JP6102597B2 - Information processing apparatus, program, and method - Google Patents

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本発明は、情報処理装置、プログラム、及び方法に関する。   The present invention relates to an information processing apparatus, a program, and a method.

人工衛星は限られた周波数帯域の電波を使用して地上局のアンテナと通信を行う。そのため、通信をする際に、近い周波数を使用している2つの衛星が地上局から見て近接した方向に存在していると、双方の電波が干渉する現象が発生する。図1は、地上局から見て、電波の干渉が発生するほど2つの衛星が近接した方向に存在する場合を例示する図である。図示されるように、衛星Aと衛星Bはいずれも、地上局1のアンテナからのビーム幅内に存在している。この様な状況では、例えば、地上局1からのアップリンクが衛星Bに干渉してしまうことがある。或いは、衛星Bからのダウンリンクが地上局1に干渉してしまうことがある。   Artificial satellites communicate with ground station antennas using radio waves in a limited frequency band. For this reason, when two satellites using close frequencies are present in close directions when viewed from the ground station, a phenomenon occurs in which both radio waves interfere with each other. FIG. 1 is a diagram exemplifying a case where two satellites exist in directions closer to each other as radio wave interference occurs when viewed from the ground station. As shown in the drawing, both the satellite A and the satellite B exist within the beam width from the antenna of the ground station 1. In such a situation, for example, the uplink from the ground station 1 may interfere with the satellite B. Alternatively, the downlink from the satellite B may interfere with the ground station 1.

そのため、地上局から見て2つの衛星が近接方向にあるかを衛星の予測軌道に基づいて判定することで、電波干渉が生じる可能性を判定し、電波干渉が生じる可能性がある場合には、優先度の低い衛星の電波を止めるなど電波の干渉を回避することが行われている。   Therefore, by determining whether two satellites are close to each other when viewed from the ground station based on the predicted orbit of the satellite, the possibility of radio wave interference is determined, and when radio wave interference may occur In order to avoid interference of radio waves, such as stopping radio waves of low-priority satellites.

これに関し、複数の衛星によるスペクトルの再使用によってキャパシティを増大させるための、衛星通信システムが知られている。また、宇宙機の軌道を、簡易な設備で高精度に求めることができるようにする技術が知られている。(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)   In this regard, satellite communication systems are known for increasing capacity through spectrum reuse by multiple satellites. In addition, a technique is known that enables the orbit of a spacecraft to be obtained with high accuracy with simple equipment. (For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2)

特表2009−517973号公報Special table 2009-517793 特開2007−256004号公報JP 2007-256004 A

上述のように、地上局から見て2つの衛星が近接方向にある場合に、電波干渉が発生し得る。そのため、地上局から見て2つの衛星が近接方向にあるかを、衛星の予測軌道に基づいて判定することが行われている。ここで、衛星2の軌道の予測には実際には誤差があり、特に電波の干渉が頻繁に発生する中高度の衛星では無視できない大きさの予測誤差が生じる。そのため、地上局から見て2つの衛星が近接方向にあるかを判定する場合、軌道の予測誤差も考慮しなければならない。軌道の予測誤差は、主には衛星の進行方向に生じる。しかしながら、地上局から見て2つの衛星が近接方向にあるかの判定に、衛星の進行方向の予測誤差を簡便に反映させることのできる手法は無かった。1つの側面では、本発明は、地上局から見て2つの衛星が近接方向にあるかの判定に、衛星の進行方向の予測誤差を簡便に反映させることのできる手法を提供することを目的とする。   As described above, radio wave interference can occur when two satellites are in the close direction when viewed from the ground station. Therefore, it is determined based on the predicted orbit of the satellite whether the two satellites are in the close direction when viewed from the ground station. Here, the prediction of the orbit of the satellite 2 actually has an error, and in particular, a prediction error of a magnitude that cannot be ignored occurs in a medium altitude satellite where radio wave interference frequently occurs. For this reason, when determining whether two satellites are close to each other when viewed from the ground station, an orbit prediction error must also be taken into consideration. Orbital prediction errors mainly occur in the direction of satellite travel. However, there has been no method that can easily reflect the prediction error of the traveling direction of the satellite in determining whether the two satellites are in the close direction when viewed from the ground station. In one aspect, an object of the present invention is to provide a technique that can easily reflect a prediction error in the traveling direction of a satellite in determining whether two satellites are in the close direction when viewed from a ground station. To do.

本発明の一つの態様のプログラムは、コンピュータに第1の衛星の時々刻々の予測位置及び速度を含む第1の衛星軌道暦から第1の衛星の所定時刻における第1の予測位置及び第1の速度を取得する処理を実行させる。また、第1の速度を用いて第1の衛星の進行方向の第1の予測位置の予測誤差を第1の時刻誤差に換算する処理を実行させる。第2の衛星の時々刻々の予測位置及び速度を含む第2の衛星軌道暦から第2の衛星の所定時刻における第2の予測位置及び第2の速度を取得する処理を実行させる。第2の速度を用いて第2の衛星の進行方向の第2の予測位置の予測誤差を第2の時刻誤差に換算する処理を実行させる。所定時刻より第1の時刻誤差分前の予測位置及び所定時刻より第1の時刻誤差分後の予測位置を第1の衛星軌道暦から取得する処理を実行させる。所定時刻より第2の時刻誤差分前の予測位置及び所定時刻より第2の時刻誤差分後の予測位置を第2の衛星軌道暦から取得する処理を実行させる。また、以下の第1の視線ベクトルから第6の視線ベクトルを用いて、地上局と第1の衛星との所定の時刻の通信において電波の干渉が生じる可能性のある位置に第2の衛星が存在するか否かを判定する処理を実行させる。ここで、第1の視線ベクトルは、地上局から、第1の予測位置を見たベクトルである。第2の視線ベクトルは、地上局から第1の時刻誤差分前の予測位置を見たベクトルである。第3の視線ベクトルは、地上局から第1の時刻誤差分後の予測位置を見たベクトルである。第4の視線ベクトルは、地上局から第2の予測位置を見たベクトルである。第5の視線ベクトルは、地上局から第2の時刻誤差分前の予測位置を見たベクトルである。第6の視線ベクトルは、第2の時刻誤差分後の予測位置を見たベクトルである。   A program according to an aspect of the present invention includes a first predicted position at a predetermined time of a first satellite from a first satellite orbital calendar including a momentary predicted position and velocity of a first satellite in a computer, and a first A process for acquiring the speed is executed. Moreover, the process which converts the prediction error of the 1st prediction position of the advancing direction of a 1st satellite into a 1st time error using a 1st speed is performed. A process of acquiring the second predicted position and the second speed of the second satellite at a predetermined time from the second satellite orbital calendar including the predicted position and speed of the second satellite every moment is executed. A process of converting the prediction error of the second predicted position in the traveling direction of the second satellite into the second time error using the second speed is executed. A process of acquiring a predicted position before the first time error from the predetermined time and a predicted position after the first time error from the predetermined time from the first satellite orbital calendar is executed. A process of acquiring a predicted position before the second time error from the predetermined time and a predicted position after the second time error from the predetermined time from the second satellite orbital calendar is executed. The second satellite is located at a position where radio wave interference may occur in communication at a predetermined time between the ground station and the first satellite using the following first to sixth vector. A process of determining whether or not it exists is executed. Here, the first line-of-sight vector is a vector obtained by viewing the first predicted position from the ground station. The second line-of-sight vector is a vector obtained by viewing the predicted position before the first time error from the ground station. The third line-of-sight vector is a vector obtained by viewing the predicted position after the first time error from the ground station. The fourth line-of-sight vector is a vector obtained by viewing the second predicted position from the ground station. The fifth line-of-sight vector is a vector obtained by viewing the predicted position before the second time error from the ground station. The sixth line-of-sight vector is a vector that looks at the predicted position after the second time error.

地上局から見て2つの衛星が近接方向にあるかの判定に、衛星の進行方向の予測誤差を簡便に反映させることのできる手法を提供することができる。   It is possible to provide a method that can easily reflect the prediction error of the traveling direction of the satellite in determining whether the two satellites are in the close direction when viewed from the ground station.

電波の干渉が発生するほど2つの衛星が近接した方向に存在する場合を例示する図である。It is a figure which illustrates the case where two satellites exist in the direction which adjoined so that radio wave interference occurred. 地上局を基準とした衛星の視線方向ベクトルを例示する図である。It is a figure which illustrates the gaze direction vector of the satellite on the basis of a ground station. AZ−EL座標のグラフを例示する図である。It is a figure which illustrates the graph of AZ-EL coordinate. 地上局から見た2つの衛星の軌道を例示する図である。It is a figure which illustrates the orbit of two satellites seen from the ground station. 視線方向ベクトルについて説明する図である。It is a figure explaining a gaze direction vector. はさみ角に対する閾値と、電波干渉の判定の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the threshold value with respect to a scissors angle, and determination of radio wave interference. 一実施形態に係る衛星軌道暦を例示する図である。It is a figure which illustrates the satellite orbital calendar concerning one embodiment. 進行方向の予測誤差ΔLと、時刻誤差ΔTとの関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between the prediction error (DELTA) L of the advancing direction, and time error (DELTA) T. 視線方向単位ベクトルと進行方向の予測誤差について説明する図である。It is a figure explaining the prediction error of a gaze direction unit vector and a traveling direction. 予測誤差がいずれも小さい場合の実施形態に係る電波干渉の判定を例示する図である。It is a figure which illustrates determination of the radio wave interference which concerns on embodiment when all prediction errors are small. 予測誤差が大きい場合の例を示す図である。It is a figure which shows an example in case a prediction error is large. 予測誤差が大きい場合の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example in case prediction error is large. 衛星の進行方向における位置の予測誤差の範囲を表す線分を例示する図である。It is a figure which illustrates the line segment showing the range of the prediction error of the position in the advancing direction of a satellite. 衛星の干渉領域を例示する図である。It is a figure which illustrates the interference area | region of a satellite. 予測誤差が大きい場合の実施形態に係る電波干渉の判定の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the determination of the radio wave interference which concerns on embodiment when a prediction error is large. 予測誤差が大きい場合の実施形態に係る電波干渉の判定の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of determination of the radio wave interference which concerns on embodiment when a prediction error is large. 視線方向単位ベクトルを用いて定義される座標系XYZsを説明する図である。It is a figure explaining coordinate system XYZs defined using a gaze direction unit vector. 2つの単位ベクトルペアの成す線分の交差判定について説明する図である。It is a figure explaining the intersection determination of the line segment which two unit vector pairs comprise. 干渉領域内の視線方向ベクトルの包含判定について説明する図である。It is a figure explaining the inclusion determination of the gaze direction vector in an interference area. 干渉領域内の視線方向ベクトルの包含判定について説明する図である。It is a figure explaining the inclusion determination of the gaze direction vector in an interference area. 実施形態に係る情報処理装置の機能ブロック構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the functional block structure of the information processing apparatus which concerns on embodiment. 情報処理装置の制御部によって実行される時刻Tにおける電波干渉判定処理を例示する図である。It is a figure which illustrates the electromagnetic wave interference determination process in the time T performed by the control part of information processing apparatus. 情報処理装置の制御部によって実行される時刻Tにおける電波干渉判定処理を例示する図である。It is a figure which illustrates the electromagnetic wave interference determination process in the time T performed by the control part of information processing apparatus. 実施形態に係る情報処理装置を実現するためのコンピュータのハードウェア構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the hardware constitutions of the computer for implement | achieving the information processing apparatus which concerns on embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。なお、複数の図面において対応する要素には同一の符号を付した。   Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol was attached | subjected to the corresponding element in several drawing.

まず、衛星の予測誤差を考慮して、地上局から見て2つの衛星が近接方向にあるかを判定し、それにより電波干渉が生じる可能性を判定する手法の一例を説明する。なお、一般に、特定の期間における衛星の衛星軌道暦(例えば、衛星の軌道の時々刻々の位置情報及び速度情報)は事前に計算することが可能であり、予め2つの衛星の予測軌道は与えられているものとする。また、所定の時刻における地上局1の位置ベクトルは計算することが可能な値である。   First, an example of a method for determining whether or not two satellites are in the close direction when viewed from the ground station in consideration of the prediction error of the satellites and thereby determining the possibility of radio wave interference will be described. In general, the satellite orbital calendar of a satellite in a specific period (for example, the position information and the velocity information of the satellite's orbit every moment) can be calculated in advance, and the predicted orbits of the two satellites are given in advance. It shall be. The position vector of the ground station 1 at a predetermined time is a value that can be calculated.

この電波干渉の判定手法の一例では、まず、地上局1から見た衛星の方向ベクトルである視線方向ベクトルを計算する。図2は、地上局1を基準とした衛星2の視線方向ベクトルを例示する図である。通常、視線方向ベクトルは図2に示すように地上局1を基準とした方位角(AZ:Azimuth)、仰角(EL:Elevation)で表現される。図3は、地上局1を基準とした方位角と仰角を用いた衛星2の視線方向の軌道の軌跡を表すAZ−EL座標のグラフを例示する図である。この様な図2及び図3に例示した2つの表現を用いて、衛星2の軌道の予測誤差を考慮した、電波干渉の判定手法の一例を説明する。   In an example of this radio wave interference determination method, first, a line-of-sight direction vector that is a direction vector of a satellite viewed from the ground station 1 is calculated. FIG. 2 is a diagram illustrating a line-of-sight direction vector of the satellite 2 with the ground station 1 as a reference. Usually, the line-of-sight direction vector is expressed by an azimuth angle (AZ: Azimuth) and an elevation angle (EL: Elevation) with respect to the ground station 1 as shown in FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a graph of AZ-EL coordinates representing the trajectory of the orbit in the line-of-sight direction of the satellite 2 using the azimuth angle and the elevation angle with respect to the ground station 1. An example of a radio wave interference determination method in consideration of the prediction error of the orbit of the satellite 2 will be described using the two expressions illustrated in FIGS.

図4は、地上局1から見た2つの衛星2(例えば、衛星A、及び衛星B)の軌道を例示する図である。衛星2の軌道の予測誤差を考慮した、電波干渉の判定手法の一例では、まず、2つの衛星2(例えば、衛星A、及び衛星B)の視線方向ベクトルを計算する。図5は、視線方向ベクトルについて説明する図である。例えば、電波干渉の有無を調べたい時刻における衛星Aの地心からの位置ベクトルをRaとする。また、電波干渉の有無を調べたい時刻における地心からの地上局1の位置ベクトルをSとする。この場合に、電波干渉の有無を調べたい時刻における衛星Aの視線方向ベクトル:ρaは、例えば、以下の式1で計算できる。
ρa=Ra−S ・・・式1
FIG. 4 is a diagram illustrating the orbits of two satellites 2 (for example, satellite A and satellite B) viewed from the ground station 1. In an example of a radio wave interference determination method considering the prediction error of the orbit of the satellite 2, first, the line-of-sight direction vectors of the two satellites 2 (for example, the satellite A and the satellite B) are calculated. FIG. 5 is a diagram for explaining the line-of-sight direction vector. For example, Ra is the position vector from the center of the satellite A at the time when it is desired to check for the presence of radio wave interference. Also, S is the position vector of the ground station 1 from the earth center at the time when it is desired to check for the presence or absence of radio wave interference. In this case, the line-of-sight direction vector ρa of the satellite A at the time when it is desired to check the presence or absence of radio wave interference can be calculated by, for example, the following Equation 1.
ρa = Ra−S Equation 1

ここで、衛星Aの位置ベクトル:Raは、予め計算することが可能であり、例えば、事前に計算された衛星軌道暦から取得可能である。また、地上局1の位置ベクトル:Sも計算することが可能な値である。そのため、電波干渉の有無を調べたい時刻における衛星Aの視線方向ベクトル:ρaも算出できる。   Here, the position vector Ra of the satellite A can be calculated in advance, and can be obtained from, for example, a satellite orbital calendar calculated in advance. The position vector S of the ground station 1 is also a value that can be calculated. Therefore, the line-of-sight direction vector ρa of the satellite A at the time when it is desired to check the presence or absence of radio wave interference can be calculated.

衛星Bの視線方向ベクトルについても同様に、例えば、電波干渉の有無を調べたい時刻における衛星Bの位置ベクトルをRbとする。また、地上局1の位置ベクトルをSとする。この場合に、電波干渉の有無を調べたい時刻における衛星Bの視線方向ベクトルは、例えば、以下の式2で計算できる。
ρb=Rb−S ・・・式2
Similarly, for the line-of-sight direction vector of the satellite B, for example, the position vector of the satellite B at the time when the presence / absence of radio wave interference is desired to be examined is Rb. The position vector of the ground station 1 is S. In this case, the line-of-sight direction vector of the satellite B at the time when it is desired to examine the presence or absence of radio wave interference can be calculated by, for example, the following equation 2.
ρb = Rb−S Equation 2

ここで、衛星Bの位置ベクトル:Rbは、予め計算することが可能であり、例えば、事前に計算された衛星軌道暦から取得可能である。また、地上局1の位置ベクトル:Sも計算することが可能な値である。そのため、電波干渉の有無を調べたい時刻における衛星Bの視線方向ベクトル:ρbも算出できる。   Here, the position vector Rb of the satellite B can be calculated in advance, and can be acquired from, for example, a satellite orbital calendar calculated in advance. The position vector S of the ground station 1 is also a value that can be calculated. Therefore, it is also possible to calculate the line-of-sight direction vector ρb of the satellite B at the time when it is desired to check the presence or absence of radio wave interference.

続いて、衛星Aの視線方向ベクトル:ρa、及び衛星Bの視線方向ベクトル:ρbの2つのベクトルの成す角度を計算する。なお、この2つの衛星2(例えば衛星A及び衛星B)の視線方向ベクトルの成す角度を“はさみ角”と呼ぶ。衛星2の軌道の予測誤差を考慮した、電波干渉の判定手法の一例では、はさみ角が所定の閾値以下になる場合に、干渉ありと判断する。   Subsequently, an angle formed by two vectors of the sight line direction vector ρa of the satellite A and the sight line direction vector ρb of the satellite B is calculated. Note that the angle formed by the line-of-sight direction vectors of the two satellites 2 (for example, satellite A and satellite B) is referred to as “scissor angle”. In an example of the radio wave interference determination method considering the prediction error of the orbit of the satellite 2, it is determined that there is interference when the scissor angle is equal to or less than a predetermined threshold.

