JPH09503892A - 軌道下高高度通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 遠隔通信装置は、各地上局が遠隔通信信号を送受信するための手段（２０、２２、３６）を有する少なくとも２つの地上局（１２）と、前記地上局（１２）との間で遠隔通信信号を送受信を行いまた他の中継局との間で遠隔通信信号（４８）を送受信する手段を有する約１９〜５６ｋｍの高さに位置する少なくとも一つの中継局（２８、１３０）と、前記各中継局の所定の高度及び位置を達成し且つ維持するように、前記各中継局の横方向及び垂直方向の移動を制御する手段とよりなる、遠隔通信装置。

Description

【発明の詳細な説明】 軌道下高高度通信装置 発明の分野 本発明は長期の高高度通信装置に関し、更に詳しくは地上に物理的に結合され るいかなる装置よりも充分上空の軌道下面に設ける通信装置に関する。 発明の背景 無線遠隔通信装置は地上間通信構造又は宇宙（衛星）間構造が使用されている 。地上型装置は高いビル、山等に設置された無線塔とアンテナを使用する。また 、地面に係留した風船も使用されている。宇宙型装置は遠隔通信装置を備えた衛 星を使用する。 無線地上通信装置は無線時代の初期から知られており約１００年も前から存在 する。この構成は単純な１方向又は２方向無線フックアップ方式から、無線及び テレビ放送網、あるいは今日の複雑な細胞ネットワーク及び個人通信ネットワー ク（ＰＣＮ）まで種々存在する。 中継局が遠隔地との間で無線通信を送受信するために使用される。中継局は地 上又はその近傍に存在するので、それらの無線信号の伝送は平均して垂直ではな くて水平に近い方向を持つ。従って、各中継局は信号を限られた距離との間でし か送受信できない。無線信号が進み 得る距離は、地球の曲率による水平問題、滑らかでない地形、木、及び建物によ る視線問題、他の信号との干渉、又は伝送した信号の反射、伝送した信号の不所 望の吸収等の原因により制限される。カバーできる範囲を拡大するには、より大 きい電力の装置を使用しなければならないか、又は中継局の高さを増さなければ ならない。電力を増すと減衰問題を軽減できるが、他の信号と干渉する問題が生 じる。しかし、それでも水平問題、視線問題、干渉、及びそれらに関連した問題 を生じる。従って、中継局の高度を塔、高い建物、又は山の頂上に設置すること により中継局の高さを増さなければならない。高さを増すと中継局の水平問題及 び視線問題を緩和し、それによりカバーできる範囲を広げ、ある程度減衰問題と 干渉も解決する。しかしながら、地形又は政治的な理由で、あるいは単純に土地 の所有者の許可を得ることができないために中継局を常に最適場所に設置できる わけではない。 ある程度、これらの問題は係留した風船に搭載した無線通信機器により軽減で きる。しかしながら、係留した風船はそれ自体の問題を有する。もしも風船が低 高度に係留されていると、それらのカバー範囲は塔又は高い建物に設置した中継 局に比して大きくはないので、その費用を正当化することは難しい。また、その 高さにおける天候や風に左右されて容易に損傷を受け、あるいは頻繁な交換を必 要とする。 他方、もしも風船が広範囲な領域で通信信号を中継できる高さに係留され、経 済的に使用が可能となり、また天候条件を避けることができ、それにより寿命を 延ばすことができるとしても、風船と係留索は飛行機にとって危険となり、また 係留索は天候条件により応力を受ける。 更に、損傷した風船の係留索は数百ないし数万メートルに及ぶので財産或いは 人身を害する恐れがある。更に、係留索が電線に落下すると火事及び電気事故を 起こす危険がある。 従って、これらの不利益のため、搭載装置を長期にわたり使用しなければなら ない係留形の風船は通信装置の一部として使用するには不適当となる。 地上型無線通信装置の限界の多くを解決するために、初期のスプートニク（１ ９５７年）の時代から軌道宇宙船型通信装置が衛星技術を使用して建設され使用 されている。 衛星システムは静止軌道（約３５０００ｋｍ）が使用されており、高度の信頼 性がある。