JP6559432B2

JP6559432B2 - 衛星コンステレーションを使用した干渉のジオロケーション

Info

Publication number: JP6559432B2
Application number: JP2015025383A
Authority: JP
Inventors: ムラートイー．ヴェイソグル，; マヌエルシー．マルティネス−ラビン，; リサクオ，
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2035-02-12
Also published as: US20150268349A1; KR102280475B1; BR102015003672A2; CN104931979A; KR20150110309A; BR102015003672B1; US10444371B2; JP2015184276A; EP2922216A1

Description

本発明は、概して、衛星システムに関し、より具体的には、目標衛星に作用する干渉の発生源をジオロケート（ｇｅｏｌｏｃａｔｅ）するための衛星コンステレーションの使用に関する。

衛星システムは、様々な衛星に基づくサービス及び機能を提供するために幅広く使用されている。例えば、現在の衛星システムは、通信サービス、ブロードキャスト及びマルチキャストサービス、地球画像、レーダー、気象観測、天体観測などを提供する。

衛星システムは、単一の衛星、又はある方法でそれらの機能性が組み合わされる複数の衛星を含み得る。衛星は、地球同期軌道（ＧＳＯ）又は非地球同期軌道（ＮＧＳＯ）を移動し得、それぞれ、ＧＳＯ衛星又はＮＧＳＯ衛星とも呼ばれ得る。単一の衛星システムの衛星は、衛星が地球の表面上の別個のカバレッジエリア（ｃｏｖｅｒａｇｅａｒｅａ）全域で継続的なサービスを提供し得るように、一般的にはＧＳＯ衛星である。複数の衛星は、ＧＳＯ及び／又はＮＧＳＯ衛星を含み得る。

ＧＳＯ衛星は、地球の公転及び自転との同期運動において１日につきおよそ１回地球を周回する。ＧＳＯ衛星は、ＧＳＯ衛星の軌道が赤道面内に位置付けられる（ゼロ度の傾斜で）特別な場合を参照すると、地球の赤道−「静止している」に対していくらか傾斜して位置付けられ得る。地球局アンテナが、静止衛星における向きを維持するためにアクティブ制御を必要とすることなく、１つの静止し固定された方向に向けられた状態を維持できる点で、静止衛星との通信は、いくつかの明白な利点がある。

多くの衛星システムにおける干渉軽減は、しばしば、地表又は地表付近で干渉の発生源（干渉源、干渉物（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｒ）などと呼ばれることもある）をジオロケートすることを含む。このジオロケーション（ｇｅｏｌｏｃａｔｉｏｎ）に関して、干渉物と衛星との間の干渉信号におけるドップラーシフトに依存する到着周波数差（ＦＤＯＡ）技術、及び多数の衛星によって受信される干渉信号に依存する到着時間差（ＴＤＯＡ）技術を含む、多くの技術が開発されてきた。しかし、ＧＳＯ衛星によって受信される干渉については、ＦＤＯＡ情報は、そのような衛星によって受信されるドップラーシグネチャが弱いために、検出するのが難しいことがあり、ＴＤＯＡについては、多数のＧＳＯ衛星は、ＴＤＯＡのアプローチを効果的にするために、互いに十分に接近していないことがある。

本開示の例示的実施形態は、概して、目標衛星に対する干渉の発生源をジオロケートするために衛星コンステレーションを使用するシステム及び関連付けられた方法を対象とする。本開示の例示的実施形態の１つの態様によれば、それぞれのアンテナ及び回路を有する複数の衛星を含むシステムが提供される。前記衛星は、衛星コンステレーションを形成し、目標衛星が目標軌道で地球の周りを回転すると、発生源が少なくともしばらくの間、前記目標衛星に向かって干渉を放射する地球（又は別の回転する天体）の周りを回転するように構成され得る。

衛星コンステレーションの衛星のそれぞれのアンテナは、前記衛星コンステレーションが前記発生源と前記目標衛星との間に実質的に一列に並ぶときに、前記干渉を捉えるように構成され得る。この点に関して、前記発生源は、前記干渉が捉えられるときに、前記衛星コンステレーションが実質的にその内部にあるように構成され得るビーム幅を有するビームにおいて干渉を放射し得る。

前記衛星の前記回路は、前記それぞれのアンテナによって捉えられた前記干渉に基づき、それぞれの測定結果を生成するように構成され得る。前記回路は、前記発生源をジオロケートし、又は前記それぞれの測定結果に基づき、前記発生源のジオロケーションに対する前記それぞれの測定結果の送信をもたらし、それによって、前記地球の表面で前記発生源の位置を特定するように構成され得る。

