JPH11177501A - 人工衛星間の光学的結合を最適化する方法と装置 - Google Patents
人工衛星間の光学的結合を最適化する方法と装置Info
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- JPH11177501A JPH11177501A JP10275171A JP27517198A JPH11177501A JP H11177501 A JPH11177501 A JP H11177501A JP 10275171 A JP10275171 A JP 10275171A JP 27517198 A JP27517198 A JP 27517198A JP H11177501 A JPH11177501 A JP H11177501A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 人工衛星の光学的結合を最適化する方法と装
置を提供する。 【解決手段】 人工衛星の光学的結合を最適化する装置
はターミナルを有する。このターミナルは、送信機ユニ
ット（２）に出力側で接続されているマルチプレクサ
（１）を備える。このマルチプレクサは、評価装置
（３）に接続されているサブチャネル入力部を有する。
このターミナルは、受信機ユニット（６）に入力側で接
続されているデマルチプレクサ（５）を備える。このデ
マルチプレクサは、最適化ユニット（８）に接続されて
いるサブチャネル出力部を有する。マルチプレクサ又は
デマルチプレクサを通じて有効データ用に存在する伝達
チャネルに付加的に設けられた追加チャネルを使用する
ことによって、持続的に測定されるパラメータに関係す
る企業内部のデータを、評価装置（３）を経由して遠隔
ターミナルの最適化ユニットに伝達することが可能であ
る。
置を提供する。 【解決手段】 人工衛星の光学的結合を最適化する装置
はターミナルを有する。このターミナルは、送信機ユニ
ット（２）に出力側で接続されているマルチプレクサ
（１）を備える。このマルチプレクサは、評価装置
（３）に接続されているサブチャネル入力部を有する。
このターミナルは、受信機ユニット（６）に入力側で接
続されているデマルチプレクサ（５）を備える。このデ
マルチプレクサは、最適化ユニット（８）に接続されて
いるサブチャネル出力部を有する。マルチプレクサ又は
デマルチプレクサを通じて有効データ用に存在する伝達
チャネルに付加的に設けられた追加チャネルを使用する
ことによって、持続的に測定されるパラメータに関係す
る企業内部のデータを、評価装置（３）を経由して遠隔
ターミナルの最適化ユニットに伝達することが可能であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工衛星間の光学
的結合を最適化する方法と装置に関する。
的結合を最適化する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】人工衛星間、並びに人工衛星と地上ステ
ーションとの間の光学式の自由空間通信は、近い将来に
おいて重要性を増す。何故なら、これは、現存するマイ
クロ波技術に代わって特に人工衛星の機内の重量を節減
する可能性を具現化するからである。いわゆる光学式タ
ーミナル( optischen Terminals ) は１つの又は多数の
望遠鏡から構成されている。これらは、光学受信機の視
界の角度範囲を遠隔ステーションの方向に限定し、かつ
送信すべき信号の指向性の放射を引起こす。さらに、可
動な多数の光学要素が存在する。送信方向と受信方向
は、これらの光学要素によって調整される。伝達方法と
してその遠隔ステーションの送信機の光出力を直接に検
出（検波）するほかに、局所発信器のレーザと同じ周波
数の光を有するその受信した光のコヒーレントな重なり
も重要な働きをする。何故なら、検出すべき信号に対し
て高感度であるほかに、バックグラウンド中に存在する
放射線による妨害に対して鈍感であることが重要だから
である。高周波の代わりに伝達媒体として光を使用する
ことの主な利点は、より短い波長（係数 10000 )とそれ
に伴うより高いアンテナ利得に基づくより高いシステム
効率である。
ーションとの間の光学式の自由空間通信は、近い将来に
おいて重要性を増す。何故なら、これは、現存するマイ
クロ波技術に代わって特に人工衛星の機内の重量を節減
する可能性を具現化するからである。いわゆる光学式タ
ーミナル( optischen Terminals ) は１つの又は多数の
望遠鏡から構成されている。これらは、光学受信機の視
界の角度範囲を遠隔ステーションの方向に限定し、かつ
送信すべき信号の指向性の放射を引起こす。さらに、可
動な多数の光学要素が存在する。送信方向と受信方向
は、これらの光学要素によって調整される。伝達方法と
してその遠隔ステーションの送信機の光出力を直接に検
出（検波）するほかに、局所発信器のレーザと同じ周波
数の光を有するその受信した光のコヒーレントな重なり
も重要な働きをする。何故なら、検出すべき信号に対し
て高感度であるほかに、バックグラウンド中に存在する
放射線による妨害に対して鈍感であることが重要だから
である。高周波の代わりに伝達媒体として光を使用する
ことの主な利点は、より短い波長（係数 10000 )とそれ
に伴うより高いアンテナ利得に基づくより高いシステム
効率である。
【０００３】しかし、主要な難点は、より小さいビーム
発散度に伴う送信望遠鏡又は受信望遠鏡の調整精度並び
に光学式通信ターミナル機構の精密さと長時間の安定性
の高い要求から生じる。さらに、複数の人工衛星の相対
速度が部分的に高いために、受信望遠鏡の方向と送信望
遠鏡の方向とのなす導出角( Vorhaltewinkel )が算出さ
れて正確に調整されなければならない。
発散度に伴う送信望遠鏡又は受信望遠鏡の調整精度並び
に光学式通信ターミナル機構の精密さと長時間の安定性
の高い要求から生じる。さらに、複数の人工衛星の相対
速度が部分的に高いために、受信望遠鏡の方向と送信望
遠鏡の方向とのなす導出角( Vorhaltewinkel )が算出さ