これらの主たる利点は衛星が高高度にあり、一つの衛星から地上の数 十万キロ平方メートルの範囲に信号を送ることができることである。しかし、衛 星は製造、打ち上げ、初期或いは交換に費用がかさむ欠点がある。更に保守に非 常な困難があり、信頼性の確保に極端な注意が必要である。 しかも、衛星の高高度のために、各方向の通信に約１ ／８秒の遅れが生じる。これは通常の２方向（二重）音声通信を行う能力にを制 限する。また、高高度のため、その無線伝送機器は相当する地上機器よりも大き い動力を必要とする。これは費用を増し、衛星上並びに地上の設備の寸法と重量 を増すことになる。 電気的に或いは軌道の低下により衛星が機能を失う場合（実際必ず起きる）、 それを回復し或いは修理するには膨大な費用が必要となる。更に、機能を失った 衛星は軌道に残され、落下して大気圏に突入するまでは宇宙のごみとなる。突入 により完全に燃焼しなければ、地球に衝突して財産及び人に危険を生じる。 従来の高高度衛星装置に付随する問題を解決するために、衛星を約８００〜８ ０００ｋｍの高さにおくことが試みられた。この方法は必要な動力を減少し、伝 送遅れを減少するが、他の問題を生じる。これはこうした低高度では衛星が地面 に対して静止しないからである。そのため、特定の通信の間に遠隔通信信号を数 個の衛星間で中継しなければならない。なぜなら、各衛星の地面に対する相対位 置が連続的に変化するからである。従って通信の初めに地上局の上方にある特定 の衛星は、通信中に地面からの信号を失う限度まで移動することができる。 接続を維持するには地上からの信号の中継は地上局に近接して飛行している他の 衛星に引き継がなければならない。また、衛星はこうした事象を可能にするよう にプログラムされなければならない。このように、非常に複雑 なルート特性を実現する必要がある。加えるに、多くの事業者間で、最適高度、 信号伝播角度、及びドップラー偏倚に関して不一値である。また、低高度の故に 、衛星の軌道は高高度の衛星よりも速やかに高度を失い、衛星及び搭載機器の交 換をより頻繁にする必要があり、ここでも費用を増すことになる。 上記の問題は、所定位置に維持できる、また軌道下面に位置し、また地上局か らの遠隔信号を受信でき且つそれを他の同様な中継局又は他の地上局に伝送でき る、長期使用可能な高高度の回収可能な遠隔通信局を使用する通信装置により解 決できるであろう。 無線信号の中継局への伝播或いはそこからの伝播はほぼ垂直になり、視線、反 射、干渉及び減衰の問題は最小になる。これは高い建物、木、或いは地形による 信号の妨害、反射、或いは吸収の可能性が少ないからである。つまり、従来の水 平又は地表に近い伝送の場合よりも小さい動力で信号を所定距離伝送することが できる。更に装置は最低の提案された衛星装置の１０％以下の高度で動作するの で、同様に通信に必要な動力が減少し、また通信の遅延もほとんどなくなる。 これにより、比較的低コストの、能率の良い、無線通信を、地上通信、係留風 船、又は宇宙軌道型の通信網の場合に存在した経済的且つ物理的な制限なしに実 現する手段を提供することになる。 発明の要約 本発明は少なくとも２つの地上局を含む遠隔通信装置に関する。各地上局は遠 隔通信信号を送受信するための手段を含む。少なくとも１つの中継局が設けられ る。中継局は地上局への遠隔信号の送受信を行いまた他の中継局に対して遠隔通 信信号を送受信する。中継局は約１９〜５６ｋｍの高さに位置する。中継局の横 方向の移動を制御する手段を設けることにより、所定の高度が一旦達成された後 に各中継局の所定の位置を維持するようにする。 本発明の他の態様は遠隔通信方法に関し、少なくとも２つの地上局と少なくと も１つの中継局を設け、中継局は約１９〜５６ｋｍの高度の所定位置に位置させ 、１つの地上局から１つの中継局へ遠隔通信信号を伝送し、この中継局は次にこ の遠隔通信信号を他の地上局又は他の中継局に伝送する方法である。各中継局は 所定の高度と位置に維持される。 本発明の他の態様は軌道下(sub-orbital)高高度遠隔通信装置の中継局に関す る。この中継装置は地上局及び／又は他の中継局との間で遠隔通信信号を送受信 するための手段を有し、またこの中継局の所定の高度及び位置を達成し維持する ことができるようにこの中継局の横方向及び垂直方向の移動を制御する手段を含 む。 