WO2021156990A1

WO2021156990A1 - 指向方向制御装置、光通信ターミナル、光通信システム、及び指向方向制御方法

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Publication number: WO2021156990A1
Application number: PCT/JP2020/004460
Authority: WO
Inventors: 裕太竹本; 俊行安藤
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2021-08-12
Also published as: EP4096115A4; JPWO2021156990A1; EP4096115A1; US11817902B2; JP7080415B2; US20220303008A1; CN115039353A

Abstract

指向方向制御装置（１１）は、第１の送受信装置としての第１の光通信ターミナル（１０１）が光の送受信を行う指向方向を制御するための指向方向制御情報を取得する指向方向制御情報取得部（１３）と、指向方向制御情報取得部（１３）が取得した指向方向制御情報に基づいて、第２の送受信装置としての第２の光通信ターミナル（１０２）が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御部としての捕捉追尾制御部（１７）と、を備えている。

Description

指向方向制御装置、光通信ターミナル、光通信システム、及び指向方向制御方法

　本開示は、光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御装置に関する。

　衛星において光又は電波の送受信を行う技術では、衛星に設置された送受信装置が送受信する光又は電波の指向性の高さから衛星自体の擾乱が問題となる。例えば、衛星が抑えることができないマイクロラジアン級の擾乱が生じた場合、送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向は、ずれてしまう。また、他の原因によっても、指向方向がずれてしまう可能性がある。そして、送受信装置の指向方向がずれた場合、通信品質が低下してしまう虞がある。そのため、衛星に設置された送受信装置は、当該衛星とは別の衛星に設置された送受信装置から受信したビーコン光等の光に基づいて、指向方向のずれを補正することにより指向方向の精度を維持する性能を有する（例えば、非特許文献１参照）。

光衛星間通信技術～将来の宇宙通信インフラストラクチャの構築～（レーザー研究　２０１１年１月　山川史郎、城野隆　宇宙航空研究開発機構）

　例えば、衛星が信号を中継する場合、当該衛星は、他の複数の衛星と通信を行うため、又は、他の衛星と通信を行う一方で地球を観測するために、複数の送受信装置が設置される。そのような衛星において、通信品質を高めるためには、何れの送受信装置に対しても、上述の指向方向の精度を維持する性能を向上させる必要がある。そのため、何れの送受信装置に対しても、高性能のセンサ等の設備を設ける必要があるという問題がある。

　本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、衛星に設置された複数の送受信装置のうちの少なくとも１つ以上の送受信装置に対して、高性能のセンサ等の設備を設けることなく、指向方向の精度を維持する技術を提供することを目的とする。

　本開示に係る指向方向制御装置は、光の送受信を行う第１の送受信装置、及び、光又は電波の送受信を行う第２の送受信装置が設置された衛星において、当該第２の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御装置であって、第１の送受信装置が光の送受信を行う指向方向を制御するための指向方向制御情報を取得する指向方向制御情報取得部と、指向方向制御情報取得部が取得した指向方向制御情報に基づいて、第２の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御部と、を備えている。

　本開示によれば、衛星に設置された複数の送受信装置のうちの少なくとも１つ以上の送受信装置に対して、高性能のセンサ等の設備を設けることなく、指向方向の精度を維持することができる。

実施の形態１に係る光通信システムが光通信を行う様子を示す概略図である。実施の形態１に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る指向方向制御装置による指向方向制御方法を示すフローチャートである。実施の形態１に係る指向方向制御装置による指向方向制御方法を示すフローチャートである。図５Ａは、指向方向制御装置の機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図５Ｂは、指向方向制御装置の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る指向方向制御装置による誤差値推定方法の具体例を説明するための概略図である。実施の形態１に係る指向方向制御方法の具体例を示すブロック線図である。実施の形態１の第１の変形例に係る光通信システムが光通信及び観測を行う様子を示す概略図である。実施の形態１の第２の変形例に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る指向方向制御装置による指向方向制御方法を示すフローチャートである。実施の形態２に係る指向方向制御装置による指向方向制御方法が奏する効果を説明するための図である。

　以下、本開示をより詳細に説明するため、本開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る光通信システム１００が光通信を行う様子を示す概略図である。光通信システム１００は、光の送受信を行う第１の送受信装置、及び、光又は電波の送受信を行う第２の送受信装置を含む。実施の形態１では、図１が示すように、光通信システム１００は、第１の光通信ターミナル１０１、及び第２の光通信ターミナル１０２を含む。なお、実施の形態１では、光通信システム１００が第１の送受信装置としての第１の光通信ターミナル１０１と第２の送受信装置としての第２の光通信ターミナル１０２との２つの送受信装置を含む構成について説明するが、光通信システム１００が含む送受信装置の数は、特に限定されない。

　第１の光通信ターミナル１０１、及び第２の光通信ターミナル１０２は、それぞれ、ＬＥＯ衛星Ａに設置されている。第１の光通信ターミナル１０１は、第１の光リンクＢを介して、ＧＥＯ衛星Ｃに設置された第３の光通信ターミナルＤと光通信を行う。また、第２の光通信ターミナル１０２は、第２の光リンクＥを介して、ＬＥＯ衛星Ｆに設置された第４の光通信ターミナルＧと光通信を行う。