れて正確に調整されなければならない。
【０００４】これらの精密さの要求は、非常に経費がか
かりかつ機構を高価にする。これらは、その長時間の安
定性を保証するために別々の装置を使って周期的に再調
整される必要がある。さらに、高い信頼性余裕が送信出
力側で必要である。これは、システムの複雑性を高め、
コストを上げ、そしてエネルギー需要を大きくするの
で、多くの場合において光の利用の誘引性は高周波技術
に比べて低い。
かりかつ機構を高価にする。これらは、その長時間の安
定性を保証するために別々の装置を使って周期的に再調
整される必要がある。さらに、高い信頼性余裕が送信出
力側で必要である。これは、システムの複雑性を高め、
コストを上げ、そしてエネルギー需要を大きくするの
で、多くの場合において光の利用の誘引性は高周波技術
に比べて低い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、以下に説
明する本発明の課題は、この発明がその従来の技術の言
及した欠点を回避することである。
明する本発明の課題は、この発明がその従来の技術の言
及した欠点を回避することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１に
記載の特徴を有する方法によって発明に適するように解
決される。これによって、企業内部のデータを伝達する
機会がターミナルに与えられる。これらのデータは、そ
のターミナルの操作者にとって必ずしも認識できるとい
うわけではない。この場合、ターミナル内部のネットワ
ーク管理のほかに、老朽化の調整と補償も可能である。
記載の特徴を有する方法によって発明に適するように解
決される。これによって、企業内部のデータを伝達する
機会がターミナルに与えられる。これらのデータは、そ
のターミナルの操作者にとって必ずしも認識できるとい
うわけではない。この場合、ターミナル内部のネットワ
ーク管理のほかに、老朽化の調整と補償も可能である。
【０００７】本発明の方法は、光学式の伝達ターミナル
の − 光学機構部品の補正と調整、 − 発信器の周波数精度と同調範囲、及び、 − 送信出力の高さ、 をその運転中に持続的に監視して最適化するために、優
れた方式で追加チャネルを使用できるという有利な効果
を奏する。このため、製造精度と寿命にわたる緩やかな
老朽化とに対する要求が明らかに少なくなる。この場
合、そのターミナルのエネルギー需要も低減され得る。
の − 光学機構部品の補正と調整、 − 発信器の周波数精度と同調範囲、及び、 − 送信出力の高さ、 をその運転中に持続的に監視して最適化するために、優
れた方式で追加チャネルを使用できるという有利な効果
を奏する。このため、製造精度と寿命にわたる緩やかな
老朽化とに対する要求が明らかに少なくなる。この場
合、そのターミナルのエネルギー需要も低減され得る。
【０００８】さらに、人工衛星の操作者が地上ステーシ
ョンから軌道を測定することによってのみ、これらの人
工衛星の実際の軌道を測定して次いで後調整できる点
は、従来の技術の欠点を克服する。これとは対照的に、
本発明の方法では、人工衛星間の正確な距離とさらに正
確な方向とが本発明の方法により算出されると、一方
で、地上ステーションによる軌道測定と位置測定の精度
に対する要求はより少なくでき、他方で、実際の軌道デ
ータと位置データが極めてより正確に算出されて次いで
評価もされ得る。
ョンから軌道を測定することによってのみ、これらの人
工衛星の実際の軌道を測定して次いで後調整できる点
は、従来の技術の欠点を克服する。これとは対照的に、
本発明の方法では、人工衛星間の正確な距離とさらに正
確な方向とが本発明の方法により算出されると、一方
で、地上ステーションによる軌道測定と位置測定の精度
に対する要求はより少なくでき、他方で、実際の軌道デ
ータと位置データが極めてより正確に算出されて次いで
評価もされ得る。
【０００９】本発明のその他の事項と特徴と有利な効果
は、請求項とこれらから読取るべき特徴 − それ自体
だけ及び組合わせたもの又はこれらのどちらか一方 −
から生じるだけでなくて、以下の実施の形態の記載か
らも生じる。
は、請求項とこれらから読取るべき特徴 − それ自体
だけ及び組合わせたもの又はこれらのどちらか一方 −
から生じるだけでなくて、以下の実施の形態の記載か
らも生じる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の方法は、例えば、図１の
ターミナル１０と図２の遠隔ターミナル２０を使用する
ことによって実施され得る。これらのターミナル１０，
２０は、第１の又は第２のステーションともいう。サブ
チャネル・マルチプレクサ１がそのターミナル１０内に
存在する。このマルチプレクサ１の出力信号は送信機ユ
ニット２に供給される。例えば、高いビット転送速度で
伝達されるそれ自体既に多重化された多数の有効情報Ｄ
sa、及び、１つのサブチャネル・情報信号Ｄmsa が、そ
のサブチャネル・マルチプレクサ１にその入力側で入力
できる。この情報信号Ｄmsa は、評価装置３中で生成さ
れ、場合によっては別のサブチャネル信号用の追加のマ
ルチプレクサ４を経由して送られる。サブチャネル・デ
マルチプレクサ５もそのターミナル１０内に存在する。
このデマルチプレクサ５はその入力側で受信機ユニット
６に接続されている。また、このデマルチプレクサ５
は、その出力側で、例えば、高いビット転送速度による
多重化された多数の有効データ情報Ｄeaと１つのサブチ
ャネル・データ信号Ｄmea とを出力するために構成され
ている。このデータ信号Ｄmea は、場合によっては別の
追加のサブチャネル信号を供給するデマルチプレクサ７
を経由して最適化ユニット８に送られる。この最適化ユ
ニット８は、例えば、１本のバスを経由して送信機ユニ
ット２に対して制御信号を供給する。評価装置３及び基
準値発生器９に接続されている最適化ユニット８又はこ
れらのどちらか一方は、マイクロプロセッサでもよい。
例えば、第１のアンテナ（光学望遠鏡）２１は送信機ユ
ニット２に接続され、第３のアンテナ（光学望遠鏡）６