図面の簡単な説明 図１は本発明の好ましい実施例による通信装置を示す概念図である。 図２は本発明を構成する中継局の一つを示す立面図である。 図３は図２の部分図であり推進装置を示す。 図４は図２の部分図であり推進装置の他の形態を例示する。 図５Ａは図１の一部を示す平面図である。 図５Ｂは図５Ａの立面図である。 図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは図１の一部であって他の形態を示す図である。 図７Ａ、図７Ｂは図１の通信装置の他の形態を示す該略図である。 図８は中継局の一部を示す図である。 図９は図５に示した中継局の第２実施例を示す図である。 図１０は回収される中継局を示す図である。 好ましい実施の形態の説明 図１を参照するに、装置１０は地上部１２と上空部１４とからなる。 地上部１２は通常の電話回線網１６と、適当な長距離送受信装置（例えばアン テナ）２０を有する地上局１８に接続された分岐を有する。地上部１２はまた個 人２２の携帯する又は自動車２４に設置した移動電話器を含 む。マイクロ波アンテナ２０は約１９〜５６ｋｍの高さに位置する軌道下高高度 中継局２８との間で遠隔通信信号を送受信するように動作する。 好ましくは、複数の中継局２８が存在し、各々地面の上方の静止位置にある。 好ましくは中継局は少なくとも２０〜３０日間は高高度に静止する。 各中継局は地上局２０、個人２２、又は自動車２４から遠隔通信信号を受信し 、次いでこれを他の地上局１１８、個人１２２又は自動車１２４に直接又は他の 中継局１３０を介して伝送する。 一旦信号が通信装置１０の地上部１２に返されると、遠隔呼び出しは終了する 。 中継局２８は浮揚装置３２を含んでいる。 通常のゼロ圧風船は高高度飛行のための適当な浮揚装置と考えられているが、 約１週間ないし１０日以上の期間にわたって動作しなければならない装置に対し ては不適当である。これはゼロ圧風船が夜毎に冷却されることにより密度を増す からである。その結果、風船はそれ自身の密度に等しくなる高度まで降下するこ とになる。従って、高度を保つには風船の圧力は夜毎に約８〜９％低下して増大 した密度を補償する必要があり、そうしないと地上に衝突してしまう。 適当な浮揚装置は米国テキサス州サンアントニオ所在のＷｉｎｚｅｎ Ｉｎｔ ｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃから市販されている高高度超圧風船のような、空 気装置 よりも軽い膨張性の装置を使用し得る。超圧風船３２は所定の密度の高度に浮揚 するように設計されている。このものは、風船の膨張圧力と積載荷重（ペイロー ド）とを、所望の高度で、予想される空気圧並びに周囲温度に対してバランスさ せるように構成されている。この特徴を備えた装置は温度が大きく変動しても夜 間を通じて高度の垂直安定性を有する。 別法として、浮揚装置３２は、風船内部のガスが昼夜に加熱及び冷却される程 度を調整する手段を備えた改良形式のゼロ圧風船であっても良い。従って、ガス の熱を制御することにより、夜毎にバラストを廃棄する必要がなくなる。 更に他の手段としては、過圧ゼロ圧風船でも良い。この型の風船は排気口を封 じることにより修正されている。弁を通じるガスの調整された釈放により浮揚中 の所定限界内で加圧することが可能である。これにより、従来のゼロ圧風船が密 度を増し高度を失う場合に廃棄しなければならなかったバラストを減少すること ができる。 過圧ゼロ圧風船はそれでも夜間に高度を低下するが、通常のゼロ圧風船よりも 相当に少ないバラスト量ですみ、また、熱調整によりガスの損失も減少する。し かしながら、高度の変動を伴う風船の内部の２４日間にわたる膨張収縮は、風船 に過酷な応力を及ぼし、そのため搭載可能な量は減少する。 従って、風船の高度とその内部のガスの膨張収縮を制 御することによって、風船に及ぼされる応力を減少することが望まれる。この目 的は風船の内部のガスが昼間加熱され夜間に冷却される量を調整する手段を使用 することにより達成できる。従って、風船への応力が制御できる限度で３〜４ト ンまでの積載量が相当に長期にわたり維持できる。 