　本明細書において、衛星とは、人工衛星を意味する。また、光通信とは、データが付与された光信号を送受信することにより通信を行うことを意味する。また、ＬＥＯ衛星のＬＥＯ（Low Earth Orbit）は、地球低軌道を意味し、ＧＥＯ衛星のＧＥＯ（Geostationary Earth Orbit）は、静止軌道を意味する。実施の形態１では、ＧＥＯ衛星Ｃは、ＬＥＯ衛星Ａ及びＬＥＯ衛星Ｆと比較して低擾乱で安定した衛星であり、ＬＥＯ衛星Ａ及びＬＥＯ衛星Ｆは、ＧＥＯ衛星Ｃと比較して、擾乱が大きい衛星であるものとする。

　なお、実施の形態１において、ＧＥＯ衛星Ｃの役割は、擾乱の影響を受けづらい回線を提供することである。そのため、ＧＥＯ衛星Ｃの代わりに、低擾乱のＬＥＯ、ＭＥＯ（medium earth orbit）又は地上局に、上述の第３の光通信ターミナルＤが設けられてもよい。その場合、第１の光通信ターミナル１０１は、第１の光リンクＢを介して、ＬＥＯ、ＭＥＯ又は地上局に設置された第３の光通信ターミナルＤと光通信を行う。または、第１の光通信ターミナル１０１の構成は、第３の光通信ターミナルＤとの光通信を行う構成の代わりに、ＬＥＯ衛星Ａよりも擾乱が少なくて安定した場所（例えば、惑星等）に設置されたプリズム又はミラーに光を送信し、反射された光を受信する構成であってもよい。その場合、以下の説明でも用いられる用語「光通信」は、光送受信に置き換えられる。

　図２は、実施の形態１に係る光通信システム１００の構成を示すブロック図である。図２が示すように、光通信システム１００は、第１の光通信ターミナル１０１、及び第２の光通信ターミナル１０２を含む。

　第１の光通信ターミナル１０１は、送受信部１、指向方向制御装置２、及び捕捉追尾機構部３を備えている。指向方向制御装置２は、受信方向情報取得部４、誤差検出部５、及び捕捉追尾制御部６を備えている。

　送受信部１は、第１の光リンクＢを介して光を受信することにより、第１の光リンクＢを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出する。送受信部１は、検出した受信方向情報を指向方向制御装置２に出力する。より具体的には、送受信部１が検出する受信方向情報は、例えば、上述のＧＥＯ衛星Ｃの第３の光通信ターミナルＤが送信した光が送受信部１に入射した方向である。なお、受信方向情報は、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光を受信した位置に関する情報を含んでもよい。その場合、受信方向情報は、例えば、上述のＧＥＯ衛星Ｃの第３の光通信ターミナルＤが送信した光が送受信部１に入射した位置である。

　受信方向情報取得部４は、送受信部１が検出した受信方向情報を取得する。受信方向情報取得部４は、取得した受信方向情報を誤差検出部５に出力する。
　誤差検出部５は、受信方向情報取得部４が取得した受信方向情報を参照して、第１の光通信ターミナル１０１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差を検出する。より詳細には、誤差検出部５は、受信方向情報取得部４が取得した受信方向情報を参照して、第１の光通信ターミナル１０１の送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差を検出する。誤差検出部５は、検出した第１の誤差を、捕捉追尾制御部６と、後述する第２の光通信ターミナル１０２の指向方向制御装置１１とにそれぞれ出力する。

　なお、誤差検出部５が検出する誤差は、例えば、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度と、後述する捕捉追尾制御部６が制御に用いた目標の指向角度との差である。また、受信方向情報が、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光を受信した位置に関する情報を含んでいる場合、誤差検出部５は、受信方向情報取得部４が取得した受信方向情報を参照して、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている位置の誤差をさらに検出してもよい。その場合、誤差検出部５が検出する位置の誤差は、例えば、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている位置と、後述する捕捉追尾制御部６が制御に用いた目標の位置との差である。

　捕捉追尾制御部６は、誤差検出部５が検出した第１の誤差に基づいて、第１の光通信ターミナル１０１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を制御する。より詳細には、実施の形態１では、捕捉追尾制御部６は、誤差検出部５が検出した第１の誤差に基づいて、第１の光通信ターミナル１０１の送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を制御する。例えば、捕捉追尾制御部６は、送受信部１の指向角度を目標の指向角度に制御する際に、第１の誤差の分、制御量を調整する。なお、誤差検出部５が上述のように位置の誤差を検出した場合、捕捉追尾制御部６は、誤差検出部５が検出した位置の誤差に基づいて、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う位置を制御することにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を制御してもよい。

