JP7156454B1 - 監視システム、監視衛星、監視方法、および監視プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本開示にかかる監視システム1001は、地球の赤道面周回軌道に配置した複数の監視衛星1および地球上に存在する地上基地局2を備える監視システムである。地上基地局2は、複数の監視衛星1から監視情報を受信する通信部13cおよび複数の監視衛星1から受信した監視情報を解析する解析部14を備える。監視衛星1は、静止軌道の監視情報を取得する静止軌道監視部12aと、周回軌道の監視情報を取得する周回軌道監視部11aと、静止軌道監視部12aおよび周回軌道監視部11aが取得した監視情報を他の監視衛星および前記地上基地局との間で送受信する通信部13aとを備える。
【選択図】図1
Description
地球の赤道面周回軌道に配置した複数の監視衛星と、
地球上に存在する地上基地局と、を備える人工衛星の軌道の監視システムであって、
前記地上基地局は、
前記複数の監視衛星から監視情報を受信する第1の通信部と、
前記複数の監視衛星から受信した前記監視情報を解析する解析部と、を備え、
前記監視衛星は、
静止軌道の監視情報を取得する静止軌道監視部と、
周回軌道の監視情報を取得する周回軌道監視部と、
前記静止軌道監視部および前記周回軌道監視部が取得した監視情報を、他の監視衛星および前記地上基地局との間で送受信する第2の通信部とを備える監視システムである。
地球の赤道面周回軌道に配置された監視衛星であって、
静止軌道の監視情報を取得する静止軌道監視部と、
周回軌道の監視情報を取得する周回軌道監視部と、
前記静止軌道監視部および前記周回軌道監視部が取得した前記監視情報を、少なくとも地上基地局に対して送信する通信部とを備える監視衛星である。
人工衛星の軌道の監視方法であって、
地球の赤道面周回軌道に配置した複数の監視衛星が、静止軌道の監視情報を取得するステップと、
周回軌道の監視情報を取得するステップと、
取得された前記監視情報を地上基地局に送信するステップとを実行し、
前記地上基地局が、複数の前記監視衛星が取得した監視情報を集約して解析する監視方法である。
地球の赤道面周回軌道に配置した監視衛星に搭載されたコンピュータを制御する監視プログラムであって、
前記コンピュータに、静止軌道の監視情報を取得するステップと、
周回軌道の監視情報を取得するステップと、
取得された前記監視情報を、地上基地局に対して送信するステップとを実行させる監視プログラムである。
以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる監視システムの構成を示すためのブロック図である。本実施の形態にかかる監視システム1001は、複数の監視衛星1a及びbと、地上基地局2と、を備える。なお、図1では、簡単のため監視衛星が2機しか記載されていないが、監視衛星の数は2機には限られず、3機以上であってもよい。監視衛星1aは、地球の赤道面周回軌道上に投入された人工衛星であり、周回軌道監視部11a、静止軌道監視部12a、および通信部13aを備える。監視衛星1bは、監視衛星1aと同様の構成をしている。また、地上基地局2は、地球上に設置された人工衛星の基地局であり、通信部13c及び解析部14を備える。監視衛星1a及びbは静止軌道および周回軌道の監視情報を取得し、取得した監視情報を地上基地局2に集約する。
以下、図2~12を参照して本実施の形態について詳しく説明する。図2は本実施の形態にかかる監視システムおよび監視範囲の位置関係を説明するための俯瞰図である。図2は、紙面が赤道面と平行になるように図示されている。監視システム1002(図3参照)は、監視衛星1および地上基地局2を備えている。監視衛星1は、地球Eの赤道面周回軌道101上に投入された人工衛星である。本実施の形態では、12機の監視衛星1が、赤道面周回軌道101に投入され、それらの公転周期は120分であるとする。なお、台数および公転周期はこの値に限定されるものでなく、適宜調整可能である。また、監視衛星1は、静止軌道102よりも低く、監視対象の周回軌道103よりも高い高度の軌道101を周回することが好ましい。監視衛星1を、このような高度に投入することによって、静止軌道102の監視情報の精度が向上し、監視可能な周回軌道103の範囲を広げることができる。さらに、これらの監視衛星1は等間隔で配置されていることが好ましい。なお、ここでいう等間隔とは、完全に同一の間隔である必要はなく、ある程度長さが異なっていてもよい。このような配置にすることによって、監視が必要な範囲を効率的に監視することができる。監視衛星1は、静止軌道と周回軌道を含む監視範囲の監視情報を取得し、取得された監視情報は、地上基地局2に集約される。地上基地局2は、地球E上に位置する施設である。具体的には、地上基地局2は、赤道面周回軌道101上を公転する監視衛星1からの監視情報を受信可能な地球上の地域に位置している。
