JPH0632294A

JPH0632294A - 宇宙船

Info

Publication number: JPH0632294A
Application number: JP5115858A
Authority: JP
Inventors: Glenn Lund; リュンドグラン; Lemuet Sylvain; ルミュートシルベン
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1992-05-18
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 1994-02-08
Also published as: FR2691129B1; CA2096398A1; DE69304415D1; EP0571256A1; FR2691129A1; US5474264A; DE69304415T2; EP0571256B1

Abstract

(57)【要約】【目的】充分な反射エネルギー束を維持しながら速度
収差を有効に補正できる逆反射装置を含み、地上の点間
距離を正確に測定する宇宙船を提供する。【構成】頂点、法線及び弧角１′以下の誤差で互いに
直交する３つの面を有し、３辺が前記法線とほぼ等しい
角度を形成するコーナーキューブとして構成した逆反射
装置を含み、このコーナーキューブの有効直径が少なく
とも３cmであり、前記頂点を宇宙船の質量中心から、質
量中心を惑星中心と結ぶ直線上の射影が常に約５cm以内
の誤差で一定値に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は長距離レーザー測距（ｌ
ｏｎｇｒａｎｇｅｌａｓｅｒｒａｎｇｉｎｇ）、
即ち、互いに極めて遠く離れた２点間の距離の正確な測
定を目的とする好ましくは軽量の衛星（５００kg以下の
ミニ衛星または１００kg以下のマイクロ衛星）に係わ
る。このため、一方の点にレーザー発光／受光集合体を
配置し、他方の点に標的として逆反射装置を配置し、発
光／受光集合体と標的の間でレーザーパルスが１つの方
向へ、次いで他の方向へ移動するのに必要な時間に基づ
いて距離を測定することは公知である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、数百（または数千）キロメート
ルの距離を約数cmの精度で測定することができる。特
に、地球上の１点と宇宙空間内に位置する物体（地球を
中心とする軌道上にある宇宙船、または（月のような）
天体としての衛星または人工衛星）の間の、もっと一般
的には２つの宇宙空間物体、特に他の惑星の周りを巡行
する宇宙船との距離を測定し、このような測定を重ね、
複数の標的を利用することにより、三角測量法などで地
球上の種々の点間の距離を正確に測定することができ
る。

【０００３】標的としての逆反射装置は好ましくは互い
に隣接し、かつ直交し、“コーナーキューブ”を構成す
るように連結された扁平な３つの反射面で形成された単
数または複数の逆反射装置から成り、各コーナーキュー
ブが属する想像上のキューブの対角線が逆反射装置の法
線と呼ばれる基準軸を構成する。この標的としての逆反
射装置には入射光をこれと平行に反射する性質がある。
いかに長距離であろうと、レーザーパルスがコーナーキ
ューブに入射し、反射面間の直交関係が完全に近いな
ら、コーナーキューブの軸線が発光／受光手段に向いて
いなくてもレーザー光の発光／受光手段への反射が行わ
れる。

【０００４】具体的には、コーナーキューブで反射した
パルスは反射方向にピークエネルギーを有する唯一の回
折波を発生させ、その等値幅は関係λ／ｄによってその
近似値が与えられる。ただし、λは入射パルスの波長で
あり、ｄは標的の横断方向平均寸法（言語の濫用によっ
て有効直径または単に直径と呼称される）である。即
ち、波長が０．５μｍ（緑色）、標的の直径が１０cmな
ら、（摂動媒質が存在しないとして）回折波の幅は１″
の弧角となる（この幅は実際には標的位置に観察者がい
ると仮定してこの観察者がこの反射パルスを観察する角
度である。

【０００５】標的が（入射パルス発射の瞬間の）発光部
と（反射パルス到達の瞬間の）受光部との間の距離を捕
捉する視角が回折波の幅よりも狭ければ、上記測距原理
を有効に応用することができる。しかし、発光／受光集
合体と逆反射性標的との間にこの両者を結ぶ方向と交差
する方向の大きい相対速度があれば、この発光／受光集
合体によって送受されるエネルギー効率が低下し、この
場合に横断方向相対速とレーザー光束の速度（即ち光
速）との比に応じて異なる速度収差角度を決定すること
は公知である。この速度収差角度が回折波の幅よりも大
きくなれば、反射パルスがこのパルスが発射された時点
に発光／受光集合体が占めていた位置に反射パルスに到
達する時点で受光部が反射パルスの回折波から横断方向
にずれていることを意味する。

【０００６】この速度収差を補正するため、標的の３つ
の反射面間の直角を数秒の弧角だけ修正することによっ
て反射光束を広げる方法が提案されている。ところが実
際には、この修正角度をゼロから広げると、標本から１
つの方向へ反射したエネルギーの密度、及び入射パルス
の方向に対する前記方向の空間における配向を特徴づけ
る２つの傾斜角度に関する３次元グラフィックにおいて
初めは唯一であった回折波が広がり、その中心に不規則
コロナに囲まれた中空部を呈する。このコロナは円形に
位置して互いに貫入し合う６つのピークによって形成さ
れている。

【０００７】これによって速度収差は“全方向”補正さ
れるが、この最終補正量が６つの個別回折波の平均幅よ
りも著しく広くなると補正角度があらためて大きくなっ
て前記コロナがはっきりと６つの回折波に分かれるか
ら、この“全方向”補正では不充分である。横断方向相
対速度によっては受光部がこれら６つの回折波の１つを
遮るか遮らないかが決まるから補正効果は不確実であ
り、運良く受光部がこの６つの回折波の１つを遮ったと
しても、光エネルギーはせいぜい全エネルギーの１／６
でしかなく微弱である。

【０００８】この問題に関連して、それぞれの法線の配
向を蓋然的に設定した複数の小型逆反射装置を標的に設
けることにより複数の成分パルスで形成された総合反射
パルスを発生させ、それぞれが６本から成る回折波セッ
トが互いに補完し合って環状の回折波を形成するような
構成が提案されている。しかし、この総合回折波の形成
に関与する逆反射装置が複数存在すれば、標的における
個々の逆反射装置の位置に差があるためパルスが受光部
に達する時間に差が生じ、また個々の逆反射装置のサイ
ズが小さいため個々の反射パルスのエネルギーが低レベ
ルに制限されるから測定精度が損われる。

【０００９】本発明の出願人は既にこのような問題の解
決を試み、たとえ横断方向相対速度が大きい場合でも発
光／受光集合体によって発光、受光される光エネルギー
効率を高レベルに維持しながら速度収差を有効に補正
し、高精度の測定値が得られる構成を提案した。即ち、
米国特許出願第０７／８５４７２３号、カナダ特許出願
第２０６３８９３．１号、日本特許出願第４−７３９８
５号またはヨーロッパ特許出願第９２−４００７１６．
４号に対応する未公告の１９９１年３月２８日付フラン
ス特許出願第９１−０３７９５号において、従来レーザ
ー測距の分野で重視されている対称原理、即ち、それぞ
れの法線を中心とするコーナーキューブの配向を重視せ
ず、３つの辺に同じ条件が課せられる対称原理を放棄す
ることを提案した。