１は受信機ユニット６に接続されている。
ターミナル１０と図２の遠隔ターミナル２０を使用する
ことによって実施され得る。これらのターミナル１０，
２０は、第１の又は第２のステーションともいう。サブ
チャネル・マルチプレクサ１がそのターミナル１０内に
存在する。このマルチプレクサ１の出力信号は送信機ユ
ニット２に供給される。例えば、高いビット転送速度で
伝達されるそれ自体既に多重化された多数の有効情報Ｄ
sa、及び、１つのサブチャネル・情報信号Ｄmsa が、そ
のサブチャネル・マルチプレクサ１にその入力側で入力
できる。この情報信号Ｄmsa は、評価装置３中で生成さ
れ、場合によっては別のサブチャネル信号用の追加のマ
ルチプレクサ４を経由して送られる。サブチャネル・デ
マルチプレクサ５もそのターミナル１０内に存在する。
このデマルチプレクサ５はその入力側で受信機ユニット
６に接続されている。また、このデマルチプレクサ５
は、その出力側で、例えば、高いビット転送速度による
多重化された多数の有効データ情報Ｄeaと１つのサブチ
ャネル・データ信号Ｄmea とを出力するために構成され
ている。このデータ信号Ｄmea は、場合によっては別の
追加のサブチャネル信号を供給するデマルチプレクサ７
を経由して最適化ユニット８に送られる。この最適化ユ
ニット８は、例えば、１本のバスを経由して送信機ユニ
ット２に対して制御信号を供給する。評価装置３及び基
準値発生器９に接続されている最適化ユニット８又はこ
れらのどちらか一方は、マイクロプロセッサでもよい。
例えば、第１のアンテナ（光学望遠鏡）２１は送信機ユ
ニット２に接続され、第３のアンテナ（光学望遠鏡）６
１は受信機ユニット６に接続されている。
【００１１】サブチャネル・マルチプレクサ１１が遠隔
ターミナル２０内に存在する。このマルチプレクサ１１
の出力信号は送信機ユニット１２に供給される。例え
ば、高いビット転送速度で伝達されるそれ自体既に多重
化された多数の有効情報Ｄsb、及び、１つのサブチャネ
ル・情報信号Ｄmsb が、サブチャネル・マルチプレクサ
１１にその入力側で入力できる。この情報信号Ｄmsb
は、評価装置１３中で生成され、場合によっては追加の
マルチプレクサ１４を経由して送られる。サブチャネル
・デマルチプレクサ１５もその遠隔ターミナル２０内に
存在する。このデマルチプレクサ１５はその入力側で受
信機ユニット１６に接続されている。そして、これは、
その出力側で、例えば、高いビット転送速度による多重
化された多数の有効データ情報Ｄeb、及び、１つのサブ
チャネル・データ信号Ｄmeb を出力するために構成され
ている。このデータ信号Ｄmeb は、場合によってはデマ
ルチプレクサ１７を経由して最適化ユニット１８に送ら
れる。この最適化ユニット１８は、例えば、１本のバス
を経由して送信機ユニット１２に対して制御信号を供給
する。評価装置１３及び基準値発生器１９に接続されて
いる最適化ユニット１８又はこれらのどちらか一方は、
マイクロプロセッサでもよい。例えば、第４のアンテナ
（光学望遠鏡）６２は送信機ユニット１２に接続され、
第２のアンテナ（光学望遠鏡）２２は受信機ユニット１
６に接続されている。
ターミナル２０内に存在する。このマルチプレクサ１１
の出力信号は送信機ユニット１２に供給される。例え
ば、高いビット転送速度で伝達されるそれ自体既に多重
化された多数の有効情報Ｄsb、及び、１つのサブチャネ
ル・情報信号Ｄmsb が、サブチャネル・マルチプレクサ
１１にその入力側で入力できる。この情報信号Ｄmsb
は、評価装置１３中で生成され、場合によっては追加の
マルチプレクサ１４を経由して送られる。サブチャネル
・デマルチプレクサ１５もその遠隔ターミナル２０内に
存在する。このデマルチプレクサ１５はその入力側で受
信機ユニット１６に接続されている。そして、これは、
その出力側で、例えば、高いビット転送速度による多重
化された多数の有効データ情報Ｄeb、及び、１つのサブ
チャネル・データ信号Ｄmeb を出力するために構成され
ている。このデータ信号Ｄmeb は、場合によってはデマ
ルチプレクサ１７を経由して最適化ユニット１８に送ら
れる。この最適化ユニット１８は、例えば、１本のバス
を経由して送信機ユニット１２に対して制御信号を供給
する。評価装置１３及び基準値発生器１９に接続されて
いる最適化ユニット１８又はこれらのどちらか一方は、
マイクロプロセッサでもよい。例えば、第４のアンテナ
（光学望遠鏡）６２は送信機ユニット１２に接続され、
第２のアンテナ（光学望遠鏡）２２は受信機ユニット１
６に接続されている。
【００１２】ターミナル１０内の所定の運転パラメータ
の最適化は、図１，２の装置によって以下のように実現
する：データ信号Ｄsaは、マルチプレクサ１を経由して
送信機ユニット２に達っし、第１の光学望遠鏡２１を通
じて送信される。第２の光学望遠鏡２２とその遠隔ター
ミナルの受信機ユニット１６を通じて適切に受信したデ
ータ信号は、評価装置１３中で処理されるか又は評価さ
れる。それ故、この評価装置は評価信号を供給する。こ
れらの評価信号は、所定のパラメータに依存して送信さ
れた信号の伝達特性に関する情報を有する。このような
パラメータには、例えば、送信出力、導出角、システム
調整、周波数調整等に関するものがあり得る。その送信
機ユニット２から受信機ユニット１６への伝達は、「リ
ンクＡ」で示される。
の最適化は、図１，２の装置によって以下のように実現
する：データ信号Ｄsaは、マルチプレクサ１を経由して
送信機ユニット２に達っし、第１の光学望遠鏡２１を通
じて送信される。第２の光学望遠鏡２２とその遠隔ター
ミナルの受信機ユニット１６を通じて適切に受信したデ
ータ信号は、評価装置１３中で処理されるか又は評価さ
れる。それ故、この評価装置は評価信号を供給する。こ
れらの評価信号は、所定のパラメータに依存して送信さ
れた信号の伝達特性に関する情報を有する。このような
パラメータには、例えば、送信出力、導出角、システム
調整、周波数調整等に関するものがあり得る。その送信
機ユニット２から受信機ユニット１６への伝達は、「リ