ここで判定に用いる所定の閾値の値は、例えば、衛星2の軌道を正確に予測できる場合には、地上局1のアンテナのビーム幅等の電波特性によって決められてもよい。即ち、所定の閾値を、例えば、地上局1のアンテナのビーム幅等に設定し、はさみ角がビーム幅よりも広ければ電波干渉が発生しないと判定してもよい。しかしながら、実際には、衛星2の軌道の予測には誤差が生じる。特に、高度数100km〜1000kmの中高度衛星では大気抵抗などの影響で、軌道の予測に無視できない予測誤差が生じてしまう。そのため、電波干渉の発生の有無の判定では、軌道の予測誤差を考慮しなければならない。電波干渉の判定において予測誤差を反映させる手法の一例として、はさみ角に対する所定の閾値に予測誤差の分をマージンとして上乗せすることが考えられる。   Here, for example, when the orbit of the satellite 2 can be accurately predicted, the predetermined threshold value used for the determination may be determined by radio wave characteristics such as the beam width of the antenna of the ground station 1. That is, the predetermined threshold may be set to, for example, the beam width of the antenna of the ground station 1, and it may be determined that radio wave interference does not occur if the scissor angle is wider than the beam width. However, in reality, an error occurs in the prediction of the orbit of the satellite 2. In particular, a medium altitude satellite with an altitude of several hundred kilometers to 1,000 kilometers has a prediction error that cannot be ignored in the prediction of orbit due to the influence of atmospheric resistance and the like. For this reason, in determining whether or not radio wave interference has occurred, trajectory prediction errors must be taken into account. As an example of a technique for reflecting a prediction error in radio wave interference determination, it is conceivable to add a prediction error as a margin to a predetermined threshold for the scissor angle.

図6は、はさみ角に対する所定の閾値に予測誤差の分をマージンとして上乗せする場合の電波干渉の判定を例示する図である。例えば、地上局1が衛星Aとの通信において用いるアンテナのビーム幅をθbとする。この場合に、θbは図6のAZ−EL座標において実線で示す円40の範囲として表される。また、図6には、θbに、θmの角度だけ予測誤差分のマージンをとった範囲が破線の円41で示されている。そして、はさみ角に対する所定の閾値に予測誤差の分をマージンとして上乗せすることで軌道の予測誤差を考慮する場合の電波干渉の判定では、このマージンをとった角度(θb+θm)を所定の閾値として用いる。即ち、円41の範囲内を電波の干渉が有りと判断する領域として用い、電波干渉が生じるか否かを調べたい対象の衛星Bが円41の範囲内に入った場合に、干渉ありと判定する。このように構成することで、電波干渉の発生有無を調べたい2つの衛星2(例えば、衛星A及び衛星B)の軌道予測に予測誤差があったとしても、電波の干渉が生じる可能性のある場合を検知することができる。   FIG. 6 is a diagram exemplifying determination of radio wave interference when adding a prediction error as a margin to a predetermined threshold for the scissor angle. For example, the beam width of the antenna used by the ground station 1 in communication with the satellite A is θb. In this case, θb is expressed as a range of a circle 40 indicated by a solid line in the AZ-EL coordinates of FIG. Further, in FIG. 6, a range in which a margin corresponding to a prediction error is taken as θb by an angle of θm is indicated by a dashed circle 41. In addition, in the determination of the radio wave interference when the prediction error of the trajectory is taken into consideration by adding the prediction error as a margin to the predetermined threshold for the scissor angle, the angle (θb + θm) taking this margin is used as the predetermined threshold. . That is, the area within the circle 41 is used as an area where it is determined that there is radio wave interference, and it is determined that there is interference when the target satellite B to be examined whether radio wave interference occurs is within the circle 41 range. To do. With this configuration, even if there is a prediction error in the orbit prediction of two satellites 2 (for example, satellite A and satellite B) that are desired to be examined for the occurrence of radio wave interference, radio wave interference may occur. A case can be detected.

しかしながら、この様に、はさみ角に予測誤差の分のマージンを上乗せする場合、軌道誤差の影響を進行方向だけではなく、その垂直方向(クロストラック方向)にも上乗せしていることになる。クロストラック方向とは、例えば衛星固定座標系における衛星の進行方向と垂直な方向である。ところが、中高度の衛星2では軌道の予測誤差は主に衛星2の進行方向に加わる。そのため、衛星2の進行方向に予測誤差の分のマージンを十分に取った場合には、衛星2の垂直方向(クロストラック方向)には過大なマージンを考慮することになる。その結果、干渉発生を過剰に判定してしまうという問題が生じる。そこで、地上局から2つの衛星が近接方向に見える場合に発生し得る電波干渉の有無の判定に、衛星の進行方向の予測誤差を簡便に反映させることのできる手法が望まれている。   However, when a margin for the prediction error is added to the scissor angle in this way, the influence of the trajectory error is added not only in the traveling direction but also in the vertical direction (cross-track direction). The cross track direction is, for example, a direction perpendicular to the traveling direction of the satellite in the satellite fixed coordinate system. However, in the mid-altitude satellite 2, orbit prediction errors are mainly added in the traveling direction of the satellite 2. Therefore, when a sufficient margin for the prediction error is taken in the traveling direction of the satellite 2, an excessive margin is considered in the vertical direction (cross-track direction) of the satellite 2. As a result, there arises a problem that the occurrence of interference is excessively determined. Therefore, there is a demand for a technique that can easily reflect a prediction error in the traveling direction of the satellite in the determination of the presence or absence of radio wave interference that may occur when two satellites are seen in the close direction from the ground station.

実施形態に係る衛星2の電波干渉の判定方式では、軌道の予測誤差の進行方向成分を、電波干渉が有りと判定する領域に反映し、その領域を用いて他の衛星2が電波干渉するか否かを判定する。以下、図7から図22(図22A及び図22B)を参照して、実施形態に係る衛星2の電波干渉の判定を説明する。   In the method for determining the radio wave interference of the satellite 2 according to the embodiment, the traveling direction component of the orbit prediction error is reflected in the area where it is determined that there is radio wave interference, and other satellites 2 interfere with the radio wave using this area. Determine whether or not. Hereinafter, determination of radio wave interference of the satellite 2 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 22 (FIGS. 22A and 22B).

実施形態に係る衛星2の電波干渉の判定では、電波干渉の発生の予測は、指定された期間について指定された時刻間隔で干渉有無を判定する。以下では任意の時刻Tにおいて電波干渉の判定を行うことについて記述する。   In the determination of the radio wave interference of the satellite 2 according to the embodiment, the prediction of the occurrence of radio wave interference determines the presence / absence of interference at a specified time interval for a specified period. In the following, the determination of radio wave interference at an arbitrary time T will be described.

まず、実施形態に係る衛星2の電波干渉の判定方式における、軌道の予測誤差の扱いについて説明する。上述した様に、中高度の衛星2では、軌道の予測誤差は主に衛星2の進行方向に加わる。一方、クロストラック方向の予測誤差は進行方向の誤差より小さく、また、クロストラック方向の予測誤差は、時間に依存して変化するものでもない。そのため、クロストラック方向の予測誤差については、考慮する必要があればはさみ角の閾値にマージンとして上乗せすればよい。即ち、考慮すべき予測誤差は進行方向の成分であることに着目する。   First, the handling of orbit prediction errors in the radio wave interference determination method of the satellite 2 according to the embodiment will be described. As described above, in the middle altitude satellite 2, the orbit prediction error is mainly added to the traveling direction of the satellite 2. On the other hand, the prediction error in the cross track direction is smaller than the error in the traveling direction, and the prediction error in the cross track direction does not change depending on time. Therefore, the prediction error in the cross track direction may be added as a margin to the threshold value of the scissor angle if it is necessary to consider. That is, it is noted that the prediction error to be considered is a component in the traveling direction.

ここで、一般に、特定の期間における衛星2の衛星軌道暦(衛星の軌道の時々刻々の位置情報)は事前に計算することが可能である。従って、電波干渉の有無を調べたい2つの衛星2(例えば衛星Aと衛星B)の予測軌道は、例えば、予め衛星軌道暦700として与えられているものとする。図7は、一実施形態に係る衛星軌道暦700を例示する図である。衛星軌道暦700には、例えば、赤道面座標(T.O.D.:True of date)で表された衛星位置ベクトル及び速度ベクトルの時系列データが格納されており、任意時刻Tにおける衛星の位置及び速度の情報を取り出すことができる。   Here, in general, the satellite orbital calendar (positional information of the orbit of the satellite at every moment) of the satellite 2 in a specific period can be calculated in advance. Accordingly, it is assumed that the predicted orbits of two satellites 2 (for example, satellite A and satellite B) that are desired to be examined for the presence of radio wave interference are given in advance as a satellite orbit calendar 700, for example. FIG. 7 is a diagram illustrating a satellite ephemeris 700 according to an embodiment. The satellite orbit calendar 700 stores, for example, time-series data of satellite position vectors and velocity vectors represented by equatorial plane coordinates (T.O.D .: True of date). Position and velocity information can be retrieved.

また、中高度の衛星2に着目した場合、或る時刻Tにおける進行方向の位置の予測誤差は次式で計算される。
ΔL=δL+(3n/2)δa・(T−Ta)+(3n/4)δadot・(T−Tad) ・・・式3
When attention is paid to the satellite 2 at a medium altitude, the prediction error of the position in the traveling direction at a certain time T is calculated by the following equation.
ΔL = δL + (3n / 2) δa · (T−Ta) + (3n / 4) δadot · (T−Tad) 2 Formula 3

ここで、δLは、進行方向位置誤差一定値である。δaは、軌道長半径誤差である。Taは、軌道長半径誤差の予測開始時刻である。δadotは、軌道長半径変化率誤差である。Tadは、軌道長半径変化率誤差の予測開始時刻である。nは時刻Tにおける平均運動で、衛星2の位置ベクトル/衛星2の速度ベクトルから計算される値である。これらのパラメータ(δL、δa、Ta、δadot、Tad、及びn)は、予め計算することが可能な値である。従って、上記の式3により、或る時刻Tにおける進行方向の位置の予測誤差ΔLは算出可能である。   Here, δL is a constant value of the traveling direction position error. δa is an orbital radius error. Ta is the prediction start time of the trajectory length radius error. δadot is the orbital length radius change rate error. Tad is the prediction start time of the trajectory radius change rate error. n is an average motion at time T and is a value calculated from the position vector of satellite 2 / the velocity vector of satellite 2. These parameters (δL, δa, Ta, δadot, Tad, and n) are values that can be calculated in advance. Therefore, the prediction error ΔL of the position in the traveling direction at a certain time T can be calculated by the above equation 3.

図8は、上記で算出した衛星2の進行方向の位置の予測誤差ΔLと、それを時刻誤差に換算したΔTとの関係を例示する図である。図示されるように、時刻Tにおける衛星の予測位置から前後にΔLの広がりをもって進行方向の位置の予測誤差の範囲が示されている。そして、この進行方向の位置の予測誤差ΔLは、時刻Tにおける速度の大きさをVとすると、以下の式4により時刻誤差:ΔTに換算できる。なお、時刻Tにおける速度の大きさVは、例えば、衛星軌道暦700の時刻Tにおける速度ベクトルから取得できる。
ΔT=ΔL/V ・・・式4
FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the calculated prediction error ΔL of the position of the satellite 2 in the traveling direction and ΔT converted to a time error. As shown in the figure, the range of the prediction error of the position in the traveling direction is shown with a ΔL spread before and after the predicted position of the satellite at time T. Then, the prediction error ΔL of the position in the traveling direction can be converted into a time error: ΔT by the following expression 4 when the magnitude of the speed at time T is V. The velocity magnitude V at time T can be obtained from the velocity vector at time T in the satellite orbit calendar 700, for example.
ΔT = ΔL / V Equation 4

即ち、図8に示すように、或る時刻における衛星2の位置の予測誤差の広がりの範囲は、時刻TからΔT時間戻った時刻T1における衛星2の位置から、時刻TからΔT時間進んだ時刻T2における衛星2の位置までの範囲として捉えることができる。
T1=T−ΔT ・・・式5(式5−1)
T2=T+ΔT ・・・式5(式5−2)
That is, as shown in FIG. 8, the range of the prediction error spread of the position of the satellite 2 at a certain time is a time that is advanced by ΔT time from the time T from the position of the satellite 2 at time T1 that is returned by ΔT time from the time T. It can be understood as a range up to the position of the satellite 2 at T2.
T1 = T−ΔT Expression 5 (Expression 5-1)
T2 = T + ΔT Formula 5 (Formula 5-2)

そして、衛星2の軌道の時々刻々の位置情報は、上述のように衛星軌道暦700に格納されている。そのため、衛星軌道暦700から、赤道面座標で表された時刻Tにおける衛星位置ベクトルR0、時刻T1(T1=T−ΔT)における衛星位置ベクトルR1、時刻T2(T2=T+ΔT)における衛星位置ベクトルR2をそれぞれ取得することができる。   The position information of the orbit of the satellite 2 from moment to moment is stored in the satellite orbit calendar 700 as described above. Therefore, from the satellite orbital calendar 700, the satellite position vector R0 at time T expressed in equatorial plane coordinates, the satellite position vector R1 at time T1 (T1 = T−ΔT), and the satellite position vector R2 at time T2 (T2 = T + ΔT). Can be obtained respectively.

また、時刻Tにおける地心からの地上局1の位置を、赤道面座標(T.O.D.)で表した位置ベクトル:Sは計算することが可能な値であり、そのベクトルSの値を取得する。そして、時刻Tにおいて地上局1の位置から時刻Tにおける衛星2を見た視線方向単位ベクトルρ0、時刻T1における衛星を見た視線方向単位ベクトルρ1、時刻T2における衛星を見た視線方向単位ベクトルρ2をそれぞれ計算する。図9は、地上局1から衛星2を見たこれらの視線方向単位ベクトル(ρ0、ρ1、及びρ2)について説明する図である。これらの視線方向単位ベクトルは、例えば以下の式6(式6−1〜式6−3)によって算出できる。
ρ0=(R0−S)/|R0−S| ・・・式6(式6−1)
ρ1=(R1−S)/|R1−S| ・・・式6(式6−2)
ρ2=(R2−S)/|R2−S| ・・・式6(式6−3)
Further, a position vector: S representing the position of the ground station 1 from the geocenter at the time T in the equatorial plane coordinates (T.O.D.) is a value that can be calculated. get. Then, the line-of-sight unit vector ρ0 when viewing the satellite 2 at the time T from the position of the ground station 1 at the time T, the line-of-sight unit vector ρ1 when viewing the satellite at the time T1, and the line-of-sight unit vector ρ2 when viewing the satellite at the time T2. Respectively. FIG. 9 is a diagram for explaining these line-of-sight direction unit vectors (ρ0, ρ1, and ρ2) when the satellite 2 is viewed from the ground station 1. These line-of-sight direction unit vectors can be calculated by, for example, the following Expression 6 (Expression 6-1 to Expression 6-3).
ρ0 = (R0−S) / | R0−S | Expression 6 (Expression 6-1)
ρ1 = (R1-S) / | R1-S | Equation 6 (Formula 6-2)
ρ2 = (R2-S) / | R2-S | Expression 6 (Expression 6-3)

続いて、ρ0とρ1の成す角度θ1、及びρ0とρ2の成す角度θ2をそれぞれ求める。これらの視線方向単位ベクトルの成す角度は、例えば以下の式7(式7−1〜式7−2)によって算出できる。
θ1=cos−1(ρ0・ρ1) ・・・式7(式7−1)
θ2=cos−1(ρ0・ρ2) ・・・式7(式7−2)
Subsequently, an angle θ1 formed by ρ0 and ρ1 and an angle θ2 formed by ρ0 and ρ2 are respectively obtained. The angle formed by these line-of-sight direction unit vectors can be calculated by, for example, the following Expression 7 (Expression 7-1 to Expression 7-2).
θ1 = cos −1 (ρ0 · ρ1) Expression 7 (Expression 7-1)
θ2 = cos −1 (ρ0 · ρ2) Expression 7 (Expression 7-2)

従って、衛星2の時刻Tにおける進行方向の位置の予測誤差の範囲は、図9に示すように、衛星2の時刻Tにおける視線方向単位ベクトルρ0から(θ1+θ2)の広がりを持つことになる。   Therefore, the range of the prediction error of the position in the traveling direction at the time T of the satellite 2 has a spread of (θ1 + θ2) from the line-of-sight direction unit vector ρ0 at the time T of the satellite 2, as shown in FIG.

続いて、以上の衛星2の位置の予測誤差を時刻誤差に換算して得られた視線方向単位ベクトルρ1、ρ2と、角度θ1及びθ2とを用いた実施形態に係る電波干渉の判定方式について以下に説明する。   Subsequently, the radio wave interference determination method according to the embodiment using the line-of-sight direction unit vectors ρ1 and ρ2 obtained by converting the above-described prediction error of the position of the satellite 2 into a time error and the angles θ1 and θ2 will be described below. Explained.

以下、或る時刻Tにおける衛星A及び衛星Bが地上局1から見て電波干渉を起こす位置関係にあるか否かの判定を説明する。なお、以下の説明では、衛星Aに対するパラメータには“a”、衛星Bに対するパラメータには“b”の添え字(サフィックス)を付けて表記する。まず、衛星A及び衛星Bのそれぞれに対して、上述の式3〜式7により、電波干渉の有無を調べたい時刻Tにおける上述のρ0、ρ1、及びρ2、並びにθ1及びθ2を求める。衛星Aに対して求めたρ0、ρ1、及びρ2、並びにθ1及びθ2の値を、それぞれ“a”の添え字をつけてρa0、ρa1、及びρa2、並びにθa1及びθa2とする。また、衛星Bに対して求めたρ0、ρ1、及びρ2、並びにθ1及びθ2の値を、それぞれ“b”の添え字をつけてρb0、ρb1、及びρb2、並びにθb1及びθb2とする。   Hereinafter, determination of whether or not the satellite A and the satellite B at a certain time T are in a positional relationship causing radio wave interference when viewed from the ground station 1 will be described. In the following description, the parameter for satellite A is indicated with a suffix “a”, and the parameter for satellite B is indicated with a suffix “b”. First, for each of the satellite A and the satellite B, the above-described ρ0, ρ1, and ρ2, and θ1 and θ2 at the time T at which the presence / absence of radio wave interference is to be examined are obtained by the above-described equations 3 to 7. The values of ρ0, ρ1, and ρ2, and θ1 and θ2 obtained for the satellite A are denoted by ρa0, ρa1, and ρa2, and θa1 and θa2, respectively, with the suffix “a”. Further, the values of ρ0, ρ1, and ρ2 obtained with respect to the satellite B, and θ1 and θ2 are denoted by ρb0, ρb1, and ρb2, and θb1 and θb2, respectively, with the suffix “b”.