風船の内部の熱量は風船の膜厚又はその一部を透明な、電気変色性の、あるい は光変色性の材料から製作することにより調整できる。つまり、風船の膜は低い 光量の時に及び夜間において実質的に透明である。これにより放射熱は風船に入 ることができ、温室と同様にして内部を加熱する。昼間には太陽光又は地上から 送られる信号は膜を反射性又は不透明にする。これにより風船に入る放射熱は減 少し、風船の内部は比較的低温度に維持される。 高度を制御する他の方法は、空気を満たした実質的に非膨張性の外側室により 、空気よりも軽いガスで満たした膨張性の中央室を取り囲んでなる風船を使用す ることである。高度を下げるには、圧縮空気を外側室に入れる。高度を上げるに は空気を外側室から放出する。この型の装置には、１９９４年６月７日にニュー ヨーク・タイムズ第Ｃ部第１頁に記載されているように米国ニューメキシコ州の Ｏｄｙｓｓｅｙ ｂａｌｌｏｏｎ ｐｏｒｊｅｃｔがある。 複数の追跡局３６が提供される。これらには特定の中 継局２８を、それがクラスターであるか否かにかかわらず識別し、その位置と高 度を検出することができる周知の手段が含まれる。 以下に述べるように、追跡局３６が中継局２８の正規位置からのずれを検出し た場合には、推進装置が中継局２８をその予め割り当てた位置に復帰させるため に使用されている。推進装置はファジー論理により制御装置を利用して中継局を 所定位置に維持するように自動的に動作し得る。 図２を参照するに、各中継局２８は単一装置モジュール３８を有する。本発明 の好ましい形態では、装置モジュールはプラットフォームの形態を有する。しか し、モジュール３８は中継局の目的を達成できるのに必要な装置を支持するのに 充分な形態と寸法を有する限り任意で良い。 図２及び図３に示したように、装置モジュール３８は浮揚装置３２により支持 されたハウジング４０を有する。ハウジング４０は遠隔通信層受信機４４と対地 リンクアンテナ４８を有する。アンテナ４８は地上局２０と中継局２８の間の送 受信を行う。中継局２８には更に他の中継局との間で送受信を行うための複数の アンテナ５２が含まれている。ハウジング４０には更に中継局の識別信号と位置 を追跡局３６に送る案内モジュール５６が含まれている。装置モジュール３８は 追跡局からの指示を受信して推進装置を起動する。案内アンテナ５８は 追跡局３６と案内モジュール５６との間の通信を可能にする。 適当な充電可能な動力源６０、例えば複数のソーラーパネル６４、がハウジン グ４０に取りつけてある。ソーラーパネルは太陽光線を捕捉してそれを電気に変 換し、それを遠隔通信装置により案内並びに推進に使用することができる。 更に、動力源は複数の風車６８をも含むことができる。風車はいろいろな向き に配置して、それらの少なくとも一部が常に風を利用できるようにすることがで きる。風車６８は周知の方法により電力を発生し、それを遠隔通信装置により案 内並びに推進に使用することができる。 図４に示したように、代わりの動力源６６を米国Ｍｅｒｙｌａｎｄ，Ｒｏｃｋ ｖｉｌｌｅ所在のＥｎｄｏｓａｔ，Ｉｎｃ．から市販されているものと同様なマ イクロ波動力装置の形態で設けても良い。マイクロ波動力装置は地上設置型マイ クロ波発生器（図示せず）を含み、約３５ＧＨｚのマイクロはエネルギービーム を発生する。このビームは中継局２８上の受信機８０に送られ、そこで直流に変 換される。更にマイクロ波エネルギーは軌道又は自由空間にある動力供給装置か ら受けても良い。 太陽光エネルギー装置の場合と同様にして、マイクロ波エネルギー装置は中継 局における通信装置を動作さ せ、更に案内と推進のための動力を充分供給するにことができる。図３及び図４ から分かるように、中継局２８のための推進装置は複数のロケット又は噴射器９ ０又はプロペラ９４から構成される。噴射器９０及びプロペラ９４は、ハウジン グ４０のポッド（突き出た小部屋）１００に支持された互いに直行する軸線に沿 って水平面内に配列されている。噴射器９０及びプロペラ９４のいずれか１つ以 上を選択的に付勢することにより、中継局２８は上空の所定の位置に位置付けて 維持することができる。 