いくつかの実施例では、前記衛星は、前記衛星コンステレーションを形成し、およそ２度未満の衛星間の縦方向分離を伴い回転するように構成され得る。これらの実施例では、前記衛星は、互いにおよそ２度以内であるそれぞれの傾斜角度を有するそれぞれの軌道で回転するように構成され得る。あるいは別の実施例では、前記軌道は、互いから２度を上回るそれぞれの傾斜角度を有し得る。

いくつかの実施例では、前記複数の衛星のうちの１つの衛星の前記回路は、前記発生源をジオロケートし、それによって、前記発生源の前記位置を特定し、前記地球の表面基地局（ｓｕｒｆａｃｅ−ｂａｓｅｄｓｔａｔｉｏｎ）に前記発生源の前記位置の送信をもたらすように構成され得る。いくつかの実施例では、前記衛星の前記回路は、発生源のジオロケーションのために前記地球の表面基地局に前記それぞれの測定結果の送信をもたらすように構成され得る。

例示的実施形態の他の態様では、目標衛星に対する干渉の発生源をジオロケートするための衛星コンステレーションを使用するための方法が提供される。本明細書で説明される特徴、機能及び利点は、様々な例示的実施形態において単独で実現可能であるか、又はさらに別の例示的実施形態において組み合わせることができ、このような実施形態のさらなる詳細が、後述の説明及び添付図面を参照して理解される。

本開示の例示的実施形態が一般的な用語で説明されたが、ここからは、必ずしも正確な縮尺で描かれているわけではない添付図面が参照される。

本開示の例示的実施形態による、地球及び地球の周りを回転し得る衛星の軌道、並びにそれぞれの軌道が存在し得る平面を示す。本開示の例示的実施形態による、地球及び地球の周りを回転し得る衛星の軌道、並びにそれぞれの軌道が存在し得る平面を示す。いくつかの例示的実施形態による、衛星コンステレーションを含むシステムを示す。いくつかの例示的実施形態による、衛星コンステレーションを含むシステムを示す。いくつかの例示的実施形態による、衛星コンステレーションを含むシステムを示す。いくつかの例示的実施形態による３つの衛星での例示的衛星コンステレーションの地上航跡を示す。例示的実施形態の態様による方法での様々な動作を含むフローチャートを示す。例示的実施形態による、衛星分離の機能としての精度を示すグラフを示す。

添付図面を参照して、本開示のいくつかの実施形態について、以下でより詳しく説明するが、添付図面には本開示の実施形態の一部が示されており、すべてが示されているわけではない。実際、本開示の様々な実施形態は、多くの異なる形で実施することができ、本明細書で説明される実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ本開示が包括的で完全となるように、かつ当業者に本開示の範囲を十分に伝えるために、これらの例示的実施形態が提供される。例えば、定量的尺度又は値などが参照され得る。特に明記しない限り、これらの全てではないにせよ、任意の１又は複数は、例えば、工学的な許容誤差など、発生し得る許容変動を説明するのに完全であり得る又はおおよそのものとなり得る。全体を通して、類似の参照番号は、類似の要素を指す。

本開示の例示的実施形態は、概して、衛星システムに関し、具体的には、衛星コンステレーションを使用した干渉の発生源をジオロケートすることに関する。ここで述べられるように、「衛星」という用語は、一般性を損なわずに使用され得、様々な実施例において、陸上又は移動プラットフォーム（例えば、陸上車両、航空機、宇宙船、船舶）に搭載して配置され得る、他の種類の中継装置及び分配装置を含み得る。従って、例示的実施形態の通信システムは、１又は複数の「衛星」を含むように図示され説明されることがあるが、この用語は、１又は複数の中継装置及び分配装置を含むようにより広い意味で使用され得る。

例示的実施形態はまた、第一に地球の周りを回転する衛星に照らして開示されるだろうが、例示的実施形態が、任意の数の他の回転する天体の周りを回転する衛星にも等しく適用可能であると理解されるべきである。地球の周りを回転する衛星に照らして、衛星は、「地球同期軌道」（ＧＳＯ）−より具体的な「静止軌道」を含む−又は「非地球同期軌道」（ＮＧＳＯ）を移動し得、衛星は、それに応じて参照され得る（例えば、ＧＳＯ衛星、静止衛星、ＮＧＳＯ衛星）。任意の数の異なる天体（地球を含む）の周りを回転する衛星に照らしてさらに具体的には、衛星は、「同期軌道」−より具体的な「静止軌道」を含む−又は「非同期軌道」を移動し得、衛星は、それに応じて参照され得る。同様に、地球上の干渉の発生源がジオロケートされ得るのに対し、この用語は、より一般的には、任意の数の天体（地球を含む）の干渉の発生源の位置を算定することを包含すると解釈されるべきである。

