JP6428237B2 - Satellite monitoring and control system - Google Patents

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本発明は、人工衛星監視制御システムに関する。   The present invention relates to a satellite monitoring control system.

複数の衛星管制端末で人工衛星を監視制御するシステムにおいて、アプリケーションゲートウェイによりデータ分配を行う技術が提案されている。   In a system in which a satellite is monitored and controlled by a plurality of satellite control terminals, a technique for distributing data by an application gateway has been proposed.

この人工衛星監視制御システムでは、通信の信頼性確保の観点からＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による通信が行われている（例えば、特許文献１）。   In this satellite monitoring and control system, communication by TCP (Transmission Control Protocol) is performed from the viewpoint of ensuring communication reliability (for example, Patent Document 1).

特表２００５−５０３０５１号公報JP 2005-503051 Gazette

しかしながら、ＴＣＰによる通信では、以下のような問題があった。   However, TCP communication has the following problems.

即ち、ＴＣＰは１対１の通信である。このため、複数の人工衛星を同時に監視制御するためには、衛星管制端末毎に必要なデータ（監視制御対象とする人工衛星からのデータ）を選別するアプリケーションゲートウェイが必要となる。しかし、アプリケーションゲートウェイ上のアプリケーション処理が介在することにより、通信に遅延や揺らぎが発生してしまう問題がある。   That is, TCP is a one-to-one communication. For this reason, in order to simultaneously monitor and control a plurality of artificial satellites, an application gateway for selecting necessary data (data from artificial satellites to be monitored and controlled) for each satellite control terminal is required. However, there is a problem that communication is delayed or fluctuated due to the application processing on the application gateway.

また、複数の人工衛星を複数の衛星管制端末で監視制御する場合に、衛星管制端末の幾つかが同一の人工衛星の監視御を行うことがある。このような場合、同一内容の情報がネットワークを介して伝送される無駄が生じる。   In addition, when a plurality of artificial satellites are monitored and controlled by a plurality of satellite control terminals, some of the satellite control terminals may monitor the same artificial satellite. In such a case, there is a waste of information having the same content being transmitted over the network.

また、ＴＣＰを用いるために、何らかの理由により通信コネクションが正常に解消されなかった場合、再起動等の処理が必要となり、復旧までに時間を要する問題がある。   In addition, since TCP is used, if the communication connection is not normally canceled for some reason, a process such as restart is required, and there is a problem that it takes time to recover.

さらに、監視制御対象の人工衛星を変更する場合、一旦通信を停止（ＴＣＰコネクションを解消する）しなければならず、この場合には受信断が発生する問題がある。   Furthermore, when changing a satellite to be monitored and controlled, communication must be temporarily stopped (TCP connection is canceled). In this case, there is a problem that reception is interrupted.

そこで、本発明の主目的は、上記課題を解決する人工衛星監視制御システムを提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a satellite monitoring and control system that solves the above-described problems.

上記課題を解決するため、複数の人工衛星を監視制御する人工衛星監視制御システムにかかる発明は、予め記憶した運用計画に指定された人工衛星からの信号をＵＤＰにプロトコル変換して、ＩＰネットワークにブロードキャストする追跡管制局と、人工衛星を監視制御する衛星管制端末と、ＩＰネットワークに接続されて、衛星管制端末が所望する人工衛星からの信号をＩＰネットワークから取得し、当該衛星管制端末に配信するネットワーク機器と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an invention relating to a satellite monitoring and control system for monitoring and controlling a plurality of satellites converts a signal from an artificial satellite designated in a pre-stored operation plan into UDP and converts it into an IP network. A tracking control station that broadcasts, a satellite control terminal that monitors and controls an artificial satellite, and a signal from an artificial satellite that the satellite control terminal desires is acquired from the IP network and distributed to the satellite control terminal. And a network device.