所望により、追加の噴射器すなわちロケット１０８とプロペラ１１２を垂直軸 線上に取りつけて、中継局を打ち上げにより所定の高度にもたらし、あるいは高 度が許容できる範囲を超えてドリフト（偏位）した場合にそれを回復させる助け とすることができる。 中継局２８の所定の位置からのドリフトは追跡局３６により検出される。追跡 局３６はこれにより中継局２８上の推進装置を所定時間長付勢して中継局をそれ らの正規の位置に戻す。 別法として、図５Ａ及び図５Ｂに示したように、各中継局２８は２〜４個の部 分のクラスター（集まり）より構成することができる。各部分３４は各自の浮揚 装置３２により独立に支持された装置モジュール３８を具備している。 装置モジュール３８の或るもの通信機器を支持するこ とができ、また他の或るものは動力発生及び伝送装置を有することができる。こ のようにして、マイクロ波エネルギーは、動発生装置から通信モジュールのアン テナにビーム状で送ることにより供給できる。中継局を構成する数個の部分３４ が存在するから、各部３４は中継局２８を単一の装置モジュールで構成する場合 よりも小型・軽量にし得る。更に、部分３４のクラスターを設けることにより、 部分３４の一つが機能不全になった時に中継局を使用状態の保つ冗長度が生じる 。 図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示されるように、上記に代わる軽量、無人の飛行 機１１４が風船の代わりに使用できる。飛行機１１４は地上から周知の態様で制 御できる。しかし、それらは風船ほど好ましいものではない。なぜなら、飛行機 はその浮揚を続けるために位置を耐えず変えるからであり、また高い高度に達す るのに必要な軽量化機体のために搭載重量が制限されるからである。 図６Ａに見られるように、飛行機１１４を長時間浮揚状態に維持するための動 力は太陽エネルギーを使用することにより得ることができる。本実施例では、飛 行機は実質的に高効率ソーラーパネル１１６より構成した羽根を有する。羽根の ソーラーパネルは電動機とエネルギー蓄積装置を駆動する。 別法として、図６Ｂに示すように、水素−酸素再生式燃料電池１１８を使用し て長期の飛行を可能にすることができる。 更に、図６Ｃのように、軽量飛行機１１４はその動力を上記のように地上の伝 送皿１２８から飛行機上のアンテナ１２６にビーム状で送り、あるいはマイクロ 波エネルギーを自由空間から集めることができる。 通信装置１０が動作している時、顧客はその存在に気がつかない。従って、呼 び出しが行われる場合に遠隔通信信号は呼び側の電話機から通常の回線網を経由 して自分の所在地の地上局１８へ伝送されるであろう。マイクロ波アンテナ２０ は次にその呼びに対応した信号を最近接位置にある中継局２８へ送る。周知の交 換回路が信号を被呼者側に近い地上局１２０に送信する。もしも被呼者が更に遠 隔地にいるならば、信号は他の中継局１３０へ送られ、そこから個人１２２が保 有するあるいは受信者の自動車１２４内に設置された移動電話に送られる。地上 局１２０又は１４０に受信された信号は受信者の電話機に通常の電話回線網を経 由して送られる。通信リンクが地上局と中継局を通じて通信リンクが形成される ので両者は通信できる。 中継局は約１９〜５６ｋｍの高さに位置するので、天候の影響は受けにくい。 それにも拘らず、その高さでは通信に必要な動力は十分に少ないので地上伝送に 対して使用されている周波数と同一の周波数が使用できる。これは従来割り当て られている通信周波数が使用できることを意味する。これらの周波数に対しては 多くの技術的改善がなされているので、この装置を実施する経費は少 ない。更に、既存の周波数を最大限の利用は周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）又は それらの組み合わせ等の公知の多重アクセス技術により達成できる。 従って、宇宙衛星からの遠隔通信信号に比して、本発明の通信装置において発 生される信号は、短距離を伝送するだけなので比較的弱くすることができる。こ れは、弱い信号を使用できるため、動作動力が小さく、小型、軽量の送受信機を 使用できる点で大きな利益を与える。 