【００１０】出願人は上記特許出願において、反射エネ
ルギーが６つの回折波に分離するのではなく横断方向相
対速度と平行に整列した２つの回折波に分離するように
構成配置された極めて少数の逆反射装置内で反射パルス
を発生させることを開示した。さらに正確に説明する
と、出願人が上記出願において提案したのはレーザーパ
ルスを発光及び受光するそれ自体は公知の発光／受光集
合体と、このレーザーパルスを受光し、これと平行に反
射する逆反射性標的とから成り、前記発光／受光集合体
が標的に対して相対軌道を画き、相対軌道上の各点にお
ける前記集合体の総合相対速度がＶ、集合体を標的と結
ぶ瞬間的な線と直交する横断方向相対速度が平均して少
なくともkm／sec 程度のｖ_tとなるように構成された遠
距離レーザー測距装置を前提として、前記標的がコーナ
ーキューブとして構成されてその視野が前記軌道を少な
くとも一部において遮断する少なくとも１つの逆反射装
置を含み、この逆反射装置が頂点で収斂する３つの辺を
画定する３つの平坦な反射面を有し、これら３つの反射
面のうちの２つが第３の反射面と直交して互いに少なく
とも１″の弧角に等しい偏差値εで９０°でない角度を
画定し、前記２つの反射面がコーナーキューブの軸線を
通る平面内に含まれて軌道の部分における横断方向相対
速度の平均方向と少なくともほぼ直交するいわゆる“補
正辺”に収斂し、ｖ_t及びθが前記軌道部分のいずれか
の点における横断方向相対速度及びこの点を標的と結ぶ
線と前記補正辺との間の角度をそれぞれ表わし、ｃが光
速を表わすとして、偏差εが前記逆反射装置の視野によ
って遮られる軌道部分におけるラジアン単位で表わされ
る量ｖ_t／（ｃ・sin θ）の最小及び最大値の間である
ことを特徴とする遠距離レーザー測距装置である。

【００１１】換言すると、発光／受光集合体と標的の相
対軌道が天体軌道性である場合（即ち、発光／受光集合
体（逆に標的）が標的（逆に発光／受光集合体）を支持
する天体−地球や月のような惑星に対して軌道を画く場
合）、平面Ｐはコーナーキューブの視野によって遮られ
る軌道部分の平面と少なくともほぼ直交関係となる。従
来の横断方向速度には約１″乃至１０″の弧角に相当す
る偏差が対応することが多い。

【００１２】このような逆反射装置は多くの場合横断方
向最大寸法（いわゆる“有効直径”）が約１０cmであ
る。未公告のこの先行出願において、出願人は特に標的
を地上に設置し、発光／受光集合体を宇宙船の舷側に取
付けた場合を取上げている。本願はこれとは逆の場合、
即ち、発光／受光集合体を地上に、逆反射装置を宇宙船
に搭載した場合に係わる。

【００１３】地上の発光／受光局と公知の逆反射装置搭
載衛星との間で行われるレーザー測距は約１乃至２cm程
度の精度で距離を測定できるとされている。残る不確実
性はレーザー光の地球大気通過のモデリングに存在する
不確実性である場合がある。２色発光式のレーザーステ
ーションを利用すれば、充分な反射エネルギーを確保で
きる限り、地球大気通過に起因する不確実性をかろうじ
て数mm軽減できると考えられている。この場合、不確実
性の主因は測地衛星の形状そのものにあると考えられ
る。

【００１４】実際の測地衛星は非中空コーナーチューブ
に多数の小型逆反射装置を設けた直径が数＋cmの単純な
高密度球体である。ステーションから発射され、球体に
入射したレーザーパルスだけが（上述のように）多数の
反射パルスを発生させるが、発生は全く同時的とは限ら
ず、パルス間の位相差は偶然的である。その結果、地上
では凝集性に乏しく、経時的に広がる反射パルスとして
受光されるから、反射パルス到達の正確な瞬間の識別に
不確実性を伴なう。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は好ましくは上
記未公告出願の開示内容を単数または複数の逆反射装置
を搭載した場合に応用することによって、上記不都合を
解消しようとするものである。正確には本発明の第１の
目的は充分な反射エネルギー束を維持しながら速度収差
を有効に補正できる単数（または複数）の逆反射装置を
含み、地上の点間距離を正確に測定する宇宙船を提供す
ることにあり、他の目的は反射パルスの経時的な広がり
を軽減することにより、衛星、特に各逆反射装置ごとに
選択すべき基準点としての質量中心（実際には逆反射装
置の頂点）に位置（距離及び配向）を識別し易くするこ
とにある。本発明のさらに他の目的は軽量衛星（ミニ衛
星なら５００kg以下、マイクロ衛星なら１００kgまたは
場合によっては５０kg以下）のコスト、容積、質量及び
性能特性と好ましくは適合させながら、しかも太陽輻射
圧や大気抵抗のような摂動現象に対する性能の感度を極
力小さくしながら、上記目的のいずれか一方または双方
を達成することにある。

【００１６】本発明は特に測量が測地衛星と地上の複数
ステーションとの間で準同時的に（例えば１５mm以下の
誤差で）行われる測距モード、いわゆる“幾何的モー
ド”ですぐれた性能を達成しようとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は軌道面内に軌道を画いて惑星の周りを巡行
する測地用宇宙船において、少なくとも一時的にこの惑
星と対向し、頂点、法線及び弧角１′以下の誤差で互い
に実質的に直交する３つの面を有し、３辺が前記法線と
ほぼ等しい角度を形成するコーナーキューブとして構成
した少なくとも１つの逆反射装置を含む、このコーナー
キューブの有効直径が少なくとも３cmであり、前記頂点
を宇宙船の質量中心から、質量中心を惑星中心と結ぶ直
線上の射影が常に約５cm以内の誤差で一定値に維持され
る距離に配置したことを特徴とする前記宇宙船を提案す
る。