　捕捉追尾機構部３は、捕捉追尾制御部６による制御に基づいて、送受信部１の指向方向を変化させることにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を行う。なお、捕捉追尾制御部６が上述のように位置の誤差に基づいて送受信部１の位置を制御する場合、捕捉追尾機構部３は、捕捉追尾制御部６による制御に基づいて、送受信部１の位置をさらに変化させることにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を行ってもよい。捕捉追尾機構部３の例として、ピエゾアクチュエータ等が挙げられる。

　第２の光通信ターミナル１０２は、送受信部１０、指向方向制御装置１１、及び捕捉追尾機構部１２を備えている。指向方向制御装置１１は、指向方向制御情報取得部１３、誤差値推定演算部１４、受信方向情報取得部１５、誤差検出部１６、及び捕捉追尾制御部１７を備えている。

　なお、第２の光通信ターミナル１０２による、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾に関しては、粗捕捉のみ確立していることを想定する。粗捕捉とは、第２の光通信ターミナル１０２がビーコン光等を用いて上述の第４の光通信ターミナルＧとのトラッキングができている状態、又は第２の光通信ターミナル１０２が送受信部１０のトラッキング用のセンサにより捕捉することはできているが、送受信部１０の通信用センサでは常時捕捉できているわけではない状態を指す。第２の光通信ターミナル１０２が精捕捉をできない原因としては、例えば、ＬＥＯ衛星Ａの衛星擾乱に起因して、送受信部１０のトラッキング用のセンサの分解能不足、又は制御遅延によって、フィードバックを受けた捕捉追尾機構部１２が発振してしまっていることなどが考えられる。

　送受信部１０は、第２の光リンクＥを介して光を受信することにより、第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出する。送受信部１０は受信した受信方向情報を受信方向情報取得部１５に出力する。より具体的には、受信方向情報は、例えば、上述のＬＥＯ衛星Ｆの第４の光通信ターミナルＧが送信した光が送受信部１０に入射した方向である。なお、受信方向情報は、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光を受信した位置に関する情報を含んでもよい。その場合、受信方向情報は、例えば、上述のＬＥＯ衛星Ｆの第４の光通信ターミナルＧが送信した光が送受信部１０に入射した位置である。

　指向方向制御情報取得部１３は、第１の光通信ターミナル１０１が光の送受信を行う指向方向を制御するための指向方向制御情報を取得する。より詳細には、実施の形態１では、指向方向制御情報取得部１３は、第１の光通信ターミナル１０１の送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差を含む指向方向制御情報を、第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２の誤差検出部５から取得する。指向方向制御情報取得部１３は、取得した指向方向制御情報を誤差値推定演算部１４に出力する。

　なお、指向方向制御情報取得部１３が取得した指向方向制御情報は、第１の光通信ターミナル１０１の送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている位置の誤差をさらに含んでいてもよい。また、指向方向制御情報取得部１３は、第１の光通信ターミナル１０１及び第２の光通信ターミナル１０２とは別の、ＬＥＯ衛星Ａに設置された少なくとも１つ以上の光通信ターミナル（図示せず）から少なくとも１つ以上の指向方向制御情報をさらに取得してもよい。

　誤差値推定演算部１４は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第２の誤差を推定する。より詳細には、誤差値推定演算部１４は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第２の誤差を推定する。その際、誤差値推定演算部１４は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の誤差に基づいて、ＬＥＯ衛星Ａの擾乱の程度を示す擾乱値に変換し、変換した擾乱値に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第２の誤差を推定してもよい。

　なお、指向方向制御情報取得部１３が取得した指向方向制御情報が上述のように位置の誤差を含んでいる場合、誤差値推定演算部１４は、指向方向制御情報取得部１３が取得した位置の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている位置の誤差を推定してもよい。また、指向方向制御情報取得部１３が別の少なくとも１つ以上の光通信ターミナルから少なくとも１つ以上の指向方向制御情報を取得した場合、誤差値推定演算部１４は、指向方向制御情報取得部１３が取得した少なくとも１つ以上の指向方向制御情報が含む、別の少なくとも１つ以上の光通信ターミナルの指向角度の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第２の誤差をさらに推定してもよい。

　受信方向情報取得部１５は、第２の光通信ターミナル１０２が第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を取得する。より詳細には、実施の形態１では、受信方向情報取得部１５は、第２の光通信ターミナル１０２の送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を取得する。受信方向情報取得部１５は、取得した受信方向情報を誤差検出部１６に出力する。

　誤差検出部１６は、受信方向情報取得部１５が取得した受信方向情報を参照して、第２の光通信ターミナル１０２が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第３の誤差を検出する。より詳細には、実施の形態１では、誤差検出部１６は、受信方向情報取得部１５が取得した受信方向情報を参照して、第２の光通信ターミナル１０２の送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第３の誤差を検出する。誤差検出部１６は、検出した第３の誤差を誤差値推定演算部１４に出力する。誤差値推定演算部１４は、推定した第２の誤差と、取得した第３の誤差とをそのまま捕捉追尾制御部１７に出力してもよいし、第２の誤差及び第３の誤差に基づいて、これらの誤差よりも精度の高い誤差を算出し、当該誤差を捕捉追尾制御部１７に出力してもよい。