遠隔通信装置のこの態様の機能は、図７Ａ及び図７Ｂから分かるようにより高 い高度で又はより広がった受信及び伝播角度１４４でより人口の少ない領域１３ ４の上空に位置した他の中継局２８に比して、より低い高度でより人口が密集し た地域１３２の上空に静止する中継局２８を設けるか、又はより狭く収束した受 信及び伝播角度範囲を使用するかにより向上することができる。これにより、遠 隔通信装置を構成する各種中継局により処理されるトラフィック量の不均衡が実 質的に減少する。更に、すでに述べたように、より人口の密集した地域１３２に 対して指定されている中継局２８は低電力で動作することができる。これは動作 コストの低減につながる。またこの装置は、宇宙衛星に比して優れている。なぜ ならこのような装置では特定の衛星の軌道が低下する程落下が早くなる問題があ るからである。 図２、８、９及び１０から分かるように、中継局２８の回収装置１５０が設け てある。以下に詳しく説明するように回収装置は収縮装置１５２と遠隔制御され た回収パラシュート１５４とよりなる。 図２と図８を参照すると、収縮装置１５２は空気よりも軽い浮揚装置３２と一 体に形成されれいるハウジング１６０を含む。ハウジング１６０は外方に延び且 つ半径方向に向いているフランジ１６４を有する。フランジ１６４は溶接又は接 着により浮揚装置３２に一体に結合されている。フランジ１６４は下方に向いた ほぼ円筒形の壁１６８を支持しており、円筒壁１６８は底壁１７２を支持してい る。図８に示されているように、底壁１７２は開放した格子から構成されている ので、ハウジング１６０は装置３２の内部に連通して同じ圧力下にある。 円筒状壁１６８の上端近くには内方を向いたフランジ１７６が支持されている 。もろいカバー１７４が機密関係でフランジに結合されている。これはカバーを 接着剤に接合するとか、適当なガスケットをそれらの間に介在するとか、又はカ バーをハウジング１６０の一体的な一部として形成することにより行うことがで きる。 円筒状壁１６８、底壁１７２及びカバー１８４は遠隔制御回収パラシュート１ ５４を収納する室を形成する。 小さな室１９０は壁１９２によりカバー１８４の下側に形成される。室１９０ の内部に収容される小さな爆発 包装体１９４はアンテナ１９６から受信する信号に応答して破裂する。 パラシュート１５４はハウジング１６０内部に収容された無線制御駆動部材２ ００へ結合された制御線１９８を有する。駆動部材２００は地上からの信号に応 答して駆動される電気モータを有し、これにより周知の方法で制御紐の長さを変 え、それによりパラシュートに方向制御を与える。 中継局を回収するために、符号化信号がアンテナ１９６から装置に送られる。 その結果爆発物１９４が起爆され、脆いカバー１８４が除去される。 カバー１８４は破裂するように設計されているので、爆発物は比較的少量で良 く、そのためパラシュート１５４は損傷を受けない。 この点に関して、壁１９２は爆発力を上にそらせ、カバーを上方に持ち上げる させるが、装置３２の方向へは向かわせない。 カバーが除去されたら、ガスを装置３２の内部から底壁１７２及びハウジング の上部の開口を通して逃げ始める。カバーが除去された時に装置３２に作用する 空気力はパラシュートを展開するに充分である。 図１０に示したように、パラシュート１５４は制御紐１９８により装置３２を 支持する。上に述べたように中継局２８は地上の所定の位置に回収することがで きる。図９に示した実施例では、フランジ１６４がカバー ２０４をそれらの間に環状機密ガスケットを介在して支持する。カバー２０４は 円周方向に沿って設けた複数個の締めつけブラケット２１０によりフランジ１６ ４に対して保持される。締着ブラケットはカバー２０４に係合しているが、電気 モータ２１により後退できる。モータは地上からの信号に応答してブラケット２ １０を後退させる。 ブラケット２１０が後退すると、浮揚装置３２から逃げ出すガスの圧力はカバ ーをはじき飛ばしてパラシュートを展開させる。 中継局が保守を受けると、回収装置１５０は交換され、装置３２が再びガスで 膨張され、周知の方法で各自の担当場所に戻される。 