JPH0295291A - 移動体衛星通信／測位システム - Google Patents
移動体衛星通信／測位システムInfo
- Publication number
- JPH0295291A JPH0295291A JP24722488A JP24722488A JPH0295291A JP H0295291 A JPH0295291 A JP H0295291A JP 24722488 A JP24722488 A JP 24722488A JP 24722488 A JP24722488 A JP 24722488A JP H0295291 A JPH0295291 A JP H0295291A
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- JP
- Japan
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- communication
- earth
- satellites
- track
- positioning
- Prior art date
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- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、通信衛星を介して移動体の通信と測位を行う
移動体衛星通信／測位システムに関する。
移動体衛星通信／測位システムに関する。
（従来の技術）
移動体衛星通信／測位システムは、移動体（例えば船舶
、航空機、自動車、人等）が通信を行えるだけでなく、
その地理的位置を決定する測位サービスの提供をもなし
得るので、その広域性から大きな期待が寄せられている
システムである。
、航空機、自動車、人等）が通信を行えるだけでなく、
その地理的位置を決定する測位サービスの提供をもなし
得るので、その広域性から大きな期待が寄せられている
システムである。
この種のシステムの構築には解決すべき種々の問題が指
摘されているが、その１つに通信衛星の配置方式がある
。即ち、通信を行うためには視野内に少なくとも１個の
通信衛星が常時存在している必要があり、また３角測量
の原理に基づき測位を行う場合には視野内に複数個の通
信衛星が常時存在している必要がある。
摘されているが、その１つに通信衛星の配置方式がある
。即ち、通信を行うためには視野内に少なくとも１個の
通信衛星が常時存在している必要があり、また３角測量
の原理に基づき測位を行う場合には視野内に複数個の通
信衛星が常時存在している必要がある。
そこで、従来、全地球的な規模で移動体の通信と測位を
可能にするシステムとしては、例えばＡＶＳＡＴシステ
ムがある。これは、第２図に示すように、静止軌道５に
例えば６個の通信衛星（５−１〜５−６）をそのうち少
なくとも２個は同−視野内に入るように配置したもので
ある。即ち、測位は２ｆｌｌの通信衛星を利用して行う
方式である。
可能にするシステムとしては、例えばＡＶＳＡＴシステ
ムがある。これは、第２図に示すように、静止軌道５に
例えば６個の通信衛星（５−１〜５−６）をそのうち少
なくとも２個は同−視野内に入るように配置したもので
ある。即ち、測位は２ｆｌｌの通信衛星を利用して行う
方式である。
（発明が解決しようとする課Ｕ＞
しかしながら、静止衛星を利用して移動体衛星通信／測
位システムを構築する場合には次のような問題がある。
位システムを構築する場合には次のような問題がある。
まず、測位は移動体と通信衛星間の伝搬時間を計測して
行うのであるから、静止衛星を利用した場合、例えば第
３図に示すように、静止軌道（即ち赤道面）に関して点
Ｐ１と１度対称な点Ｐ２に同じ条件を満足する点が存在
する。この測位のあいまい度は移動体臼らが自己の位置
が南半球と北半球のいずれに在るかを別の手段で知らな
い限り解消することができない本質的な問題点である。
行うのであるから、静止衛星を利用した場合、例えば第
３図に示すように、静止軌道（即ち赤道面）に関して点
Ｐ１と１度対称な点Ｐ２に同じ条件を満足する点が存在
する。この測位のあいまい度は移動体臼らが自己の位置
が南半球と北半球のいずれに在るかを別の手段で知らな
い限り解消することができない本質的な問題点である。
それ故、赤道付近等低緯度地域に成る移動体に対する測
位サービスは極めて困難である。
位サービスは極めて困難である。
また、前記ＡＶＳＡＴシステムのように、２個の通信衛
星を利用した測位では伝搬時間差の検出は行えるが、測
位開始の基準時間（絶対時間）の計測はできないので、
その絶対時間は通話チャネルを利用して通知することが
必要となる。しかし、測位のために通話チャネルを利用
すると、移動体の数を考慮すれば、本来の通信と測位と
で同一通話チャネルを使用する確率が非常に高くなるこ
とが考えられ、結果的に通信も測位も行えない事態の発