【００１８】この値は、所定形式で時的変化をし得る
か、あるいは一定に保持され得る。好適な可能な実施態
様は下記の通りである。ケース１ −惑星の中心を指す偏揺れ軸、軌道面と直交する縦揺れ
軸、及び偏揺れ軸と直交し、かつ瞬間速度と同方向の横
揺れ軸に関して宇宙船を安定させることによって宇宙船
を３軸安定させる姿勢安定装置をも含み、 −逆反射装置を１基だけ含み、 −前記１基だけの逆反射装置の２つの面が第３の面と直
交関係にあり、互いにいわゆる補正辺においてゼロでは
ない１′以下の弧角だけ９０°とは異なる角度を画定
し、前記１基だけの逆反射装置を、前記補正辺及び前記
法線が軌道面と直交する平面を画定するように宇宙船内
に取付けてあり、 −前記逆反射装置がそれぞれ別々の視野を有する少なく
とも２基の逆反射装置から成る集合体の一部であり、 −前記逆反射装置が１つの平面の同じ側に配置され、互
いに反射面を介して連結され、頂点が互いに近接してい
る４基の逆反射装置から成る集合体の一部であり、 −各逆反射装置の２つの面が第３の面と直交関係にあ
り、互いにいわゆる補正辺においてゼロではない１′以
下の弧角だけ９０°とは異なる角度を画定し、これらの
逆反射装置を前記補正辺が縦揺れ軸と平行になるように
宇宙船内に取付けてあり、 −４基の逆反射装置から成る前記集合体がベースプレー
トと、縦揺れ軸と平行に縁端部を介してこのベースプレ
ートに連結されてこのベースプレートとの間にεに等し
い値だけ９０°とは異なる角度を画定する第１隔壁と、
ベースプレート及び第１隔壁と直角に連結された第２隔
壁で形成され、 −ベースプレートが横揺れ及び縦揺れ軸の平面と平行で
あり、 −姿勢安定装置が漸進的に作用するタイプであり、 −姿勢安定装置が連続的に作用するタイプであり、 −姿勢安定装置が横揺れ−偏揺れ平面の２つの方向に延
設された少なくとも２本のマストを含み、 −姿勢安定装置が偏揺れ軸に沿って延設された少なくと
も１本のマスト及び横揺れ軸に沿って延設された少なく
とも１本のマストを含み、 −各頂点を宇宙船の質量中心から数cm以内の距離に配置
した。ケース２ −自転軸を中心に回転し、この自転軸を軌道面に対して
垂直に維持し、逆反射装置の頂点が前記自転軸から５cm
以内の位置に来るようにする姿勢安定装置を含み、 −姿勢安定装置が漸進的に作用するタイプであり、 −姿勢安定装置が少なくとも１つの磁力計と少なくとも
１つの磁気コイルを含み、 −逆反射装置がそれぞれ別々の視野を有する複数の逆反
射装置から成る集合体の一部であり、 −各逆反射装置の法線が自転軸の少なくとも近傍を通過
し、 −逆反射装置が自転軸と交差する平面の同じ側に配置さ
れ、互いに平行な面を有し、それぞれの頂点が数mmの偏
差でいずれも前記自転軸から５cm以内の等距離に位置す
る４基の逆反射装置から成る集合体の一部であり、 −各逆反射装置の２つの面が第３の面と直交関係にあ
り、互いにいわゆる補正辺においてゼロではない１′以
下の弧角だけ９０°とは異なる角度を画定し、これらの
逆反射装置をそれぞれの補正辺が縦揺れ軸と平行になる
ように宇宙船内に取付けてあり、 −各集合体が自転軸と直交するベースプレートと、この
ベースプレートに直角に連結されて偏差εだけ９０°と
は異なる角度を画定する２つの隔壁とで形成され、 −それぞれが自転軸と直交する底面を有する４基の逆反
射装置から成る２組の集合体を含み、 −前記２組の集合体の底面が自転軸と平行な方向に距離
ｄだけ互いに離れており、 −前記距離ｄが自転軸と交差する方向に測定した集合体
の平均寸法の半分以下であり、 −自転軸と軌道面に対する垂線との間の許容最大傾斜角
をθとし、逆反射装置頂点と自転軸との間の許容最大偏
差をｔとして、前記距離ｄが不等式（ｄ／２）・sin θ≦ｔを満足させる。ケース３ −逆反射装置が質量中心から１mm以下の誤差で５cm以内
の等距離に頂点を有する少なくとも４基の逆反射装置か
ら成る集合体の一部であり、 −少なくとも各逆反射装置の法線が質量中心の少なくと
も近傍を通過し、 −逆反射装置が質量中心から１mm以下の誤差で５cm以内
の等距離に頂点を有する８基の逆反射装置から成る集合
体の一部であり、 −各逆反射装置の各辺が互いにゼロでない１′以下の弧
角に相当する偏差で９０°の角度を画定し、それぞれの
偏差が誤差２０％の範囲内で互いに同じであり、 −前記偏差が１０″以下の弧角であり、 −コーナーキューブ方式逆反射装置が中空であり、 −宇宙船がミニ衛星であり、 −宇宙船がマイクロ衛星である。

【００１９】以上の説明から明らかなように、本発明は
特に下記の４つの実施態様を包含する： −３軸安定システムによって地球（またはその他の惑
星）を指向するように固定される単一の逆反射装置。こ
の単一反射装置は好ましくはこの反射装置の法線と共に
軌道面と直交する平面を画定する単一の補正辺を含む。
地球−衛星方向への頂点／質量中心間距離の射影値に現
われる不確定度は安定性の程度次第である。

【００２０】−３軸安定システムによって地球を指向す
るように固定される複数の逆反射装置、好ましくは隣接
する４基の逆反射装置から成る集合体。各反射装置は好
ましくは（軌道面と直交する）縦揺れ軸と平行な単一の
補正辺を有する。上記不確定については上述した場合と
同様である。 −軌道面の同じ側に設けられ、軌道面と直交する軸を中
心に自転するように安定化された複数の逆反射装置、好
ましくは隣接する４基の逆反射装置から成る集合体。こ
のような集合体を軌道面のそれぞれの側に設けることも
可能である。これらの反射装置は好ましくは前記自転軸
と平行な単一の補正辺を有する。上記不確定性は頂点か
ら自転軸までの距離と自転軸の安定度によって決定され
る。

【００２１】一頂点が質量中心の直ぐ近くに位置する好
ましくは隣接する複数の逆反射装置、好ましくは（隣接
または非隣接の）４基または（隣接の）８基の逆反射装
置。正確な配向はさして重要でない。逆反射装置は典型
例としては１′以下、好ましくは１０″以下の角度の３
つの補正辺を持つことができる（この３辺の角度は約２
０％の誤差で互いに等しいことが好ましい）。上記不確
定性は頂点から質量中心までの距離によって決定され
る。

【００２２】３軸安定宇宙船の場合、射影値の不確定性
は極めて軽微（せいぜい数mm）であるから、宇宙船を利
用して行う測距の不確定性もこれと同程度またはそれ以
下にすることができる。他方、自転によって安定させら
れる、または姿勢安定化対策のない上記宇宙船の場合に
は（宇宙船−惑星中心）方向への（頂点−質量中心）距
離の射影長さ、即ち、極所垂線長さに関する上記不確定
性はこの種の宇宙船による距離測定を不可能にするほど
大きくなるおそれがある。

【００２３】距離測定に伴なう上記不確定性は発光／受
光集合体から質量中心までの距離、宇宙船の姿勢、及び
関連の逆反射装置に対する光束の配向性を適正に設定す
るため発光／受光集合体から頂点までの距離測定値に加
える補正が不確実であることから生ずる。ところで、こ
の不確実さは前記補正を正確にモデリングできればそれ
だけ軽減することができる。因みに３軸安定化宇宙船の
場合この補正モデリングを極めて正確に行うことができ
る。