ンクＡ」で示される。
【００１３】評価信号は、場合によっては追加のマルチ
プレクサ１４を経由してサブチャネル・マルチプレクサ
１１のサブチャネル入力部に供給され、かつ有効情報信
号と共に時系列的に重畳されるか又は多重化されて送信
機ユニット１２と第４のアンテナ（光学望遠鏡）６２を
経由してターミナル１０へ伝達される。第３のアンテナ
（光学望遠鏡）６１と受信機ユニット６を経由して受信
した信号は、デマルチプレクサ５を通じて分配されて、
最適化ユニット８の入力部に送られる。これらの信号
が、制御信号を生成するために基準値発生器９の基準値
信号と比較されると、この比較から生成されるこれらの
制御信号が、送信機又はターミナル１０の特性に影響を
与える。上述のパラメータは、それぞれこの特性に関係
する。所望の最適な状態が予め設定した命令にしたがっ
て得られるまで、その最適化ユニット８はその最適化処
理を反復的に制御する。場合によっては、デマルチプレ
クサ５の出力部の信号が、追加の任意のデマルチプレク
サ７を通じてさらに分配され得る。
プレクサ１４を経由してサブチャネル・マルチプレクサ
１１のサブチャネル入力部に供給され、かつ有効情報信
号と共に時系列的に重畳されるか又は多重化されて送信
機ユニット１２と第４のアンテナ（光学望遠鏡）６２を
経由してターミナル１０へ伝達される。第３のアンテナ
（光学望遠鏡）６１と受信機ユニット６を経由して受信
した信号は、デマルチプレクサ５を通じて分配されて、
最適化ユニット８の入力部に送られる。これらの信号
が、制御信号を生成するために基準値発生器９の基準値
信号と比較されると、この比較から生成されるこれらの
制御信号が、送信機又はターミナル１０の特性に影響を
与える。上述のパラメータは、それぞれこの特性に関係
する。所望の最適な状態が予め設定した命令にしたがっ
て得られるまで、その最適化ユニット８はその最適化処
理を反復的に制御する。場合によっては、デマルチプレ
クサ５の出力部の信号が、追加の任意のデマルチプレク
サ７を通じてさらに分配され得る。
【００１４】同様なことは、図１，２の配置を通じてタ
ーミナル２０内のそれぞれのパラメータの最適化に対し
て認められる。何故なら、これらの配置が対照的な構成
を有するからである。この場合、送信機ユニット１２と
受信機ユニット６との間の伝達距離は、「リンクＢ」で
示される。パラメータが一方のターミナルの送信出力に
関係する場合には、本発明の方法は、その送信出力を他
方のターミナル内で必要な一時的なレベルだけに調整す
ることを可能にする。そのために、受信特性が運転パラ
メータとして（例えば、ビット誤り率に基づいて）測定
されて送信機に伝達される。これにより、その送信出力
がその信頼性の理由から − 本発明の方法でないシス
テムの場合に −実際に必要なレベルより 6 dB 上から
出発するとき、その光学送信機の著しいエネルギー節約
と寿命の延長が実現可能である。
ーミナル２０内のそれぞれのパラメータの最適化に対し
て認められる。何故なら、これらの配置が対照的な構成
を有するからである。この場合、送信機ユニット１２と
受信機ユニット６との間の伝達距離は、「リンクＢ」で
示される。パラメータが一方のターミナルの送信出力に
関係する場合には、本発明の方法は、その送信出力を他
方のターミナル内で必要な一時的なレベルだけに調整す
ることを可能にする。そのために、受信特性が運転パラ
メータとして（例えば、ビット誤り率に基づいて）測定
されて送信機に伝達される。これにより、その送信出力
がその信頼性の理由から − 本発明の方法でないシス
テムの場合に −実際に必要なレベルより 6 dB 上から
出発するとき、その光学送信機の著しいエネルギー節約
と寿命の延長が実現可能である。
【００１５】パラメータが導出角( Point Ahead ) に関
係する場合には、送信ビームのこの導出角がその受信方
向に対して算出されかつ調整されなければならない点に
留意する必要がある。しかし、送信機と受信機が、追加
チャネルを経由して受信特性とビーム方向に関する情報
をやりとりできる場合には、その導出角の調整は比較的
大きい許容差で実行できる。何故なら、その角度が接続
構造にしたがって最適化され得るからである。しかも、
この送信機ユニットは、そのビーム方向を、例えば、周
期的にかつ円状に容易に変えられる（円錐走査）。その
結果、遠隔ターミナルでの受信特性に関する情報を利用
することによって、そのビーム方向が運転パラメータと
して最適化され得る。この方法により、全ての機構に対
して要求される許容差及びビーム方向に対して要求され
る精度が、この方法でないときよりも少ないだけでな
く、機構と角度に同時に影響を与える光学要素の老朽化
の補償も行われる。調整要素とセンサ要素を追加する必
要はない。何故なら、これらの要素は、いずれにしても
その導出角を調整するためになくてはならないからであ
る。
係する場合には、送信ビームのこの導出角がその受信方
向に対して算出されかつ調整されなければならない点に
留意する必要がある。しかし、送信機と受信機が、追加
チャネルを経由して受信特性とビーム方向に関する情報
をやりとりできる場合には、その導出角の調整は比較的
大きい許容差で実行できる。何故なら、その角度が接続
構造にしたがって最適化され得るからである。しかも、
この送信機ユニットは、そのビーム方向を、例えば、周
期的にかつ円状に容易に変えられる（円錐走査）。その
結果、遠隔ターミナルでの受信特性に関する情報を利用
することによって、そのビーム方向が運転パラメータと
して最適化され得る。この方法により、全ての機構に対
して要求される許容差及びビーム方向に対して要求され
る精度が、この方法でないときよりも少ないだけでな
く、機構と角度に同時に影響を与える光学要素の老朽化
の補償も行われる。調整要素とセンサ要素を追加する必
要はない。何故なら、これらの要素は、いずれにしても
その導出角を調整するためになくてはならないからであ
る。
【００１６】パラメータがシステム調整に関係する場合
には、それに応じて望遠鏡を正確に調整するため、関与
する光学的でかつ機械的な全ての部品を光学式に調整す