生が想定される。
星を利用した測位では伝搬時間差の検出は行えるが、測
位開始の基準時間（絶対時間）の計測はできないので、
その絶対時間は通話チャネルを利用して通知することが
必要となる。しかし、測位のために通話チャネルを利用
すると、移動体の数を考慮すれば、本来の通信と測位と
で同一通話チャネルを使用する確率が非常に高くなるこ
とが考えられ、結果的に通信も測位も行えない事態の発
生が想定される。
つまり、前記ＡＶＳＡＴシステムは、限りある通話チャ
ネルの一部を測位のために使用するので、利用者（移動
体）を一定数に制限したものと言うべきで、全地球的な
規模で任意の場所に居る任意の移動体が任意の時に利用
できるシステムではないのである。
ネルの一部を測位のために使用するので、利用者（移動
体）を一定数に制限したものと言うべきで、全地球的な
規模で任意の場所に居る任意の移動体が任意の時に利用
できるシステムではないのである。
さらに、絶対時間の測定も行うには、例えば米国のＧＥ
ＯＳＡＲ社が提案（米国特許Ｎ［Ｌ４３５９７３３ Ｎ
ＯＶ、１９８２）シているように、少なくとも３個の静
止衛星が必要である。しかし、全地球的な規模で測位可
能とするためには、地球上の任意の場所で常時３個の静
止衛星が同−視野内に在る必要があり、移動体の存在場
所の任意性を考慮すれば、静止軌道上に配置すべき通信
衛星の個数は相当なものになる。静止軌道資源は有限で
あり、現在でも相当に混雑しているの°で、これだけ多
数の通信衛星を静止軌道上に最適配置するのは困難であ
る。
ＯＳＡＲ社が提案（米国特許Ｎ［Ｌ４３５９７３３ Ｎ
ＯＶ、１９８２）シているように、少なくとも３個の静
止衛星が必要である。しかし、全地球的な規模で測位可
能とするためには、地球上の任意の場所で常時３個の静
止衛星が同−視野内に在る必要があり、移動体の存在場
所の任意性を考慮すれば、静止軌道上に配置すべき通信
衛星の個数は相当なものになる。静止軌道資源は有限で
あり、現在でも相当に混雑しているの°で、これだけ多
数の通信衛星を静止軌道上に最適配置するのは困難であ
る。
加えて、赤道上の静止軌道は、高緯度地方では仰角が低
くなるので、移動体のように低指向性アンテナを用いる
場合にはマルチパスフェージングによる回線品質の劣化
や、あるいは木立や地形等の遮蔽効果による通信の途絶
等の問題を避けることはできない。
くなるので、移動体のように低指向性アンテナを用いる
場合にはマルチパスフェージングによる回線品質の劣化
や、あるいは木立や地形等の遮蔽効果による通信の途絶
等の問題を避けることはできない。
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、その
目的は、地球上至る所で高仰角で、つまり高品質の通信
が行え、併せてあいまい度のない測位を即時に実行し得
る移動体衛星通信／測位システムを提供することにある
。
目的は、地球上至る所で高仰角で、つまり高品質の通信
が行え、併せてあいまい度のない測位を即時に実行し得
る移動体衛星通信／測位システムを提供することにある
。
（課題を解決するための手段）
前記目的を達成するために、本発明の移動体衛星通信／
測位システムは次の如き構成を有する。
測位システムは次の如き構成を有する。
即ち、本発明の移動体衛星通信／測位システムは、少な
くとも１個の通信衛星を介して移動体が通信を行うとと
もに、複数個の通信衛星を利用して３角測量の原理に基
づき移動体の測位を行う移動体衛星通信／測位システム
において； 軌道面が相互に直交するように設定された
３つの軌道それぞれに、同一周期で地球を周回し、かつ
軌道が交差して見える点に等時間間隔で順番に到達する
ように偶数個の通信衛星を配置してあること；を特徴と
するものである。
くとも１個の通信衛星を介して移動体が通信を行うとと
もに、複数個の通信衛星を利用して３角測量の原理に基
づき移動体の測位を行う移動体衛星通信／測位システム
において； 軌道面が相互に直交するように設定された
３つの軌道それぞれに、同一周期で地球を周回し、かつ
軌道が交差して見える点に等時間間隔で順番に到達する
ように偶数個の通信衛星を配置してあること；を特徴と
するものである。
（作 用）
次に、前記の如く構成される本発明の移動体衛星通信／
Ｗ位システムの作用を説明する。
Ｗ位システムの作用を説明する。
本発明では、軌道面が相互に直交する３つの軌道を用い
る。従って、地球上至る所から少なくとも１個の通信衛
星を高仰角で捕捉できることになる。また、各軌道上の
通信衛星は同一周期で地球を周回し、かつ、軌道が交差
してみえる点に等時間間隔で順番に到達するように配置
されるので、地球上の任意の所で同一軌道ではない少な
くとも３個の通信衛星を同−視野内に捕捉でき、あいま
い度のない測位をなし得る。さらに、各軌道には偶数個
の通信衛星を配置するので、各衛星を地球に関して対称
に配置することができ、対をなす衛星に同一周波数を割
