各部を独立した機能ブロックとして説明した。しかし、宇宙交通管理システムおよび宇宙交通管理装置の構成は、上述した実施の形態のような構成でなくてもよい。宇宙交通管理システムおよび宇宙交通管理装置の機能ブロックは、上述した実施の形態で説明した機能を実現することができれば、どのような構成でもよい。また、宇宙交通管理システムおよび宇宙交通管理装置は、１つの装置でも、複数の装置から構成されたシステムでもよい。

また、実施の形態１，２のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、この実施の形態のうち、１つの部分を実施しても構わない。その他、これらの実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
すなわち、実施の形態１，２では、実施の形態１，２のいずれかの部分の自由な組み合わせ、あるいは任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態１，２において任意の構成要素の省略が可能である。

なお、上述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本開示の範囲、本開示の適用物の範囲、および本開示の用途の範囲を制限することを意図するものではない。上述した実施の形態は、必要に応じて種々の変更が可能である。

２０ 衛星コンステレーション、２１ 軌道面、２１１ データベース、２１２ サーバ、３０ 衛星、３１ 衛星制御装置、３２ 衛星通信装置、３３ 推進装置、３４ 姿勢制御装置、３５ 電源装置、４０ 事業装置、４１ メガコンステレーション事業装置、４１１ 衝突解析部、４１２ 対策立案部、４３１ 軌道解析部、４３２ 通報部、４２ 宇宙物体事業装置、４３ 衝突回避支援事業装置、４４ 軌道遷移事業装置、４５ デブリ除去事業装置、４６ ロケット打ち上げ事業装置、４７ ＳＳＡ事業装置、５１ 軌道予報情報、５２ 衛星軌道予報情報、５３ デブリ軌道予報情報、５１１ 宇宙物体ＩＤ、５１２ 予報元期、５１３ 予報軌道要素、５１４ 予報誤差、６０ 宇宙物体、７０ 地球、１００ 宇宙交通管理装置、１４０ 記憶部、５５ 軌道制御コマンド、６１ 公開軌道情報、６３ 実績軌道情報、６４ リアルタイム高精度軌道情報、５００ 宇宙交通管理システム、６００ 衛星コンステレーション形成システム、１１，１１ｂ 衛星コンステレーション形成部、３００ 衛星群、７００，７０１ 地上設備、５１０ 軌道制御コマンド生成部、５２０ 解析予測部、９０９ 電子回路、９１０ プロセッサ、９２１ メモリ、９２２ 補助記憶装置、９３０ 入力インタフェース、９４０ 出力インタフェース、９４１ 表示機器、９５０ 通信装置、１０１ 宇宙情報レコーダー、１０２ 危険警報装置、１０３ 危険解析装置、１０４ 危険回避行動支援装置、１０５ 危険回避行動実施計画情報、２００ 通信回線。

Claims (2)

1. １００機以上の衛星から構成されたメガコンステレーション衛星群において、送受信する電波の周波数の変更、またはスペクトル拡散をすることにより、前記メガコンステレーション衛星群を制御する装置とは異なる地上装置により制御されるジャミング衛星による電波妨害を回避するジャミング衛星回避方法。
2. １００機以上の衛星から構成されたメガコンステレーション衛星群を制御するメガコンステレーション事業装置において、送受信する電波の周波数の変更、またはスペクトル拡散をすることにより、前記メガコンステレーション衛星群を制御する装置とは異なる地上装置により制御されるジャミング衛星による電波妨害を回避するメガコンステレーション事業装置。

Images