図１Ａは、地球１００及びその表面１０２を示す。図１Ａはまた、地球同期軌道（ＧＳＯ）又は非地球同期軌道（ＮＧＳＯ）であり得、地球の周りの対応する地帯（ｂｅｌｔ）を画定し、ときにそれによって参照され得る多くの可能な軌道のうちの２つを示す。図示されたように、軌道は、１又は複数の衛星１０６の赤道軌道１０４（赤道地帯を画定し得る）を含み得る。いくつかの実施例では、これらの赤道軌道のうちの１つは、１又は複数のＧＳＯ衛星のより具体的な静止軌道であり得る。軌道は、１又は複数の衛星１１０の傾斜軌道１０８（傾斜地帯を画定し得る）を含み得る。図１Ｂは、赤道静止軌道の赤道面１１８、及び赤道面に対する傾斜角度ｉを有する傾斜軌道の傾斜軌道面１２０を示す地球に関する図である。

図２は、本開示のいくつかの例示的実施形態によるシステムを示す。図示されるように、システムは、衛星コンステレーション２０４を形成し、地球１００又は別の回転する天体の周りを回転するように構成される複数の衛星２０２を含む。目標衛星が目標軌道（ページに対して垂直である）（例えば、軌道１０４、１０８）で地球の周りを回転すると、地球は、しばらくの間、発生源２０６が目標衛星２０８（例えば、衛星１０６、１１０）に向かって干渉を放射する表面１０２を有する。目標衛星は、同期軌道又は非同期軌道で地球の周りを回転するＧＳＯ又はＮＧＳＯ衛星であり得、又はいくつかのより具体的な実施例では、目標衛星は、静止軌道で地球の周りを回転する静止衛星であり得る。

衛星コンステレーション２０４の衛星２０２（例えば、衛星１１０）は、それぞれの軌道（またページに対して垂直である）（例えば、傾斜軌道１０８）で地球１００（又は他の天体）の周りを回転するように構成され得る。いくつかの実施例では、衛星の軌道は、目標軌道が存在する軌道面に対してある傾斜角度ｉを有し得る。

図３及びその分解部分３Ａでより具体的に示されるように、地球１００（又は他の天体）の表面１０２上の位置から、目標衛星２０８の目標軌道３０２上の点−この点は、ときに「目標軌道位置」３０４とも呼ばれる−まで、干渉を放射し得る。その表面に基づく位置における発生源から目標軌道へ放射されている干渉は、ときに「目標リンク」または「目標ビーム」３０６と呼ばれ得る。以下に記載されるように、ある期間において、衛星コンステレーション２０４は、発生源から干渉（信号）を受ける位置にあり、そこから生成された測定結果に基づき、発生源をジオロケートすることができ−さらにそれによって、目標衛星に向けた信号からの干渉を軽減することができる。

ここで図２を参照すると、挿入部２Ａに示されるように、衛星コンステレーション２０４の衛星２０２は、各々が回路２１２を含み、１又は複数のアンテナ２１４を搬送するそれぞれの通信プラットフォーム２１０を有し得る。本開示の例示的実施形態によれば、それぞれのアンテナは、衛星コンステレーションが発生源２０６と目標衛星２０８との間に実質的に一列に（目標リンク３０６内に）並ぶときに、前記干渉を捉えるように構成され得る（目標衛星２０８はそのとき、目標軌道位置３０４にある）。回路は、捉えられた前記干渉に基づき、それぞれの測定結果を生成するように構成され得る。

回路２１２は、次いで、前記発生源をジオロケートし、又はそれぞれの測定結果に基づき、発生源２０６のジオロケーションに対するそれぞれの測定結果（捉えられた干渉に基づき生成される）の送信をもたらし、それによって、地球１００（又は他の天体）の表面１０２で発生源の位置を特定するように構成され得る。例示的実施形態は、同様に、目標衛星２０８に対する干渉の１又は複数の発生源をジオロケートし得、互いに同一である又は異なるそれぞれの目標軌道で地球の周りを回転する複数の目標衛星に対してすらそれを実行し得る。干渉のこれらの他の発生源は、同一又は異なる表面に基づく位置を有し得、同一又は異なる目標軌道位置３０４に干渉を放射し得、したがって、一致した又は別個の目標リンク３０６を確立し得る。