【００２４】ただし、補正モデリングは３軸安定化宇宙
船以外のケースでも可能である。即ち、既知配向軸を中
心とする自転によって安定化される宇宙船や、安定化対
策のない宇宙船のケースでさえも逆反射装置が測定に関
与できるのは測定の瞬間に入射光が反射装置に進入でき
る、即ち、この逆反射装置の法線と４０°以下の角度を
形成する状態、換言すれば、所与の方向に発射された光
束が反射する時、逆反射装置の法線が発射方向と４０°
以上の角度を形成する状態に限られるということを考慮
することで補正をモデリングすることができる。この場
合、距離補正は逆反射装置法線に対する質量中心の位置
に関するデータに基づいてモデリングすることができ
る。特に各逆反射装置の質量中心が宇宙船質量中心を通
過する場合（好ましくは本発明の宇宙船の場合）、安定
化対策が全く講じられていなくても下記のように距離補
正をモデリングすることができる：実補正量は頂点から
質量中心までの距離ｄの光束発射方向への射影値に等し
く；この実補正量はｄとｄ・cos ４０°の間であるか
ら；この実補正量は（ほかにも解はあるが）によって近似計算でき、このようにモデリングされた補
正の不確定性は最大限でも即ち約０．１ｄである。従って、もし構造上の理由から
安定化装置のない宇宙船に、法線が質量中心を通過し、
頂点が質量中心から５cmの距離に位置する逆反射装置を
搭載するとしても、約５mm以下の誤差で距離を測定する
ことができる。

【００２５】自転によって安定化される宇宙船について
も同様である。エラーのモデリングは逆反射装置の法線
が自転軸を通過する限り高い精度で行うことができる。
本発明の目的、特徴及び利点を添付図面に沿った実施例
に関する以下の説明で明らかにする。

【００２６】

【実施例】図１は本発明の測地衛星１０を示す簡略図で
ある。この衛星１０はコーナーキューブとして構成され
た逆反射装置１１を主要部分として含み、好ましくは姿
勢制御装置２０をも含む。コーナーキューブ形逆反射装
置１０は頂点Ｓに収斂する３辺１５，１６，１７を画定
する３つの平坦な反射面１２，１３，１４を含む。好ま
しくは２つの面、ここでは面１２，１３が第３の面１４
と直交関係にあり、僅かな、しかしゼロではない、実際
には１″乃至１０″の弧角に相当する偏差εで互いに直
交する。前記２つの面によって画定される辺１７は補正
辺と呼ばれる。

【００２７】コーナーキューブ１１は図示実施例では中
空であるが、図示しない他の実施態様では（後述する）
測定パルスとして好適な波長を有する透明材料から成る
キューブ非中空部分として形成することもできる。３つ
の辺１５，１６，１７と等しい角度を形成する方向（即
ち、コーナーキューブを画定している想像上のキューブ
の対角線）をコーナーキューブの法線ｎと呼ぶ。この法
線は３つの辺と５４．７°、即ち、５５°に近い角度を
形成する。逆反射装置の視野は半角が３０°の円錐に近
似している。

【００２８】逆反射装置の出口において（法線と交差す
る方向に）測定した平均横断方向寸法は有効直径と呼ば
れ、数cm（典型例としては３cm以上）、好ましくは十数
cm程度である。視野内に捕捉された入射光Ｒｉは逆反射
装置で反射し、３つの面で反射したのち、入射光Ｒｉと
ほぼ平行な反射光となる。

【００２９】衛星１０はコーナーキューブの法線ｎが地
球を指向するように姿勢制御装置２０によって安定化さ
れつつ地球の周りに軌道を画く、さらに正確に説明する
と、地球の中心を指向するＺ軸（偏揺れ軸）、軌道面と
直交するＹ軸（縦揺れ軸）及び衛星の瞬間速度と同方向
のＸ軸（横揺れ軸）を有する正規直交三面ＸＹＺによっ
て衛星が画定される。コーナーキューブの法線ｎは好ま
しくは偏揺れ軸と合流させる、即ち、好ましくは地球の
中心を指向させる。これらの軸に原則として慣性主軸で
ある。補正辺１７はこの辺が法線ｎと画定する平面が数
度（±１０°、好ましくは約５°以下）の偏差で軌道面
と直交するように配向する。

【００３０】偏差εは入射光の傾斜角度に応じてラジア
ン単位で表わされる最小及び最大ｖ _t／cc・sin θ) の
間である。ただし、ｖ_tは瞬間横断方向相対速度（即
ち、速度Ｖの入射光と直交する成分）であり、θは光束
方向と補正辺の間に形成される瞬間角度であり、ｃは光
速である。偏差εは測地衛星が軌道（多くの場合、低軌
道）を巡行する典型的な速度を考慮すれば上記１″乃至
１０″の範囲が普通である。

【００３１】偏差εがこの程度であるから、（実際には
単一または連続する複数の短いパルスから形成される）
入射光がその方向の両側に数秒の弧角だけ僅かにずれた
２つの方向に沿って最大のエネルギーを保ったまま反射
する。補正辺、法線及び軌道面によって画定される平面
間に上記直交関係が成立しているから、上記最大エネル
ギーの２つの方向は軌道と平行に位置ずれし、従って、
地上の発光／受光集合体と衛星との間の大きい横断方向
相対速度による速度収差があってもこの発光／受光集合
体は大きい反射エネルギーを受光する。

【００３２】このような速度収差補正の原理は未公告の
１９９１年３月２８日上記特許出願第９１−０３７９５
号にその一般論が開示されている。姿勢制御装置２０は
それ自体は公知の適当なタイプのものでよいが、いった
ん衛星が軌道に乗ればエネルギーを消費しないという意
味で受動タイプの方が有利である。

【００３３】具体的には、この制御装置は物体（図示実
施例の場合には地球の周りに軌道を画く衛星）に対する
（図示実施例の場合には地球の）重力の自然モーメント
を利用することによって主慣性モーメントを大きく変化
させる。即ち、重力モーメントは衛星の主要慣性によっ
て（具体的には横断方向主要慣性差の絶対値が最も小さ
い主要慣性よりも小さく、横断方向主要慣性が互いに著
しく異なるということで）安定状態が立証されるという
程度に最小慣性と対応の慣性主軸を安定的に地心方向と
整列させようとする。

【００３４】このため、装置２０は偏揺れ軸を挟んで対
称的に横揺れ−偏揺れ平面内に配置されたマスト集合体
を含む。即ち、装置２０は偏揺れ軸Ｚに沿って地球にむ
かって突出し、好ましくは先端におもり２２を設けたマ
スト２１をも含む。図示しないが、マスト２１と反対方
向に突出するマストをも設けるのが好ましい。この第２
マストは他の慣性主軸と対応する慣性モーメントを増大
させるだけでなく、第１マストとほぼ対称の関係にある
から（測地の際利用されることが多い低軌道の場合の大
気中での抵抗−または太陽の輻射圧に起因する）摂動偶
力を制限することができる。他の利点として、質量中心
を任意に、好ましくは頂点Ｓに近く位置ぎめすることが
できる。