本発明によれば、アプリケーションゲートウェイを用いることなく、複数の人工衛星からのデータを複数の衛星管制端末に適切に配信することが可能になる。従って、当該アプリケーションゲートウェイを用いた場合に生じる遅延・ゆらぎが防止できる。また、衛星管制端末の数と人工衛星１１の数との積に対応する通信帯域を確保する必要がないため、ネットワーク機器を小型化できると共に、ＩＰネットワークの利用料金等の削減が可能になる。さらに、何等かの理由により、衛星管制端末や追跡管制局の運用ソフトウエアに不都合が生じた場合でも、該当する機能を担うソフトウエアの再起動等のみで復旧ができるため、復旧時間が短縮できるようになる。即ち、衛星管制端末や追跡管制局の運用を停止させることなく、速やかに復帰させることが可能になる。   According to the present invention, it is possible to appropriately distribute data from a plurality of artificial satellites to a plurality of satellite control terminals without using an application gateway. Accordingly, it is possible to prevent delays and fluctuations that occur when the application gateway is used. Further, since it is not necessary to secure a communication band corresponding to the product of the number of satellite control terminals and the number of artificial satellites 11, it is possible to reduce the size of the network device and reduce the usage fee for the IP network. In addition, even if the operation software of the satellite control terminal or tracking control station is inconvenient for some reason, it can be recovered simply by restarting the software responsible for the function, so the recovery time can be shortened. It becomes like this. That is, it is possible to quickly return without stopping the operation of the satellite control terminal or the tracking control station.

本実施形態にかかる人工衛星を監視制御する人工衛星監視制御システムの概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an artificial satellite monitoring control system for monitoring and controlling an artificial satellite according to the present embodiment. 運用計画を例示した図である。It is the figure which illustrated the operation plan. 配信指示情報を例示した図である。It is the figure which illustrated delivery instruction information.

本発明の実施形態を説明する。図１は、本実施形態にかかる人工衛星１１（１１ａ、１１ｂ、…、１１ｎ）を監視制御する人工衛星監視制御システム２の概略構成を示す図である。   An embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an artificial satellite monitoring control system 2 that monitors and controls an artificial satellite 11 (11a, 11b,..., 11n) according to the present embodiment.

この人工衛星監視制御システム２は、複数の追跡管制局１２（１２ａ、１２ｂ、…、１２ｎ）、ＬＡＮ等のネットワーク（ＩＰネットワーク）１３、ネットワーク機器１４、衛星管制端末１５（１５ａ〜１５ｋ）を主要構成とする。そして、追跡管制局１２及びネットワーク機器１４はＩＰネットワーク１３に接続され、衛星管制端末１５はネットワーク機器１４と接続されている。接続方法は、有線、無線を問わない。   This satellite monitoring control system 2 mainly includes a plurality of tracking control stations 12 (12a, 12b,..., 12n), a network (IP network) 13, such as a LAN, a network device 14, and a satellite control terminal 15 (15a to 15k). The configuration. The tracking control station 12 and the network device 14 are connected to the IP network 13, and the satellite control terminal 15 is connected to the network device 14. The connection method may be wired or wireless.

各追跡管制局１２は、アンテナ２１、制御部２２、記憶部２３、ＲＦ部２４、ベースバンド部２５を備える。制御部２２は、運用計画に基づき人工衛星１１と通信が行えるように、アンテナ２１を制御して当該人工衛星１１を追跡させる。   Each tracking control station 12 includes an antenna 21, a control unit 22, a storage unit 23, an RF unit 24, and a baseband unit 25. The control unit 22 controls the antenna 21 to track the artificial satellite 11 so that communication with the artificial satellite 11 can be performed based on the operation plan.

記憶部２３は、通信する人工衛星１１を特定すると共に、当該人工衛星１１と通信する時間を指定する運用計画を記憶する。なお、運用計画は、運用計画管理手段を別途設けて、当該運用計画管理手段から各追跡管制局１２に配信しても良い。この場合、複数の衛星管制端末１５の１つが運用計画管理手段と機能しても良い。   The storage unit 23 identifies an artificial satellite 11 with which to communicate, and stores an operation plan that specifies a time for communicating with the artificial satellite 11. The operation plan may be distributed to each tracking control station 12 from an operation plan management unit provided separately. In this case, one of the plurality of satellite control terminals 15 may function as an operation plan management unit.