そして、実施形態に係る電波干渉判定方式では、上記で求めた衛星Aの(θa1、θa2)及び衛星Bの(θb1、θb2)と、はさみ角に対して設定される所定の閾値との大小関係によって処理を2通りに分ける。なお、一実施形態に係る電波干渉の判定方式では、所定の閾値θcとして、例えば、地上局1が衛星Aとの通信において用いるアンテナのビーム幅を用いてもよい。或いは、別の実施形態においては、このアンテナのビーム幅に、例えば、クロストラック方向の予測誤差に対応するマージンとして所定の角度θmなどを上乗せした値を用いてもよい。以下では、例として、所定の閾値θcにアンテナのビーム幅を用いる場合を説明する。   In the radio wave interference determination method according to the embodiment, the magnitude relationship between (θa1, θa2) of satellite A and (θb1, θb2) of satellite B obtained above and a predetermined threshold set for the scissor angle. The process is divided into two types. In the radio wave interference determination method according to the embodiment, for example, the beam width of the antenna used by the ground station 1 in communication with the satellite A may be used as the predetermined threshold θc. Alternatively, in another embodiment, a value obtained by adding a predetermined angle θm or the like as a margin corresponding to the prediction error in the cross track direction may be used for the beam width of the antenna. Below, the case where the beam width of an antenna is used for the predetermined threshold value θc will be described as an example.

<ケース1>
まず、衛星Aの(θa1、θa2)及び衛星Bの(θb1、θb2)が、はさみ角の所定の閾値θcよりも小さい場合について説明する。即ち、以下の条件式1が満たされる場合について説明する。なお、所定の閾値θcは例えば、地上局1のアンテナのビーム幅、及びアンテナのビーム幅にクロストラック方向の予測誤差に対応するマージンなどを上乗せした値などであってよい。
θa1、θa2、θb1、θb2のいずれも≦θc ・・・条件式1
<Case 1>
First, a case where (θa1, θa2) of satellite A and (θb1, θb2) of satellite B are smaller than a predetermined threshold θc of the scissor angle will be described. That is, a case where the following conditional expression 1 is satisfied will be described. Note that the predetermined threshold value θc may be, for example, the antenna beam width of the ground station 1 and a value obtained by adding a margin corresponding to a prediction error in the cross-track direction to the antenna beam width.
θa1, θa2, θb1, and θb2 are all ≦ θc (Condition 1)

この条件式1が満たされる場合、2つの衛星(衛星A及び衛星B)の進行方向における位置の予測誤差はいずれも小さく、はさみ角の所定の閾値θcの方が大きいことを示している。図10は、2つの衛星(衛星A及び衛星B)の進行方向における位置の予測誤差がいずれも小さく、条件式1を満たす場合を例示する図である。図10において、電波干渉の有無を調べたい時刻Tにおける衛星Aのρa0とρa1との成す角度θa1は閾値θcよりも内側にあり、また、衛星Aのρa0とρa2との成す角度θa2も閾値θcよりも内側にある。衛星Bについても、電波干渉の有無を調べたい時刻Tにおける衛星Bのρb0とρb1との成す角度θb1は閾値θcよりも内側にあり、また、衛星Bのρb0とρb2との成す角度θa2も閾値θcよりも内側にある。従って、θa1、θa2、θb1、及びθb2のいずれもがθc以下の角度であり、上記条件式1を満たしている。   When this conditional expression 1 is satisfied, the position prediction errors of the two satellites (satellite A and satellite B) in the traveling direction are both small, indicating that the predetermined threshold θc of the scissor angle is larger. FIG. 10 is a diagram exemplifying a case where the position prediction errors in the traveling direction of the two satellites (satellite A and satellite B) are both small and the conditional expression 1 is satisfied. In FIG. 10, the angle θa1 formed by ρa0 and ρa1 of the satellite A at the time T at which it is desired to check for the presence of radio wave interference is inside the threshold θc, and the angle θa2 formed by ρa0 and ρa2 of the satellite A is also the threshold θc. Is on the inside. For satellite B, the angle θb1 formed by ρb0 and ρb1 of satellite B at time T at which it is desired to check for the presence of radio wave interference is inside threshold value θc, and the angle θa2 formed by ρb0 and ρb2 of satellite B is also the threshold value. It is inside θc. Therefore, all of θa1, θa2, θb1, and θb2 are angles equal to or smaller than θc and satisfy the above conditional expression 1.

この場合に、衛星Aについて求めた視線方向単位ベクトルρa0、ρa1、及びρa2と、衛星Bについて求めた視線方向単位ベクトルρb0、ρb1、及びρb2とのそれぞれの組合せ9通りについてはさみ角を、以下の式8(式8−1〜式8−9)で計算する。
θ00=cos−1(ρa0・ρb0) ・・・式8(式8−1)
θ01=cos−1(ρa0・ρb1) ・・・式8(式8−2)
θ02=cos−1(ρa0・ρb2) ・・・式8(式8−3)
θ10=cos−1(ρa1・ρb0) ・・・式8(式8−4)
θ11=cos−1(ρa1・ρb1) ・・・式8(式8−5)
θ12=cos−1(ρa1・ρb2) ・・・式8(式8−6)
θ20=cos−1(ρa2・ρb0) ・・・式8(式8−7)
θ21=cos−1(ρa2・ρb1) ・・・式8(式8−8)
θ22=cos−1(ρa2・ρb2) ・・・式8(式8−9)
In this case, the scissor angles for the nine combinations of the line-of-sight direction unit vectors ρa0, ρa1, and ρa2 obtained for the satellite A and the line-of-sight direction unit vectors ρb0, ρb1, and ρb2 obtained for the satellite B are as follows: It calculates with Formula 8 (Formula 8-1-Formula 8-9).
θ00 = cos −1 (ρa0 · ρb0) Expression 8 (Expression 8-1)
θ01 = cos −1 (ρa0 · ρb1) Expression 8 (Expression 8-2)
θ02 = cos −1 (ρa0 · ρb2) Expression 8 (Expression 8-3)
θ10 = cos −1 (ρa1 · ρb0) Expression 8 (Expression 8-4)
θ11 = cos −1 (ρa1 · ρb1) Expression 8 (Expression 8-5)
θ12 = cos −1 (ρa1 · ρb2) Expression 8 (Expression 8-6)
θ20 = cos −1 (ρa2 · ρb0) Expression 8 (Expression 8-7)
θ21 = cos −1 (ρa2 · ρb1) Expression 8 (Expression 8-8)
θ22 = cos −1 (ρa2 · ρb2) Expression 8 (Expression 8-9)

そして、得られたθ00、θ01、θ02、θ10、θ11、θ12、θ20、θ21、及びθ22の9つのはさみ角のうち1つでも閾値θc以下であれば干渉ありと判定する。
θ00、θ01、θ02、θ10、θ11、θ12、θ20、θ21、及びθ22のいずれかが≦θc ・・・式9
Then, if any one of the nine scissors angles θ00, θ01, θ02, θ10, θ11, θ12, θ20, θ21, and θ22 is less than the threshold θc, it is determined that there is interference.
Any of θ00, θ01, θ02, θ10, θ11, θ12, θ20, θ21, and θ22 is ≦ θc Equation 9

以上のようにして、衛星Aの(θa1、θa2)及び衛星Bの(θb1、θb2)が、はさみ角の閾値θcよりも小さい場合において電波干渉の有無を判定することができる。この電波干渉の有無の判定方式では、衛星2の軌道を予測した衛星軌道暦700があれば、電波干渉の有無を調べたい時刻における進行方向の予測誤差の範囲を表す視線方向ベクトルを得ることができる。即ち、衛星2の進行方向の予測誤差を時刻に換算し、時刻誤差分ずれた位置ベクトルを衛星軌道暦700から読み込むことで、進行方向の予測誤差の広がりを表す誤差を考慮した視線方向ベクトルρ1及びρ2を得ることができる。そして、得られた誤差を考慮していない視線方向ベクトルと、誤差を考慮した視線方向ベクトルとから電波の干渉の有無を判定することができる。また、電波干渉の有無の判定に用いられる所定の閾値θcには、例えば、地上局1が衛星Aとの通信において用いるアンテナのビーム幅、或いは、ビーム幅に例えば、クロストラック方向の予測誤差に対応するマージンなどを上乗せした値などを用いることができる。換言すると、進行方向の予測誤差については視線方向ベクトル:ρ1及びρ2により考慮されているため、この所定の閾値θcの値には、進行方向の予測誤差の分はマージンとして上乗せしないでよい。そのため、例えば、図6を参照して説明した場合よりもずっと狭い値(例えば、地上局1のアンテナのビーム幅、及びアンテナのビーム幅にクロストラック方向の予測誤差に対応するマージンなどを上乗せした値など)を所定の閾値θcとして設定することができる。従って、中高度衛星の電波干渉予測において無視することのできない衛星の進行方向位置誤差を適切に考慮し、且つ、クロストラック方向に過大なマージンを考慮することなく、電波干渉の判定が可能であり、干渉発生を過剰に判定することを抑制できる。   As described above, the presence or absence of radio wave interference can be determined when (θa1, θa2) of satellite A and (θb1, θb2) of satellite B are smaller than the scissor angle threshold value θc. In this method of determining the presence or absence of radio wave interference, if there is a satellite orbital calendar 700 that predicts the orbit of satellite 2, it is possible to obtain a line-of-sight direction vector that represents the range of prediction error in the traveling direction at the time at which it is desired to check the presence or absence of radio wave interference. it can. That is, the prediction error in the traveling direction of the satellite 2 is converted into time, and the position vector shifted by the time error is read from the satellite orbital calendar 700, so that the line-of-sight direction vector ρ1 in consideration of the error indicating the spread of the prediction error in the traveling direction is taken into consideration. And ρ2 can be obtained. The presence / absence of radio wave interference can be determined from the obtained line-of-sight direction vector that does not consider the error and the line-of-sight direction vector that considers the error. In addition, the predetermined threshold value θc used for the determination of the presence or absence of radio wave interference includes, for example, the beam width of the antenna used by the ground station 1 in communication with the satellite A or the beam width, for example, a prediction error in the cross track direction. A value obtained by adding a corresponding margin or the like can be used. In other words, since the prediction error in the traveling direction is taken into consideration by the line-of-sight direction vectors: ρ1 and ρ2, the value of the predetermined threshold θc does not need to be added as a margin for the prediction error in the traveling direction. Therefore, for example, a much narrower value than the case described with reference to FIG. 6 (for example, the antenna beam width of the ground station 1 and the margin corresponding to the prediction error in the cross track direction are added to the antenna beam width). Value) can be set as the predetermined threshold value θc. Therefore, it is possible to determine the radio wave interference by appropriately considering the position error of the satellite in the traveling direction that cannot be ignored in the radio wave interference prediction of the intermediate altitude satellite, and without considering an excessive margin in the cross track direction. , It is possible to suppress excessive determination of the occurrence of interference.

<ケース2>
続いて、上述の衛星Aの(θa1、θa2)及び衛星Bの(θb1、θb2)のいずれかが、はさみ角の所定の閾値θcよりも大きい場合について説明する。即ち、以下の条件式2が満たされる場合について説明する。なお、所定の閾値θcは、例えば、地上局1のアンテナのビーム幅、及びアンテナのビーム幅にクロストラック方向の予測誤差に対応するマージンなどを上乗せした値などであってよい。
θa1、θa2、θb1、θb2のいずれかが>θc ・・・条件式2
<Case 2>
Next, a case will be described in which any of (θa1, θa2) of satellite A and (θb1, θb2) of satellite B is greater than a predetermined threshold θc of the scissor angle. That is, a case where the following conditional expression 2 is satisfied will be described. Note that the predetermined threshold θc may be, for example, a value obtained by adding the antenna beam width of the ground station 1 and a margin corresponding to the prediction error in the cross track direction to the antenna beam width.
Any of θa1, θa2, θb1, and θb2 is> θc Conditional expression 2

図11は、2つの衛星(衛星A及び衛星B)の進行方向における位置の予測誤差が大きく、条件式2を満たす場合を例示する図である。図示されるように、衛星Aの進行方向の予測誤差の範囲を表すρa1からρa2への線分50(a)に、衛星Bの進行方向の予測誤差の範囲を表すρb1からρb2への線分50(b)が交差している。即ち、地上局1が衛星Aと通信を行う際に電波干渉が起こり得る範囲に衛星Bが存在している可能性がある。しかしながら、ρa0、ρa1、及びρa2のそれぞれから所定の閾値θcの範囲内に、ρb0、ρb1、及びρb2のいずれも入っていないため、上述の<ケース1>の式9を用いた判定では、電波干渉が有りとは判定されない。   FIG. 11 is a diagram illustrating a case where the position prediction error in the traveling direction of two satellites (satellite A and satellite B) is large and satisfies conditional expression 2. As shown in the figure, a line segment 50 (a) from ρa1 to ρa2 representing the range of the prediction error in the traveling direction of the satellite A, and a line segment from ρb1 to ρb2 representing the range of the prediction error in the traveling direction of the satellite B. 50 (b) intersects. That is, when the ground station 1 communicates with the satellite A, the satellite B may exist in a range where radio wave interference can occur. However, since none of ρb0, ρb1, and ρb2 is within the predetermined threshold θc from each of ρa0, ρa1, and ρa2, in the determination using Equation 9 in <Case 1> above, the radio wave It is not determined that there is interference.

また、図12は、2つの衛星(衛星A及び衛星B)の進行方向における位置の予測誤差が大きく、条件式2を満たす別な場合を例示する図である。図12において、衛星Aの進行方向の予測誤差の範囲を表すρa1の終点からρa2の終点への線分50(a)から所定の閾値θcの範囲内に、衛星Bの進行方向の予測誤差の範囲を表すρb1の終点からρb2の終点への線分50(b)が存在している。即ち、地上局1が衛星Aと通信を行う際に電波干渉が起こり得る範囲に衛星Bが存在している可能性がある。しかしながら、ρa0、ρa1、及びρa2のそれぞれから所定の閾値θcの範囲内に、ρb0、ρb1、及びρb2のいずれも入っていないため、上述の<ケース1>の式9を用いた判定では、電波干渉が有りとは判定されない。   FIG. 12 is a diagram illustrating another case where the position prediction error in the traveling direction of the two satellites (satellite A and satellite B) is large and satisfies the conditional expression 2. In FIG. 12, the prediction error of the traveling direction of the satellite B is within a predetermined threshold θc from the line segment 50 (a) from the end point of ρa1 to the ending point of ρa2 representing the range of the prediction error of the traveling direction of the satellite A. There is a line segment 50 (b) representing the range from the end point of ρb1 to the end point of ρb2. That is, when the ground station 1 communicates with the satellite A, the satellite B may exist in a range where radio wave interference can occur. However, since none of ρb0, ρb1, and ρb2 is within the predetermined threshold θc from each of ρa0, ρa1, and ρa2, in the determination using Equation 9 in <Case 1> above, the radio wave It is not determined that there is interference.

<ケース2>では、以上で例示した図11及び図12のような状況を含む上記条件式2が満たされる場合において電波干渉の有無を判定する。まず、“AZ−EL座標における進行方向の予測誤差の範囲を表す視線方向単位ベクトルρ1の終点からρ2の終点までの線分50は、この線分50の区間において、ρ1とρ2の2つのベクトルが成す面から大きく外れることはない”という前提を置くこととする。これにより、電波干渉の有無を判定する視線方向ベクトルの予測誤差の範囲を、図13の線分50で近似する。これは中高度の衛星2では妥当な近似である。なお、妥当でないケースを識別するために、衛星2の高度が所定の判定値(例えば、静止衛星の高度に近い値)より大きければワーニング(警告)を出力するように構成してもよい。   In <Case 2>, the presence / absence of radio wave interference is determined when Conditional Expression 2 including the situation shown in FIGS. 11 and 12 illustrated above is satisfied. First, “a line segment 50 from the end point of the line-of-sight unit vector ρ1 representing the range of the prediction error in the advancing direction in the AZ-EL coordinates to the end point of ρ2 is two vectors of ρ1 and ρ2 in the section of the line segment 50. It is assumed that it will not deviate significantly from the plane that is formed. Thereby, the range of the prediction error of the line-of-sight direction vector for determining the presence or absence of radio wave interference is approximated by the line segment 50 in FIG. This is a reasonable approximation for medium altitude satellite 2. In order to identify an invalid case, a warning (warning) may be output if the altitude of the satellite 2 is larger than a predetermined determination value (for example, a value close to the altitude of the geostationary satellite).

衛星2の進行方向の予測誤差の範囲を、図13の線分50のように近似すると、実施形態に係る時刻Tにおける衛星Aの電波の干渉領域51は、図14の太線矩形枠のように表せる。なお、電波の干渉領域51とは、実施形態において、その領域の範囲内に別の衛星2が入っている場合、電波の干渉が起こる可能性があると判定される領域である。干渉領域51は、衛星2の進行方向の予測誤差の範囲を表す線分50から衛星2の進行方向に沿って前後に所定の閾値θcの角度をとり、また、衛星2のクロストラック方向にも両側に閾値θcの角度をとった範囲である。なお、クロストラック方向とは、例えば、ベクトルρ1の方向をX軸とし、ベクトルρ1と、ベクトルρ2とが成す面に垂直な方向をZ軸とした場合に、Z軸、X軸に対して右手系で定義されるY軸の方向である。この干渉領域51の4隅の方向ベクトル:P1、P2、Q1、及びQ2は、上述のρa1、ρa2、及び所定の閾値θcからベクトル演算及び行列演算を用いて算出可能であり、その算出については後述する。   When the range of the prediction error in the traveling direction of the satellite 2 is approximated as a line segment 50 in FIG. 13, the radio wave interference area 51 of the satellite A at time T according to the embodiment is as shown by a thick rectangular frame in FIG. I can express. In the embodiment, the radio wave interference area 51 is an area where it is determined that there is a possibility of radio wave interference when another satellite 2 is within the area. The interference area 51 takes an angle of a predetermined threshold value θc from the line segment 50 representing the range of prediction error in the traveling direction of the satellite 2 along the traveling direction of the satellite 2, and also in the cross track direction of the satellite 2. This is a range in which the angle of the threshold value θc is taken on both sides. Note that the cross-track direction is, for example, the right hand with respect to the Z axis and the X axis when the direction of the vector ρ1 is the X axis and the direction perpendicular to the plane formed by the vectors ρ1 and ρ2 is the Z axis. This is the direction of the Y axis defined by the system. The four corner direction vectors P1, P2, Q1, and Q2 of the interference region 51 can be calculated from the above-described ρa1, ρa2, and the predetermined threshold value θc by using vector calculation and matrix calculation. It will be described later.