【００３５】軸Ｚの方向に突出するこの（またはこれら
の）マストはこの軸の姿勢を確実に安定させる。他の２
つの軸を中心とする衛星の安定を確保するため、装置２
０は横揺れ軸Ｘに沿って両方向に突出し、先端におもり
２５，２６をそれぞれ設けた２本のマスト２３，２４を
も含む。具体的にはこれらのマストは入れ子式であり、
ロケットから離脱したのち、展開用モータ２７，２８，
２９により展開制御される。マストは逆反射装置１０に
直接連結せず、衛星の反射装置以外の部分にマスト２１
を連結するための図１に示すクロスバー３０を含む支持
構造に連結するのが好ましい。

【００３６】この衛星１０は本発明の極めて簡単な実施
例である。重力マスト式安定システムは具体的には下記
の構成部分から成る： −それ自体は公知の適当な位置ぎめ補助装置（磁気コイ
ル及び／またはチャージャブルマグネット、姿勢検出
器：磁力計、地球検出器、太陽検出器、及び地上からの
遠隔制御信号の受信及び衛星から地上への測距データの
送信を可能にする通信システム）、好ましくは無関節の
ダンパー装置（例えばヒステレシス格子または磁気係留
システム）。

【００３７】エネルギー消費性の付随設備への給電には
電気的構造物、バッテリ、太陽電池、可能な限り受動的
な熱制御装置を設ける必要がある。横揺れ−偏揺れ平面
内に重力マストを設けた３軸安定システムは上記態様と
は異なる態様に実施することも可能であり、例えば図７
に略示するように偏揺れ軸の両側に対線にマストを設け
ることは先に述べた実施例と同じであるが、慣性主モー
メントに関する上記条件が満たされるようにマストをや
や傾斜させたサンタンドレ（Ｓａｉｎｔ−Ａｎｄｒｅ
ｅ）十字架形に実施することができる。

【００３８】図２は本発明の他の実施例としての測地衛
星４０を示す。この衛星４０は単一の逆反射装置ではな
く、頂点が互いに近接した位置を占め（典型例では５cm
以内）、それぞれ別々の視野を有するように連結された
４基の逆反射装置４１，４２，４３，４４から成る集合
体を含むという点で図１に示した衛星と異なる。

【００３９】さらに詳しく説明すると、この逆反射装置
集合体はベースプレート４５、及び相互にかつベースプ
レートとも直交する２つの隔壁４６，４７から形成され
る。一方の隔壁４６、即ち、主要隔壁が一体形成である
のに対して他方の隔壁４７、即ち２次隔壁は２つの部分
から成る。これらの隔壁は交差線においてベースプレー
トとほぼ直交する方向、即ち、逆反射装置集合体のいわ
ゆる法線を画定する。この法線は偏揺れ軸Ｚの方向と一
致し、隔壁４６，４７はそれぞれ縦揺れ軸及び横揺れ軸
と（またはこれとは逆の順序）平行である。

【００４０】縦揺れ軸と平行な隔壁（ここでは４６）は
ベースプレートと偏差εで直交し（この隔壁の一方の側
が正、他方の側が負）、横揺れ軸と平行な他方の隔壁
（ここでは４７）はＹに平行な隔壁に対してと同様、ベ
ースプレートとも正確に直交する（製造公差は１アーク
秒（ａｒｃｓｅｃｏｎｄ）以下のオーダーである）。こ
うして４基の逆反射装置はそれぞれ縦揺れ軸と平行な単
一の補正辺４１Ａ，４２Ａ，４３Ａ，４４Ａを含むか
ら、各逆反射装置の法線及び補正辺によって画定される
平面の軌道面との上記直交条件が満たされる。

【００４１】逆反射装置４１−４４によって構成される
ブロックの構造は図示のように簡単である。ベースプレ
ートと隔壁の組立ては例えば接着及び／または分子接合
によって行う。ほかにも種々の実施態様が可能であり、
例えば、いわゆるレプリカ法を利用し、一体成形された
基材に反射面を溶着することによって逆反射装置集合体
を形成することができる。角度に関する条件が満たされ
るかどうかはレプリカ法に使用される原型の品質次第で
ある。各逆反射装置が一体モジュールを構成し、逆反射
装置集合体はこれらのモジュールをまとめることによっ
て得られる。このようなモジュール構成は各モジュール
を製造する工程と組立てる工程が別々になり、重大なエ
ラーが生じ難いという点で有利である。

【００４２】４つの補正辺の平行精度は例えば±１°で
あり、図３に関連して後述する組立て方式を採用すれば
極めて高い補正辺平行精度が構成される。軌道面に対す
る局所垂線と補正辺との整合に関しては、例えば±１０
°、好ましくは±５°の精度が望ましい（本発明の衛星
（マイクロ衛星）はサイズ、質量がいずれも小さいか
ら、数メートル、数トンにも及ぶ通常の衛星ほど姿勢制
御の条件がきびしくなくてもよい）。

【００４３】４基の逆反射装置はそれぞれ別々の視野を
持っているから、逆反射装置集合体としての上記法線が
いずれの逆反射装置の視野にも入らない場合でも思った
ほど不都合ではない。即ち、この法線の方向は発光／受
光にとって最優先の問題ではない。さらにまた、この方
向は図２に示す実施例の場合、偏揺れ軸の方向に張出し
た安定用マストの存在によってその影響を弱められる。

【００４４】図２の衛星４０は図１の衛星と同様に受動
的な態様に姿勢制御される。この衛星４０は偏揺れ軸方
向に地球を指向して張出し、先端におもり５２を有する
縦方向主安定マスト５１と、これとは反対方向に張出
し、先端におもり５４を有する縦方向２次安定マスト５
３と、この両マストよりも短く、横揺れ軸方向に張出
し、先端におもり５７，５８をそれぞれ有する２本の横
方向安定マスト５５，５６を含む。これらのマストは入
れ子式であり、支持構造５９に連結されており、支持構
造５９内で逆反射装置集合体は展開制御モータ６０−６
３によって位置ぎめされる。

【００４５】支持構造５９は偏揺れ軸と交差する後板６
４、横隔壁６５及びロッド６６を含み、これらに衛星の
下記のような各部が固定される： −マスト展開モータを制御する電子ブロック６７、 −アンテナ６９を介して地上と測距及び遠隔制御データ
を交換するための通信用電子ブロック６８、 −バッテリ７０、 −衛星の給電需要を満たす個数、サイズ及び配向で外方
へ向けて支持構造に固定した、または展開可能な太陽電
池パネル７０Ａ、及び −地球検出器７２、太陽検出器７３、またはこれらに加
えて設ける（図示しない）磁力計。

【００４６】逆反射装置集合体のベースプレート４５と
支持構造の後板６４との間には上記構成部分のいくつか
を収容できるスペースがある。特にマストの長さ及び各
マストに設けたおもりに応じて衛星の質量中心Ｇを逆反
射装置の頂点に極力近づけることができるように平衡お
もり７４を設けることが好ましく、この平衡おもりを設
けることで、衛星の姿勢偏倚は逆反射装置の頂点と地上
の発光／受光ステーションとの間の距離測定精度にほと
んど影響しない程度に軽減される。