　なお、誤差検出部１６が検出する誤差は、例えば、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度と、後述する捕捉追尾制御部１７が制御に用いた目標の指向角度との差である。また、受信方向情報が、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光を受信した位置に関する情報を含んでいる場合、誤差検出部１６は、受信方向情報取得部１５が取得した受信方向情報を参照して、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている位置の誤差をさらに検出してもよい。その場合、誤差検出部１６が検出する位置の誤差は、例えば、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている位置と、後述する捕捉追尾制御部１７が制御に用いた目標の位置との差である。

　捕捉追尾制御部１７は、指向方向制御情報取得部１３が取得した指向方向制御情報に基づいて、第２の送受信装置としての第２の光通信ターミナル１０２が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御部である。より詳細には、実施の形態１では、捕捉追尾制御部１７は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。さらに詳細には、捕捉追尾制御部１７は、誤差値推定演算部１４が第１の誤差に基づいて推定した第２の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。例えば、捕捉追尾制御部１７は、送受信部１０の指向角度を目標の指向角度に制御する際に、第２の誤差の分、制御量を調整する。

　さらに詳細には、捕捉追尾制御部１７は、誤差検出部１６が検出した第３の誤差にさらに基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。その場合、捕捉追尾制御部１７は、例えば、第２の誤差をフィードフォワード量として用い、第３の誤差をフィードバック量として用いることにより、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御してもよい。これにより、第２の光通信ターミナル１０２による第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾能力が改善される。これは、第２の光通信ターミナル１０２が精捕捉を行う場合においても、精捕捉精度を向上させることができるものであり、第２の光通信ターミナル１０２が精捕捉を行えずに粗捕捉を行う場合に限定するものではない。精捕捉精度の向上による効果としては、受信光パワーの向上が期待できる。

　なお、誤差検出部１６が上述のように位置の誤差を検出した場合、捕捉追尾制御部１７は、誤差検出部１６が検出した位置の誤差に基づいて、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う位置を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御してもよい。また、誤差値推定演算部１４が、別の少なくとも１つ以上の光通信ターミナルの指向角度の誤差に基づいて、第２の誤差をさらに推定した場合、捕捉追尾制御部１７は、当該第２の誤差にさらに基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御してもよい。

　捕捉追尾機構部１２は、捕捉追尾制御部１７による制御に基づいて、送受信部１０の指向方向を変化させることにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を行う。なお、捕捉追尾制御部１７が上述のように位置の誤差に基づいて送受信部１０の位置を制御する場合、捕捉追尾機構部１２は、捕捉追尾制御部１７による制御に基づいて、送受信部１０の位置をさらに変化させることにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を行ってもよい。捕捉追尾機構部１２の例として、ピエゾアクチュエータ等が挙げられる。

　次に、実施の形態１に係る第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２の動作について図面を参照して説明する。図３は、指向方向制御装置２による指向方向制御方法を示すフローチャートである。なお、以下の指向方向制御方法が実施される前に、送受信部１は、第１の光リンクＢを介して光を受信することにより、第１の光リンクＢを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出したものとする。

　図３が示すように、受信方向情報取得部４は、送受信部１が検出した受信方向情報を取得する（ステップＳＴ１）。受信方向情報取得部４は、取得した受信方向情報を誤差検出部５に出力する。

　次に、誤差検出部５は、受信方向情報取得部４が取得した受信方向情報を参照して、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差を検出する（ステップＳＴ２）。誤差検出部５は、検出した第１の誤差を捕捉追尾制御部６と第２の光通信ターミナル１０２の指向方向制御装置１１の指向方向制御情報取得部１３に出力する。

　次に、捕捉追尾制御部６は、誤差検出部５が検出した第１の誤差に基づいて、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を制御する（ステップＳＴ３）。

　捕捉追尾機構部３は、ステップＳＴ３における捕捉追尾制御部６による制御に基づいて、送受信部１の指向方向を変化させることにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を行う。捕捉追尾機構部３によって指向方向が変化した送受信部１は、再度、第１の光リンクＢを介して光を受信することにより、第１の光リンクＢを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出する。指向方向制御装置２は、送受信部１が再度検出した受信方向情報に基づいて、上記のステップＳＴ１からステップＳＴ３を再度実行する。第１の光通信ターミナル１０１は、以上の動作が繰り返すことにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を行う。

　次に、実施の形態１に係る第２の光通信ターミナル１０２の指向方向制御装置１１の動作について図面を参照して説明する。図４は、指向方向制御装置１１による指向方向制御方法を示すフローチャートである。なお、以下の指向方向制御方法が実施される前に、送受信部１０は、第２の光リンクＥを介して光を受信することにより、第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出したものとする。

　図４が示すように、指向方向制御情報取得部１３は、第１の光通信ターミナル１０１の送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差を含む指向方向制御情報を、第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２の誤差検出部５から取得する（ステップＳＴ１０）。指向方向制御情報取得部１３は、取得した指向方向制御情報を誤差値推定演算部１４に出力する。

