JP5759676B2 - 伝搬経路推定システム及び伝搬経路推定方法 - Google Patents
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Description
具体的には、受信情報処理部41は、衛星50が電波を送信あるいは受信した時刻に関する情報を受信情報から得るとともに、非特許文献10に記された方法を用いて、衛星50の軌道6要素から衛星50の地球固定座標系で軌道位置(Xs,Ys,Zs)を計算する。なお、受信情報処理部41は、予めITU−Rの衛星軌道情報を記録媒体等を介して備えていてもよいし、インターネット等を介して外部から衛星軌道情報を得てもよい。また、受信情報に衛星50の位置の情報が含まれている場合には、受信情報処理部41は、必ずしも衛星50の位置計算を独自に行う必要はなく、受信情報から得ればよい。
10a、10b、10c 測位衛星
11 衛星通信アンテナ
12a,12b アンプ
13a,13b 周波数変換部
14 復調器
15 通信データ処理装置
16 変調器
17 アンテナ制御装置
20 衛星信号処理系
22 アンテナ
24 衛星信号受信機
26 衛星信号処理装置
30 信号処理系
32 信号処理装置
33 衛星TEC算出部
34 TECバイアス補正部
35 周波数間バイアス推定部
36 3次元電子密度推定空間設定部
37 電子密度モデル算出部
38 第1電子密度推定部
39 第2電子密度推定部
40 インターネットデータ処理系
41 受信情報処理部
42 ルータ
43 伝搬経路推定部
44 GEONET収集データ処理装置
45 補正部
46 外部インターネット網
50 衛星
51 衛星通信・信号処理系
52 アレイアンテナ
53 アンプ
54 周波数変換部
55 デジタイザ
56 リモートセンシング用送受信アンテナ
57 アンプ
58 周波数変換部
59 信号処理装置
60 通信データ処理装置
61 復調器
62 変調器
63,64 周波数変換部
65,66 アンプ
67 衛星通信アンテナ
68 電源系
69 姿勢制御・航法系
70 電離層観測系
72 イオノゾンデ用アンテナ
74 イオノゾンデ
76 イオノゾンデ収集データ処理装置
80 データサーバ系
82 データ収集部
S1,S2,S3,S4 測位衛星
Rx1,Rx2,Rx3 衛星信号受信機
Claims (4)
- 複数の測位衛星から送信される衛星信号を受信する1以上の受信機を有する伝搬経路推定システムであって、
観測衛星に設けられ、地上から到来して電離層を通過した電波を受信するアレイアンテナと、
前記観測衛星に設けられ、前記アレイアンテナが受信した電波の到来方位と仰角とを算出する第1算出部と、
前記第1算出部により算出された電波の到来方位と仰角とを受信情報として衛星通信により地上に送信する衛星側通信処理部と、
前記衛星側通信処理部により送信された受信情報を地上で受信する地上側通信処理部と、
前記地上側通信処理部により受信された受信情報に基づいて、前記観測衛星の位置、前記アレイアンテナが電波を受信した時刻、前記電波の伝搬方向ベクトル、及び前記伝搬方向ベクトルと地表との交点である概略地表位置を算出する第2算出部と、
前記1以上の受信機の各々から前記複数の測位衛星の各々に対する擬似距離およびキャリア位相擬似距離に基づき前記衛星信号の通過経路の総電子数を算出する総電子数算出部と、
前記複数の測位衛星と前記1以上の受信機とが存在し且つ地表から1000kmよりも上空の3次元空間をグローバルコアプラズマモデルを含む電離層モデルを用いて設定し、当該3次元空間を水平方向および高さ方向の複数の領域に分割する空間設定部と、
前記総電子数算出部により算出された総電子数に基づいて前記空間設定部により分割された領域毎の電子密度を推定する第1電子密度推定部と、
前記第1電子密度推定部により推定された電子密度と、前記第2算出部により算出された概略地表位置及び前記アレイアンテナが電波を受信した時刻とに基づいて、前記アレイアンテナが受信した電波の伝搬経路に対応する領域の電子密度を推定する第2電子密度推定部と、
前記第2電子密度推定部により推定された電子密度と前記地上通信処理部により受信された受信情報とに基づいて、レイトレーシング手法により前記アレイアンテナが受信した電波の伝搬経路を推定する伝搬経路推定部と、
を備えることを特徴とする伝搬経路推定システム。 - 前記伝搬経路推定部は、前記第2電子密度推定部により推定された電子密度に基づいて、レイトレーシング手法により前記観測衛星が送信した電波の伝搬経路を推定することを特徴とする請求項1記載の伝搬経路推定システム。
- 前記第2電子密度推定部により推定された電子密度に基づいて、前記伝搬経路推定部により推定された伝搬経路上の伝搬遅延量と位相の変化量とを算出するとともに、算出結果を用いて前記地上側通信処理部により受信された受信情報の補正を行う補正部を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の伝搬経路推定システム。
- 複数の測位衛星から送信される衛星信号を受信する1以上の受信機を有する伝搬経路推定方法であって、
観測衛星に設けられたアレイアンテナで地上から到来して電離層を追加した電波を受信し、受信した電波の到来方位と仰角とを算出する第1算出ステップと、
前記第1算出ステップにより算出された電波の到来方位と仰角とを受信情報として衛星通信により地上に送信する衛星側通信処理ステップと、
前記衛星側通信処理ステップにより送信された受信情報を地上で受信する地上側通信処理ステップと、
前記地上側通信処理ステップにより受信された受信情報に基づいて、前記観測衛星の位置、前記アレイアンテナが電波を受信した時刻、前記電波の伝搬方向ベクトル、及び前記伝搬方向ベクトルと地表との交点である概略地表位置を算出する第2算出ステップと、
前記1以上の受信機の各々から前記複数の測位衛星の各々に対する擬似距離およびキャリア位相擬似距離に基づき前記衛星信号の通過経路の総電子数を算出する総電子数算出ステップと、
前記複数の測位衛星と前記1以上の受信機とが存在し且つ地表から1000kmよりも上空の3次元空間をグローバルコアプラズマモデルを含む電離層モデルを用いて設定し、当該3次元空間を水平方向および高さ方向の複数の領域に分割する空間設定ステップと、
前記総電子数算出ステップにより算出された総電子数に基づいて前記空間設定ステップにより分割された領域毎の電子密度を推定する第1電子密度推定ステップと、
前記第1電子密度推定ステップにより推定された電子密度と、前記第2算出ステップにより算出された概略地表位置及び前記アレイアンテナが電波を受信した時刻とに基づいて、前記アレイアンテナが受信した電波の伝搬経路に対応する領域の電子密度を推定する第2電子密度推定ステップと、
前記第2電子密度推定ステップにより推定された電子密度と前記地上側通信処理ステップにより受信された受信情報とに基づいて、レイトレーシング手法により前記アレイアンテナが受信した電波の伝搬経路を推定する伝搬経路推定ステップと、
を備えることを特徴とする伝搬経路推定方法。
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