さまざまな実施例では、発生源２０６は、衛星２０２のうちの１つ又は地球１００（又は他の天体）の表面基地局２１６、例えば、ネットワーク２１８に接続された局又はそうでなければネットワーク２１８の一部など、若しくは他のコンピューティングサーバー（単数・複数）などによってジオロケートされ得る。いくつかの実施例では、次に、衛星の回路２１２は、発生源のジオロケーションのために表面基地局にそれぞれの測定結果の送信をもたらすように構成され得る。ここで、アンテナ２１４は、単一のグローバルホーンアンテナであり得、回路は、受信器、フィルタ及び／又は周波数変換器を含み得る。他の実施例では、衛星コンステレーションの衛星のうちの１つは、衛星のうちの他の衛星から測定結果を受信し得、それぞれの衛星の回路は、前記発生源をジオロケートするように構成され得る。先述の実施例及び別の実施例では、衛星は、それぞれ、衛星のうちの１つによって特定される発生源の測定結果又はジオロケーションの送信のための１又は複数の第２のアンテナ２２０をさらに含み得る。任意の例では、発生源の位置は、任意の多数の目的のために使用され得る。例えば、発生源から放射される干渉は、発生源の位置に基づき目標衛星２０８（又は目標衛星の各々）によって、例えば、表面基地局（表面基地局から目標衛星のふさわしい構成を介することを含む）などによって、受信される信号から軽減され得る又は軽減可能である。

いくつかの実施例では、衛星２０２又は表面基地局２１６は、到着周波数差（ＦＤＯＡ）技術、到着時間差（ＴＤＯＡ）技術、又はそれらの様々な組み合わせを含む、任意の数の異なる技術にしたがって、発生源２０６をジオロケートし得る。例えば、衛星によって生成される測定結果は、到着時間差及び到着周波数差が決定され、次に発生源の位置を決定するために使用され得るように、フィルタリング及び相互相関され得る。到着差情報が使用され得る技術の例は、Ｃｈｅｓｔｎｕｔ，Ｐ．による、ＴＤＯＡ及び差動ドップラーを使用したエミッタ位置精度（ＥｍｉｔｔｅｒＬｏｃａｔｉｏｎＡｃｃｕｒａｃｙＵｓｉｎｇＴＤＯＡａｎｄＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＤｏｐｐｌｅｒ）、ＩＥＥＥＴＲＡＮＳＡＥＲＯ．＆ＥＬＥＣ．ＳＹＳ．，１８巻，第２号（１９８２年）；及びＨｏ，Ｋ．Ｃ．などによる、ＴＤＯＡおよびＦＤＯＡ測定結果からの既知の高度オブジェクトのジオロケーション（ＧｅｏｌｏｃａｔｉｏｎｏｆａＫｎｏｗｎＡｌｔｉｔｕｄｅＯｂｊｅｃｔｆｒｏｍＴＤＯＡａｎｄＦＤＯＡＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）、ＩＥＥＥＴＲＡＮＳ，ＡＥＲＯ＆ＥＬＥＣ．ＳＹＳ．，３３巻，第３号（１９９７年７月）に記載されている。

衛星コンステレーション２０４が干渉を捉え得る期間によって、その発生源２０６の位置の多数の推定値を取得できる。配置における衛星が２つである場合、例えば、所与の時間間隔で取得され得るＴＤＯＡ情報は、地球１００の可能な位置の曲線（ｃｕｒｖｅ）を提供し得る。プロセスを複数回繰り返し、異なる曲線の交点を見つけることは、次いで、その位置を一点に制約し得る。

理解されるように、衛星２０２は、衛星コンステレーション２０４を形成し、多くの異なる方法で回転し、それによって干渉の発生源２０６のジオロケーション（又はジオロケーションに対する測定結果の生成）が可能となるように構成され得る。いくつかの実施例では、それらのそれぞれの軌道は、検出可能なレベルで干渉を受信する間に、発生源の位置の正確な推定を提供するために、衛星及び／又は速度差の間で十分な分離を維持するために選択され得る。図４は、ビーム幅を有する目標ビーム３０６で干渉を放射する発生源を示し；いくつかの実施例では、衛星の軌道位置は、干渉が捉えられるときに、すべての衛星が実施的にビーム幅内にあるように、配置され得る。図５は、３つの衛星での例示的配置の地上航跡を示し、図示されるように、各線は、それぞれの衛星の経度及び緯度の位置を特定する。いくつかの実施例では、衛星は、およそ２度未満の縦方向分離を有し得る。