り当てることによって周波数利用効率を２倍にすること
ができる。なお、軌道に静止軌道を含む必要がないので
、静止軌道資源の有効利用を図ることができる。
る。従って、地球上至る所から少なくとも１個の通信衛
星を高仰角で捕捉できることになる。また、各軌道上の
通信衛星は同一周期で地球を周回し、かつ、軌道が交差
してみえる点に等時間間隔で順番に到達するように配置
されるので、地球上の任意の所で同一軌道ではない少な
くとも３個の通信衛星を同−視野内に捕捉でき、あいま
い度のない測位をなし得る。さらに、各軌道には偶数個
の通信衛星を配置するので、各衛星を地球に関して対称
に配置することができ、対をなす衛星に同一周波数を割
り当てることによって周波数利用効率を２倍にすること
ができる。なお、軌道に静止軌道を含む必要がないので
、静止軌道資源の有効利用を図ることができる。
（実 施 例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る移動体衛星通信／測位
システムの構成を示す０本実施例では、地球１の赤道面
に対し軌道面が例えば＋４５度傾斜した軌道２と、−４
５度傾斜した軌道３と、これらに直交し北極（Ｎ）と＊
ｆｉ（Ｓ）を通る軌道（極軌道）４とをそれぞれ設定し
、これらの軌道上には次の条件を満たすように４個の通
信衛星（２−１〜２−４．３−１〜３−４．４−１〜４
−４）を配置しである。
システムの構成を示す０本実施例では、地球１の赤道面
に対し軌道面が例えば＋４５度傾斜した軌道２と、−４
５度傾斜した軌道３と、これらに直交し北極（Ｎ）と＊
ｆｉ（Ｓ）を通る軌道（極軌道）４とをそれぞれ設定し
、これらの軌道上には次の条件を満たすように４個の通
信衛星（２−１〜２−４．３−１〜３−４．４−１〜４
−４）を配置しである。
即ち、各通信衛星は、例えば１日周期で地球を周回し、
かつ、軌道同士が交差して見える点（交点）に等時間間
隔で順番に到達するように対応する軌道上に配置される
。
かつ、軌道同士が交差して見える点（交点）に等時間間
隔で順番に到達するように対応する軌道上に配置される
。
その結果、地球上至る所から少なくとも１個の通信衛星
を仰角４０度以上の高仰角で捕捉でき、高品質の通信を
行うことができる。また、地球上至る所で同一軌道にな
い少なくとも３個の通信衛星を同−視野内に捕捉できる
ので、従来方式で原理的に、除去不可能であった測位の
あいまい度のない測位ができる。さらに、各軌道上の４
個の通信衛星は、１つの通信衛星が地球に対して反対側
にある通信衛星と対をなすように配置し、それら衛星対
に同一周波数を割り当てることによって周波数利用効率
を２倍にすることができる。
を仰角４０度以上の高仰角で捕捉でき、高品質の通信を
行うことができる。また、地球上至る所で同一軌道にな
い少なくとも３個の通信衛星を同−視野内に捕捉できる
ので、従来方式で原理的に、除去不可能であった測位の
あいまい度のない測位ができる。さらに、各軌道上の４
個の通信衛星は、１つの通信衛星が地球に対して反対側
にある通信衛星と対をなすように配置し、それら衛星対
に同一周波数を割り当てることによって周波数利用効率
を２倍にすることができる。
なお、−ｉ的には軌道に静止軌道を含む必要はないが、
本実施例では、軌道が日周期軌道であり、しかも通信衛
星の個数は４個と従来方式よりも少ない、つまり、静止
軌道資源の有効利用の観点がら支障のない場合には静止
軌道を含めるようにしても良い。
本実施例では、軌道が日周期軌道であり、しかも通信衛
星の個数は４個と従来方式よりも少ない、つまり、静止
軌道資源の有効利用の観点がら支障のない場合には静止
軌道を含めるようにしても良い。
また、第１図に示す点Ｐ３．同Ｐ４は軌道２と同３の交
点に対応する地球上の位置であるが、これらの点が需要
地にくるように設定することによって、−層効率の良い
システムを構築できる。
点に対応する地球上の位置であるが、これらの点が需要
地にくるように設定することによって、−層効率の良い
システムを構築できる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明の移動体衛星通信／測位シ
ステムによれば、次の如き各種の優れな効果が得られる
。
ステムによれば、次の如き各種の優れな効果が得られる
。
■地球上至る所で同一軌道にない少なくとも３個の通信
衛星を同−視野内に捕捉できるので、あいまい度のない
測位をなし得る。
衛星を同−視野内に捕捉できるので、あいまい度のない
測位をなし得る。
■地球上至る所から少なくとも１個の通信衛星を高仰角
で捕捉できるので、部会のビルの谷間や山間部の渓谷等
においても高品質の通信を行うことができる。
で捕捉できるので、部会のビルの谷間や山間部の渓谷等
においても高品質の通信を行うことができる。
■軌道に静止軌道を含む必要がないので、静止軌道資源
の有効利用が図れる。