ることが不可欠である点に留意する。このため、これら
の部品がその製造の際に正確に調整されなければならな
いだけでなくて、この調整が全寿命で保証されなければ
ならない。これは、構造上非常に経費のかかる手段によ
るか、又はターミナル・データ伝達モードの遮断を引起
こす測定と後調整を行う装置により可能である。導出角
の場合と同様に、存在する通信接続部を介して（構造又
は老朽化による）調整のずれを測定することによって、
持続的な調整が、接続を中断する必要性のない運転中に
実施できる。これにより、製造精度と老朽化安定性とこ
れらに伴うコストに対する要求がより少ない。
には、それに応じて望遠鏡を正確に調整するため、関与
する光学的でかつ機械的な全ての部品を光学式に調整す
ることが不可欠である点に留意する。このため、これら
の部品がその製造の際に正確に調整されなければならな
いだけでなくて、この調整が全寿命で保証されなければ
ならない。これは、構造上非常に経費のかかる手段によ
るか、又はターミナル・データ伝達モードの遮断を引起
こす測定と後調整を行う装置により可能である。導出角
の場合と同様に、存在する通信接続部を介して（構造又
は老朽化による）調整のずれを測定することによって、
持続的な調整が、接続を中断する必要性のない運転中に
実施できる。これにより、製造精度と老朽化安定性とこ
れらに伴うコストに対する要求がより少ない。
【００１７】パラメータが周波数調整に関係する場合に
は、ビーム調整とほぼ同様に、この周波数調整がコヒー
レント光伝達系のときに複雑である点に留意する必要が
ある。このとき、受信機内の局所発信器は、送信機の発
信器の周波数に正確に追従されなければならない。より
大きな同調範囲が、ドップラー偏移と老朽化を調整する
ために両レーザに対して必要とされている。追加チャネ
ルは、伝達を選出する周波数管理（スイス国特許出願第
2307/96号明細書参照）だけに利用されるのではなく
て、全てのレーザの同調範囲の境界を監視するためにも
利用される。例えば、局所発信器がその発信器の同調範
囲の境界に達すると、送信機の発信器の適切な同調が、
この追加チャネルを経由して指示され得る。したがっ
て、場合によっては、別の周波数範囲も選択され得る。
較正とレーザの長時間の高い安定性とに対する要求は、
この手段によって著しく緩和されている。
は、ビーム調整とほぼ同様に、この周波数調整がコヒー
レント光伝達系のときに複雑である点に留意する必要が
ある。このとき、受信機内の局所発信器は、送信機の発
信器の周波数に正確に追従されなければならない。より
大きな同調範囲が、ドップラー偏移と老朽化を調整する
ために両レーザに対して必要とされている。追加チャネ
ルは、伝達を選出する周波数管理（スイス国特許出願第
2307/96号明細書参照）だけに利用されるのではなく
て、全てのレーザの同調範囲の境界を監視するためにも
利用される。例えば、局所発信器がその発信器の同調範
囲の境界に達すると、送信機の発信器の適切な同調が、
この追加チャネルを経由して指示され得る。したがっ
て、場合によっては、別の周波数範囲も選択され得る。
較正とレーザの長時間の高い安定性とに対する要求は、
この手段によって著しく緩和されている。
【００１８】本発明のその他の構成では、ターミナル１
０の追加のマルチプレクサ４，７の各サブチャネル端子
間、又はターミナル２０の追加のマルチプレクサ１４，
１７の各サブチャネル端子間に、それぞれいわゆる測距
ユニット３１（図１）又は３２（図２）が挿入され得
る。これらの測距ユニットは測距信号Ｃa 又はＣb を出
力する。人工衛星は、この測距信号により遠隔人工衛星
に対する距離を正確に測定できる（スイス国特許出願第
2415/96号明細書参照）。
０の追加のマルチプレクサ４，７の各サブチャネル端子
間、又はターミナル２０の追加のマルチプレクサ１４，
１７の各サブチャネル端子間に、それぞれいわゆる測距
ユニット３１（図１）又は３２（図２）が挿入され得
る。これらの測距ユニットは測距信号Ｃa 又はＣb を出
力する。人工衛星は、この測距信号により遠隔人工衛星
に対する距離を正確に測定できる（スイス国特許出願第
2415/96号明細書参照）。
【００１９】図３は、測距ユニット３１を有するターミ
ナル４１の概略図を例示的に示す。このターミナルで
は、最適化装置８が角度値ε又はαも供給する。この場
合、ターミナル２０は同じように構成され得る。さら
に、特にそのターミナル４１は図１のターミナル１０に
等しい。図３は、そのターミナル４１と、信号ε, α,
Ｃa , Ｄsa ,Ｄeaを処理するための人工衛星コンピュー
タとの間の接続も示す。このような信号は、ヨーロッパ
特許庁特許出願第 97111740.3 号明細書又は第 9710828
6.2 号明細書又は第 97108287.0 号明細書のときのよう
に処理され得るであろう。
ナル４１の概略図を例示的に示す。このターミナルで
は、最適化装置８が角度値ε又はαも供給する。この場
合、ターミナル２０は同じように構成され得る。さら
に、特にそのターミナル４１は図１のターミナル１０に
等しい。図３は、そのターミナル４１と、信号ε, α,
Ｃa , Ｄsa ,Ｄeaを処理するための人工衛星コンピュー
タとの間の接続も示す。このような信号は、ヨーロッパ
特許庁特許出願第 97111740.3 号明細書又は第 9710828
6.2 号明細書又は第 97108287.0 号明細書のときのよう
に処理され得るであろう。
【００２０】正確な距離 −測距信号− （Ｃa,Ｃb)と
正確な調整（ε, α）とに関する情報を利用すると、非
常に簡単な軌道測定が、人工衛星ネットワークの操作者
にとって最も簡単なやり方で可能である。上述の説明は
単なる実施の形態である。明らかに、本発明はこれらに
限定されず、これらはその他の類似の装置も一緒に含
む。特に、本発明は、デジタル式のマルチプレクサとデ
マルチプレクサに限定されていない。これと同じ原則
は、例えば、周波数又は波長又は偏光を多重化する場合
にも適用され得る。特に、評価装置は、評価に関するデ
ータの予備処理も実行できるであろう。この場合、それ