目標衛星２０８がＧＳＯ衛星である例の中で特に有益であり得るいくつかの実施例では、衛星コンステレーション２０４は、それらが地球同期弧全体を横切り得るように、それぞれの上方同期軌道又は下方同期軌道に配置され得る。軌道ごとの傾斜角度ｉ及び昇交点赤経（ＲＡＡＮ）は、発生源２０６の場所を決定するためにＦＤＯＡ及び／又はＴＤＯＡ情報の使用を可能とするよう、表面基地局から見られるように、衛星間の適するレンジレート（距離レート）差を提供するために選択され得る。軌道の準主軸（ｓｅｍｉ−ｍａｊｏｒａｘｉｓ：ＳＭＡ）は、目標衛星が配置される目標軌道位置３０４に向けられたビーム３０６内で経過した時間が、発生源がジオロケートされ得る測定結果を生成及び処理するのに十分であり得るように、十分に小さなドリフト率を提供するように選択され得る。同時に、選択されたドリフト率は、衛星コンステレーションが、異なる地球の位置上で多数の目標軌道位置を調査でき、所望の時間枠内で対象となるこれらの目標位置を再訪できるほど十分に大きくてもよい。

いくつかのさらに具体的な実施例では、衛星２０２は、多くの軌道特性／軌道要素の値を有するそれぞれの軌道を有し得る。これらの軌道特性／軌道要素の値のうちのいくつかは、目標軌道が地球同期軌道（ＧＳＯ）である例に特有であり得るが、いくつかの実施例では、他の目標軌道に適合され得る。これらの軌道特性／軌道要素の値は、衛星が周りを回転する地球１００（又は他の天体）に対する運動の方向、目標（例えば同期）軌道３０２からのそれらのＳＭＡバイアス、傾斜角度ｉ、離心率、ＲＡＡＮ及び近地点引数、真近点離角などを含み得る。これらの特性／軌道要素の値は、配置２０４の同一の又は異なる交差した衛星であり得る。特にいくつかの実施例では、傾斜角度ｉ、離心率、ＲＡＡＮ及び近地点引数並びに／若しくは真近点離角は、配置内の各衛星に対する異なる値に最適化され得る。

衛星の軌道は、地球１００（又は他の天体）に対して、逆行又は順行（運動の方向）し得る。逆行する軌道は、任意の数の所望の目標軌道位置３０４の高速再訪率（例えば、およそ１２時間）を提供し得る。順行する軌道は、長い再訪率（例えば、およそ２５日）を有し得るが、必要とされる打上げ機性能は、より少なくてもよい。

目標（例えば、同期）軌道３０２からのＳＭＡバイアスは、衛星コンステレーション２０４で見ることができる目標リンク３０６の数を増やす（干渉を捉えるために、衛星がある時点でその内部に配置され得るリンクの数を増やす）ために、より小さくてもよい。より小さなＳＭＡバイアスは、特に逆行する軌道に対して、静止地帯での衛星との衝突回避の困難を増加し得る。順行軌道に対して、より小さなＳＭＡバイアス値は、より低速のドリフト率及びより長い再訪率をもたらし得る。ＳＭＡバイアスがゼロである場合、ドリフト率はゼロであり、再訪率は無限大となり得、衛星コンステレーションは、同一の目標軌道位置３０４を継続的に監視し得る。

より大きな傾斜角度ｉは、配置２０４の衛星２０２の間でより相対的な速度を提供し得、干渉の発生源２０６のより有効なジオロケーションを可能にし得る。しかしながら、より小さな傾斜角度は、配置から見ることができる目標リンク３０６の数を増加し得る。いくつかの実施例では、衛星が回転するように構成される軌道は、互いにおよそ２度以内であるそれぞれの傾斜角度を有し得る。

離心率ゼロの場合には、それぞれの軌道全域で、配置２０４の衛星２０２の均一性能が可能となり得る。衛星の相対速度を改善するために、かつ目標軌道の部分に対する目標リンクの可視化を改善するために、ゼロでない離心率が使用され得る。