【００４７】姿勢に偏倚を生じた場合、頂点が質量中心
に近ければ近いほど高い精度が維持される（このことは
頂点が１つだけの図１に示した衛星についても同様であ
る）。実施例ではベースプレート４５の直径が２００m
m、（図示の例では三角形であるが、半円形、半楕円
形、多角形などの形状でもよい）隔壁４６，４７の厚さ
が１５mm（またはそれ以下）である。

【００４８】隔壁４６，４７の厚さは温度変動や遠心力
の作用下にあっても逆反射装置集合体の剛性を維持する
と共に反射面の高度の光学性を維持できるように充分大
きく設定しなければならない。隔壁が薄ければ薄いほ
ど、光学的頂点は（上述したように）互いに近接し、姿
勢偏倚に起因する測定誤差が小さくなる。衛星４０の安
定装置は本質的に受動的であり、地球重力の勾配に依存
する。それ自体は公知のこの安定化技術によって衛星を
上記精度（±１０°）で各自上の姿勢に維持することが
できる。

【００４９】特に通信、エネルギー消費部材への給電及
び温度制御を目的とする上記付随設備が組込まれるた
め、衛星が完全に受動的であることは不可能である。従
って、安定性を高めるため能動的または受動的な補助素
子を設けることが好ましい。ほかにも本発明に（単独に
または組合わせて）利用できる公知の３軸姿勢安定方法
がある。

【００５０】その１例として、偏揺れ軸方向の姿勢をこ
の偏揺れ軸の方向に張出した１本または２本のマストに
よって安定させ、他の軸方向の姿勢を例えば集合体（磁
力計＋磁気コイル）によって能動的に安定させる。他の
実施態様では、軌道面に垂直な軸を中心とする角運動量
という概念に従って能動的に安定化を計り、この角運動
量をゼロではない平均速度で作用する動力学的ホイール
または反動ホイールによって実現する。偏揺れ軸マスト
と縦揺れ軸ホイールを提携させることも可能である。

【００５１】２個、３個、４個またはそれ以上のホイー
ルを利用して照準性能を高めることもできるが、重量、
電力消費及びコストの増大を伴なう。逆反射装置の頂点
が質量中心からずれていても、地上との交信によって質
量中心、地心方向及び軌道との瞬間接線に対する頂点の
位置を正確に検出することができれば姿勢偏倚は許容で
きる。

【００５２】衛星は３軸安定されているから、原則とし
て、逆反射装置の各頂点から質量中心までの距離の局所
垂線（Ｚ）上への射影長に現われる誤差は極めて小さい
（製造公差（mm以下）＋安定公差）。図４は隣接する各
頂点が質量中心の直ぐ近くに位置する（１mm以下の誤差
で５cm以内の等距離に位置する）８基のコーナーキュー
ブ逆反射装置を含む宇宙船６０の簡略図である。各逆反
射装置の法線は（測定補正をモデリングし易くするた
め）可能な限り質量中心の近くを通過するように構成さ
れている。図示しない別の実施態様としてこの宇宙船に
組込む逆反射装置を８基以上にすることにより付随設備
を取付け易くすることも可能である。例えば、２基の逆
反射装置のうちの１基を省けばそのスペースに付随設備
を１つ設置することができる。ただし、最少限の占有ス
ペースを確保するには例えば非隣接配置の少なくとも４
基を逆反射装置を残すことが好ましいと考えられる。反
射面は必ずしも互いに平行関係でなくてもよく、むしろ
質量中心がそれぞれの逆反射装置の法線上に来るように
構成する方が有利である。

【００５３】先に述べた実施例と同様に逆反射装置をベ
ースプレートで形成してもよいが（図２及び３参照）、
取付ける際の自由度を考慮すればモジュール形式に実施
する方が好ましい。各逆反射装置の有効直径は１０cmま
たはそれ以上が好ましく、同一の宇宙船のすべての逆反
射装置の有効直径を一律に設定するのが好ましい（この
ことはいずれの実施例についても同様である）。

【００５４】この宇宙船はその配向が任意であり、場合
によっては３つの補正辺を持つことができる（補正辺の
角度偏差は通常は１′以下、好ましくは１０″以下の弧
角であり、偏差量は２０％に等しい）。これに代わる実
施態様としては、軌道面と直交する衛星軸線を中心にこ
の衛星を回転させる。この場合、各逆反射装置はこの回
転軸と平行な１つの補正辺を持つことが好ましい。この
ように構成すれば、この衛星は図２及び３に示したのと
同じ４基の逆反射装置から成る集合体、即ち、それぞれ
が軸Ｙと平行な補正辺を１つずつ有する４基の逆反射装
置から成る集合体を常に地球に向けることになる。従っ
て、この衛星６０は図２及び３に示したような逆反射装
置集合体を２組背中合わせに連結した構成と考えること
ができる。

【００５５】ただし、図４に示すような８基の逆反射装
置を組込んだ構成では逆反射装置の視野を互いに妨げる
ことなく（特に姿勢制御システムのような）付随設備を
設置するのが難しくなるおそれがある。この問題を解決
するには図５及び６に関連して後述するようにこれら８
基の逆反射装置を４基ずつ２組Ａ，Ｂに分ける方が好ま
しい。

【００５６】図５及び６は衛星の慣性主軸を中心とする
自転（“ｓｐｉｎ”）による姿勢安定化を採用する実施
例を示す。この自転軸は慣性モーメントが最も高い衛星
の主軸であることが好ましく、原則として軌道面に対し
て垂直である。図６から明らかなように、各集合体Ａ，
Ｂは回転軸と交差するベースプレート７１と、このベー
スプレートと正確に、ただし偏差εを伴なって直交する
２つの隔壁７２，７３を含み、互いに近接した位置を占
める補正辺７４Ａ，７５Ａ，７６Ａ，７７Ａを有する４
基の逆反射装置７４−７７を形成する。

【００５７】従って、距離測定の基準点を形成する逆反
射装置の頂点は回転軸の直ぐ近くに位置する（５cmまた
は数mm以内）。図５は集合体Ａ，Ｂのベースプレートが
回転軸と平行な方向に距離ｄだけ互いに間隔を保ち、姿
勢安定装置７０Ａ及び（例えば図２に関連して述べたよ
うな）付随設備を組込むためのスペースを提供する。図
５では集合体Ａ，Ｂがベースプレートと同じ直径（通常
は２０cm）の円筒隔壁７８を介して互いに連結されてい
る。この隔壁には太陽電池７９、及び例えばマイクロテ
ープ技術を利用した環状アンテナ８０が取付けてある。
隔壁内に収容されている安定化システム７０Ａは例えば
磁力計や磁気コイルを含む（このような自転による衛星
の姿勢安定化については例えば１９９０年８月２７−３
０日に開催された小型衛星に関する第４回ＡＩＡＡ／Ｕ
ＳＵ年次会議の議事録第２巻に掲載されたＩＴＨＡＣＯ
社のＰ．Ｋ．ＰＡＬ及びＶ．Ｈ．ＳＥＬＢＹの論文“Ｍ
ａｇｎｅｔｉｃＡｔｔｉｔｕｄｅＳｙｓｔｅｍｆｏ
ｒＳｐｒｉｎｎｉｎｇＳｍａｌｌＳｐａｃｅｃｒ
ａｆｔｓ”に記載されている。