監視システム1002は、衛星打ち上げロケットを周回軌道監視センサ16aによって継続追尾することで、人工衛星の新規軌道参入と打上基地情報と紐づけされた宇宙物体識別情報を生成するようにしてもよい。このようにすることで、新規に軌道に投入された宇宙物体を確実に識別することができる。
(付記1)
地球の赤道面周回軌道に配置した複数の監視衛星と、
地球上に存在する地上基地局と、を備える人工衛星の軌道の監視システムであって、
前記地上基地局は、
前記複数の監視衛星から監視情報を受信する第1の通信部と、
前記複数の監視衛星から受信した前記監視情報を解析する解析部と、を備え、
前記監視衛星は、
静止軌道の監視情報を取得する静止軌道監視部と、
周回軌道の監視情報を取得する周回軌道監視部と、
前記静止軌道監視部および前記周回軌道監視部が取得した監視情報を、他の監視衛星および前記地上基地局との間で送受信する第2の通信部とを備える監視システム。
(付記2)
前記監視衛星が、第1の撮影手段と第2の撮影手段を備え、
前記第1の撮影手段は、前記第2の撮影手段よりも高い集光力を有し、
前記第2の撮影手段は、前記第1の撮影手段よりも広い視野角を有しており、
前記第1の撮影手段を前記静止軌道監視部として用い、
前記第2の撮影手段を前記周回軌道監視部として用いる付記1に記載の監視システム。
(付記3)
前記監視衛星が、
静止軌道よりも低く、
監視対象の周回軌道よりも高い高度の軌道上を周回する付記1又は2に記載の監視システム。
(付記4)
前記通信部が、レーザ光を用いて、他の前記周回衛星もしくは、前記基地局と通信を行う付記1及至3のいずれか1項に記載の監視システム。
(付記5)
前記監視情報を他の監視衛星から1つの前記監視衛星に集約し、当該監視衛星が前記地上基地局に対してまとめて前記監視情報を送信する付記1及至4のいずれか1項に記載の監視システム。
(付記6)
前記監視情報を前記地上基地局にもっとも近い距離に位置する前記監視衛星に集約し、当該監視衛星が前記地上基地局に対してまとめて前記監視情報を送信する付記5に記載の監視システム。
(付記7)
複数の前記周回衛星が、該当周回衛星から遠い前記周回衛星から順次中継しながら、前記周回衛星が取得した監視情報を送信することで、その時点で最も前記基地局に近い距離に位置する1つの周回衛星に監視情報を集約する付記1及至6のいずれか1項に記載の監視システム。
(付記8)
複数の前記監視衛星が、等間隔で赤道面周回軌道上に配置され、
前記静止軌道監視部が、天頂方向の前記静止軌道を監視し、
前記通信部が、前記静止軌道監視部が取得した監視情報を、他の監視衛星もしくは前記地上基地局に所定の周期で送信し、
前記所定の周期が、前記監視衛星の公転周期を前記監視衛星の数で割った商として定められる付記1及至7のいずれか1項に記載の監視システム。
(付記9)
複数の前記周回軌道監視部が取得した監視情報に基づいて、前記地上基地局が交会法を用いて宇宙物体の位置を特定する付記1及至8のいずれか1項に記載の監視システム。
(付記10)
前記周回軌道監視部が衛星打ち上げロケットを打ち上げ時から継続追尾し、
前記衛星打ち上げロケットによって軌道投入された人工衛星の軌道情報と、前記衛星打ち上げロケットを打ち上げた打ち上げ基地局の情報と、を関連付けて記録する付記1及至9のいずれか1項に記載の監視システム。
(付記11)
前記周回軌道監視部が、海上を航行する船舶の位置を取得する付記1及至10のいずれか1項に記載の監視システム。
(付記12)
前記周回軌道監視部が、飛行する航空機の位置を取得する付記1及至11のいずれか1項に記載の監視システム。
(付記13)
地球の赤道面周回軌道に配置された監視衛星であって、
静止軌道の監視情報を取得する静止軌道監視部と、
周回軌道の監視情報を取得する周回軌道監視部と、
前記静止軌道監視部および前記周回軌道監視部が取得した前記監視情報を、少なくとも地上基地局に対して送信する通信部とを備える監視衛星。
(付記14)
人工衛星の軌道の監視方法であって、
地球の赤道面周回軌道に配置した複数の監視衛星が、静止軌道の監視情報を取得するステップと、
周回軌道の監視情報を取得するステップと、
取得された前記監視情報を地上基地局に送信するステップとを実行し、
前記地上基地局が、複数の前記監視衛星が取得した監視情報を集約して解析する監視方法。
(付記15)