　次に、誤差値推定演算部１４は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の誤差に基づいて、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第２の誤差を推定する（ステップＳＴ１１）。

　次に、受信方向情報取得部１５は、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を取得する（ステップＳＴ１２）。受信方向情報取得部１５は、取得した受信方向情報を誤差検出部１６に出力する。

　次に、誤差検出部１６は、受信方向情報取得部１５が取得した受信方向情報を参照して、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第３の誤差を検出する（ステップＳＴ１３）。誤差検出部１６は、検出した第３の誤差を誤差値推定演算部１４に出力する。誤差値推定演算部１４は、ステップＳＴ１１で推定した第２の誤差と、取得した第３の誤差とを捕捉追尾制御部１７に出力する。

　捕捉追尾制御部１７は、誤差値推定演算部１４がステップＳＴ１１で第１の誤差に基づいて推定した第２の誤差と、誤差検出部１６がステップＳＴ１３で検出した第３の誤差とに基づいて、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する（ステップＳＴ１４）。

　捕捉追尾機構部１２は、ステップＳＴ１４における捕捉追尾制御部１７による制御に基づいて、送受信部１０の指向方向を変化させることにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を行う。捕捉追尾機構部１２によって指向方向が変化した送受信部１０は、再度、第２の光リンクＥを介して光を受信することにより、第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出する。そして、指向方向制御装置１１は、上記のステップＳＴ１０からステップＳＴ１４を再度実行する。第２の光通信ターミナル１０２は、以上の動作が繰り返すことにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を行う。

　指向方向制御装置２における、受信方向情報取得部４、誤差検出部５及び捕捉追尾制御部６のそれぞれの機能は、処理回路により実現される。すなわち、指向方向制御装置２は、図３に示したステップＳＴ１からステップＳＴ３までの処理を実行するための処理回路を備える。この処理回路は、専用のハードウェアであってもよいが、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。

　また、指向方向制御装置１１における、指向方向制御情報取得部１３、誤差値推定演算部１４、受信方向情報取得部１５、誤差検出部１６及び捕捉追尾制御部１７のそれぞれの機能は、処理回路により実現される。すなわち、指向方向制御装置１１は、図４に示したステップＳＴ１０からステップＳＴ１４までの処理を実行するための処理回路を備える。この処理回路は、専用のハードウェアであってもよいが、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。

　図５Ａは、指向方向制御装置２又は指向方向制御装置１１の機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図５Ｂは、指向方向制御装置２又は指向方向制御装置１１の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。図５Ａ及び図５Ｂがそれぞれ示す送受信装置２１は、上述の送受信部１の機能、又は上述の送受信部１０の機能を実行する。図５Ａ及び図５Ｂがそれぞれ示す捕捉追尾機構２２は、上述の捕捉追尾機構部３の機能、又は上述の捕捉追尾機構部１２の機能を実行する。

　上記処理回路が図５Ａに示す専用のハードウェアの処理回路２０である場合、処理回路２０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）又はこれらを組み合わせたものが該当する。

　指向方向制御装置２における、受信方向情報取得部４、誤差検出部５及び捕捉追尾制御部６のそれぞれの機能を別々の処理回路で実現してもよいし、これらの機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。また、指向方向制御装置１１における、指向方向制御情報取得部１３、誤差値推定演算部１４、受信方向情報取得部１５、誤差検出部１６及び捕捉追尾制御部１７のそれぞれの機能を別々の処理回路で実現してもよいし、これらの機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。

　上記処理回路が図５Ｂに示すプロセッサ２３である場合、指向方向制御装置２における、受信方向情報取得部４、誤差検出部５及び捕捉追尾制御部６のそれぞれの機能は、ソフトウェア、ファームウェア又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。または、上記処理回路が図５Ｂに示すプロセッサ２３である場合、指向方向制御装置１１における、指向方向制御情報取得部１３、誤差値推定演算部１４、受信方向情報取得部１５、誤差検出部１６及び捕捉追尾制御部１７のそれぞれの機能は、ソフトウェア、ファームウェア又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。
　なお、ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述されてメモリ２４に記憶される。

　プロセッサ２３は、メモリ２４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、指向方向制御装置２における、受信方向情報取得部４、誤差検出部５及び捕捉追尾制御部６のそれぞれの機能を実現する。すなわち、指向方向制御装置２は、プロセッサ２３によって実行されるときに、図３に示したステップＳＴ１からステップＳＴ３までの処理が結果的に実行されるプログラムを記憶するためのメモリ２４を備える。または、プロセッサ２３は、メモリ２４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、指向方向制御装置１１における、指向方向制御情報取得部１３、誤差値推定演算部１４、受信方向情報取得部１５、誤差検出部１６及び捕捉追尾制御部１７のそれぞれの機能を実現する。すなわち、指向方向制御装置１１は、プロセッサ２３によって実行されるときに、図４に示したステップＳＴ１０からステップＳＴ１４までの処理が結果的に実行されるプログラムを記憶するためのメモリ２４を備える。