ぞれの最適化ユニットは最終評価も受取り得るであろ
う。そうであれば、このような評価信号ユニット３，１
３は、受信機ユニットとマルチプレクサ５，７，１５，
１７の少なくとも１つの出力部に接続され得るか、又は
これらのどちらか一方に接続され得るであろう。このと
き、この評価信号ユニットは評価装置をも示す。
正確な調整（ε, α）とに関する情報を利用すると、非
常に簡単な軌道測定が、人工衛星ネットワークの操作者
にとって最も簡単なやり方で可能である。上述の説明は
単なる実施の形態である。明らかに、本発明はこれらに
限定されず、これらはその他の類似の装置も一緒に含
む。特に、本発明は、デジタル式のマルチプレクサとデ
マルチプレクサに限定されていない。これと同じ原則
は、例えば、周波数又は波長又は偏光を多重化する場合
にも適用され得る。特に、評価装置は、評価に関するデ
ータの予備処理も実行できるであろう。この場合、それ
ぞれの最適化ユニットは最終評価も受取り得るであろ
う。そうであれば、このような評価信号ユニット３，１
３は、受信機ユニットとマルチプレクサ５，７，１５，
１７の少なくとも１つの出力部に接続され得るか、又は
これらのどちらか一方に接続され得るであろう。このと
き、この評価信号ユニットは評価装置をも示す。
【００２１】
【発明の効果】本発明により、人工衛星間のリンク構造
が、極端に簡略化されかつ加速される。そして、地上ス
テーションの経費が従来の技術のときよりも少ない。図
３の装置により、複数の人工衛星の高精度の軌道測定と
位置測定が可能である。
が、極端に簡略化されかつ加速される。そして、地上ス
テーションの経費が従来の技術のときよりも少ない。図
３の装置により、複数の人工衛星の高精度の軌道測定と
位置測定が可能である。
【図１】 ２基の人工衛星間の送信運転モード時に本発
明の装置を実施するための模範的なブロック回路図であ
る。
明の装置を実施するための模範的なブロック回路図であ
る。
【図２】 ２基の人工衛星間の受信運転モード時に本発
明の装置を実施するための模範的なブロック回路図であ
る。
明の装置を実施するための模範的なブロック回路図であ
る。
【図３】 本発明の装置のその他の構成を実施するため
の模範的なブロック回路図である。
の模範的なブロック回路図である。
１，４ マルチプレクサ ２ 送信機ユニット ５，７，１５，１７ デマルチプレクサ ６，１６ 受信機ユニット ８，１８ 最適化ユニット ９，１９ 基準値発生器 １０，２０，４１ ターミナル １３ 評価装置 ２１ 第１のアンテナ ２２ 第２のアンテナ ３１，３２ 測距ユニット ４２ コンピュータ ６１，６２ アンテナ
Claims (10)
- 【請求項０１】 人工衛星間の光学的結合を最適化する
方法において、 対応するパラメータ値を遠隔ターミナルへ伝達するため
に少なくとも１つのパラメータが持続的に測定される
間、有効データ用に存在する伝達チャネルに付加的に設
けられた追加チャネルを使用することによって企業内部
のデータを伝達する機会が人工衛星内に存在する少なく
とも１つのターミナル（１０；２０）に与えられるこ
と、及び、 接続の最適化がこのパラメータを参照して実施されるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項０２】 受信特性が運転パラメータとして評価
されることによって、送信出力が遠隔ターミナル内で必
要な一時的なレベルだけに調整され、この場合、受信特
性に関する情報を有する信号が、時間的に遡って送信機
へ伝達されることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項０３】 運転パラメータが導出角に関係するこ
と、 この角度の接続構造が最適化されることによって、その
導出角の調整が比較的大きい許容差で行われるように、
送信機と受信機が追加チャネルを介して受信特性とビー
ム方向に関する情報をやりとりし、この場合、特にこの
送信機ユニットがそのビーム方向を周期的にかつ円状に
容易に変え、その結果、遠隔ターミナルでの受信特性に
関する情報を利用することによって、そのビーム方向が
運転パラメータとして最適化されることを特徴とする請
求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項０４】 存在する通信接続部を介して調整のず
れを測定することによって、持続的な調整が接続の中断
なしで運転中に行われることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項０５】 追加チャネルは、伝達を選出する周波
数管理のためと、同調範囲の境界を監視するために人工
衛星内に存在する複数のレーザの少なくとも一本によっ
て利用されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
１項に記載の方法。 - 【請求項０６】 相違する運転パラメータは、相前後し
て又は時間的に重畳して最適化されることを特徴とする
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項０７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の
方法を実施する装置において、 少なくとも１つのターミナル（１０；２０）が存在する
こと、 ターミナルは、送信機ユニット（２；１２）に出力側で
接続されているマルチプレクサ（１；１１）を備え、こ
のマルチプレクサは、評価信号ユニット（３；１３）に
接続されているサブチャネル入力部を有すること、及
び、 マルチプレクサ又はデマルチプレクサを通じて有効デー
タ用に存在する伝達チャネルに付加的に設けられた追加
チャネルを使用することによって、持続的に測定される
少なくとも１つのパラメータに関係する企業内部のデー
タを、評価信号ユニット（３；１３）を経由して遠隔タ
ーミナルの最適化ユニットに伝達する機会を作るため、
そのターミナルは、受信機ユニット（６；１６）に入力
側で接続されているデマルチプレクサ（５；１５）を備