ＲＡＡＮ及び近地点引数が、衛星の間での適した相対速度を提供する方法で、配置２０４の衛星２０２を段階的に調整する（ｐｈａｓｅ）ために、選択され得る。また、真近点離角が、衛星間での適した分離を提供するために選択され得る。より大きな分離は、干渉の発生源２０６のより有効なジオロケーションを可能にし得るが、より大きな分離は、配置から見ることができる目標リンク３０６の数を減らし得る。

配置２０４の衛星２０２の軌道に対する上記の設計上の検討事項を考慮すると、軌道が選択され得る１つの例示的なプロセスは、衛星コンステレーションの逆行又は順行する軌道及び軌道要素値の選択を含み得る。軌道の種類及び軌道要素値の１つの例が以下に示される：
・逆行する軌道の３つの衛星
・ＳＭＡバイアス≒−１０００キロメートル（地球同期ＳＭＡに対して）
・離心率≒０
・傾斜≒１度
・およそ１１０度で分離されるＲＡＡＮ
・近地点引数＝０（離心率≒０のため）
・およそ２５２度で分離される真近点離角
対象となる目標リンク３０６に対する目標リンクの可視化が次に評価され得、システムの性能によって、相対的な衛星の位置及び速度が与えられる。１組の対象となる目標リンクが分からない場合、統計解析（例えば、モンテカルロ解析）が、観察される可能な目標リンクに対して実行され得る。このプロセスは、目標リンクの可視化及び他の要件を満足させる１組の軌道が得られるまで、１又は複数の異なる組の軌道要素に対して実行され得る。いくつかの例では、最適化ルーチン（適する目的関数を含む）が、このプロセスを促進するために使用され得る。

図６は、本開示の例示的実施形態による方法６００における様々な動作を含むフローチャートを示す。ブロック６０２で示されるように、方法は、目標衛星が目標軌道で地球の周りを回転すると、発生源２０６が少なくともしばらくの間、目標衛星２０８に向かって干渉を放射する表面１０２を有する、地球１００又は別の回転する天体の周りの複数の衛星２０２を含む衛星コンステレーション２０４を形成することを含み得る。これらの例示的実施形態の方法はまた、ブロック６０４で示されるように、配置が発生源と目標衛星との間に実質的に一列に並ぶときに、衛星コンステレーション２０４において干渉を捉えること、及びそれに基づきそれぞれの測定結果を生成することを含む。また方法は、ブロック６０６で示されるように、ジオロケートすること、又はそれぞれの測定結果に基づき、発生源のジオロケーションに対するそれぞれの測定結果の送信をもたらすこと、さらにそれによって、地球の表面の発生源の位置を特定することを含む。

本開示の例示的実施形態は、１キロメートルよりも優れている位置精度（ｌｏｃａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｉｅｓｔｈａｔａｒｅｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｏｎｅｋｉｌｏｍｅｔｅｒ）を達成することができる。図７は、例示的実施形態による、衛星分離の機能としての精度を示すグラフを示す。図示されたように、例示的実施形態は、従来の手法よりもはるかに高い精度に到達し得る。

さらに、本開示は下記の条項による実施形態を含む。

条項１
それぞれのアンテナ及び回路を備える複数の衛星を備え、前記複数の衛星は、衛星コンステレーションを形成し、目標衛星が回転する天体の周りを目標軌道で回転すると、発生源が少なくともしばらくの間、前記目標衛星に向かって干渉を放射する表面を有する前記回転する天体の周りを回転するように構成され、前記それぞれのアンテナは、前記衛星コンステレーションが前記発生源と前記目標衛星との間に実質的に一列に並ぶときに、前記干渉を捉えるように構成され、前記回路は、これに基づくそれぞれの測定結果を生成するように構成され、前記回路は、前記発生源をジオロケートし、又は前記それぞれの測定結果に基づき、前記発生源のジオロケーションに対する前記それぞれの測定結果の送信をもたらし、それによって、前記天体の前記表面の前記発生源の位置を特定するように構成される、システム。

条項２
前記目標衛星は、前記天体の周りを同期軌道で回転する同期衛星である、条項１に記載のシステム。

条項３
前記天体は、地球であり、前記目標衛星は、地球の周りを地球同期軌道で回転する地球同期衛星である、条項２に記載のシステム。

条項４
複数の目標衛星は、互いに同一の又は異なるそれぞれの目標軌道において前記天体の周りを回転し、前記それぞれのアンテナは、前記干渉を捉えるように構成され、前記回路は、前記複数の目標衛星の各々に対して、前記発生源をジオロケートし、又は前記発生源のジオロケーションに対する前記それぞれの測定結果の送信をもたらす、条項１に記載のシステム。