　これらのプログラムは、指向方向制御装置２における、受信方向情報取得部４、誤差検出部５及び捕捉追尾制御部６の手順又は方法をコンピュータに実行させる。メモリ２４は、コンピュータを、指向方向制御装置２における、受信方向情報取得部４、誤差検出部５及び捕捉追尾制御部６として機能させるためのプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。または、これらのプログラムは、指向方向制御装置１１における、指向方向制御情報取得部１３、誤差値推定演算部１４、受信方向情報取得部１５、誤差検出部１６及び捕捉追尾制御部１７の手順又は方法をコンピュータに実行させる。メモリ２４は、コンピュータを、指向方向制御装置１１における、指向方向制御情報取得部１３、誤差値推定演算部１４、受信方向情報取得部１５、誤差検出部１６及び捕捉追尾制御部１７として機能させるためのプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。

　メモリ２４には、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ－ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤなどが該当する。

　指向方向制御装置２における、受信方向情報取得部４、誤差検出部５及び捕捉追尾制御部６のそれぞれの機能について一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。

　例えば、受信方向情報取得部４及び誤差検出部５は、専用のハードウェアとしての処理回路で機能を実現する。捕捉追尾制御部６については、プロセッサ２３がメモリ２４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現してもよい。

　または、指向方向制御装置１１における、指向方向制御情報取得部１３、誤差値推定演算部１４、受信方向情報取得部１５、誤差検出部１６及び捕捉追尾制御部１７のそれぞれの機能について一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。

　例えば、指向方向制御情報取得部１３及び誤差値推定演算部１４は、専用のハードウェアとしての処理回路で機能を実現する。受信方向情報取得部１５、誤差検出部１６及び捕捉追尾制御部１７については、プロセッサ２３がメモリ２４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現してもよい。
　このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせにより上記機能のそれぞれを実現することができる。

　次に、実施の形態１に係る第２の光通信ターミナル１０２の指向方向制御装置１１による指向方向制御方法における上述のステップＳＴ１１の誤差値推定方法の具体例について図面を参照して説明する。図６は、指向方向制御装置１１による誤差値推定方法の具体例を説明するための概略図である。なお、説明を簡単にするために、図６では、上述の各衛星の２次元の位置関係を示す。

　図６において、ＬＥＯ衛星Ａ及びＧＥＯ衛星Ｃを結ぶ線（第１の光リンクＢ）とＬＥＯ衛星Ａ及びＬＥＯ衛星Ｆを結ぶ線（第２の光リンクＥ）とが成す角をθとする。なお、ＬＥＯ衛星ＡとＧＥＯ衛星Ｃとの間には精捕捉が成立しているものとする。

　まず、上述のステップＳＴ２において、第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２の誤差検出部５は、ある時間間隔Δｔの間に、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差Δθを検出する。次に、指向方向制御情報取得部１３は、上述のステップＳＴ１０において、当該第１の誤差Δθを取得する。

　なお、ＧＥＯ衛星Ｃの擾乱は、ＬＥＯ衛星Ａに比べて小さいために、第１の誤差Δθの元となったＬＥＯ衛星Ａの擾乱による角度変動量は、第１の誤差Δθの元となったＧＥＯ衛星Ｃの擾乱による角度変動量よりも圧倒的に大きい。そのため、当該具体例では、上述のステップＳＴ１１において、第２の光通信ターミナル１０２の誤差値推定演算部１４は、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第２の誤差が、第１の光通信ターミナル１０１の送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差Δθと同じ値であると推定する。誤差値推定演算部１４が推定した第２の誤差Δθは、上述のステップＳＴ１４で捕捉追尾制御部１７による指向方向の制御に用いられることにより、ＬＥＯ衛星ＡとＬＥＯ衛星Ｆとの間の第２の光リンクＥは安定化される。

　次に、実施の形態１に係る第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２による指向方向制御方法及び第２の光通信ターミナル１０２の指向方向制御装置１１による指向方向制御方法の具体例についてブロック線図を参照して説明する。図７は、実施の形態１に係る指向方向制御方法の具体例を示すブロック線図である。

　まず、第１の光通信ターミナル１０１において、上述のステップＳＴ３で、捕捉追尾制御部６は、目標の指向角度（図７の入力）と、誤差検出部５から予め取得した第１の誤差とを入力とし、Ｇ１１を伝達関数として捕捉追尾機構部３に対する制御量を算出して、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御したものとする。そして、捕捉追尾機構部３は、ステップＳＴ３における捕捉追尾制御部６による制御に基づいて、送受信部１の指向方向を変化させることにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を行う。捕捉追尾機構部３によって指向方向が変化した送受信部１は、第１の光リンクＢを介して光を受信することにより、第１の光リンクＢを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出する。

　そして、再度、指向方向制御装置２による指向方向制御方法が実行され、上述のステップＳＴ１において、受信方向情報取得部４は、送受信部１が検出した受信方向情報を取得する。次に、上述のステップＳＴ２において、誤差検出部５は、受信方向情報取得部４が取得した受信方向情報を入力とし、Ｇ１２を伝達関数として、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差を算出する。