え、このデマルチプレクサは、最適化ユニット（８；１
８）に接続されているサブチャネル出力部を有すること
を特徴とする装置。 - 【請求項０８】 最適化ユニット（８；１８）は、その
一方の側で基準値発生器（９；１９）に接続され、かつ
その他方の側で送信機ユニット（２；１２）に接続され
ていること、及び、 評価信号ユニット（３；１３）は、受信機ユニット
（６）とマルチプレクサ（５；７；１５；１７）に接続
されているか、又はこれらのどちらか一方に接続されて
いることを特徴とする請求項７に記載の装置。 - 【請求項０９】 追加のマルチプレクサ（４；１４）
は、マルチプレクサ（１；１１）にその入力側で接続さ
れていること、 追加のデマルチプレクサ（７；１７）は、デマルチプレ
クサ（５；１５）にその出力側で接続されていること、
及び、 この追加のマルチプレクサ（４；１４）とこの追加のデ
マルチプレクサ（７；１７）との間に、人工衛星コンピ
ュータ（４２）に接続されている測距ユニット（３１；
３２）が挿入されていることを特徴とする請求項７又は
８に記載の装置。 - 【請求項１０】 人工衛星コンピュータ（４２）に角度
信号（ε，α）及び測距信号（Ｃa,Ｃb)又はこれらのど
ちらか一方を供給するために、最適化ユニット（８；１
８）がその人工衛星コンピュータに接続されていること
によって、ネットワーク内の複数の人工衛星の軌道測定
又はこれらの人工衛星の高精度な位置測定が簡略化され
ることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH229997 | 1997-10-01 | ||
| CH19972299/97 | 1997-10-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11177501A true JPH11177501A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=4230548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10275171A Withdrawn JPH11177501A (ja) | 1997-10-01 | 1998-09-29 | 人工衛星間の光学的結合を最適化する方法と装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6473213B1 (ja) |
| EP (1) | EP0883253B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11177501A (ja) |
| CA (1) | CA2242458A1 (ja) |
| DE (1) | DE59800284D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004068746A1 (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 光アンテナ |
| JP2016119673A (ja) * | 2014-12-23 | 2016-06-30 | テザト−スペースコム・ゲーエムベーハー・ウント・コー・カーゲー | 衛星通信リンク |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6469815B1 (en) | 1999-04-28 | 2002-10-22 | Trw Inc. | Inter-satellite optical link acquisition sensor |
| US6522440B1 (en) | 1999-04-28 | 2003-02-18 | Trw Inc. | Inter-satellite optical link track sensor |
| US6957020B2 (en) | 1999-07-07 | 2005-10-18 | Northrop Grumman Corporation | Optical inter-satellite link (OISL) gimbal |
| US6590685B1 (en) | 2000-01-13 | 2003-07-08 | Northrop Grumman Corporation | Satellite communication optical beam acquisition techniques using a plurality of scan patterns |
| US6535314B1 (en) | 2000-01-13 | 2003-03-18 | Trw Inc. | Satellite optical communication beam acquisition techniques |
| US6327065B1 (en) | 2000-01-13 | 2001-12-04 | Trw Inc. | Fine pointing assembly configuration |
| US6941076B1 (en) * | 2001-05-16 | 2005-09-06 | Terabeam Corporation | Tone modulation for out-of-band communication in a free-space optical communication link |
| US7809276B2 (en) * | 2004-11-30 | 2010-10-05 | Finisar Corporation | Inter-transceiver module communication for optimization of link between transceivers |
| US10038497B2 (en) | 2013-12-18 | 2018-07-31 | Northrup Grumman Systems Corporation | Optical transceiver with variable data rate and sensitivity control |