【００５８】距離ｄはベースプレート７１の半径以下で
あることが好ましく、隔壁７８の直径はベースプレート
７１の直径より大きくてもよい。一般的には関係式（ｄ／２）・ｓｉｎθ≦５mm によってｄの最大値を求めることができる。ただし、θ
は軌道面に対する垂線と自転軸との間の最大偏差であ
る。この不等式はもし質量中心が衛星の幾何中心に極め
て近い位置にあれば軌道面に対する瞬間垂線（質量中
心）と逆反射装置頂点との間の偏差は距離測定に許容さ
れる誤差（ここでは５mm）以下となることを意味する。
ただし、許容誤差は５mmとは限らず、他の値をとり得
る。

【００５９】隔壁７２，７３の厚さはゼロではないか
ら、逆反射装置の頂点が必ずしも正確に前記瞬間垂線上
に来るとは限らない。実際には逆反射装置の法線が自転
軸と交差する方が距離測定における測定値補正のモデリ
ングに好都合であると考えられる。集合体Ａ，Ｂごとの
逆反射装置の数は４基であることが好ましいが、４基以
下の場合も考えられ、この場合、反射面間に平行関係は
成立しない。

【００６０】隔壁の寸法設定及び構成または一体形成モ
ジュールとしての実施については図３の場合と同様であ
る。回転軸を安定させる手段としてはほかにも種々の方
式が考えられる。衛星の安定化システムとしては上記の
ほかにそれ自体は公知の章動緩和手段がある（例えば磁
気作用によるものや、まっ直ぐな、または弯曲した管内
における粘性流体の変位を利用するもの）。

【００６１】赤道面に対して僅かだけ傾斜した（あるい
は全く傾斜のない）軌道の場合、自転軸の方向に設けた
磁気コイルはほとんど機能しないから、フラットな磁気
コイルを利用することによって自転軸の方向及び自転速
度を制御すればよい。高い精度（５°以下）で自転軸を
軌道面に対する垂線と整合状態に維持するには、場合に
よっては太陽検知器と組合わせていわゆる“水平”タイ
プの地球検知器を衛星に設けるのが好都合である。

【００６２】図１−３及び図５−７に関連して上述した
衛星はいずれもゆっくりとかつ漸進的に（あるいは連続
的に）、即ち、衝撃を伴なわずに作用し、いわゆるミニ
またはマイクロ衛星に予想される軽量性にも軌道動作に
伴なう摂動を極力軽減しなければならないという（測地
には不可避の）条件にも適合する（３軸または自転式）
姿勢安定化システムを装備している。例えば、３０kg・
ｍ²の偏揺れ軸慣性で１２００kmの円軌道を画く約５０
kgの衛星に（長さ１０ｍ、重さ４kgのマストを含む）重
力による受動的安定化システムを設けた場合、その重量
は総重量の半分以下である。ホイール及び磁気システム
による安定化装置の重量は１０kg以内であるのに対し
て、２軸磁力計、２つの磁気コイル及び水平タイプ地球
検知器を利用する自転安定に必要な重量は５kg以内と推
定され、例えばＤＥＦＥＮＳＥＳＹＳＴＥＭＩＮ
Ｃ．が“ＤｅｆｅｎｃｅＡｄｖａｎｃｅｄＲｅｓｅ
ａｒｃｈＰｒｏｊｅｃｔｓＡｇｅｎｃｙ”（ＤＡＲ
ＰＡ）のために開発し、ＩＴＨＡＣＯ社が安定システム
を担当し、これに同社の上記Ｐ．Ｋ．ＰＡＬ及びＶ．
Ｈ．ＳＥＬＢＹ両氏も参加した通信マイクロ衛星“ＳＣ
ＳＣ”または“ＭＩＣＲＯＳＡＴ”のように小型化され
た場合には１kg以内にまとめることもできる。

【００６３】例えば、回転速度収差６．９アーク秒（ａ
ｒｃｓｅｃｏｎｄ）に対応する衛星／地球相対速度５
乃至８km／ｓではεは４．２″乃至６．８″；収差４．
１アーク秒（ａｒｃｓｅｃｏｎｄ）に対応する相対速度
３km／ｓではεは２．５″となる。以上に述べたマイク
ロ衛星の場合、逆反射素子は積載荷重の主要部分を占
め、（アルミニウム、チタンなどのような）軽量合金で
形成されるから、このマイクロ衛星の重量は安定化装置
の上記重量を考慮してもマイクロ衛星の重量及び寸法上
の条件に充分適合できる。従って、主要衛星と並べてロ
ケット（例えばアリアン）の頭部に容易に収納でき、あ
るいは複数個を一度に発射することができる。

【００６４】なお、以上は実施例の説明であって本発明
の範囲を制限するものではなく、当業者ならば本発明の
範囲内で多様な変更を試みることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の極めて簡単な実施例として軽量かつ単
一逆反射装置方式の測地衛星を略示する斜視図である。