地球の赤道面周回軌道に配置した監視衛星に搭載されたコンピュータを制御する監視プログラムであって、
前記コンピュータに、静止軌道の監視情報を取得するステップと、
周回軌道の監視情報を取得するステップと、
取得された前記監視情報を、地上基地局に対して送信するステップとを実行させる通信監視プログラム。
2 地上基地局
11、11a、11b 周回軌道監視部
12、12a、12b 静止軌道監視部
13、13a~c 通信部
14 解析部
15a、15b 静止軌道監視センサ
16a~l 周回軌道監視センサ
17a、17b 衛星側通信部
18a、18b 制御部
19 基地局側通信部
20 広域監視処理装置
101 赤道面周回軌道
102 静止軌道
103 周回軌道
201a 静止軌道監視区間
202a 静止軌道監視区間
301a~l 静止軌道観測点
401a 静止軌道監視点の移動始点
402a 静止軌道監視点の移動終点
501a~l 周回軌道監視領域
601 静止軌道上宇宙物体
602 周回軌道上宇宙物体
701a~l 監視情報
901a~l 周回軌道監視センサの視野
1001、1002 監視システム
E 地球
G 地球の中心点
N 北極点
A 地軸
Claims (10)
- 地球の赤道面周回軌道に配置した複数の監視衛星と、
地球上に存在する地上基地局と、を備える人工衛星の軌道の監視システムであって、
前記地上基地局は、
前記複数の監視衛星から監視情報を受信する第1の通信部と、
前記複数の監視衛星から受信した前記監視情報を解析する解析部と、を備え、
前記監視衛星は、
静止軌道の監視情報を取得する静止軌道監視部と、
周回軌道の監視情報を取得する周回軌道監視部と、
前記静止軌道監視部および前記周回軌道監視部が取得した監視情報を、他の監視衛星および前記地上基地局との間で送受信する第2の通信部とを備える監視システム。 - 前記監視衛星が、第1の撮影手段と第2の撮影手段を備え、
前記第1の撮影手段は、前記第2の撮影手段よりも高い集光力を有し、
前記第2の撮影手段は、前記第1の撮影手段よりも広い視野角を有しており、
前記第1の撮影手段を前記静止軌道監視部として用い、
前記第2の撮影手段を前記周回軌道監視部として用いる請求項1に記載の監視システム。 - 前記監視衛星が、
静止軌道よりも低く、
監視対象の周回軌道よりも高い高度の軌道上を周回する請求項1又は2に記載の監視システム。 - 前記監視情報を他の監視衛星から1つの前記監視衛星に集約し、当該監視衛星が前記地上基地局に対してまとめて前記監視情報を送信する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の監視システム。
- 前記監視情報を前記地上基地局にもっとも近い距離に位置する前記監視衛星に集約し、当該監視衛星が前記地上基地局に対してまとめて前記監視情報を送信する請求項4に記載の監視システム。
- 複数の前記監視衛星が、等間隔で赤道面周回軌道上に配置され、
前記静止軌道監視部が、天頂方向の前記静止軌道を監視し、
前記第2の通信部が、前記静止軌道監視部が取得した監視情報を、他の監視衛星もしくは前記地上基地局に所定の周期で送信し、
前記所定の周期が、前記監視衛星の公転周期を前記監視衛星の数で割った商として定められる請求項1乃至5いずれか1項に記載の監視システム。 - 複数の前記周回軌道監視部が取得した監視情報に基づいて、前記地上基地局が交会法を用いて宇宙物体の位置を特定する請求項1乃至6いずれか1項に記載の監視システム。
- 地球の赤道面周回軌道に配置された監視衛星であって、
静止軌道の監視情報を取得する静止軌道監視部と、
周回軌道の監視情報を取得する周回軌道監視部と、
前記静止軌道監視部および前記周回軌道監視部が取得した前記監視情報を、少なくとも地上基地局に対して送信する通信部とを備える監視衛星。 - 人工衛星の軌道の監視方法であって、
地球の赤道面周回軌道に配置した複数の監視衛星が、静止軌道の監視情報を取得するステップと、
周回軌道の監視情報を取得するステップと、
取得された前記監視情報を地上基地局に送信するステップとを実行し、
前記地上基地局が、複数の前記監視衛星が取得した監視情報を集約して解析する監視方法。 - 地球の赤道面周回軌道に配置した監視衛星に搭載されたコンピュータを制御する監視プログラムであって、
前記コンピュータに、静止軌道の監視情報を取得するステップと、
周回軌道の監視情報を取得するステップと、
取得された前記監視情報を、地上基地局に対して送信するステップとを実行させる監視プログラム。
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