| US9729234B2 (en) | 2015-06-22 | 2017-08-08 | The Boeing Company | Free space optical communications network with bent pipe channel and pilot channel |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4330870A (en) * | 1980-09-05 | 1982-05-18 | Datapoint Corporation | Optical data link |
| GB8801008D0 (en) * | 1988-01-18 | 1988-02-17 | British Aerospace | Acquisition system for multiple access optical communication system |
| US4995101A (en) * | 1989-09-19 | 1991-02-19 | Gte Government Systems Corporation | Secure two-way communications with submerged submarines |
| US5247381A (en) * | 1991-01-16 | 1993-09-21 | Infralan Technologies, Inc. | Apparatus and method for automatically reconfiguring, free space local area network systems |
| JPH09508249A (ja) * | 1994-04-18 | 1997-08-19 | インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン | 適応データ速度及び／又は適応光パワーレベルを有するワイヤレス光通信システム |
| US5592320A (en) * | 1994-08-15 | 1997-01-07 | Hughes Aircraft Company | Satellite communications system |
| DE59700654D1 (de) * | 1996-10-05 | 1999-12-09 | Contraves Ag | Kanalzuweisungsverfahren bei der Datenübertragung im optischen Frequenzbereich |
| US5909296A (en) * | 1997-04-04 | 1999-06-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Effective wide angle beam steering using spherical laser diode arrays |
| US6285481B1 (en) * | 1997-09-05 | 2001-09-04 | Trex Communications Corporation | Free-space laser communications error control system |
| US6239888B1 (en) * | 1998-04-24 | 2001-05-29 | Lightpointe Communications, Inc. | Terrestrial optical communication network of integrated fiber and free-space links which requires no electro-optical conversion between links |
-
1998
- 1998-06-15 DE DE59800284T patent/DE59800284D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-15 EP EP98110883A patent/EP0883253B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-17 CA CA002242458A patent/CA2242458A1/en not_active Abandoned
- 1998-09-29 JP JP10275171A patent/JPH11177501A/ja not_active Withdrawn
- 1998-10-01 US US09/164,587 patent/US6473213B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004068746A1 (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 光アンテナ |
| US7151882B2 (en) | 2003-01-31 | 2006-12-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical antenna |
| JP2016119673A (ja) * | 2014-12-23 | 2016-06-30 | テザト−スペースコム・ゲーエムベーハー・ウント・コー・カーゲー | 衛星通信リンク |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6473213B1 (en) | 2002-10-29 |
| DE59800284D1 (de) | 2000-11-02 |
| CA2242458A1 (en) | 1999-04-01 |
| EP0883253A1 (de) | 1998-12-09 |
| EP0883253B1 (de) | 2000-09-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |