JP6046815B2 - 高帯域光通信中継アーキテクチャ - Google Patents
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Description
Claims (27)
- 複数の衛星のコンステレーションを備える空間伝搬光通信システムであって、
前記複数の衛星の各々は、
複数の近接する衛星との光通信のための複数の衛星間光学望遠鏡であって、前記コンステレーション内の前記衛星の数の変化に適応するために各衛星間光学望遠鏡の仰角を調節することができる、前記衛星間光学望遠鏡と、
複数の地上サイトとの光通信のための複数のアップ/ダウンリンク光学望遠鏡であって、各地上サイトが異なる場所に配置された2つ以上の地上光学望遠鏡を有する、前記複数のアップ/ダウンリンク光学望遠鏡と
を備え、
前記衛星コンステレーションが所定の地上サイトを通過するときに、所定の衛星の前記アップ/ダウンリンク望遠鏡の1つ以上は、通過のために予測された雲のない見通し線の確率に基づいて、前記所定の地上サイトの前記地上光学望遠鏡の少なくとも2つを選択し、前記選択された少なくとも2つの地上望遠鏡それぞれを追跡し、且つ前記所定の衛星に対する最も明瞭な見通し線により、地上光学望遠鏡に対してデータを送信するように構成される空間伝搬光通信システム。 - 各衛星間光学望遠鏡は、二重光信号経路を提供するために円偏波又はスペクトルダイバーシティを利用する請求項1に記載のシステム。
- 所定の衛星の前記アップ/ダウンリンク望遠鏡の1つ以上は、前記所定の地上サイトのそれぞれの地上光学望遠鏡の少なくとも2つを継続的に且つリアルタイムに追跡するように構成される請求項1に記載のシステム。
- 前記所定の衛星の前記アップ/ダウンリンク望遠鏡の1つ以上は、光ビーコンを用いて、前記所定の地上サイトのそれぞれの地上光学望遠鏡の少なくとも2つを追跡するように構成される請求項1に記載のシステム。
- 前記所定の衛星の単一のアップ/ダウンリンク望遠鏡は、円偏波又はスペクトルダイバーシティを使用して前記所定の地上サイトのそれぞれの地上光学望遠鏡の前記少なくとも2つを追跡するように構成される請求項1に記載のシステム。
- 4つの衛星間光学望遠鏡が、それぞれ、各側に1つの2つの最近接する衛星と、各側に1つの次に最近接する2つの衛星との光通信のために用いられる請求項1に記載のシステム。
- 最近接する衛星のために用いられる各光学望遠鏡は、約15cm径の口径を含み、次に最近接する衛星のために用いられる各光学望遠鏡は、約30cm径の口径を含む請求項6に記載のシステム。
- 各衛星間望遠鏡は、約30cm径の口径を含む請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の衛星の前記コンステレーションは、共通の中軌道(MEO)赤道軌道面内に打ち上げられる請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の衛星の前記コンステレーションは、複数の中軌道(MEO)衛星と、1つ以上の静止地球軌道(GEO)衛星とを含む請求項1に記載のシステム。
- 前記複数のMEO衛星の各々は、少なくとも1つのMEO衛星が前記GEO衛星のいずれかと常に通信することができるように充分に大きな動眼視野をもつ1つ以上のGEOリンク望遠鏡を含む請求項10に記載のシステム。
- 前記複数の衛星の前記コンステレーションは、複数の中軌道(MEO)衛星と、1つ以上の地球低軌道(LEO)衛星とを含む請求項1に記載のシステム。
- 各衛星間光学望遠鏡は、前記各衛星間光学望遠鏡のジッタ及び軌道の差を補償するためのビームステアリングミラーを含む請求項1に記載のシステム。
- 各アップ/ダウンリンク光学望遠鏡は、前記所定の地上サイトのそれぞれの前記地上光学望遠鏡の少なくとも2つの追跡を維持する二重内部ステアリングミラーを含む請求項1に記載のシステム。
- 各アップ/ダウンリンク光学望遠鏡は、各地上サイトとの少なくとも100Gbps帯域幅での双方向リンクを提供するために、高密度波長分割多重方式(DWDM)を利用するように構成される請求項1に記載のシステム。
- 各アップ/ダウンリンク望遠鏡は、約10cm径の口径を含む請求項1に記載のシステム。
- 前記複数のアップ/ダウンリンク光学望遠鏡は、地上サイトを追跡するために各々の衛星上にシーロスタットを備えたジンバル式望遠鏡又は望遠鏡である請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の衛星の各々は、出力する光信号を増幅するための1つ以上の主レーザーをさらに含む請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の衛星の各々は、入力する光信号を再増幅することができる複数の増幅器チェーンを含む請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の衛星の各々は、光信号を電気信号に変換せずに、入力及び出力する前記光信号を、光学的に処理して切り替えるための光学的な回路を含む空間伝搬光通信請求項1に記載のシステム。
- 各衛星間光学望遠鏡は、前記コンステレーション内の前記衛星の数の変化に適応するためにその仰角を調節することができる請求項20に記載のシステム。
- 複数の衛星のコンステレーションにおける空間伝搬光通信のための方法であって、
前記複数の近接する衛星と光学的に通信するために前記複数の衛星の各々内の複数の衛星間光学望遠鏡を使用することと、
複数の地上サイトと光学的に通信するために前記複数の衛星の各々内の複数のアップ/ダウンリンク光学望遠鏡を使用することであって、各地上サイトは異なる場所に配置された2つ以上の地上光学望遠鏡を有することと、
所定の衛星によって、前記所定の衛星の通過のために予測された雲のない見通し線の確率に基づいて、所定の地上サイトの地上光学望遠鏡の少なくとも2つを選択し、前記選択された少なくとも2つの地上望遠鏡のそれぞれを追跡し、且つ前記所定の衛星に対する最も明瞭な見通し線により、地上光学望遠鏡に対してデータを送信することであって、前記複数の衛星の各々は、光信号を電気信号に変換せずに、入力及び出力する前記光信号を光学的に処理して切り替えることと
を備える方法。 - 各衛星間光学望遠鏡によって、二重光信号経路を提供するために、円偏波又はスペクトルダイバーシティを利用することをさらに備える請求項22に記載の方法。
- 所定の衛星の前記アップ/ダウンリンク望遠鏡の1つ以上によって、前記所定の地上サイトの少なくとも2つのそれぞれの地上光学望遠鏡を継続的に且つリアルタイムに追跡することをさらに備える請求項22に記載の方法。
- 各側に1つの2つの最近接する衛星と、各側に1つの次に最近接する2つの衛星との光通信を行うために、それぞれ、4つの衛星間光学望遠鏡を用いることをさらに備える請求項22に記載の方法。
- 前記複数の衛星の前記コンステレーションは、共通の中軌道(MEO)赤道軌道面内に打ち上げられる請求項22に記載の方法。
- 前記複数の衛星の前記コンステレーションは、複数の中軌道(MEO)衛星と、1つ以上の静止地球軌道(GEO)衛星又は地球低軌道(LEO)衛星とを含む請求項22に記載の方法。
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