ＲＦ部２４は、人工衛星１１に信号を出力し、また当該人工衛星１１からの信号を受信する。   The RF unit 24 outputs a signal to the artificial satellite 11 and receives a signal from the artificial satellite 11.

ベースバンド部２５は、受信した信号をプロトコル変換して出力する。例えば、人工衛星１１から受信した信号は、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従いプロトコル変換されて、ＩＰネットワーク１３にブロードキャストされる。ＵＤＰにプロトコル変換される際には、信号の出力先である人工衛星１１を特定する衛星識別情報が付加される。   The baseband unit 25 converts the received signal into a protocol and outputs it. For example, a signal received from the artificial satellite 11 is converted into a protocol according to UDP (User Datagram Protocol) and broadcast to the IP network 13. When the protocol is converted to UDP, satellite identification information for specifying the artificial satellite 11 that is the output destination of the signal is added.

即ち、１つの追跡管制局１２は１つの人工衛星１１を追跡して通信する。従って、複数の人工衛星１１を支配下におく人工衛星監視制御システム２では、少なくとも人工衛星１１の数以上の追跡管制局１２が設けられる。人工衛星１１と追跡管制局１２とを対応させるのは、各人工衛星１１は、異なる位置に位置している。このため、１つの追跡管制局１２では、複数の人工衛星１１を追跡することができない。しかし、複数の人工衛星１１からの信号を同時に受信したい場合がある。そこで、各人工衛星１１に対応して追跡管制局１２を設けている。   That is, one tracking control station 12 tracks and communicates with one artificial satellite 11. Therefore, in the satellite monitoring and control system 2 that controls a plurality of artificial satellites 11, at least the number of tracking control stations 12 equal to or more than that of the artificial satellites 11 is provided. The artificial satellites 11 and the tracking control stations 12 are associated with each other at different positions. For this reason, one tracking control station 12 cannot track a plurality of artificial satellites 11. However, there are cases where it is desired to simultaneously receive signals from a plurality of artificial satellites 11. Therefore, a tracking control station 12 is provided for each artificial satellite 11.

人工衛星１１と該人工衛星を追跡する追跡管制局１２との組み合わせ、及び、この組み合わせの下で運用する時刻（運用日時）は、運用計画に規定されている。以下、運用計画により組み合わせられた追跡管制局１２に対する人工衛星１１を監視対象衛星と記載する。   The combination of the artificial satellite 11 and the tracking control station 12 that tracks the artificial satellite, and the time (operating date and time) operated under this combination are defined in the operation plan. Hereinafter, the artificial satellite 11 for the tracking control station 12 combined according to the operation plan is described as a monitoring target satellite.

運用計画は、運用日時と監視対象衛星の識別情報（衛星識別情報）とが１計画として構成されている。図２は、運用計画Ｐを例示した図である。この運用計画Ｐでは、運用日時が「３／１（３月１日）の０：００から３／２（３月２日）の１２：００」で、衛星識別情報が「人工衛星１１ｂ」である計画と、運用日時が「３／３（３月３日）の０：００から３／４（３月２日）の１２：００」で、衛星識別情報が「人工衛星１１ａ」の計画を含んでいる。無論、運用計画Ｐに含まれる計画数は、任意に設定できる。   In the operation plan, the operation date and time and the identification information (satellite identification information) of the monitoring target satellite are configured as one plan. FIG. 2 is a diagram illustrating an operation plan P. In this operation plan P, the operation date and time is from “3:00 on March 1 (March 1) to 12:00 on March 2 (March 2)” and the satellite identification information is “artificial satellite 11b”. A plan with an operation date and time from “3:00 on March 3 (March 3) to 12:00 on March 4 (March 2)” and satellite identification information “Artificial Satellite 11a”. Contains. Of course, the number of plans included in the operation plan P can be arbitrarily set.