【図２】本発明の他の実施例として４基の逆反射装置を
装備する測地衛星の簡略図である。

【図３】４基の逆反射装置から成る集合体を図２の矢印
III の方向に見た底面図である。

【図４】本発明の他の実施例として８基の逆反射装置を
装備する測地衛星を略示する斜視図である。

【図５】図４に示した実施例に変更を加えた衛星の簡略
図である。

【図６】図５の矢印ＶＩの方向に見た端面図である。

【図７】重力マスト式安定化システムの実施態様を示す
簡略図である。

【符号の説明】

１０，４０…衛星１１…コーナーキューブ１２，１３，１４…面２０…姿勢制御装置２１，２３，２４…マスト２７，２８，２９…展開用モータ３０…クロスバー４１，４２，４３，４４…逆反射装置４６，４７…隔壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軌道面内に軌道を画いて惑星の周りを巡
行する測地用宇宙船において、少なくとも一時的にこの
惑星と対向し、頂点（Ｓ）、法線及び弧角１′以下の誤
差で互いに実質的に直交する３つの面を有し、３辺が前
記法線とほぼ等しい角度を形成するコーナーキューブと
して構成した少なくとも１つの逆反射装置を含み、この
コーナーキューブの有効直径が少なくとも３cmであり、
前記頂点を宇宙船の質量中心から、質量中心を惑星中心
と結ぶ直線上の射影が常に約５cm以内の誤差で一定値に
維持される距離に配置したことを特徴とする宇宙船。
【請求項２】惑星の中心を指す偏揺れ軸、軌道面と直
交する縦揺れ軸、及び偏揺れ軸と直交し、かつ時間速度
と同方向の横揺れ軸に関して宇宙船を安定させることに
よって宇宙船を３軸安定させる姿勢安定装置をも含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の宇宙船。
【請求項３】逆反射装置を１基だけ含むことを特徴と
する請求項２に記載の宇宙船。
【請求項４】前記１基だけの逆反射装置の２つの面が
第３の面と直交関係にあり、互いにいわゆる補正辺（１
７）においてゼロではない１′以下の弧角だけ９０°と
は異なる角度を画定し、前記１基だけの逆反射装置を、
前記補正辺及び前記法線が軌道面と直交する平面を画定
するように宇宙船内に取付けたことを特徴とする請求項
３に記載の宇宙船。
【請求項５】前記逆反射装置がそれぞれ別々の視野を
有する少なくとも２基の逆反射装置（４１−４４）から
成る集合体の一部であることを特徴とする請求項２に記
載の宇宙船。
【請求項６】前記逆反射装置が１つの平面の同じ側に
配置され、互いに反射面を介して連結され、頂点が互い
に近接している４基の逆反射装置（４１−４４）から成
る集合体の一部であることを特徴とする請求項５に記載
の宇宙船。
【請求項７】各逆反射装置の２つの面が第３の面と直
交関係にあり、互いにいわゆる補正辺（４１Ａ−４４
Ａ）においてゼロではない１′以下の弧角だけ９０°と
は異なる角度を画定し、これらの逆反射装置を前記補正
辺が縦揺れ軸と平行になるように宇宙船内に取付けたこ
とを特徴とする請求項６に記載の宇宙船。
【請求項８】４基の逆反射装置から成る前記集合体を
ベースプレート（４５）と、縦揺れ軸と平行に縁端部を
介してこのベースプレートに連結されてこのベースプレ
ートとの間にεに等しい値だけ９０°とは異なる角度を
画定する第１隔壁（４６）と、ベースプレート及び第１
隔壁と直角に連結された第２隔壁（４７）で形成したこ
とを特徴とする請求項７に記載の宇宙船。
【請求項９】ベースプレートが横揺れ及び縦揺れ軸の
平面と平行であることを特徴とする請求項８に記載の宇
宙船。
【請求項１０】姿勢安定装置が漸進的に作用するタイ
プであることを特徴とする請求項２に記載の宇宙船。
【請求項１１】姿勢安定装置が連続的に作用するタイ
プであることを特徴とする請求項１０に記載の宇宙船。
【請求項１２】姿勢安定装置が横揺れ−偏揺れ平面の
２つの方向に延設された少なくとも２本のマスト（２
１，５１，２３，２４，５５，５６）を含むことを特徴
とする請求項１１に記載の宇宙船。
【請求項１３】姿勢安定装置が偏揺れ軸に沿って延設
された少なくとも１本のマスト（２１，５１）及び横揺
れ軸に沿って延設された少なくとも１本のマスト（２
３，２４；５５，５６）を含むことを特徴とする請求項
１２に記載の宇宙船。
【請求項１４】各頂点を宇宙船の質量中心から数cm以
内の距離に配置したことを特徴とする請求項２から請求
項１３までのいずれかに記載の宇宙船。
【請求項１５】自転軸を中心に回転することと、この
自転軸を軌道面に対して垂直に維持し、逆反射装置の頂
点が前記自転軸から５cm以内の位置に来るように姿勢安
定装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の宇宙
船。
【請求項１６】姿勢安定装置が漸進的に作用するタイ
プであることを特徴とする請求項１５に記載の宇宙船。
【請求項１７】姿勢安定装置が少なくとも１つの磁力
計と少なくとも１つの磁気コイルを含むことを特徴とす
る請求項１６に記載の宇宙船。
【請求項１８】逆反射装置がそれぞれ別々の視野を有
する複数の逆反射装置から成る集合体の一部であること
を特徴とする請求項１５から請求項１７までのいずれか
に記載の宇宙船。
【請求項１９】各逆反射装置の法線が自転軸の少なく
とも近傍を通過することを特徴とする請求項１５から請
求項１８までのいずれかに記載の宇宙船。
【請求項２０】逆反射装置が自転軸と交差する平面の
同じ側に配置され、互いに平行な面を有し、それぞれの
頂点が数mmの偏差でいずれも前記自転軸から５cm以内の
等距離に位置する４基の逆反射装置（７４−７７）から
成る集合体の一部であることを特徴とする請求項１５か
ら請求項１９までのいずれかに記載の宇宙船。
【請求項２１】各逆反射装置の２つの面が第３の面と
直交関係にあり、互いにいわゆる補正辺（７４Ａ−７７
Ａ）においてゼロではない１′以下の弧角だけ９０°と
は異なる角度を画定し、これらの逆反射装置をそれぞれ
の補正辺が縦揺れ軸と平行になるように宇宙船内に取付
けたことを特徴とする請求項２０に記載の宇宙船。
【請求項２２】各集合体を自転軸と直交するベースプ
レート（７１）と、このベースプレートに直角に連結さ
れて偏差εだけ９０°とは異なる角度を画定する２つの
隔壁とで形成したことを特徴とする請求項２１に記載の
宇宙船。
【請求項２３】それぞれが自転軸と直交する底面を有
する４基の逆反射装置から成る２組の集合体を含むこと
を特徴とする請求項１９から請求項２２までのいずれか
に記載の宇宙船。
【請求項２４】前記２組の集合体の底面が自転軸と平
行な方向に距離ｄだけ互いに離れていることを特徴とす
る請求項２３に記載の宇宙船。
【請求項２５】前記距離ｄが自転軸と交差する方向に
測定した集合体（Ａ，Ｂ）の平均寸法の半分以下である
ことを特徴とする請求項２４に記載の宇宙船。
【請求項２６】自転軸と軌道面に対する垂線との間の
許容最大傾斜角をθとし、逆反射装置頂点と自転軸との
間の許容最大偏差をｔとして、前記距離ｄが不等式（ｄ／２）・sin θ≦ｔを満足させることを特徴とする請求項２４に記載の宇宙
船。
【請求項２７】逆反射装置が質量中心から約１mm以下
の誤差で５cm以内の等距離に頂点を有する少なくとも４
基の逆反射装置（６０）から成る集合体の一部であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の宇宙船。
【請求項２８】少なくとも各逆反射装置の法線が質量
中心の少なくとも近傍を通過することを特徴とする請求
項２７に記載の宇宙船。
【請求項２９】逆反射装置が質量中心から約１mm以下
の誤差で５cm以内の等距離に頂点を有する８基の逆反射
装置から成る集合体（６０）の一部であることを特徴と
する請求項２７または請求項２８に記載の宇宙船。
【請求項３０】各逆反射装置の各辺が互いにゼロでな
い１′以下の弧角に相当する偏差で９０°の角度を画定
し、それぞれの偏差が誤差２０％の範囲内で互いに同じ
であることを特徴とする請求項２７から請求項２９まで
のいずれかに記載の宇宙船。
【請求項３１】前記偏差が１０″以下の弧角であるこ
とを特徴とする請求項３０に記載の宇宙船。
【請求項３２】コーナーキューブ方式逆反射装置が中
空であることを特徴とする請求項１から請求項３１まで
のいずれかに記載の宇宙船。
【請求項３３】宇宙船がミニ衛星であることを特徴と
する請求項１から請求項３２までのいずれかに記載の宇
宙船。
【請求項３４】宇宙船がマイクロ衛星であることを特
徴とする請求項３３に記載の宇宙船。