条項５
前記発生源は、前記干渉が捉えられるときに、前記衛星コンステレーションが実質的にその内部にあるように構成されるビーム幅を有するビームにおいて干渉を放射する、条項１に記載のシステム。

条項６
前記複数の衛星は、前記衛星コンステレーションを形成し、およそ２度未満の衛星の間の縦方向分離を伴い、かつ互いにおよそ２度以内であるそれぞれの傾斜角度を有するそれぞれの軌道で回転するように構成される、条項１に記載のシステム。

条項７
前記複数の衛星のうちの１つの衛星の前記回路は、前記発生源をジオロケートし、それによって、前記発生源の前記位置を特定し、前記天体の表面基地局に前記発生源の前記位置の送信をもたらすように構成される、条項１に記載のシステム。

条項８
前記発生源の前記位置に基づき、前記目標衛星によって受信される信号から前記干渉を軽減するように構成される前記表面基地局をさらに備える、条項７に記載のシステム。

条項９
前記回路は、前記発生源のジオロケーションのために、前記天体の表面基地局に前記それぞれの測定結果の送信をもたらすように構成される、条項１に記載のシステム。

条項１０
前記発生源の前記位置に基づき、前記目標衛星によって受信される信号から前記干渉を軽減するように構成される前記表面基地局をさらに備える、条項９に記載のシステム。

条項１１
前記目標衛星が前記天体の周りを目標軌道で回転すると、発生源が少なくともしばらくの間、目標衛星に向かって干渉を放射する表面を有する回転する天体の周りを回転する複数の衛星を含む衛星コンステレーションを形成すること；前記衛星コンステレーションが前記発生源と前記目標衛星との間に実質的に一列に並ぶときに、前記複数の衛星で前記干渉を捉え、これに基づき、それぞれの測定結果を生成すること；並びにジオロケートすること、又は前記それぞれの測定結果に基づき、前記発生源のジオロケーションに対する前記それぞれの測定結果の送信をもたらすこと、さらにそれによって、前記天体の前記表面の前記発生源の位置を特定することを含む方法。

条項１２
前記目標衛星は、前記天体の周りを同期軌道で回転する同期衛星である、条項１１に記載の方法。

条項１３
前記天体は、地球であり、前記目標衛星は、地球の周りを地球同期軌道で回転する地球同期衛星である、条項１２に記載の方法。

条項１４
複数の目標衛星は、互いに同一の又は異なるそれぞれの目標軌道において前記天体の周りを回転し、前記干渉を捉えること、並びにジオロケートすること、又は前記発生源のジオロケーションに対する前記それぞれの測定結果の送信をもたらすことが、前記複数の目標衛星の各々に対して生じる、条項１１に記載の方法。

条項１５
前記発生源は、前記干渉が捉えられるときに、前記衛星コンステレーションが実質的にその内部にあるように構成されるビーム幅を有するビームにおいて干渉を放射する、条項１１に記載の方法。

条項１６
前記複数の衛星は、前記衛星コンステレーションを形成し、およそ２度未満の衛星の間の縦方向分離を伴い、かつ互いにおよそ２度以内であるそれぞれの傾斜角度を有するそれぞれの軌道で回転する、条項１１に記載の方法。

条項１７
前記発生源は、前記複数の衛星のうちの１つの衛星でジオロケートされ、それによって前記発生源の前記位置を特定し、前記複数の衛星のうちの１つの衛星から前記天体の表面基地局まで、前記発生源の前記位置の送信をもたらすことをさらに含む、条項１１に記載の方法。

条項１８
前記表面基地局において、前記発生源の前記位置に基づき、前記目標衛星によって受信される信号からの前記干渉を軽減することをさらに含む、条項１７に記載の方法。

条項１９
前記それぞれの測定結果は、発生源のジオロケーションのために前記複数の衛星から前記天体の表面基地局まで送信される、条項１１に記載の方法。

条項２０
前記表面基地局において、前記発生源の前記位置に基づき、前記目標衛星によって受信される信号からの前記干渉を軽減することをさらに含む、条項１９に記載の方法。