制御部２２は、この運用計画Ｐを記憶部２３から取得して、該当する運用日時になると監視対象衛星を追跡するように、アンテナ２１の制御を開始すると共に、当該監視対象衛星を特定する衛星識別情報をベースバンド部２５に通知する。   The control unit 22 acquires the operation plan P from the storage unit 23, starts control of the antenna 21 so as to track the monitoring target satellite when the corresponding operation date and time is reached, and specifies the monitoring target satellite. The identification information is notified to the baseband unit 25.

監視対象衛星からの信号はＲＦ部２４により受信され、ベースバンド部２５に入力する。ベースバンド部２５は、入力した信号をＵＤＰに従いプロトコル変換する。ＵＤＰにおいては、送信元の識別情報を記録するフィールドが規定されている。そこで、ベースバンド部２５は、制御部２２から通知された衛星識別情報を、送信元の識別情報としてプロトコル変換する。   A signal from the monitored satellite is received by the RF unit 24 and input to the baseband unit 25. The baseband unit 25 performs protocol conversion on the input signal in accordance with UDP. In UDP, a field for recording identification information of a transmission source is defined. Therefore, the baseband unit 25 converts the satellite identification information notified from the control unit 22 into a protocol as transmission source identification information.

衛星管制端末１５は、ネットワーク機器１４に接続されたユーザ側の操作端末等である。そこで、衛星管制端末１５は、ネットワーク機器１４に対して監視対象衛星の衛星識別情報、及び、自機を特定するＩＰアドレス等の端末識別情報からなる配信指示情報を出力する。   The satellite control terminal 15 is a user-side operation terminal connected to the network device 14. Therefore, the satellite control terminal 15 outputs distribution instruction information including the satellite identification information of the monitoring target satellite and the terminal identification information such as an IP address identifying the own device to the network device 14.

ネットワーク機器１４は、配信先情報記憶部１４ａ、配信データ判断部１４ｂを備えて、ＩＰネットワーク１３と衛星管制端末１５とに接続されている。   The network device 14 includes a distribution destination information storage unit 14a and a distribution data determination unit 14b, and is connected to the IP network 13 and the satellite control terminal 15.

配信先情報記憶部１４ａは、衛星管制端末１５から受信した配信指示情報を記憶する。図３は、配信先情報記憶部１４ａに記憶されている配信指示情報Ｋを例示した図である。同図に示す配信指示情報Ｋは、衛星識別情報が「人工衛星１１ａ」からの信号を、端末識別情報が「衛星管制端末１５」の端末に配信するように指示している。   The distribution destination information storage unit 14 a stores distribution instruction information received from the satellite control terminal 15. FIG. 3 is a diagram illustrating distribution instruction information K stored in the distribution destination information storage unit 14a. The distribution instruction information K shown in the figure instructs that the signal from the satellite identification information “artificial satellite 11a” is distributed to the terminal whose terminal identification information is “satellite control terminal 15”.

配信データ判断部１４ｂは、配信先情報記憶部１４ａから配信指示情報Ｋを読み出し、衛星識別情報に該当するデータを取得して該当する端末識別情報に出力する。   The distribution data determination unit 14b reads the distribution instruction information K from the distribution destination information storage unit 14a, acquires data corresponding to the satellite identification information, and outputs the data to the corresponding terminal identification information.

以上説明したように、アプリケーションゲートウェイを用いることなく、複数の人工衛星からのデータを複数の衛星管制端末に適切に配信することが可能になる。従って、当該アプリケーションゲートウェイを用いた場合に生じる遅延・ゆらぎが防止できる。   As described above, it is possible to appropriately distribute data from a plurality of artificial satellites to a plurality of satellite control terminals without using an application gateway. Accordingly, it is possible to prevent delays and fluctuations that occur when the application gateway is used.

また、衛星管制端末の数と人工衛星１１の数との積に対応する通信帯域を確保する必要がないため、ネットワーク機器を小型化できると共に、ＩＰネットワークの利用料金等の削減が可能になる。   Further, since it is not necessary to secure a communication band corresponding to the product of the number of satellite control terminals and the number of artificial satellites 11, it is possible to reduce the size of the network device and reduce the usage fee for the IP network.