もしも中継局が遠隔制御飛行機１１４であるならば、それは周知の方法で保守 のために回収され、そしてそれぞれの担当位置に戻される。 本発明の範囲で各種の変形例及び修正例が可能なことは当業者には明らかであ ろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ)，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．各地上局が遠隔通信信号を送受信するための手段を有する少なくとも２つの 前記地上局と、 前記地上局との間で遠隔通信信号を送受信を行いまた他の中継局との間で遠隔 通信信号を送受信する手段を有する約１９〜５６ｋｍの高さに位置する少なくと も一つの中継局と、 前記各中継局の所定の高度及び位置を達成し且つ維持するように、前記各中継 局の横方向及び垂直方向の移動を制御する手段とよりなる、 遠隔通信装置。 ２．前記各中継局の横方向及び垂直方向の移動を制御する手段は、前記中継局の 現在の高さ及び／又は位置を識別する手段と、前記中継局に設けられていて現在 の高さ及び／又は位置から前記所定の高さ及び／又は位置に移動させるために選 択的に起動させ得る複数の推進装置を含んでいる請求項１の遠隔通信装置。 ３．前記各中継局の横方向及び垂直方向の移動を制御する手段は、前記推進装置 の他に前記推進装置を付勢する手段を含んでいる請求項２の遠隔通信装置。 ４．推進装置はプロペラである請求項２の遠隔通信装置。 ５．推進装置はロケットである請求項２の遠隔通信装置。 ６．推進装置は噴射器である請求項２の遠隔通信装置。 ７．前記推進装置を付勢する手段は太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する 手段を有する請求項２の遠隔通信装置。 ８．前記推進装置を付勢する手段は風力エネルギーを電気エネルギーに変換する 手段を有する請求項２の遠隔通信装置。 ９．前記推進装置を付勢する手段はマイクロ波を受信して電気エネルギーに変換 する手段を有する請求項２の遠隔通信装置。 １０．少なくとも１つの地上に設置されたマイクロ波ビーム送信器と、このマイ クロ波ビームを前記受信する手段に指向させる手段を含む請求項９の遠隔通信装 置。 １１．前記中継局の一つに設けた少なくとも１つのマイクロ波ビーム送信器と、 前記マイクロ波ビームを他の中継局に指向させる手段とを含む請求項９の遠隔通 信装置。 １２．前記推進装置を付勢する手段は化学エネルギーを電気エネルギーに変換す る手段を有する請求項２の遠隔通信装置。 １３．少なくとも１つの中継局は空気よりも軽い請求項２の遠隔通信装置。 １４．横方向の移動を制御する手段は、推進装置と、推進装置を駆動する電気手 段とを具備している請求項１３の遠隔通信装置。 １５．前記推進装置は複数のプロペラを含む請求項１３の遠隔通信装置。 １６．前記推進装置は複数のロケットを含む請求項１３の遠隔通信装置。 １７．前記推進装置は複数の噴射器を含む請求項１３の遠隔通信装置。 １８．中継局の少なくとも１つは膨張装置と、前記膨張装置に結合されていて空 中にある間に膨張装置を収縮させる装置とを含んでいる請求項１３の遠隔通信装 置。 １９．前記収縮させる装置は、遠隔信号に応答して動作する請求項１８の遠隔通 信装置。 ２０．前記収縮させる装置は、前記膨張装置の開口と、前記膨張装置から逃げよ うとするガスに対して前記開口を封止するカバーと、起爆された時に前記カバー を前記開口から除去するように前記カバーに結合されている爆薬とを具備してい る請求項１９の遠隔通信装置。 ２１．少なくとも２つの地上局と少なくとも１つの中継局を設け、前記中継局は 約１９〜５６ｋｍの高度の所定位置に位置させ、１つの地上局から１つの中継局 へ遠隔通信信号を伝送し、この中継局は次にこの遠隔通信信号を他の地上局又は 他の中継局に伝送し、更に前記中継局は前記所定位置に維持されることよりなる 、遠隔通信方法。 ２２．遠隔信号を中継する中継局において、地上局及び／又は他の中継局との間 で遠隔通信信号を送受信するた めの手段と、所定の高度及び位置を達成し維持することができるようにこの中継 局の横方向及び垂直方向の移動を制御する手段を含む、軌道下高高度遠隔通信装 置の中継局。