これらの開示内容に関連して、上記の説明及び添付図面に提示された教示の恩恵を有する本開示の多数の修正例及び他の実施形態が、当業者には想起されるであろう。したがって、本開示は、開示した特定の実施形態に限定されるものでなく、変形及び他の実施形態が、特許請求の範囲に含まれることを意図しているものと理解されたい。さらに、上述の説明及び添付図面は、要素及び／又は機能の特定の実施例の組み合わせに照らして実施形態を説明しているが、特許請求の範囲から逸脱せずに、代替的な実施形態によって要素及び／又は機能の異なる組み合わせが提供されてもよいと理解されたい。この点で、例えば、明示的に上述した要素及び／又は機能とは異なる要素及び／又は機能の組み合わせもまた考えられ、添付の請求項の範囲のいくつかの項に記載される。本明細書では特定の用語が使用されるが、それらは、一般的及び説明的な意味でのみ使用されており、限定を目的とするものではない。

１００地球
１０２表面
１０４軌道
１０６衛星
１０８軌道
１１０衛星
１１８赤道面
１２０傾斜軌道面
２０２複数の衛星
２０４衛星コンステレーション
２０６発生源
２０８目標衛星
２１４アンテナ
２１６表面基地局
２１８ネットワーク
２２０アンテナ
３０２目標軌道
３０４目標軌道位置
３０６目標リンク

Claims

それぞれのアンテナ及び回路を備える複数の衛星を備え、
前記複数の衛星は、衛星コンステレーションを形成するよう構成され、表面を有し回転する天体の周りを回転するように構成され、前記表面からは、目標衛星が前記天体の周りを目標軌道で回転するときに、発生源が少なくともしばらくの間、前記目標衛星に向かって干渉を放射し、前記複数の衛星は前記目標衛星とは別であり、
前記それぞれのアンテナは、前記衛星コンステレーションが前記発生源と前記目標衛星との間に実質的に一列に並ぶときに、前記干渉を捉えるように構成され、
前記回路は、捉えられた干渉に基づくそれぞれの測定結果を生成するように構成され、前記回路は、前記それぞれの測定結果に基づき、前記発生源をジオロケートし、又は前記発生源のジオロケーションに対する前記それぞれの測定結果の送信をもたらして、前記天体の前記表面の前記発生源の位置を特定するように構成され、
前記発生源は前記干渉をビームで放射し、前記ビームがビーム幅を有し、前記干渉が捉えられるときに前記衛星コンステレーションが実質的に前記ビーム幅内にあるように構成される、
システム。
前記目標衛星は、前記天体の周りを同期軌道で回転する同期衛星である、請求項１に記載のシステム。
前記天体は、地球であり、前記目標衛星は、地球の周りを地球同期軌道で回転する地球同期衛星である、請求項２に記載のシステム。
前記複数の衛星のうちの１つの衛星の前記回路は、前記発生源をジオロケートし、前記発生源の前記位置を特定し、前記天体の表面基地局に前記発生源の前記位置の送信をもたらすように構成される、請求項１又は２に記載のシステム。
前記回路は、前記発生源のジオロケーションのために、前記天体の表面基地局に前記それぞれの測定結果の送信をもたらすように構成される、請求項１、２又は４に記載のシステム。
表面を有し回転する天体の周りを回転する複数の衛星であって、前記表面からは、目標衛星が前記天体の周りを目標軌道で回転するときに、発生源が少なくともしばらくの間、前記目標衛星に向かって干渉を放射し、前記目標衛星とは別である複数の衛星を含む衛星コンステレーションを形成すること、
前記衛星コンステレーションが前記発生源と前記目標衛星との間に実質的に一列に並ぶときに、前記複数の衛星で干渉を捉え、捉えられた干渉に基づき、それぞれの測定結果を生成すること、
前記それぞれの測定結果に基づき、前記発生源をジオロケートし、又は前記発生源のジオロケーションに対する前記それぞれの測定結果を送信して、前記天体の前記表面の前記発生源の位置を特定すること
を含み、
前記発生源は前記干渉をビームで放射し、前記ビームがビーム幅を有し、前記干渉が捉えられるときに前記衛星コンステレーションが実質的に前記ビーム幅内にあるように構成される、
方法。
前記目標衛星は、前記天体の周りを同期軌道で回転する同期衛星である、請求項６に記載の方法。
前記天体は、地球であり、前記目標衛星は、地球の周りを地球同期軌道で回転する地球同期衛星である、請求項７に記載の方法。
前記発生源は、前記複数の衛星のうちの１つの衛星でジオロケートされ、前記発生源の前記位置を特定し、前記方法は、
前記複数の衛星のうちの前記１つの衛星から前記天体の表面基地局まで、前記発生源の前記位置の送信をもたらすこと
をさらに含む、請求項６又は７に記載の方法。