また、何等かの理由により、衛星管制端末や追跡管制局の運用ソフトウエアに不都合が生じた場合でも、該当する機能を担うソフトウエアの再起動等のみで復旧ができるため、復旧時間が短縮できるようになる。即ち、衛星管制端末や追跡管制局の運用を停止させることなく、速やかに復帰させることが可能になる。   Even if the operation software of the satellite control terminal or tracking control station is inconvenient for some reason, the recovery time can be shortened because it can be recovered only by restarting the software responsible for the corresponding function. It becomes like this. That is, it is possible to quickly return without stopping the operation of the satellite control terminal or the tracking control station.

２ 人工衛星監視制御システム
１１（１１ａ〜１１ｎ） 人工衛星
１２（１２ａ〜１２ｎ） 追跡管制局
１４ ネットワーク機器
１４ａ 配信先情報記憶部
１４ｂ 配信データ判断部
１５（１５ａ〜１５ｋ） 衛星管制端末
２１ アンテナ
２２ 制御部
２３ 記憶部
２５ ベースバンド部 2 Artificial satellite monitoring and control system 11 (11a to 11n) Artificial satellite 12 (12a to 12n) Tracking control station 14 Network equipment 14a Distribution destination information storage unit 14b Distribution data judgment unit 15 (15a to 15k) Satellite control terminal 21 Antenna 22 Control Section 23 Storage section 25 Baseband section

Claims (4)

複数の人工衛星を監視制御する人工衛星監視制御システムであって、
予め記憶した運用計画に指定された前記人工衛星からの信号をＵＤＰにプロトコル変換して、ＩＰネットワークにブロードキャストする追跡管制局と、
前記人工衛星を監視制御する衛星管制端末と、
前記ＩＰネットワークに接続されて、前記衛星管制端末が所望する前記人工衛星からの信号を前記ＩＰネットワークから取得し、当該衛星管制端末に配信するネットワーク機器と、
を備えることを特徴とする人工衛星監視制御システム。 A satellite monitoring and control system for monitoring and controlling a plurality of satellites,
A tracking control station that protocol-converts the signal from the artificial satellite designated in the operation plan stored in advance into UDP and broadcasts it to the IP network;
A satellite control terminal for monitoring and controlling the artificial satellite;
A network device connected to the IP network, obtaining a signal from the artificial satellite desired by the satellite control terminal from the IP network, and distributing the signal to the satellite control terminal;
A satellite monitoring and control system comprising: 請求項１に記載の人工衛星監視制御システムであって、
前記運用計画には、前記追跡管制局が追跡する前記人工衛星を示す衛星識別情報、及び、当該人工衛星の追跡を開始する時刻を示す運用日時が含まれていることを特徴とする人工衛星監視制御システム。 The satellite monitoring and control system according to claim 1,
The operation plan includes satellite identification information indicating the artificial satellite tracked by the tracking control station, and an operation date and time indicating a start time of tracking of the artificial satellite. Control system. 請求項２に記載の人工衛星監視制御システムであって、
前記追跡管制局は、前記人工衛星からの信号をＵＤＰにプロトコル変換する際に、前記衛星識別情報を送信元情報とすることを特徴とする人工衛星監視制御システム。 A satellite monitoring and control system according to claim 2,
The satellite control and control system, wherein the tracking control station uses the satellite identification information as transmission source information when protocol-converting a signal from the satellite to UDP. 請求項３に記載の人工衛星監視制御システムであって、
前記衛星管制端末は、前記衛星識別情報、及び、自機を示す端末識別情報を配信指示情報として前記ネットワーク機器に出力し、
前記ネットワーク機器は、前記配信指示情報を記憶して、該当する前記衛星識別情報の信号を前記ＩＰネットワークから取得して前記端末識別情報の前記衛星管制端末に配信することを特徴とする人工衛星監視制御システム。 The satellite monitoring and control system according to claim 3,
The satellite control terminal outputs the satellite identification information and terminal identification information indicating its own device as distribution instruction information to the network device,
The network device stores the distribution instruction information, acquires a signal of the corresponding satellite identification information from the IP network, and distributes the signal to the satellite control terminal of the terminal identification information. Control system.
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