の有効利用が図れる。
■各軌道には偶数の通信衛星を配置するので、各衛星を
地球に対して相互に反対側にある対として配置し、対を
なす衛星に同一周波数を割り当てることができ、周波数
資源を２倍にして用いることができる。
地球に対して相互に反対側にある対として配置し、対を
なす衛星に同一周波数を割り当てることができ、周波数
資源を２倍にして用いることができる。
以上のことから、本発明システムは、将来の移動体通信
網において重要な役割を果すであろうことが容易に予想
できる。
網において重要な役割を果すであろうことが容易に予想
できる。
第１図は本発明の一実施例に係る移動体衛星通信／測位
システムの構成概念図、第２図は従来システム（ＡＶＳ
ＡＴ）の構成概念図、第３図は３角測位法で生じるあい
まい度の説明図である。 １・・・・・・地球、 ２，３．４・・・・・・軌道、
２−１〜２−４．３−１〜３−４．４−１〜４−４・・
・・・・通信衛星。
システムの構成概念図、第２図は従来システム（ＡＶＳ
ＡＴ）の構成概念図、第３図は３角測位法で生じるあい
まい度の説明図である。 １・・・・・・地球、 ２，３．４・・・・・・軌道、
２−１〜２−４．３−１〜３−４．４−１〜４−４・・
・・・・通信衛星。
Claims (1)
- 少なくとも１個の通信衛星を介して移動体が通信を行う
とともに、複数個の通信衛星を利用して３角測量の原理
に基づき移動体の測位を行う移動体衛星通信／測位シス
テムにおいて；軌道面が相互に直交するように設定され
た３つの軌道それぞれに、同一周期で地球を周回し、か
つ軌道が交差して見える点に等時間間隔で順番に到達す
るように偶数個の通信衛星を配置してあること；を特徴
とする移動体衛星通信／測位システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24722488A JPH0295291A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 移動体衛星通信／測位システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24722488A JPH0295291A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 移動体衛星通信／測位システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0295291A true JPH0295291A (ja) | 1990-04-06 |
Family
ID=17160301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24722488A Pending JPH0295291A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 移動体衛星通信／測位システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0295291A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06120878A (ja) * | 1992-05-28 | 1994-04-28 | Trw Inc | 中間地球高度のサテライトをベースとするセル式遠隔通信システム |
| US5867783A (en) * | 1991-04-22 | 1999-02-02 | Trw Inc. | Medium-earth-altitute satellite-based cellular telecommunications |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP24722488A patent/JPH0295291A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| GLOBAL POSITIONING SYSTEM PAPERS PUBLISHED IN NAVIGATION=1984US * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5867783A (en) * | 1991-04-22 | 1999-02-02 | Trw Inc. | Medium-earth-altitute satellite-based cellular telecommunications |
| JPH06120878A (ja) * | 1992-05-28 | 1994-04-28 | Trw Inc | 中間地球高度のサテライトをベースとするセル式遠隔通信システム |
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