　次に、上述のステップＳＴ３において、捕捉追尾制御部６は、目標の指向角度と、誤差検出部５が算出した第１の誤差とを入力とし、Ｇ１１を伝達関数として捕捉追尾機構部３に対する制御量を再度算出して、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御する。つまり、当該具体例では、捕捉追尾制御部６による制御は、第１の誤差をフィードバック量として用いたフィードバック制御である。

　一方、第２の光通信ターミナル１０２において、上述のステップＳＴ１４で、捕捉追尾制御部１７は、目標の指向角度と、誤差値推定演算部１４から予め取得した第２の誤差と、誤差検出部１６から予め取得した第３の誤差とを入力とし、Ｇ２１を伝達関数として捕捉追尾機構部１２に対する制御量を算出して、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御したものとする。そして、捕捉追尾機構部１２は、ステップＳＴ１４における捕捉追尾制御部１７による制御に基づいて、送受信部１０の指向方向を変化させることにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を行う。捕捉追尾機構部１２によって指向方向が変化した送受信部１０は、第２の光リンクＥを介して光を受信することにより、第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出する。

　そして、再度、指向方向制御装置１１による指向方向制御方法が実行され、上述のステップＳＴ１０で、指向方向制御情報取得部１３は、上述のステップＳＴ２において誤差検出部５が算出した第１の誤差を含む指向方向制御情報を取得する。次に、上述のステップＳＴ１１において、誤差値推定演算部１４は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の誤差を入力とし、伝達関数をＧ１３として、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第２の誤差を算出する。

　次に、上述のステップＳＴ１２において、受信方向情報取得部１５は、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を取得する。次に、上述のステップＳＴ１３において、誤差検出部１６は、受信方向情報取得部１５が取得した受信方向情報を入力とし、Ｇ２２を伝達関数として、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第３の誤差を算出する。

　次に、上述のステップＳＴ１４において、捕捉追尾制御部１７は、目標の指向角度と、誤差値推定演算部１４がステップＳＴ１１で算出した第２の誤差と、誤差検出部１６がステップＳＴ１３で算出した第３の誤差とを入力とし、Ｇ２１を伝達関数として捕捉追尾機構部１２に対する制御量を算出して、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。つまり、当該具体例では、捕捉追尾制御部６による制御は、第３の誤差をフィードバック量として用いたフィードバック制御と、第２の誤差をフィードフォワード量として用いたフィードフォワード制御とを併用した制御である。

　次に、実施の形態１の第１の変形例について図面を参照して説明する。上記の説明では、第１の光通信ターミナル１０１及び第２の光通信ターミナル１０２がＬＥＯ衛星Ａに設置されている構成について説明した。実施の形態１の第１の変形例では、第２の光通信ターミナル１０２の代わりに、観測用ターミナルがＬＥＯ衛星Ａに設置されている構成について説明する。

　図８は、実施の形態１の第１の変形例に係る光通信システム１０３が光通信及び観測を行う様子を示す概略図である。図８が示すように、光通信システム１０３は、第１の光通信ターミナル１０１、及び観測用ターミナル１０４を含む。なお、第１の変形例に係る第１の光通信ターミナル１０１の構成は、図２に示した第１の光通信ターミナル１０１の構成と同様である。一方、第１の変形例に係る観測用ターミナル１０４の構成は、図２に示した第２の光通信ターミナル１０２の構成と一部異なる。

　観測用ターミナル１０４は、光又は電波の送受信を行うことにより地球を観測する。観測用ターミナル１０４の例として、地上撮像用の光学素子を有する観測用ターミナル、地上撮像用の電波処理装置を有する観測用ターミナル、又は大気状態を測定する測定装置を有する観測用ターミナル等が挙げられる。観測用ターミナル１０４がこれらの観測用ターミナルである場合、観測用ターミナル１０４における、第２の光通信ターミナル１０２の送受信部１０に相当する送受信部は、地上撮像用の光学素子、地上撮像用の電波処理装置、又は大気状態を測定する測定装置を含む。当該送受信部は、第２の光通信ターミナル１０２の送受信部１０が受信方向情報を検出する上述の方法と同様の方法によって、光又は電波を受信した方向に関する受信方向情報を検出してもよい。または、当該送受信部は、地球に向けて光又は電波を送信し、反射された光又は電波を受信することにより、光又は電波を受信した方向に関する受信方向情報を検出してもよい。

　観測用ターミナル１０４における、第２の光通信ターミナル１０２の捕捉追尾制御部１７に相当する指向方向制御部は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の誤差に基づいて、観測用ターミナル１０４の上記の送受信部が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する。より詳細には、当該指向方向制御部は、誤差値推定演算部１４が第１の誤差に基づいて推定した第２の誤差に基づいて、観測用ターミナル１０４の上記の送受信部が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する。さらに詳細には、当該指向方向制御部は、誤差検出部１６が検出した第３の誤差にさらに基づいて、観測用ターミナル１０４の上記の送受信部が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する。