実施形態に係る電波の干渉の有無の判定においては、<ケース2>に該当する場合、衛星Aの干渉領域51に対して衛星Bの視線方向単位ベクトルが以下の(判定条件1)及び(判定条件2)のいずれかの位置関係にある場合に“干渉あり”と判定する。   In the determination of the presence or absence of radio wave interference according to the embodiment, when <Case 2> is satisfied, the line-of-sight direction unit vector of the satellite B with respect to the interference area 51 of the satellite A is as follows (determination condition 1) If there is any positional relationship of condition 2), it is determined that there is “interference”.

(判定条件1)干渉領域51の4隅を構成する点へのベクトルのうち、ベクトル(P1、P2)の終点の成す線分60又はベクトル(Q1、Q2)の終点の成す線分61のいずれかと、視線方向単位ベクトル(ρb1、ρb2)の終点の成す線分50が交差する。
(判定条件2)衛星Aの干渉領域51内に、衛星Bの視線方向単位ベクトル(ρb0、ρb1、ρb2)の終点の1つ以上が包含される。
(Determination condition 1) Of the vectors to the points constituting the four corners of the interference area 51, either the line segment 60 formed by the end point of the vector (P1, P2) or the line segment 61 formed by the end point of the vector (Q1, Q2) The line segment 50 formed by the end points of the line-of-sight direction unit vectors (ρb1, ρb2) intersects.
(Determination condition 2) One or more end points of the line-of-sight direction unit vectors (ρb0, ρb1, ρb2) of the satellite B are included in the interference area 51 of the satellite A.

上記(判定条件1)の判定がYESと判定される場合には、例えば、図15のような状況が含まれている。図15は、図11で例示した状況に対して上記(判定条件1)の判定を実行した例を示す図である。図示されるように、衛星Bの視線方向単位ベクトル(ρb0、ρb1、ρb2)で示される衛星Bの進行方向の予測誤差の範囲を表す線分50は、ベクトル(P1、P2)の終点の成す線分60と交わっている。また、衛星Bの視線方向ベクトルの進行方向の予測誤差の範囲を表す線分50は、ベクトル(Q1、Q2)の終点の成す線分61と交わっている。従って、上記(判定条件1)の判定はYESとなり、“干渉あり”と判定できる。   When the above determination (determination condition 1) is determined to be YES, for example, the situation shown in FIG. 15 is included. FIG. 15 is a diagram illustrating an example in which the above determination (determination condition 1) is executed for the situation illustrated in FIG. As shown in the figure, a line segment 50 representing the range of the prediction error in the traveling direction of the satellite B indicated by the line-of-sight direction unit vector (ρb0, ρb1, ρb2) of the satellite B is the end point of the vector (P1, P2). Crosses with line segment 60. A line segment 50 representing the range of the prediction error in the traveling direction of the line-of-sight direction vector of the satellite B intersects with the line segment 61 formed by the end points of the vectors (Q1, Q2). Therefore, the determination of (determination condition 1) is YES, and it can be determined that there is “interference”.

また、上記(判定条件2)の判定がYESと判定される場合には、例えば、図16のような状況が含まれている。図16は、図12で例示した状況に対して上記(判定条件2)の判定を実行した例を示す図である。図示されるように、衛星Bの視線方向単位ベクトル(ρb0、ρb1、ρb2)は、ベクトル(P1、P2、Q1、Q2)の終点で構成される干渉領域51内に存在している。従って、上記(判定条件2)の判定はYESとなり、“干渉あり”と判定できる。   Further, when the above determination (determination condition 2) is determined to be YES, for example, a situation as shown in FIG. 16 is included. FIG. 16 is a diagram illustrating an example in which the above determination (determination condition 2) is performed for the situation illustrated in FIG. As shown in the drawing, the line-of-sight unit vectors (ρb0, ρb1, ρb2) of the satellite B exist in the interference region 51 formed by the end points of the vectors (P1, P2, Q1, Q2). Therefore, the above determination (determination condition 2) is YES, and it can be determined that there is “interference”.

以上のように、衛星Aの(θa1、θa2)及び衛星Bの(θb1、θb2)のいずれかが、はさみ角の所定の閾値θcよりも大きい場合についても、上記(判定条件1)及び(判定条件2)の判定により電波干渉の有無を判定することができる。以下では、上記(判定条件1)及び(判定条件2)の判定について更に詳細に説明する。   As described above, even when either (θa1, θa2) of satellite A or (θb1, θb2) of satellite B is larger than the predetermined threshold θc of the scissor angle, the above (determination condition 1) and (determination) The presence or absence of radio wave interference can be determined by the determination of condition 2). Hereinafter, the determinations of (determination condition 1) and (determination condition 2) will be described in more detail.

<干渉領域51の方向ベクトルの計算>
図14から図16に示す干渉領域51の4隅の方向ベクトル:P1、P2、Q1、及びQ2の計算について述べる。まず、視線方向単位ベクトルρ1、ρ2を用いて図17に示すように座標系XYZsを定義する。座標系XYZsにおいて、3軸は下記のように定める。
・Xs方向: ρ1方向
・Zs方向: ρ1とρ2が成す面に垂直
・Ys方向: Zs、Xsに対して右手系で定義
<Calculation of direction vector of interference area 51>
The calculation of the direction vectors P1, P2, Q1, and Q2 at the four corners of the interference area 51 shown in FIGS. 14 to 16 will be described. First, a coordinate system XYZs is defined as shown in FIG. 17 using line-of-sight direction unit vectors ρ1 and ρ2. In the coordinate system XYZs, the three axes are determined as follows.
-Xs direction: ρ1 direction-Zs direction: perpendicular to the plane formed by ρ1 and ρ2-Ys direction: Defined in the right-handed system with respect to Zs and Xs

この場合に、各軸方向の単位ベクトル:XS、ZS、及びYSは以下で計算される。
XS=ρ1
ZS=ρ1×ρ2
YS=ZS×XS
In this case, unit vectors XS, ZS, and YS in each axial direction are calculated as follows.
XS = ρ1
ZS = ρ1 × ρ2
YS = ZS × XS

そして、視線方向単位ベクトルρ1をXYZs座標に変換すると、上述の干渉領域51の隅のベクトルP1は、ρ1をY軸回りに−θc、次にZ軸回りに−θc回転させることで得ることができる。なお、回転方向の正負は、各軸の方向に右ねじの進む方向を合わせた場合に、右ねじの回転方向と一致する軸の回転方向を正の回転方向とし、逆の回転方向を負の回転方向とする。ベクトルQ1は、Y軸回り回転を+θc、次にZ軸回りに−θc回転させることで得ることができる。同様に、視線ベクトルρ2をXs方向として座標系を定義することによりベクトルP2、Q2についても得ることができる。視線方向単位ベクトルで定義する座標系とベクトルの回転方向の関係は、まとめると以下のようになる。   When the line-of-sight direction unit vector ρ1 is converted into XYZs coordinates, the corner vector P1 of the interference region 51 described above can be obtained by rotating ρ1 around the Y axis by −θc and then around the Z axis by −θc. it can. In addition, the positive and negative of the rotation direction, when the direction in which the right screw advances is matched to the direction of each axis, the rotation direction of the shaft that matches the rotation direction of the right screw is the positive rotation direction, and the opposite rotation direction is negative. The direction of rotation. The vector Q1 can be obtained by rotating around the Y axis by + θc, and then rotating around the Z axis by −θc. Similarly, the vectors P2 and Q2 can be obtained by defining the coordinate system with the line-of-sight vector ρ2 as the Xs direction. The relationship between the coordinate system defined by the line-of-sight direction unit vector and the rotation direction of the vector is summarized as follows.

これらの方向ベクトル:P1、P2、Q1、及びQ2のそれぞれの計算を以下に示す。
まず、あらかじめZSを計算しておく。
ZS=ρ1×ρ2 ・・・式10
The calculation of each of these direction vectors: P1, P2, Q1, and Q2 is shown below.
First, ZS is calculated in advance.
ZS = ρ1 × ρ2 Equation 10

また、Y軸回りのベクトルの回転行列であるRy(θ)を以下とする。
Also, let Ry (θ), which is a vector rotation matrix around the Y axis, be as follows.

Z軸回りのベクトルの回転行列であるRz(θ)を以下とする。
Let Rz (θ), which is a vector rotation matrix around the Z axis, be as follows.

赤道面座標からXYZs座標への変換行列であるΦを以下とする。
Let Φ be the transformation matrix from equatorial plane coordinates to XYZs coordinates.

この場合に、方向ベクトル:P1は以下で得ることができる。
(a)ベクトルP1
XS=ρ1 ・・・式11(式11−1)
YS=ZS×XS ・・・式11(式11−2)
P1=Rz(−θc)・Ry(−θc)・Φ・ρ1 ・・・式11(式11−3)
方向ベクトル:P2は以下で得ることができる。
(b)ベクトルP2
XS=ρ2 ・・・式12(式12−1)
YS=ZS×XS ・・・式12(式12−2)
P2=Rz(+θc)・Ry(−θc)・Φ・ρ2 ・・・式12(式12−3)
方向ベクトル:Q1は以下で得ることができる。
(c)ベクトルQ1
XS=ρ1 ・・・式13(式13−1)
YS=ZS×XS ・・・式13(式13−2)
Q1=Rz(−θc)・Ry(+θc)・Φ・ρ1 ・・・式13(式13−3)
方向ベクトル:Q2は以下で得ることができる。
(d)ベクトルQ2
XS=ρ2 ・・・式14(式14−1)
YS=ZS×XS ・・・式14(式14−2)
Q2=Rz(+θc)・Ry(+θc)・Φ・ρ2 ・・・式14(式14−3)
In this case, the direction vector: P1 can be obtained as follows.
(A) Vector P1
XS = ρ1 Formula 11 (Formula 11-1)
YS = ZS × XS Formula 11 (Formula 11-2)
P1 = Rz (−θc) · Ry (−θc) · Φ · ρ1 Formula 11 (Formula 11-3)
The direction vector: P2 can be obtained as follows.
(B) Vector P2
XS = ρ2 Formula 12 (Formula 12-1)
YS = ZS × XS Formula 12 (Formula 12-2)
P2 = Rz (+ θc) · Ry (−θc) · Φ · ρ2 Formula 12 (Formula 12-3)
The direction vector: Q1 can be obtained as follows.
(C) Vector Q1
XS = ρ1 Formula 13 (Formula 13-1)
YS = ZS × XS Formula 13 (Formula 13-2)
Q1 = Rz (−θc) · Ry (+ θc) · Φ · ρ1 Formula 13 (Formula 13-3)
The direction vector: Q2 can be obtained as follows.
(D) Vector Q2
XS = ρ2 Formula 14 (Formula 14-1)
YS = ZS × XS Formula 14 (Formula 14-2)
Q2 = Rz (+ θc) · Ry (+ θc) · Φ · ρ2 Formula 14 (Formula 14-3)

以上のようにして、干渉領域51の4隅の方向ベクトル:P1、P2、Q1、及びQ2を得ることができる。   As described above, the direction vectors P1, P2, Q1, and Q2 at the four corners of the interference region 51 can be obtained.

<干渉領域の成す線分と視線方向ベクトルの成す線分の交差判定>
続いて、上記(判定条件1)の判定について述べる。例として、以下の説明では衛星Aの視線方向ベクトルの進行方向の予測誤差の範囲を表す線分50に対して設定された干渉領域51の線分60及び線分61と、衛星Bの進行方向の予測誤差の範囲を表す線分50の交差の判定について述べる。なお、図18は、以下に述べる、2つの単位ベクトルペアの成す線分の交差判定について説明する図である。
<Intersection determination of line segment formed by interference area and line-of-sight direction vector>
Subsequently, the determination of (determination condition 1) will be described. As an example, in the following description, the line segment 60 and the line segment 61 of the interference area 51 set for the line segment 50 representing the range of the prediction error of the traveling direction of the line-of-sight direction vector of the satellite A, The determination of the intersection of the line segments 50 representing the range of the prediction error will be described. FIG. 18 is a diagram for explaining the intersection determination of the line segment formed by the two unit vector pairs described below.

[衛星AのベクトルP1、P2の成す線分60と衛星Bの線分50の交差判定]
干渉領域51のベクトルP1、P2の成す線分60と、衛星Bの進行方向の予測誤差の範囲を表すベクトル(ρb1、ρb2)が成す線分50との交差は以下のように計算できる。まず、説明の簡便のために、衛星Bの視線ベクトル(ρb1、ρb2)をそれぞれ(V1、V2)と置く。また、方向ベクトル(P1、P2)をそれぞれ(U1、U2)と置く。ベクトル(U1、U2)が成す面の法線ベクトルH1を求める。
H1=U1×U2 ・・・式15
[Judgment of intersection of line segment 60 formed by vectors P1 and P2 of satellite A and line segment 50 of satellite B]
The intersection of the line segment 60 formed by the vectors P1 and P2 in the interference area 51 and the line segment 50 formed by the vector (ρb1, ρb2) representing the range of the prediction error in the traveling direction of the satellite B can be calculated as follows. First, for the convenience of explanation, the line-of-sight vectors (ρb1, ρb2) of the satellite B are set as (V1, V2), respectively. Also, the direction vectors (P1, P2) are set as (U1, U2), respectively. A normal vector H1 of the surface formed by the vectors (U1, U2) is obtained.
H1 = U1 × U2 Expression 15

ベクトル(V1、V2)が成す面の法線ベクトルH2を求める。
H2=V1×V2 ・・・式16
A normal vector H2 of the surface formed by the vectors (V1, V2) is obtained.
H2 = V1 × V2 Expression 16

2つの面の交線方向ベクトルW1及びW2は、以下で得られる。
W1=H1×H2 ・・・式17
W2=−W1 ・・・式18
The intersecting direction vectors W1 and W2 of the two surfaces are obtained as follows.
W1 = H1 × H2 Expression 17
W2 = −W1 Expression 18

ここで、(U1、U2)の成す角をα、(V1、V2)の成す角をβとした時、α<180deg、β<180degであることを前提とする。これは、地上局1からのEL≧0deg以上の領域を対象にする限り妥当な前提である。また、地上局1からのEL<0deg未満の領域では、そもそも地上局1は衛星2と直接的に電波による通信を行うことが難しいため、判定から除外してもよい。   Here, assuming that the angle formed by (U1, U2) is α and the angle formed by (V1, V2) is β, it is assumed that α <180 deg and β <180 deg. This is a reasonable premise as long as an area of EL ≧ 0 deg from the ground station 1 is targeted. In the region where EL <0 deg from the ground station 1, the ground station 1 may be excluded from the determination because it is difficult to communicate directly with the satellite 2 using radio waves.

続いて、以下のCa及びCbを定義する。
Ca=U1・U2 ・・・式19(式19−1)
Cb=V1・V2 ・・・式19(式19−2)
Subsequently, the following Ca and Cb are defined.
Ca = U1 · U2 Formula 19 (Formula 19-1)
Cb = V1 · V2 Expression 19 (Expression 19-2)

この場合に、以下の条件が満たされる場合、2つのベクトルペア(U1、U2)(V1、V2)の線分(図18の太線)は交差する。
In this case, when the following condition is satisfied, the line segments (thick lines in FIG. 18) of the two vector pairs (U1, U2) (V1, V2) intersect.

[衛星AのベクトルQ1、Q2の成す線分61と衛星Bの線分50の交差判定]
続いて、衛星AのベクトルP1、P2の場合と同様に、干渉領域51のベクトルQ1、Q2の成す線分61と、衛星Bの進行方向の予測誤差の範囲を表すベクトル(ρb1、ρb2)が成す線分50との交差を計算する。方向ベクトル(Q1、Q2)をそれぞれ(U1、U2)と置いた上で、上述の式15〜式19を計算し式20の判定を行う。
[Judgment of intersection of line segment 61 formed by satellite A vectors Q1 and Q2 and line segment 50 of satellite B]
Subsequently, as in the case of the vectors P1 and P2 of the satellite A, the line segment 61 formed by the vectors Q1 and Q2 of the interference region 51 and vectors (ρb1 and ρb2) representing the range of the prediction error in the traveling direction of the satellite B are obtained. The intersection with the line segment 50 is calculated. After setting the direction vectors (Q1, Q2) as (U1, U2), respectively, the above Expressions 15 to 19 are calculated, and Expression 20 is determined.

そして、以上の衛星Bの線分50と、衛星AのベクトルP1、P2の成す線分60との式20による交差判定、又は衛星AのベクトルQ1、Q2の成す線分61との式20による交差判定のいずれかの判定がYESとなり交差するならば“干渉あり”と判定する。   Then, the intersection determination of the line segment 50 of the satellite B and the line segment 60 formed by the vectors P1 and P2 of the satellite A or the line segment 61 formed by the vectors Q1 and Q2 of the satellite A is performed by the expression 20 If any of the intersection determinations is YES and intersect, it is determined that there is “interference”.

以上の判定により、衛星Aの干渉領域51の4隅の方向ベクトルのうち方向ベクトルP1及びP2が成す線分60、又はQ1及びQ2が成す線分61と、衛星Bの視線ベクトル(ρb1、ρb2)の成す線分50とが交差するか否かを判定することができる。従って、図15に例示する場合を含む、電波干渉が生じる可能性のある状態を検知することができる。   Based on the above determination, the line segment 60 formed by the direction vectors P1 and P2 or the line segment 61 formed by Q1 and Q2 among the direction vectors at the four corners of the interference area 51 of the satellite A and the line-of-sight vector (ρb1, ρb2 of the satellite B) It can be determined whether or not the line segment 50 formed by) intersects. Therefore, it is possible to detect a state in which radio wave interference may occur, including the case illustrated in FIG.

<干渉領域内の視線方向ベクトルの包含条件>
衛星Aの干渉領域51に、衛星Bの視線方向ベクトル(ρb0、ρb1、ρb2)が包含されるか否かの判定について以下に説明する。なお、図19及び図20は、この衛星Aの干渉領域51に、衛星Bの視線方向ベクトル(ρb0、ρb1、ρb2)が包含されるか否かの判定について説明する図である。
<Containment condition of gaze direction vector in interference area>
Described below is the determination of whether or not the interference direction 51 of the satellite A includes the line-of-sight direction vectors (ρb0, ρb1, ρb2) of the satellite B. FIGS. 19 and 20 are diagrams for explaining whether or not the interference region 51 of the satellite A includes the line-of-sight direction vectors (ρb0, ρb1, and ρb2) of the satellite B.

まず、説明の簡便のために、干渉領域51の方向ベクトル(P1、Q1、Q2、P2)をそれぞれ(U1、U2、U3、U4)と置く。そして、2つのベクトル(U1、U2)(U2、U3)(U3、U4)(U4、U1)が成す面の法線ベクトルをそれぞれ求める。
H12=U1×U2 ・・・式21(式21−1)
H23=U2×U3 ・・・式21(式21−2)
H34=U3×U4 ・・・式21(式21−3)
H41=U4×U1 ・・・式21(式21−4)
First, for convenience of explanation, the direction vectors (P1, Q1, Q2, P2) of the interference region 51 are respectively set as (U1, U2, U3, U4). Then, normal vectors of the plane formed by the two vectors (U1, U2) (U2, U3) (U3, U4) (U4, U1) are obtained.
H12 = U1 × U2 Expression 21 (Expression 21-1)
H23 = U2 × U3 Expression 21 (Expression 21-2)
H34 = U3 × U4 Formula 21 (Formula 21-3)
H41 = U4 × U1 Formula 21 (Formula 21-4)

[干渉領域内に視線方向ベクトル:ρb0が包含されるかを判定]
衛星Bの視線ベクトル:ρb0をUと置く。この場合に、図19及び図20に示すように、以下の式22が満たされる場合、ベクトルU(即ち、ρb0)が干渉領域51内に存在すると判定できる。
[Determining whether or not the gaze direction vector: ρb0 is included in the interference area]
The line-of-sight vector of satellite B: ρb0 is set as U. In this case, as shown in FIGS. 19 and 20, when the following expression 22 is satisfied, it can be determined that the vector U (ie, ρb0) exists in the interference region 51.

[干渉領域内に視線方向ベクトル:ρb1が包含されるかを判定]
同様に、衛星Bの視線ベクトルρb1をUと置く。この場合に、式22が満たされる場合、ベクトルU(即ち、ρb1)が干渉領域51内に存在すると判定できる。
[Determining whether or not the gaze direction vector: ρb1 is included in the interference area]
Similarly, the line-of-sight vector ρb1 of the satellite B is set as U. In this case, when Expression 22 is satisfied, it can be determined that the vector U (that is, ρb1) exists in the interference region 51.

[干渉領域内に視線方向ベクトル:ρb2が包含されるかを判定]
同様に、衛星Bの視線ベクトルρb2をUと置く。この場合に、式22が満たされる場合、ベクトルU(即ち、ρb2)が干渉領域51内に存在すると判定できる。
[Determining whether or not the gaze direction vector: ρb2 is included in the interference area]
Similarly, the line-of-sight vector ρb2 of the satellite B is set as U. In this case, when Expression 22 is satisfied, it can be determined that the vector U (that is, ρb2) exists in the interference region 51.

そして、<ケース2>の(判定条件2)の判定では、以上のρb0、ρb1、及びρb2に対して実行した式22の判定のいずれかが満たされるならば“干渉あり”と判定する。   Then, in the determination of (Case 2) in <Case 2>, if any of the determinations of Expression 22 performed for ρb0, ρb1, and ρb2 described above is satisfied, it is determined that there is interference.

以上で述べた判定により、例えば、衛星Aの干渉領域51内に、衛星Bの視線ベクトル(ρb0、ρb1、ρb2)が存在するか否かを判定することができる。従って、例えば図16に例示する場合を含む電波干渉が生じる可能性のある状態を検知することができる。   Based on the determination described above, for example, it is possible to determine whether or not the line-of-sight vector (ρb0, ρb1, ρb2) of the satellite B exists in the interference region 51 of the satellite A. Therefore, for example, it is possible to detect a state in which radio wave interference including the case illustrated in FIG. 16 may occur.

以上で述べた<ケース1>、並びに<ケース2>の(判定条件1)及び(判定条件2)の判定により、或る時刻Tにおいて衛星A及び衛星Bが地上局1から見て電波干渉を起こす位置関係にあるか否かを判定することができる。この電波干渉の有無の判定方式では、誤差を考慮せずに予測された衛星2の軌道の衛星軌道暦700があれば、電波干渉の有無を調べたい時刻における進行方向の予測誤差の範囲を表す視線方向ベクトルを得ることができる。即ち、衛星2の進行方向の予測誤差を時刻誤差に換算し、時刻誤差分ずれた位置ベクトルを衛星軌道暦700から読み込むことで、衛星2の進行方向における予測誤差の広がりを表す誤差を考慮した視線方向ベクトル:ρ1及びρ2を得ることができる。そして、得られた誤差を考慮した視線方向ベクトル:ρ1及びρ2を基に、電波干渉の有無を判定することができる。   As a result of the determinations of <Case 1> and <Case 2> described above in (Determination condition 1) and (Determination condition 2), satellite A and satellite B cause radio wave interference when viewed from the ground station 1 at a certain time T. It is possible to determine whether or not the positional relationship is awake. In this method of determining the presence or absence of radio wave interference, if there is a satellite ephemeris 700 of the orbit of satellite 2 predicted without considering the error, it represents the range of prediction error in the traveling direction at the time at which it is desired to investigate the presence or absence of radio wave interference. A gaze direction vector can be obtained. In other words, the prediction error in the traveling direction of the satellite 2 is converted into a time error, and an error indicating the spread of the prediction error in the traveling direction of the satellite 2 is taken into account by reading the position vector shifted by the time error from the satellite orbital calendar 700. Gaze direction vectors: ρ1 and ρ2 can be obtained. The presence or absence of radio wave interference can be determined based on the line-of-sight direction vectors ρ1 and ρ2 in consideration of the obtained error.

更に、所定の閾値θcの値には、進行方向の予測誤差については、得られた視線方向ベクトル:ρ1及びρ2により考慮済みであるため、図6を参照して例示した進行方向の予測誤差の分を含むθmをマージンとして上乗せしないでよい。例えば、電波干渉の有無の判定に用いられる所定の閾値θcは、地上局1が衛星Aとの通信において用いるアンテナのビーム幅、或いは、アンテナのビーム幅に、例えばクロストラック方向の予測誤差に対応するマージンなどを上乗せした値を用いることができる。そのため、例えば、図6を参照して述べた手法よりもずっと狭い値に所定の閾値θcを設定することができる。従って、中高度の衛星2の電波干渉の予測において無視することのできない衛星2の進行方向の位置の予測誤差を適切に考慮した干渉判定を実行しつつ、干渉発生を過剰に判定することを抑制できる。   Furthermore, the predetermined threshold value θc has already been considered with respect to the prediction error in the traveling direction by the obtained line-of-sight direction vectors: ρ1 and ρ2, and therefore, the prediction error in the traveling direction illustrated with reference to FIG. It is not necessary to add θm including the minute as a margin. For example, the predetermined threshold θc used for determining the presence or absence of radio wave interference corresponds to the antenna beam width used by the ground station 1 in communication with the satellite A or the beam width of the antenna, for example, a prediction error in the cross track direction. A value obtained by adding a margin or the like to be added can be used. Therefore, for example, the predetermined threshold value θc can be set to a much narrower value than the method described with reference to FIG. Accordingly, it is possible to suppress the excessive determination of the occurrence of interference while performing the interference determination that appropriately considers the prediction error of the position in the traveling direction of the satellite 2 that cannot be ignored in the prediction of the radio wave interference of the intermediate altitude satellite 2. it can.

また更に、上述のように実施形態に係る電波干渉の有無の判定方式では、位置誤差を時刻誤差に換算し、誤差を考慮せずに予測された衛星軌道暦700から読み出した衛星2の位置ベクトルを用いて電波干渉の判定を行う。そのため、計算負荷の高い例えば誤差共分散等を用いる誤差を考慮した軌道の予測等を行わなくてもよい。   Furthermore, as described above, in the method for determining the presence or absence of radio wave interference according to the embodiment, the position error is converted into a time error, and the position vector of the satellite 2 read out from the predicted satellite ephemeris 700 without considering the error. Is used to determine radio wave interference. Therefore, it is not necessary to perform trajectory prediction in consideration of errors using, for example, error covariance having a high calculation load.

続いて、以上の電波干渉の判定方式を実施する実施形態に係る情報処理装置100について説明する。図21は、実施形態に係る情報処理装置100の機能ブロック構成を例示する図である。情報処理装置100は、例えば、制御部2100及び記憶部2110を含んでいる。制御部2100は、例えば換算部2111、取得部2112、及び判定部2113などの機能部2101を含んでいる。情報処理装置100の記憶部2110は、例えば、プログラム2120、並びに衛星軌道暦700を記憶していてもよい。また更に、情報処理装置100の記憶部2110は、例えば上述の式3のパラメータ、所定の閾値θcなどのその他の情報を記憶していてもよい。情報処理装置100の制御部2100は、プログラム2120を読み出して実行することで例えば換算部2111、取得部2112、及び判定部2113などの機能部2101として機能する。これらの各機能部2101の詳細については後述する。   Next, the information processing apparatus 100 according to the embodiment that implements the radio wave interference determination method described above will be described. FIG. 21 is a diagram illustrating a functional block configuration of the information processing apparatus 100 according to the embodiment. The information processing apparatus 100 includes a control unit 2100 and a storage unit 2110, for example. The control unit 2100 includes functional units 2101 such as a conversion unit 2111, an acquisition unit 2112, and a determination unit 2113, for example. The storage unit 2110 of the information processing apparatus 100 may store a program 2120 and a satellite orbit calendar 700, for example. Furthermore, the storage unit 2110 of the information processing apparatus 100 may store other information such as the parameter of Expression 3 described above and the predetermined threshold value θc, for example. The control unit 2100 of the information processing apparatus 100 functions as a functional unit 2101 such as a conversion unit 2111, an acquisition unit 2112, and a determination unit 2113 by reading and executing the program 2120. Details of each of these functional units 2101 will be described later.

図22A及び図22Bは、情報処理装置100の制御部2100によって実行される時刻Tにおける電波干渉判定処理を例示する図である。図22A及び図22Bの電波干渉判定処理の動作フローは、例えば、情報処理装置100の制御部2100が記憶部2110に格納されているプログラム2120を読み出して実行することで実施される。一実施形態においては、情報処理装置100に電波干渉判定処理の実行指示が入力されると電波干渉判定処理は開始する。   22A and 22B are diagrams illustrating a radio wave interference determination process at time T executed by the control unit 2100 of the information processing apparatus 100. The operation flow of the radio wave interference determination process in FIGS. 22A and 22B is implemented, for example, when the control unit 2100 of the information processing apparatus 100 reads and executes the program 2120 stored in the storage unit 2110. In one embodiment, the radio wave interference determination process starts when an instruction to execute the radio wave interference determination process is input to the information processing apparatus 100.

なお、情報処理装置100の制御部2100は、予め作成されている衛星Aに対する衛星軌道暦700から、衛星Aの軌道の時々刻々の位置及び速度を表す位置ベクトル及び速度ベクトルを取得可能であるものとする。また同様に、情報処理装置100の制御部2100は、予め作成されている衛星Bに対する衛星軌道暦700から、衛星Bの軌道の時々刻々の位置及び速度を表す位置ベクトル及び速度ベクトルを取得可能であるものとする。衛星軌道暦700は、一実施形態においては、情報処理装置100の記憶部2110に記憶されていてよい。別の実施形態においては、情報処理装置100の制御部2100は、他の情報処理装置が保持する衛星軌道暦700から衛星A及び衛星Bの位置ベクトル及び速度ベクトルを取得してもよい。   Note that the control unit 2100 of the information processing apparatus 100 can acquire a position vector and a velocity vector that represent the position and velocity of the orbit of the satellite A from the satellite orbit calendar 700 for the satellite A that has been created in advance. And Similarly, the control unit 2100 of the information processing apparatus 100 can acquire a position vector and a velocity vector representing the position and velocity of the orbit of the satellite B from the satellite orbit calendar 700 for the satellite B that has been created in advance. It shall be. The satellite orbit calendar 700 may be stored in the storage unit 2110 of the information processing apparatus 100 in one embodiment. In another embodiment, the control unit 2100 of the information processing apparatus 100 may acquire the position vector and velocity vector of the satellite A and satellite B from the satellite orbit calendar 700 held by another information processing apparatus.

ステップS2201において情報処理装置100の制御部2100は、所定の時刻Tにおける地上局1との通信で電波が干渉するか否かを調べたい2つの衛星2の予測位置に対する進行方向の予測誤差ΔLを計算する。なお、電波が干渉するか否かを調べたい2つの衛星2を、例として衛星A及び衛星Bとする。   In step S2201, the control unit 2100 of the information processing apparatus 100 sets a prediction error ΔL in the traveling direction with respect to the predicted positions of the two satellites 2 that the user wants to check whether radio waves interfere with communication with the ground station 1 at a predetermined time T. calculate. Note that the two satellites 2 that are to be examined whether or not radio waves interfere with each other are assumed to be satellite A and satellite B, for example.

予測誤差ΔLは、例えば上述の式3により計算できる。なお、式3におけるパラメータ(δL、δa、Ta、δadot、Tad、及びn)は、予め計算することが可能な値であり、これらの値は、例えば、衛星A及び衛星Bのそれぞれについて予め計算されて記憶部2110に記憶されていてもよい。或いは、別の実施形態では、計算に用いる際に情報処理装置100の制御部2100に計算させて得られた値を用いてもよい。情報処理装置100の制御部2100は、衛星A及び衛星Bに対してそれぞれ上記式3の計算を実行し、衛星Aに対するΔL(ΔLa)、及び衛星Bに対するΔL(ΔLb)を取得する。   The prediction error ΔL can be calculated by, for example, Equation 3 described above. Note that the parameters (δL, δa, Ta, δadot, Tad, and n) in Equation 3 are values that can be calculated in advance, and these values are calculated in advance for each of satellite A and satellite B, for example. And may be stored in the storage unit 2110. Alternatively, in another embodiment, a value obtained by causing the control unit 2100 of the information processing apparatus 100 to calculate when used for the calculation may be used. The control unit 2100 of the information processing apparatus 100 executes the calculation of Equation 3 for each of the satellite A and the satellite B, and acquires ΔL (ΔLa) for the satellite A and ΔL (ΔLb) for the satellite B.

続いて、情報処理装置100の制御部2100は、衛星AのΔLaの値と、衛星Aの衛星軌道暦700から読み出した時刻Tにおける速度ベクトルとを用いて、上記式4を計算し、衛星Aの位置の予測誤差:ΔLaを時刻誤差:ΔTaに換算する。また同様に、衛星BのΔLbの値と、衛星Bの衛星軌道暦700から読み出した時刻Tにおける速度ベクトルとを用いて、上記式4を計算し、衛星Bの位置の予測誤差:ΔLaを時刻誤差:ΔTbに換算する。   Subsequently, the control unit 2100 of the information processing apparatus 100 calculates the above equation 4 using the value of ΔLa of the satellite A and the velocity vector at the time T read from the satellite ephemeris 700 of the satellite A, and the satellite A The position prediction error: ΔLa is converted into a time error: ΔTa. Similarly, using the value of ΔLb of satellite B and the velocity vector at time T read from satellite B's satellite ephemeris 700, Equation 4 above is calculated, and the prediction error of the position of satellite B: ΔLa is calculated as time. Error: Converted to ΔTb.

ステップS2202において制御部2100は、電波干渉の有無を調べたい所定の時刻Tと、算出した衛星AのΔTaとを用いて、式5の計算を行い、衛星Aについて時刻TからΔTa時間戻った時刻Ta1、及び時刻TからΔTa時間進んだ時刻Ta2を算出する。また、同様に衛星Bについても、電波干渉の有無を調べたい所定の時刻Tと、算出した衛星BのΔTbとを用いて、式5の計算を行い、衛星Bについて時刻TからΔTb時間戻った時刻Tb1、及び時刻TからΔTb時間進んだ時刻Tb2を算出する。   In step S2202, the control unit 2100 performs the calculation of Expression 5 using a predetermined time T at which the presence or absence of radio wave interference is to be investigated and the calculated ΔTa of the satellite A, and the time when the satellite A has returned ΔTa time from the time T. Ta1 and time Ta2 advanced by ΔTa time from time T are calculated. Similarly, with respect to the satellite B, the calculation of Expression 5 is performed using the predetermined time T at which the presence / absence of radio wave interference is to be investigated and the calculated ΔTb of the satellite B, and the satellite B has returned ΔTb time from the time T. Time Tb1 and time Tb2 advanced by ΔTb time from time T are calculated.

なお、衛星Aに対して算出された時刻Ta1がTasより小さい場合には、算出されたTa1の値をTasに置き換える。また、算出された時刻Ta2がTaeより大きい場合には、算出されたTa2の値をTaeに置き換える。同様に、衛星Bに対して算出された時刻Tb1がTbsより小さい場合には、算出されたTb1の値をTbsに置き換える。また、算出された時刻Tb2がTbeより大きい場合には、算出されたTb2の値をTbeに置き換える。ここで、Tasは、例えば、時刻Tにおける衛星Aの軌道周回において、地上局1が衛星Aと通信を確立することが可能な最も早い時刻であってよい。また、Taeは、例えば、時刻Tにおける衛星Aの軌道周回において、地上局1が衛星Aと通信を確立することが可能な最も遅い時刻であってよい。同様に、Tbsは、例えば、時刻Tにおける衛星Bの軌道周回において、地上局1が衛星Bと通信を確立することが可能な最も早い時刻であってよい。また、Tbeは、例えば、時刻Tにおける衛星Bの軌道周回において、地上局1が衛星Bと通信を確立することが可能な最も遅い時刻であってよい。   When the time Ta1 calculated for the satellite A is smaller than Tas, the calculated value of Ta1 is replaced with Tas. When the calculated time Ta2 is larger than Tae, the calculated value of Ta2 is replaced with Tae. Similarly, when the time Tb1 calculated for the satellite B is smaller than Tbs, the calculated value of Tb1 is replaced with Tbs. If the calculated time Tb2 is greater than Tbe, the calculated value of Tb2 is replaced with Tbe. Here, Tas may be the earliest time at which the ground station 1 can establish communication with the satellite A in the orbit of the satellite A at the time T, for example. Tae may be the latest time at which the ground station 1 can establish communication with the satellite A in the orbit of the satellite A at the time T, for example. Similarly, Tbs may be the earliest time at which the ground station 1 can establish communication with the satellite B in the orbit of the satellite B at the time T, for example. Tbe may be the latest time at which the ground station 1 can establish communication with the satellite B in the orbit of the satellite B at the time T, for example.

上記の置き換えは、例えば、以下の理由によるものである。例えば、衛星Aについて算出したTa1からTa2の期間における衛星Aの軌跡(即ち、進行方向の予測誤差の範囲を表す線分50と対応する)には、地上局1が通信することが不可能な衛星Aの位置が含まれている可能性がある。例えば、地上局1から見て、衛星Aが地平線よりも下側に有る場合(地上局1からのELが<0deg未満)には、地上局1は衛星Aと直接通信を確立することができない。そのため、このような衛星Aの位置では電波干渉の有無を判定しなくてもよい。そこで、衛星Aが時刻Ta1において地上局1から見て通信を確立することができない位置にある場合には、時刻Ta1の値を、時刻Tの軌道周回において地上局1が衛星Aと通信を確立することが可能な最も早い時刻Tasに置き換えている。また、衛星Aが時刻Ta2において地上局1から見て通信を確立することができない位置にある場合には、時刻Ta2の値を、時刻Tの軌道周回において地上局1が衛星Aと通信を確立することが可能な最も遅い時刻Taeに置き換えている。衛星BのTb1とTbsとの置き換え及びTb2とTbeとの置き換えについても同様である。なお、時刻Tas、及び時刻Taeは、例えば衛星Aの衛星軌道暦700に基づいて制御部2100が予め算出することが可能な値である。また、同様に時刻Tbs、及び時刻Tbeは、衛星Bの衛星軌道暦700に基づいて制御部2100が予め算出することが可能な値である。例えば、制御部2100は、予め算出されて記憶部2110に格納されている時刻Tas、時刻Tae、時刻Tbs、及び時刻Tbeの値を読み出して、ステップS2202で用いてもよい。   The above replacement is, for example, for the following reason. For example, the ground station 1 cannot communicate with the trajectory of the satellite A during the period from Ta1 to Ta2 calculated for the satellite A (that is, corresponding to the line segment 50 indicating the range of the prediction error in the traveling direction). The position of satellite A may be included. For example, when the satellite A is below the horizon when viewed from the ground station 1 (the EL from the ground station 1 is less than <0 deg), the ground station 1 cannot establish direct communication with the satellite A. . Therefore, it is not necessary to determine the presence or absence of radio wave interference at the position of satellite A. Therefore, when the satellite A is in a position where communication cannot be established when viewed from the ground station 1 at the time Ta1, the value of the time Ta1 is set, and the ground station 1 establishes communication with the satellite A at the orbit around the time T. The earliest possible time Tas is replaced. If the satellite A is in a position where communication cannot be established when viewed from the ground station 1 at the time Ta2, the value of the time Ta2 is set, and the ground station 1 establishes communication with the satellite A at the orbit around the time T. It is replaced with the latest time Tae that can be performed. The same applies to the replacement of Tb1 and Tbs and the replacement of Tb2 and Tbe of the satellite B. The time Tas and the time Tae are values that can be calculated in advance by the control unit 2100 based on the satellite orbit calendar 700 of the satellite A, for example. Similarly, the time Tbs and the time Tbe are values that can be calculated in advance by the control unit 2100 based on the satellite orbit calendar 700 of the satellite B. For example, the control unit 2100 may read values of time Tas, time Tae, time Tbs, and time Tbe that are calculated in advance and stored in the storage unit 2110, and may use them in step S2202.

ステップS2203において制御部2100は、衛星Aの衛星軌道暦700から時刻Tにおける衛星Aの位置ベクトルRa0、時刻Ta1における衛星Aの位置ベクトルRa1、時刻Ta2における衛星Aの位置ベクトルRa2を読み込む。また、制御部2100は、衛星Bの衛星軌道暦700から時刻Tにおける衛星Bの位置ベクトルRb0、時刻Tb1における衛星Bの位置ベクトルRb1、時刻Tb2における衛星Bの位置ベクトルRb2を読み込む。   In step S2203, the control unit 2100 reads the position vector Ra0 of the satellite A at time T, the position vector Ra1 of the satellite A at time Ta1, and the position vector Ra2 of the satellite A at time Ta2 from the satellite ephemeris 700 of the satellite A. Further, the control unit 2100 reads the position vector Rb0 of the satellite B at the time T, the position vector Rb1 of the satellite B at the time Tb1, and the position vector Rb2 of the satellite B at the time Tb2 from the satellite ephemeris 700 of the satellite B.

続くステップS2204からステップS2206までの処理において制御部2100は、上述の<ケース1>の場合の電波干渉の判定処理を実行する。ステップS2204において制御部2100は、時刻Tにおける地上局1の位置ベクトルSを計算する。続いて、制御部2100は、地上局1の位置ベクトルSと、ステップS2203で取得した衛星Aの位置ベクトルとから、上述の式6により衛星Aの視線方向単位ベクトル(ρa0、ρa1、ρa2)を計算する。また、制御部2100は、地上局1の位置ベクトルSと、ステップS2203で取得した衛星Bの位置ベクトルとから、上述の式6により衛星Bの視線方向単位ベクトル(ρb0、ρb1、ρb2)を計算する。更に、制御部2100は、衛星Aの視線方向単位ベクトル(ρa0、ρa1、ρa2)、及び衛星Bの視線方向単位ベクトル(ρb0、ρb1、ρb2)の各はさみ角を、上記式8により計算する。     In the subsequent processes from step S2204 to step S2206, the control unit 2100 executes the radio wave interference determination process in the case of <Case 1> described above. In step S2204, control unit 2100 calculates position vector S of ground station 1 at time T. Subsequently, the control unit 2100 obtains the line-of-sight direction unit vectors (ρa0, ρa1, ρa2) of the satellite A from the position vector S of the ground station 1 and the position vector of the satellite A acquired in step S2203 according to the above-described equation 6. calculate. Further, the control unit 2100 calculates the line-of-sight direction unit vector (ρb0, ρb1, ρb2) of the satellite B from the position vector S of the ground station 1 and the position vector of the satellite B acquired in step S2203 by the above-described equation 6. To do. Further, the control unit 2100 calculates the scissors angles of the line-of-sight unit vectors (ρa0, ρa1, ρa2) of the satellite A and the line-of-sight unit vectors (ρb0, ρb1, ρb2) of the satellite B by the above equation 8.

ステップS2205において制御部2100は、上記式9の判定により、式8で計算されたはさみ角(θ00、θ01、θ02、θ10、θ11、θ12、θ20、θ21、及びθ22)のうちいずれか一つでも所定の閾値θc以下のものがあるか否かを判定する。なお、所定の閾値θcの値は、例えば、予め記憶部2110に記憶されていてもよい。はさみ角のうちで所定の閾値θc以下のものがある場合(ステップS2205がYES)、フローはステップS2223へと進み、例えば、電波干渉有りの判定結果を出力し、本動作フローは終了する。一方、上記式8で得られた全てのはさみ角が所定の閾値θcよりも大きい場合(ステップS2205がNO)、フローはステップS2206へと進む。   In step S <b> 2205, the control unit 2100 determines any one of the scissors angles (θ00, θ01, θ02, θ10, θ11, θ12, θ20, θ21, and θ22) calculated by Equation 8 based on the determination of Equation 9 above. It is determined whether or not there is a predetermined threshold value θc or less. Note that the value of the predetermined threshold θc may be stored in the storage unit 2110 in advance, for example. If there is a scissor angle that is equal to or smaller than the predetermined threshold value θc (YES in step S2205), the flow proceeds to step S2223, for example, a determination result that there is radio wave interference is output, and this operation flow ends. On the other hand, when all the scissors angles obtained by the above equation 8 are larger than the predetermined threshold value θc (NO in step S2205), the flow proceeds to step S2206.

ステップS2206において制御部2100は、上記式7により、衛星Aについてρa0とρa1の成す角度θa1、及びρa0とρa2の成す角度θa2をそれぞれ求める。また、衛星Bについても、上記式7により、ρb0とρb1の成す角度θb1、及びρb0とρb2の成す角度θb2をそれぞれ求める。そして、これらθa1、θa2、θb1、及びθb2のうちで1つでも所定の閾値θcよりも大きいものが有るか否かを判定する。θa1、θa2、θb1、及びθb2のうちで1つも所定の閾値θcよりも大きいものが無い場合(ステップS2206がNO)、フローはステップS2222へと進み、例えば、電波干渉無しの判定結果を出力し、本動作フローは終了する。一方、θa1、θa2、θb1、及びθb2うち1つでも所定の閾値θcより大きい場合(ステップS2206がYES)、フローはステップS2207へと進む。   In step S2206, the control unit 2100 obtains the angle θa1 formed by ρa0 and ρa1 and the angle θa2 formed by ρa0 and ρa2 with respect to the satellite A by the above-described Expression 7. Also for the satellite B, the angle θb1 formed by ρb0 and ρb1 and the angle θb2 formed by ρb0 and ρb2 are obtained by the above equation 7, respectively. Then, it is determined whether any one of θa1, θa2, θb1, and θb2 is larger than a predetermined threshold value θc. If none of θa1, θa2, θb1, and θb2 is greater than the predetermined threshold value θc (NO in step S2206), the flow proceeds to step S2222, and for example, a determination result of no radio wave interference is output. This operation flow ends. On the other hand, if any one of θa1, θa2, θb1, and θb2 is larger than the predetermined threshold value θc (YES in step S2206), the flow proceeds to step S2207.

続くステップS2207からステップS2221までの処理において制御部2100は、<ケース2>で述べた電波の干渉の可能性を判定する処理を実行する。ステップS2207において制御部2100は、時刻Tにおける衛星Aの位置ベクトルR0の大きさが、所定の閾値Rchkよりも大きいか否かを判定する。また、制御部2100は、時刻Tにおける衛星Bの位置ベクトルR0の大きさが、所定の閾値Rchkよりも大きいか否かを判定する。なお、所定の閾値Rchkとしては、例えば、衛星の静止高度に近い高度を用いることができ、例えば3万キロメートルや4万キロメートルが用いられてよい。ステップS2207において衛星Aの位置ベクトルRa0の大きさ、又は衛星Bの位置ベクトルRb0の大きさのいずれかが所定の閾値Rchkよりも大きい場合(ステップS2207がYES)、フローはステップS2208へと進む。ステップS2208において制御部2100は、警告(ワーニング)を出力し、フローはステップS2209へと進む。一方、ステップS2207において衛星Aの位置ベクトルRa0の大きさ、又は衛星Bの位置ベクトルRb0の大きさのいずれもが所定の閾値Rchk以下である場合(ステップS2207がNO)、フローはステップS2209へと進む。   In the subsequent processes from step S2207 to step S2221, the control unit 2100 executes the process of determining the possibility of radio wave interference described in <Case 2>. In step S2207, the control unit 2100 determines whether or not the magnitude of the position vector R0 of the satellite A at time T is larger than a predetermined threshold value Rchk. Further, the control unit 2100 determines whether or not the magnitude of the position vector R0 of the satellite B at time T is larger than a predetermined threshold value Rchk. As the predetermined threshold value Rchk, for example, an altitude close to the stationary altitude of the satellite can be used, and for example, 30,000 kilometers or 40,000 kilometers may be used. If either the magnitude of the position vector Ra0 of the satellite A or the magnitude of the position vector Rb0 of the satellite B is larger than the predetermined threshold Rchk in step S2207 (YES in step S2207), the flow proceeds to step S2208. In step S2208, the control unit 2100 outputs a warning (warning), and the flow proceeds to step S2209. On the other hand, if both the magnitude of the position vector Ra0 of the satellite A and the magnitude of the position vector Rb0 of the satellite B are equal to or smaller than the predetermined threshold Rchk in step S2207 (NO in step S2207), the flow proceeds to step S2209. move on.

なお、このステップS2207からステップS2208の処理は、衛星A及び衛星Bが静止軌道に近い高度にある場合を検出するための処理である。例えば、衛星2が静止軌道に近い高度である場合、地上局1から見た衛星2の速度が遅くなり、その結果、例えば地球の自転などの影響でAZ−EL座標における衛星2の軌跡が、直線から大きく外れた軌跡になる。その結果、上記<ケース2>で述べた“AZ−EL座標におけるρ1からρ2までの誤差による広がりは、視線方向単位ベクトル(ρ1、ρ2)の区間において、この2つのベクトルが成す面から大きく外れることはない”という前提が成り立たない可能性がある。そのため、衛星A又は衛星Bの位置ベクトルRa0及びRb0のいずれかの大きさが所定の閾値Rchkよりも大きい場合には、警告を出力し、例えばユーザに注意を促すように構成している。   Note that the processing from step S2207 to step S2208 is processing for detecting a case where the satellite A and the satellite B are at an altitude close to a geostationary orbit. For example, when the satellite 2 is at an altitude close to a geosynchronous orbit, the speed of the satellite 2 viewed from the ground station 1 becomes slow, and as a result, the locus of the satellite 2 in the AZ-EL coordinates due to the influence of the rotation of the earth, for example, The trajectory deviates greatly from the straight line. As a result, the spread due to the error from ρ1 to ρ2 in the AZ-EL coordinates described in the above <Case 2> greatly deviates from the plane formed by these two vectors in the section of the line-of-sight unit vector (ρ1, ρ2). There is a possibility that the premise that there is nothing is not true. For this reason, when either of the position vectors Ra0 and Rb0 of the satellite A or the satellite B is larger than a predetermined threshold value Rchk, a warning is output, and for example, the user is alerted.

ステップS2209において制御部2100は、干渉領域51の4隅を構成する点への方向ベクトル(例えば、方向ベクトル:P1、P2、Q1、及びQ2)を、上記式10から式14を用いて計算する。なお、以下の説明では干渉領域51における方向ベクトル:P1、P2、Q1、及びQ2の配置は、衛星Aの進行方向に対して図14から図16に例示される配置にあるものとする。また、以下の説明では、衛星A及び衛星Bのうち、衛星Aに対して計算した干渉領域51に対して、衛星Bの進行方向の予測誤差の範囲を表す線分50が電波干渉を引き起こす位置に存在するか否かを判定する場合を例にとり説明する。しかしながら、別の例では、衛星Bに対して計算した干渉領域51に対して、衛星Aの進行方向の予測誤差の範囲を表す線分50が電波干渉を引き起こす位置に存在するか否かを判定してもよい。   In step S2209, the control unit 2100 calculates a direction vector (for example, direction vectors: P1, P2, Q1, and Q2) to the points constituting the four corners of the interference region 51 using the above formulas 10 to 14. . In the following description, it is assumed that the arrangement of the direction vectors P1, P2, Q1, and Q2 in the interference region 51 is the arrangement illustrated in FIGS. 14 to 16 with respect to the traveling direction of the satellite A. Further, in the following description, of the satellite A and the satellite B, the position where the line segment 50 indicating the range of the prediction error in the traveling direction of the satellite B causes the radio wave interference with respect to the interference area 51 calculated for the satellite A. The case where it is determined whether or not it exists is explained as an example. However, in another example, with respect to the interference region 51 calculated for the satellite B, it is determined whether or not the line segment 50 representing the range of the prediction error in the traveling direction of the satellite A exists at a position causing the radio wave interference. May be.

続くステップS2210からステップS2214までの処理において制御部2100は、先の<ケース2>の(判定条件1)で述べた電波の干渉の可能性を判定する処理を実行する。ステップS2210において制御部2100は、衛星Bの視線方向単位ベクトルρb1をベクトルV1と置く。また、衛星Bの視線方向単位ベクトルρb2をベクトルV2と置く。ステップS2211において制御部2100は、地上局1からの衛星Aの干渉領域51の4隅を構成する点への方向ベクトル:P1、P2、Q1、及びQ2のうちで方向ベクトルP1を、ベクトルU1と置く。また、制御部2100は、方向ベクトルP2をベクトルU2と置く。そして、制御部2100は、上記式15から式19を計算する。   In subsequent processing from step S2210 to step S2214, control unit 2100 executes processing for determining the possibility of radio wave interference described in (Criteria 1) of <Case 2> above. In step S2210, control unit 2100 places line-of-sight direction unit vector ρb1 of satellite B as vector V1. The line-of-sight direction unit vector ρb2 of the satellite B is set as a vector V2. In step S2211, the control unit 2100 determines the direction vector P1 among the direction vectors P1, P2, Q1, and Q2 from the ground station 1 to the points that form the four corners of the interference area 51 of the satellite A, and the vector U1. Put. Control unit 2100 places direction vector P2 as vector U2. Then, the control unit 2100 calculates Expression 19 from Expression 15 above.

ステップS2212において制御部2100は、上記式20−1又は式20−2のいずれかが満たされるか否かを判定する。そして、上記式20−1又は式20−2のうちいずれかが満たされると判定された場合(ステップS2212がYES)、フローはステップS2223へと進み、例えば、電波干渉有りの判定結果を出力し、本動作フローは終了する。なお、ステップS2212においてYESと判定される場合、図15に例示するように、方向ベクトルP1及びP2が成す線分60と、衛星Bの視線ベクトル(ρb1、ρb2)の成す進行方向の予測誤差の範囲を表す線分50とが交差することを示している。この場合、地上局1と衛星Aとの通信において電波の干渉が生じる可能性のある位置に衛星Bが存在することになるため、ステップS2223で電波干渉有りとの判定結果を出力させている。一方、上記式20−1又は式20−2のうちのいずれも満たさないと判定された場合(ステップS2212がNO)、フローはステップS2213へと進む。   In step S2212, the control unit 2100 determines whether or not either of the above formulas 20-1 or 20-2 is satisfied. If it is determined that either of the above formulas 20-1 or 20-2 is satisfied (YES in step S2212), the flow proceeds to step S2223, and for example, a determination result indicating that there is radio wave interference is output. This operation flow ends. If YES is determined in step S2212, the prediction error of the traveling direction formed by the line segment 60 formed by the direction vectors P1 and P2 and the line-of-sight vector (ρb1, ρb2) of the satellite B is exemplified as illustrated in FIG. It shows that the line segment 50 representing the range intersects. In this case, since the satellite B exists at a position where radio wave interference may occur in the communication between the ground station 1 and the satellite A, the determination result that there is radio wave interference is output in step S2223. On the other hand, when it is determined that neither of the above formula 20-1 or formula 20-2 is satisfied (step S2212 is NO), the flow proceeds to step S2213.

続くステップS2213からステップS2214の処理は、ステップS2210からステップS2212において方向ベクトルP1及びP2が成す線分60に対して実行した判定を、方向ベクトルQ1及びQ2が成す線分61に対して実行する処理である。ステップS2213において制御部2100は、地上局1からの衛星Aの干渉領域51の4隅を構成する点への方向ベクトル:P1、P2、Q1、及びQ2のうちで方向ベクトルQ1を、ベクトルU1と置く。また、制御部2100は、方向ベクトルQ2をベクトルU2と置く。そして、制御部2100は、上記式15から式19を計算する。   In the subsequent processes from step S2213 to step S2214, the determination performed for the line segment 60 formed by the direction vectors P1 and P2 in steps S2210 to S2212 is performed for the line segment 61 formed by the direction vectors Q1 and Q2. It is. In step S2213, the control unit 2100 determines the direction vector Q1 among the direction vectors P1, P2, Q1, and Q2 from the ground station 1 to the points that form the four corners of the interference area 51 of the satellite A, and the vector U1. Put. Control unit 2100 places direction vector Q2 as vector U2. Then, the control unit 2100 calculates Expression 19 from Expression 15 above.

ステップS2214において制御部2100は、上記式20−1又は式20−2のいずれかが満たされるか否かを判定する。そして、上記式20−1又は式20−2のうちいずれかが満たされると判定された場合(ステップS2214がYES)、フローはステップS2223へと進み、例えば、電波干渉有りの判定結果を出力し、本動作フローは終了する。なお、ステップS2214においてYESと判定される場合、図15に例示するように、方向ベクトルQ1及びQ2が成す線分61と、衛星Bの視線ベクトル(ρb1、ρb2)の成す進行方向の予測誤差の範囲を表す線分50とが交差することを示している。この場合、地上局1と衛星Aとの通信において電波の干渉が生じる可能性のある位置に衛星Bが存在することになるため、ステップS2223で電波干渉有りとの判定結果を出力させている。一方、上記式20−1又は式20−2のうちのいずれも満たさないと判定された場合(ステップS2214がNO)、フローはステップS2215へと進む。   In step S2214, the control unit 2100 determines whether either of the above formula 20-1 or 20-2 is satisfied. If it is determined that either of the above formulas 20-1 or 20-2 is satisfied (step S2214 is YES), the flow proceeds to step S2223, and for example, a determination result with radio wave interference is output. This operation flow ends. If YES is determined in step S2214, as illustrated in FIG. 15, the prediction error in the traveling direction formed by the line segment 61 formed by the direction vectors Q1 and Q2 and the line-of-sight vector (ρb1, ρb2) of the satellite B is illustrated. It shows that the line segment 50 representing the range intersects. In this case, since the satellite B exists at a position where radio wave interference may occur in the communication between the ground station 1 and the satellite A, the determination result that there is radio wave interference is output in step S2223. On the other hand, when it is determined that none of the above formula 20-1 or 20-2 is satisfied (step S2214 is NO), the flow proceeds to step S2215.

続くステップS2215からステップS2221までの処理において制御部2100は、<ケース2>の(判定条件2)で述べた電波の干渉の可能性を判定する処理を実行する。ステップS2215において制御部2100は、地上局1からの衛星Aの干渉領域51の4隅を構成する点への方向ベクトル:P1、P2、Q1、及びQ2のうちで、方向ベクトルP1を、U1と置く。また、方向ベクトルQ1を、U2と置く。方向ベクトルQ2を、U3と置く。方向ベクトルP2を、U4と置く。そして、上記式21を計算する。   In subsequent processing from step S2215 to step S2221, control unit 2100 executes processing for determining the possibility of radio wave interference described in (Criteria 2) of <Case 2>. In step S2215, the control unit 2100 sets the direction vector P1 as U1 among the direction vectors P1, P2, Q1, and Q2 from the ground station 1 to the points constituting the four corners of the interference area 51 of the satellite A. Put. The direction vector Q1 is set as U2. The direction vector Q2 is set as U3. The direction vector P2 is set as U4. And the said Formula 21 is calculated.

ステップS2216において制御部2100は、衛星Bの視線方向単位ベクトル:ρb0をベクトルUと置く。ステップS2217において制御部2100は、上記式22が満たされるか否かを判定する。上記式22が満たされる場合(ステップS2217がYES)、フローはステップS2223へと進み、例えば、電波干渉有りの判定結果を出力し、本動作フローは終了する。なお、ステップS2217においてYESと判定される場合、例えば、図16に例示するように、衛星Aの干渉領域51内に、衛星Bの視線ベクトルρb0が存在することを示している。この場合、地上局1と衛星Aとの通信において電波の干渉が生じる可能性のある位置に衛星Bが存在することになるため、ステップS2223で電波干渉有りとの判定結果を出力させている。一方、上記式22を満たさないと判定された場合(ステップS2217がNO)、フローはステップS2218へと進む。   In step S2216, the control unit 2100 places the line-of-sight direction unit vector: ρb0 of the satellite B as the vector U. In step S2217, the control unit 2100 determines whether or not the expression 22 is satisfied. If the above expression 22 is satisfied (YES in step S2217), the flow proceeds to step S2223, for example, a determination result that there is radio wave interference is output, and this operation flow ends. If YES is determined in step S <b> 2217, for example, as illustrated in FIG. 16, it indicates that the line-of-sight vector ρb0 of the satellite B exists in the interference area 51 of the satellite A. In this case, since the satellite B exists at a position where radio wave interference may occur in the communication between the ground station 1 and the satellite A, the determination result that there is radio wave interference is output in step S2223. On the other hand, if it is determined that the above expression 22 is not satisfied (step S2217 is NO), the flow proceeds to step S2218.

続くステップS2218からステップS2219の処理は、ステップS2215からステップS2217において、衛星Bの視線方向単位ベクトル:ρb0に対して実行した判定を、視線方向単位ベクトル:ρb1に対して実行する処理である。ステップS2218において制御部2100は、衛星Bの視線方向単位ベクトル:ρb1をベクトルUと置く。ステップS2219において制御部2100は、上記式22が満たされるか否かを判定する。上記式22が満たされる場合(ステップS2219がYES)、フローはステップS2223へと進み、例えば、電波干渉有りの判定結果を出力し、本動作フローは終了する。なお、ステップS2219においてYESと判定される場合、例えば、図16に例示するように、衛星Aの干渉領域51内に、衛星Bの視線ベクトルρb1が存在することを示している。この場合、地上局1と衛星Aとの通信において電波の干渉が生じる可能性のある位置に衛星Bが存在することになるため、ステップS2223で電波干渉有りとの判定結果を出力させている。一方、上記式22を満たさないと判定された場合(ステップS2219がNO)、フローはステップS2220へと進む。   The subsequent processing from step S2218 to step S2219 is processing for executing the determination made on the line-of-sight direction unit vector: ρb0 of the satellite B in steps S2215 to S2217 on the line-of-sight direction unit vector: ρb1. In step S2218, the control unit 2100 places the line-of-sight direction unit vector: ρb1 of the satellite B as the vector U. In step S2219, the control unit 2100 determines whether or not the expression 22 is satisfied. If the above expression 22 is satisfied (YES in step S2219), the flow proceeds to step S2223, for example, a determination result that there is radio wave interference is output, and this operation flow ends. If YES is determined in step S2219, for example, the line-of-sight vector ρb1 of the satellite B exists in the interference region 51 of the satellite A as illustrated in FIG. In this case, since the satellite B exists at a position where radio wave interference may occur in the communication between the ground station 1 and the satellite A, the determination result that there is radio wave interference is output in step S2223. On the other hand, when it determines with not satisfy | filling the said Formula 22 (step S2219 is NO), a flow progresses to step S2220.

続くステップS2220からステップS2221の処理は、ステップS2215からステップS2217において、衛星Bの視線方向単位ベクトル:ρb0に対して実行した判定を、視線方向単位ベクトル:ρb2に対して実行する処理である。ステップS2220において制御部2100は、衛星Bの視線方向単位ベクトル:ρb2をベクトルUと置く。ステップS2221において制御部2100は、上記式22が満たされるか否かを判定する。上記式22が満たされる場合(ステップS2221がYES)、フローはステップS2223へと進み、例えば、電波干渉有りの判定結果を出力し、本動作フローは終了する。なお、ステップS2221においてYESと判定される場合、例えば、図16に例示するように、衛星Aの干渉領域51内に、衛星Bの視線ベクトルρb2が存在することを示している。この場合、地上局1と衛星Aとの通信において電波の干渉が生じる可能性のある位置に衛星Bが存在することになるため、ステップS2223で電波干渉有りとの判定結果を出力させている。一方、上記式22を満たさないと判定された場合(ステップS2221がNO)、フローはステップS2222へと進む。   The subsequent processing from step S2220 to step S2221 is processing for executing the determination performed on the line-of-sight direction unit vector: ρb0 of the satellite B in steps S2215 to S2217 on the line-of-sight direction unit vector: ρb2. In step S2220, control unit 2100 places line-of-sight unit vector ρb2 of satellite B as vector U. In step S2221, the control unit 2100 determines whether or not the expression 22 is satisfied. If the above equation 22 is satisfied (YES in step S2221), the flow proceeds to step S2223, for example, a determination result that there is radio wave interference is output, and this operation flow ends. If YES is determined in step S <b> 2221, for example, as illustrated in FIG. 16, the line-of-sight vector ρb <b> 2 of the satellite B is present in the interference area 51 of the satellite A. In this case, since the satellite B exists at a position where radio wave interference may occur in the communication between the ground station 1 and the satellite A, the determination result that there is radio wave interference is output in step S2223. On the other hand, when it determines with not satisfy | filling the said Formula 22 (step S2221 is NO), a flow progresses to step S2222.

ステップS2222において制御部2100は、例えば、電波干渉無しの判定結果を出力し、本動作フローは終了する。ステップS2222では、ステップS2205からステップS2221の処理において<ケース1>、並びに<ケース2>の(判定条件1)及び(判定条件2)のいずれの判定でも電波の干渉有りと判定されなかったため、干渉無しの判定結果を出力している。   In step S2222, for example, the control unit 2100 outputs a determination result indicating that there is no radio wave interference, and the operation flow ends. In step S2222, in the processes from step S2205 to step S2221, it is not determined that there is radio wave interference in any of the determinations of <Case 1> and <Case 2> in (Determination condition 1) and (Determination condition 2). The judgment result of none is output.

以上の図22A及び図22Bの動作フローにより、情報処理装置100の制御部2100は、所定の時刻Tにおいて衛星A及び衛星Bが地上局1から見て電波干渉を起こす位置関係にあるか否かを判定することができる。この電波干渉の有無の判定方式では、誤差を考慮せずに予測された衛星2の軌道の衛星軌道暦700があれば、電波干渉の有無を調べたい時刻における進行方向の予測誤差の範囲を表す視線方向ベクトルを得ることができる。即ち、衛星2の進行方向の予測誤差を時刻誤差に換算し、時刻誤差分ずれた位置ベクトルを衛星軌道暦700から読み込むことで、衛星2の進行方向における予測誤差の広がりを表す誤差を考慮した視線方向ベクトル:ρ1及びρ2を得ることができる。そして、得られた誤差を考慮した視線方向ベクトル:ρ1及びρ2を基に、電波干渉の有無を判定することができる。   22A and 22B, the control unit 2100 of the information processing apparatus 100 determines whether the satellite A and the satellite B have a positional relationship that causes radio wave interference when viewed from the ground station 1 at a predetermined time T. Can be determined. In this method of determining the presence or absence of radio wave interference, if there is a satellite ephemeris 700 of the orbit of satellite 2 predicted without considering the error, it represents the range of prediction error in the traveling direction at the time at which it is desired to investigate the presence or absence of radio wave interference. A gaze direction vector can be obtained. In other words, the prediction error in the traveling direction of the satellite 2 is converted into a time error, and an error indicating the spread of the prediction error in the traveling direction of the satellite 2 is taken into account by reading the position vector shifted by the time error from the satellite orbital calendar 700. Gaze direction vectors: ρ1 and ρ2 can be obtained. The presence or absence of radio wave interference can be determined based on the line-of-sight direction vectors ρ1 and ρ2 in consideration of the obtained error.

更に、所定の閾値θcの値には、進行方向の予測誤差については、得られた視線方向ベクトル:ρ1及びρ2により考慮済みであるため、図6を参照して例示した進行方向の予測誤差の分を含むθmをマージンとして上乗せしないでよい。例えば、電波干渉の有無の判定に用いられる所定の閾値θcは、地上局1が衛星Aとの通信において用いるアンテナのビーム幅、或いは、アンテナのビーム幅に、例えばクロストラック方向の予測誤差に対応するマージンなどを上乗せした値を用いることができる。そのため、例えば、図6を参照して述べた手法よりもずっと狭い値に所定の閾値θcを設定することができる。従って、中高度の衛星2の電波干渉の予測において無視することのできない衛星2の進行方向の位置の予測誤差を適切に考慮した干渉判定を実行しつつ、干渉発生を過剰に判定することを抑制できる。   Furthermore, the predetermined threshold value θc has already been considered with respect to the prediction error in the traveling direction by the obtained line-of-sight direction vectors: ρ1 and ρ2, and therefore, the prediction error in the traveling direction illustrated with reference to FIG. It is not necessary to add θm including the minute as a margin. For example, the predetermined threshold θc used for determining the presence or absence of radio wave interference corresponds to the antenna beam width used by the ground station 1 in communication with the satellite A or the beam width of the antenna, for example, a prediction error in the cross track direction. A value obtained by adding a margin or the like to be added can be used. Therefore, for example, the predetermined threshold value θc can be set to a much narrower value than the method described with reference to FIG. Accordingly, it is possible to suppress the excessive determination of the occurrence of interference while performing the interference determination that appropriately considers the prediction error of the position in the traveling direction of the satellite 2 that cannot be ignored in the prediction of the radio wave interference of the intermediate altitude satellite 2. it can.

また更に、上述のように実施形態に係る電波干渉の有無の判定方式では、位置誤差を時刻誤差に換算し、誤差を考慮せずに予測された衛星軌道暦700から読み出した衛星2の位置ベクトルを用いて電波干渉の判定を行う。そのため、この判定は、単純なベクトル演算で実施することが可能であり、例えば衛星2の軌道の予測に誤差共分散等を用いる場合と比較して、計算にかかる負荷が小さくて済む。そのため、例えば、中高度衛星のように頻繁に電波の干渉が生じる衛星間で電波の干渉の有無を判定するのに、実施形態に係る判定方式は適している。   Furthermore, as described above, in the method for determining the presence or absence of radio wave interference according to the embodiment, the position error is converted into a time error, and the position vector of the satellite 2 read out from the predicted satellite ephemeris 700 without considering the error. Is used to determine radio wave interference. Therefore, this determination can be performed by a simple vector operation, and the load on the calculation can be reduced as compared with the case where error covariance or the like is used for prediction of the orbit of the satellite 2, for example. Therefore, for example, the determination method according to the embodiment is suitable for determining the presence or absence of radio wave interference between satellites in which radio wave interference frequently occurs, such as a medium altitude satellite.

また、上述の実施形態では、地上局から2つの衛星が近接方向に見える場合に発生し得る電波干渉の有無の判定に、衛星の進行方向の予測誤差を簡便に反映させることのできる手法を適用する場合を例にとり説明を行った。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、実施形態に係る判定手法は、人工衛星の追跡管制分野や、未知宇宙物体の観測分野などに利用されてもよい。   In the above-described embodiment, a technique that can easily reflect the prediction error in the traveling direction of the satellite is applied to the determination of the presence or absence of radio wave interference that may occur when two satellites are seen in the close direction from the ground station. The explanation is given by taking the case of doing as an example. However, the embodiment is not limited to this. For example, the determination method according to the embodiment may be used in the tracking control field of artificial satellites, the observation field of unknown space objects, and the like.

なお、以上の図22の動作フローにおいて、ステップS2201からステップS2202までの処理では、情報処理装置1の制御部300は、例えば、換算部2111として機能する。また、ステップS2203の処理では、情報処理装置1の制御部300は、例えば、取得部2112として機能する。ステップS2204からステップS2223までの処理では、情報処理装置1の制御部300は、例えば、判定部2113として機能する。   In the operation flow of FIG. 22 described above, the control unit 300 of the information processing apparatus 1 functions as, for example, the conversion unit 2111 in the processing from step S2201 to step S2202. In the process of step S2203, the control unit 300 of the information processing apparatus 1 functions as, for example, the acquisition unit 2112. In the processing from step S2204 to step S2223, the control unit 300 of the information processing apparatus 1 functions as the determination unit 2113, for example.

図23は、実施形態に係る情報処理装置100を実現するためのコンピュータ2300のハードウェア構成を例示する図である。図23の情報処理装置100を実現するためのハードウェア構成は、例えば、プロセッサ2301、メモリ2302、記憶装置2303、読取装置2304、通信インタフェース2306、及び入出力インタフェース2307を備える。なお、プロセッサ2301、メモリ2302、記憶装置2303、読取装置2304、通信インタフェース2306、入出力インタフェース2307は、例えば、バス2308を介して互いに接続されている。   FIG. 23 is a diagram illustrating a hardware configuration of a computer 2300 for realizing the information processing apparatus 100 according to the embodiment. The hardware configuration for realizing the information processing apparatus 100 in FIG. 23 includes, for example, a processor 2301, a memory 2302, a storage device 2303, a reading device 2304, a communication interface 2306, and an input / output interface 2307. Note that the processor 2301, the memory 2302, the storage device 2303, the reading device 2304, the communication interface 2306, and the input / output interface 2307 are connected to each other via a bus 2308, for example.

プロセッサ2301は、メモリ2302を利用して例えば上述の動作フローの手順を記述したプログラムを含むプログラム2120を実行することにより、上述した各機能部の一部または全部の機能を提供する。例えば、情報処理装置100の制御部2100は、例えばプロセッサ2301であり、また、記憶部2110は、例えばメモリ2302、記憶装置2303、及び着脱可能記憶媒体2305を含んでいる。情報処理装置100のプロセッサ2301は、例えば、記憶装置2303に格納されているプログラム2120を読み出して実行することで、換算部2111、取得部2112、及び判定部2113として機能する。情報処理装置100の記憶装置2303には、例えば、衛星軌道暦700、上述の式3のパラメータ、及び所定の閾値θcなどの値を格納していてもよい。   The processor 2301 provides a part or all of the functions of each functional unit described above by executing a program 2120 including a program describing the procedure of the above-described operation flow using the memory 2302. For example, the control unit 2100 of the information processing apparatus 100 is, for example, a processor 2301, and the storage unit 2110 includes, for example, a memory 2302, a storage device 2303, and a removable storage medium 2305. For example, the processor 2301 of the information processing apparatus 100 functions as the conversion unit 2111, the acquisition unit 2112, and the determination unit 2113 by reading and executing the program 2120 stored in the storage device 2303. The storage device 2303 of the information processing apparatus 100 may store values such as the satellite orbital calendar 700, the parameter of the above-described Expression 3, and the predetermined threshold value θc, for example.

メモリ2302は、例えば半導体メモリであり、RAM領域及びROM領域を含んで構成される。記憶装置2303は、例えばハードディスク、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、又は外部記憶装置である。   The memory 2302 is a semiconductor memory, for example, and includes a RAM area and a ROM area. The storage device 2303 is, for example, a semiconductor memory such as a hard disk or a flash memory, or an external storage device.

読取装置2304は、プロセッサ2301の指示に従って着脱可能記憶媒体2305にアクセスする。着脱可能記憶媒体2305は、例えば、半導体デバイス(USBメモリ等)、磁気的作用により情報が入出力される媒体(磁気ディスク等)、光学的作用により情報が入出力される媒体(CD−ROM、DVD等)などにより実現される。通信インタフェース2306は、プロセッサ2301の指示に従ってネットワーク2320を介してデータを送受信する。入出力インタフェース2307は、例えば、入力装置及び出力装置との間のインタフェースに相当する。入力装置は、例えばユーザからの指示を受け付けるキーボードやマウスなどのデバイスである。また、出力装置は、例えばディスプレーなどの表示装置、及びスピーカなどの音声装置である。   The reading device 2304 accesses the removable storage medium 2305 in accordance with instructions from the processor 2301. The detachable storage medium 2305 includes, for example, a semiconductor device (USB memory or the like), a medium to / from which information is input / output by magnetic action (magnetic disk or the like), a medium to / from which information is input / output by optical action (CD-ROM, For example, a DVD). The communication interface 2306 transmits and receives data via the network 2320 in accordance with instructions from the processor 2301. The input / output interface 2307 corresponds to, for example, an interface between the input device and the output device. The input device is, for example, a device such as a keyboard or a mouse that receives an instruction from the user. The output device is a display device such as a display and an audio device such as a speaker.

実施形態に係る各プログラムは、例えば、下記の形態で情報処理装置100に提供される。
(1)記憶装置2303に予めインストールされている。
(2)着脱可能記憶媒体2305により提供される。
(3)プログラムサーバなどのサーバ2330から提供される。
Each program according to the embodiment is provided to the information processing apparatus 100 in the following form, for example.
(1) Installed in advance in the storage device 2303.
(2) Provided by the removable storage medium 2305.
(3) Provided from a server 2330 such as a program server.

以上において、いくつかの実施形態について説明した。しかしながら、実施形態は上記の実施形態に限定されるものではなく、上述の実施形態の各種変形形態及び代替形態を包含するものとして理解されるべきである。例えば、各種実施形態は、その趣旨及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できることが理解されよう。また、前述した実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の実施形態を成すことができることが理解されよう。更には、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除して又は置換して、或いは実施形態に示される構成要素にいくつかの構成要素を追加して種々の実施形態が実施され得ることが当業者には理解されよう。   In the above, several embodiments have been described. However, the embodiments are not limited to the above-described embodiments, and should be understood as including various modifications and alternatives of the above-described embodiments. For example, it will be understood that various embodiments can be embodied by modifying the components without departing from the spirit and scope thereof. It will be understood that various embodiments can be made by appropriately combining a plurality of components disclosed in the above-described embodiments. Further, various embodiments may be implemented by deleting or replacing some components from all the components shown in the embodiments, or adding some components to the components shown in the embodiments. Those skilled in the art will appreciate that this can be done.

1 地上局
2 衛星
100 情報処理装置
2100 制御部
2110 記憶部
2111 換算部
2112 取得部
2113 判定部
2300 コンピュータ
2301 プロセッサ
2302 メモリ
2303 記憶装置
2304 読取装置
2305 着脱可能記憶媒体
2306 通信インタフェース
2307 入出力インタフェース
2308 バス
2320 ネットワーク
2330 サーバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground station 2 Satellite 100 Information processing apparatus 2100 Control part 2110 Storage part 2111 Conversion part 2112 Acquisition part 2113 Determination part 2300 Computer 2301 Processor 2302 Memory 2303 Storage apparatus 2304 Reading apparatus 2305 Removable storage medium 2306 Communication interface 2307 Input / output interface 2308 Bus 2320 network 2330 server

Claims (6)

第1の衛星の時々刻々の予測位置及び速度を含む第1の衛星軌道暦から前記第1の衛星の所定時刻における第1の予測位置及び第1の速度を取得し、該第1の速度を用いて前記第1の衛星の進行方向の前記第1の予測位置の予測誤差を第1の時刻誤差に換算し、
第2の衛星の時々刻々の予測位置及び速度を含む第2の衛星軌道暦から前記第2の衛星の前記所定時刻における第2の予測位置及び第2の速度を取得し、該第2の速度を用いて前記第2の衛星の進行方向の前記第2の予測位置の予測誤差を第2の時刻誤差に換算し、
前記所定時刻より前記第1の時刻誤差分前の予測位置及び前記所定時刻より前記第1の時刻誤差分後の予測位置を前記第1の衛星軌道暦から取得し、前記所定時刻より前記第2の時刻誤差分前の予測位置及び前記所定時刻より前記第2の時刻誤差分後の予測位置を前記第2の衛星軌道暦から取得し、
地上局から、前記第1の予測位置を見た第1の視線ベクトル、前記第1の時刻誤差分前の予測位置を見た第2の視線ベクトル、前記第1の時刻誤差分後の予測位置を見た第3の視線ベクトル、前記第2の予測位置を見た第4の視線ベクトル、前記第2の時刻誤差分前の予測位置を見た第5の視線ベクトル、及び前記第2の時刻誤差分後の予測位置を見た第6の視線ベクトルを用いて、前記地上局と前記第1の衛星との前記所定時刻の通信において電波の干渉が生じる可能性のある位置に前記第2の衛星が存在するか否かを判定する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
A first predicted position and a first speed of the first satellite at a predetermined time are obtained from a first satellite orbital calendar including the predicted position and speed of the first satellite every moment, and the first speed is obtained. And converting the prediction error of the first predicted position in the traveling direction of the first satellite into a first time error,
A second predicted position and a second speed of the second satellite at the predetermined time are obtained from a second satellite orbital calendar including the predicted position and speed of the second satellite every moment, and the second speed is obtained. Is used to convert the prediction error of the second predicted position in the direction of travel of the second satellite into a second time error,
A predicted position before the first time error from the predetermined time and a predicted position after the first time error from the predetermined time are obtained from the first satellite orbital calendar, and the second position from the predetermined time. A predicted position before the time error and a predicted position after the second time error from the predetermined time are obtained from the second satellite orbital calendar,
A first line-of-sight vector looking at the first predicted position from a ground station, a second line-of-sight vector looking at the predicted position before the first time error, and a predicted position after the first time error The third line-of-sight vector that viewed the second predicted position, the fourth line-of-sight vector that viewed the second predicted position, the fifth line-of-sight vector viewed the predicted position before the second time error, and the second time Using the sixth line-of-sight vector that looks at the predicted position after the error, the second station is located at a position where radio wave interference may occur in the communication at the predetermined time between the ground station and the first satellite. Determine if a satellite is present,
A program that causes a computer to execute processing.
前記判定は、前記第1の視線ベクトルと前記第2の視線ベクトルとが成す第1の角度、前記第1の視線ベクトルと前記第3の視線ベクトルとが成す第2の角度、前記第4の視線ベクトルと前記第5の視線ベクトルとが成す第3の角度、及び前記第4の視線ベクトルと前記第6の視線ベクトルとが成す第4の角度がいずれも所定の閾値以下である場合に、前記第1から第3の視線ベクトルのそれぞれと、前記第4から前記第6の視線ベクトルのそれぞれとが成す角度を計算し、得られた角度のうち1つでも前記所定の閾値以下であれば、電波の干渉が生じる可能性のある位置に前記第2の衛星が存在すると判定する、請求項1に記載のプログラム。   The determination includes a first angle formed by the first line-of-sight vector and the second line-of-sight vector, a second angle formed by the first line-of-sight vector and the third line-of-sight vector, When the third angle formed by the line-of-sight vector and the fifth line-of-sight vector and the fourth angle formed by the fourth line-of-sight vector and the sixth line-of-sight vector are both equal to or less than a predetermined threshold value, An angle formed by each of the first to third line-of-sight vectors and each of the fourth to sixth line-of-sight vectors is calculated, and even if one of the obtained angles is equal to or less than the predetermined threshold value The program according to claim 1, wherein the second satellite is determined to be present at a position where radio wave interference may occur. 前記判定は、前記第1の視線ベクトルと前記第2の視線ベクトルとが成す第1の角度、前記第1の視線ベクトルと前記第3の視線ベクトルとが成す第2の角度、前記第4の視線ベクトルと前記第5の視線ベクトルとが成す第3の角度、及び前記第4の視線ベクトルと前記第6の視線ベクトルとが成す第4の角度のいずれかが所定の閾値よりも大きい場合に、前記第2の視線ベクトルの終点と前記第3の視線ベクトルの終点とが成す線分から、前記第1の衛星の前記進行方向に対して前後に前記所定の閾値の範囲をとり、且つ、前記第2の視線ベクトルと前記第3の視線ベクトルとが成す面に垂直な方向に前記所定の閾値の範囲をとることで形成される矩形領域の辺のうち前記進行方向に沿った2辺の線分のいずれかと、前記第5の視線ベクトルの終点と前記第6の視線ベクトルの終点とが成す線分が交差するか否かを判定し、交差する場合に、電波の干渉が生じる可能性のある位置に前記第2の衛星が存在すると判定する、請求項1又は2に記載のプログラム。   The determination includes a first angle formed by the first line-of-sight vector and the second line-of-sight vector, a second angle formed by the first line-of-sight vector and the third line-of-sight vector, When any of the third angle formed by the line-of-sight vector and the fifth line-of-sight vector and the fourth angle formed by the fourth line-of-sight vector and the sixth line-of-sight vector is greater than a predetermined threshold. Taking the predetermined threshold range forward and backward with respect to the traveling direction of the first satellite from the line segment formed by the end point of the second line-of-sight vector and the end point of the third line-of-sight vector, and Lines of two sides along the traveling direction among the sides of the rectangular area formed by taking the predetermined threshold range in a direction perpendicular to the plane formed by the second line-of-sight vector and the third line-of-sight vector One of the minutes and the fifth line-of-sight vector It is determined whether or not a line segment formed by the end point of the sixth line-of-sight vector and the end point of the sixth line-of-sight vector intersect. If the line segment intersects, the second satellite exists at a position where radio wave interference may occur. The program according to claim 1, wherein the program is determined. 前記判定は、前記第1の視線ベクトルと前記第2の視線ベクトルとが成す第1の角度、前記第1の視線ベクトルと前記第3の視線ベクトルとが成す第2の角度、前記第4の視線ベクトルと前記第5の視線ベクトルとが成す第3の角度、及び前記第4の視線ベクトルと前記第6の視線ベクトルとが成す第4の角度のいずれかが所定の閾値よりも大きい場合に、前記第2の視線ベクトルの終点と前記第3の視線ベクトルの終点とが成す線分から、前記第1の衛星の前記進行方向に対して前後に前記所定の閾値の範囲をとり、且つ、前記第2の視線ベクトルと前記第3の視線ベクトルとが成す面に垂直な方向に前記所定の閾値の範囲をとることで形成される矩形領域に、前記第4の視線ベクトル、前記第5の視線ベクトル、及び前記第6の視線ベクトルのいずれかが包含されるか否かを判定し、包含される場合に、電波の干渉が生じる可能性のある位置に前記第2の衛星が存在すると判定する、請求項1から3のいずれか一項に記載のプログラム。   The determination includes a first angle formed by the first line-of-sight vector and the second line-of-sight vector, a second angle formed by the first line-of-sight vector and the third line-of-sight vector, When any of the third angle formed by the line-of-sight vector and the fifth line-of-sight vector and the fourth angle formed by the fourth line-of-sight vector and the sixth line-of-sight vector is greater than a predetermined threshold. Taking the predetermined threshold range forward and backward with respect to the traveling direction of the first satellite from the line segment formed by the end point of the second line-of-sight vector and the end point of the third line-of-sight vector, and The fourth line-of-sight vector and the fifth line-of-sight are formed in a rectangular area formed by taking the predetermined threshold range in a direction perpendicular to the plane formed by the second line-of-sight vector and the third line-of-sight vector. Vector and the sixth line-of-sight vector 4. The method according to claim 1, wherein if the second satellite is included, the second satellite is determined to exist at a position where radio wave interference may occur. A program according to any one of the above. 第1の衛星の時々刻々の予測位置及び速度を含む第1の衛星軌道暦から前記第1の衛星の所定時刻における第1の予測位置及び第1の速度を取得し、該第1の速度を用いて前記第1の衛星の進行方向の前記第1の予測位置の予測誤差を第1の時刻誤差に換算し、
第2の衛星の時々刻々の予測位置及び速度を含む第2の衛星軌道暦から前記第2の衛星の前記所定時刻における第2の予測位置及び第2の速度を取得し、該第2の速度を用いて前記第2の衛星の進行方向の前記第2の予測位置の予測誤差を第2の時刻誤差に換算する、
換算部と、
前記所定時刻より前記第1の時刻誤差分前の予測位置及び前記所定時刻より前記第1の時刻誤差分後の予測位置を前記第1の衛星軌道暦から取得し、前記所定時刻より前記第2の時刻誤差分前の予測位置及び前記所定時刻より前記第2の時刻誤差分後の予測位置を前記第2の衛星軌道暦から取得する取得部と、
地上局から、前記第1の予測位置を見た第1の視線ベクトル、前記第1の時刻誤差分前の予測位置を見た第2の視線ベクトル、前記第1の時刻誤差分後の予測位置を見た第3の視線ベクトル、前記第2の予測位置を見た第4の視線ベクトル、前記第2の時刻誤差分前の予測位置を見た第5の視線ベクトル、及び前記第2の時刻誤差分後の予測位置を見た第6の視線ベクトルを用いて、前記地上局と前記第1の衛星との前記所定時刻の通信において電波の干渉が生じる可能性のある位置に前記第2の衛星が存在するか否かを判定する判定部と、
を含む、情報処理装置。
A first predicted position and a first speed of the first satellite at a predetermined time are obtained from a first satellite orbital calendar including the predicted position and speed of the first satellite every moment, and the first speed is obtained. And converting the prediction error of the first predicted position in the traveling direction of the first satellite into a first time error,
A second predicted position and a second speed of the second satellite at the predetermined time are obtained from a second satellite orbital calendar including the predicted position and speed of the second satellite every moment, and the second speed is obtained. A prediction error of the second predicted position in the traveling direction of the second satellite is converted into a second time error using
A conversion unit;
A predicted position before the first time error from the predetermined time and a predicted position after the first time error from the predetermined time are obtained from the first satellite orbital calendar, and the second position from the predetermined time. An acquisition unit that acquires the predicted position before the time error and the predicted position after the second time error from the predetermined time from the second satellite orbital calendar;
A first line-of-sight vector looking at the first predicted position from a ground station, a second line-of-sight vector looking at the predicted position before the first time error, and a predicted position after the first time error The third line-of-sight vector that viewed the second predicted position, the fourth line-of-sight vector that viewed the second predicted position, the fifth line-of-sight vector viewed the predicted position before the second time error, and the second time Using the sixth line-of-sight vector that looks at the predicted position after the error, the second station is located at a position where radio wave interference may occur in the communication at the predetermined time between the ground station and the first satellite. A determination unit for determining whether or not a satellite exists;
Including an information processing apparatus.
第1の衛星の時々刻々の予測位置及び速度を含む第1の衛星軌道暦から前記第1の衛星の所定時刻における第1の予測位置及び第1の速度を取得し、該第1の速度を用いて前記第1の衛星の進行方向の前記第1の予測位置の予測誤差を第1の時刻誤差に換算する工程と、
第2の衛星の時々刻々の予測位置及び速度を含む第2の衛星軌道暦から前記第2の衛星の前記所定時刻における第2の予測位置及び第2の速度を取得し、該第2の速度を用いて前記第2の衛星の進行方向の前記第2の予測位置の予測誤差を第2の時刻誤差に換算する工程と、
前記所定時刻より前記第1の時刻誤差分前の予測位置及び前記所定時刻より前記第1の時刻誤差分後の予測位置を前記第1の衛星軌道暦から取得し、前記所定時刻より前記第2の時刻誤差分前の予測位置及び前記所定時刻より前記第2の時刻誤差分後の予測位置を前記第2の衛星軌道暦から取得する工程と、
地上局から、前記第1の予測位置を見た第1の視線ベクトル、前記第1の時刻誤差分前の予測位置を見た第2の視線ベクトル、前記第1の時刻誤差分後の予測位置を見た第3の視線ベクトル、前記第2の予測位置を見た第4の視線ベクトル、前記第2の時刻誤差分前の予測位置を見た第5の視線ベクトル、及び前記第2の時刻誤差分後の予測位置を見た第6の視線ベクトルを用いて、前記地上局と前記第1の衛星との前記所定時刻の通信において電波の干渉が生じる可能性のある位置に前記第2の衛星が存在するか否かを判定する工程と、
を含む、コンピュータが実行する方法。
A first predicted position and a first speed of the first satellite at a predetermined time are obtained from a first satellite orbital calendar including the predicted position and speed of the first satellite every moment, and the first speed is obtained. Converting the prediction error of the first predicted position in the traveling direction of the first satellite into a first time error using:
A second predicted position and a second speed of the second satellite at the predetermined time are obtained from a second satellite orbital calendar including the predicted position and speed of the second satellite every moment, and the second speed is obtained. Converting the prediction error of the second predicted position in the traveling direction of the second satellite into a second time error using
A predicted position before the first time error from the predetermined time and a predicted position after the first time error from the predetermined time are obtained from the first satellite orbital calendar, and the second position from the predetermined time. Obtaining from the second satellite orbital calendar a predicted position before the time error and a predicted position after the second time error from the predetermined time;
A first line-of-sight vector looking at the first predicted position from a ground station, a second line-of-sight vector looking at the predicted position before the first time error, and a predicted position after the first time error The third line-of-sight vector that viewed the second predicted position, the fourth line-of-sight vector that viewed the second predicted position, the fifth line-of-sight vector viewed the predicted position before the second time error, and the second time Using the sixth line-of-sight vector that looks at the predicted position after the error, the second station is located at a position where radio wave interference may occur in the communication at the predetermined time between the ground station and the first satellite. Determining whether a satellite is present;
A method performed by a computer, including:
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