　また、観測用ターミナル１０４における、第２の光通信ターミナル１０２の捕捉追尾機構部１２に相当する機構部は、上記の指向方向制御部による制御に基づいて、送受信部１０の指向方向を変化させることにより、観測方向を調整する。
　以上のように、実施の形態１に係る指向方向制御装置１１は、一部構成を変更することにより、観測用ターミナル１０４にも適用され得る。

　次に、実施の形態１の第２の変形例について図面を参照して説明する。実施の形態１では、第２の光通信ターミナル１０２の指向方向制御装置１１が、第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２から取得した第１の誤差に基づいて指向方向を制御する構成について説明した。第２の変形例では、さらに、第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２が、当該構成と同様の構成を有する例について説明する。

　図９は、実施の形態１の第２の変形例に係る光通信システム１０５の構成を示すブロック図である。図９が示すように、第２の変形例に係る第１の光通信ターミナル１０６の指向方向制御装置３０は、上述の指向方向制御装置２と比較して、指向方向制御情報取得部３１、及び誤差値推定演算部３２をさらに備えている。

　指向方向制御情報取得部３１は、第２の光通信ターミナル１０２の誤差検出部１６が検出した第３の誤差を取得する。誤差値推定演算部３２は、指向方向制御情報取得部３１が取得した第３の誤差に基づいて、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第４の誤差を推定する。

　第２の変形例に係る捕捉追尾制御部６は、誤差値推定演算部３２が第３の誤差に基づいて推定した第４の誤差にさらに基づいて、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を制御する。
　第２の変形例の構成によれば、第１の光通信ターミナル１０１による第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾能力が改善される。

　以上のように、実施の形態１に係る指向方向制御装置１１は、光の送受信を行う第１の送受信装置としての第１の光通信ターミナル１０１、及び、光又は電波の送受信を行う第２の送受信装置としての第２の光通信ターミナル１０２が設置された衛星において、当該第２の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御装置１１であって、第１の送受信装置が光の送受信を行う指向方向を制御するための指向方向制御情報を取得する指向方向制御情報取得部１３と、指向方向制御情報取得部１３が取得した指向方向制御情報に基づいて、第２の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御部としての捕捉追尾制御部１７と、を備えている。

　第１の送受信装置及び第２の送受信装置は、同じ衛星に設置されているため、第１の送受信装置の指向方向と、第２の送受信装置の指向方向とは相関がある。従って、上記の構成によれば、第１の送受信装置の指向方向制御情報に基づいて、第２の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御することにより、第２の送受信装置の指向方向の精度を維持することができる。また、例えば、第１の送受信装置及び第２の送受信装置以外の別の送受信装置においても、第１の送受信装置の指向方向制御情報に基づいて、当該別の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御してもよい。つまり、衛星に設置された複数の送受信装置のうちの少なくとも１つ以上の送受信装置に対して、高性能のセンサ等の設備を設けることなく、指向方向の精度を維持することができる。また、これによって、送受信装置の設備にかかるコストを低減することができる。

　また、実施の形態１に係る指向方向制御装置１１は、第１の送受信装置が、第１の光リンクＢを介して光通信を行う第１の光通信ターミナル１０１であり、第２の送受信装置は、第２の光リンクＥを介して光通信を行う第２の光通信ターミナル１０２であり、指向方向制御情報取得部１３が取得する指向方向制御情報は、第１の光通信ターミナル１０１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差を含み、指向方向制御部は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する捕捉追尾制御部１７である。

　上記の構成によれば、第１の光通信ターミナル１０１の指向角度の第１の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の指向方向を制御することにより、ＬＥＯ衛星Ａの擾乱等による第２の光通信ターミナル１０２の指向方向のずれを補正することができ、第２の光通信ターミナル１０２の指向方向の精度を維持することができる。つまり、衛星に設置された複数の光通信ターミナルのうちの少なくとも１つ以上の光通信ターミナルに対して、高性能のセンサ等の設備を設けることなく、指向方向の精度を維持することができる。

　また、実施の形態１に係る指向方向制御装置１１は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第２の誤差を推定する誤差値推定演算部１４をさらに備え、捕捉追尾制御部１７は、誤差値推定演算部１４が第１の誤差に基づいて推定した第２の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。

　上記の構成によれば、第１の光通信ターミナル１０１の指向角度の第１の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の指向角度の第２の誤差を推定し、当該第２の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の指向方向を制御する。これにより、第２の光通信ターミナル１０２の指向方向を好適に制御することができる。

　また、実施の形態１に係る指向方向制御装置１１は、第２の光通信ターミナル１０２が第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を取得する受信方向情報取得部１５と、受信方向情報取得部１５が取得した受信方向情報を参照して、第２の光通信ターミナル１０２が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第３の誤差を検出する誤差検出部１６と、をさらに備え、捕捉追尾制御部１７は、誤差検出部１６が検出した第３の誤差にさらに基づいて、第２の光通信ターミナル１０２が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。

　上記の構成によれば、第２の光通信ターミナル１０２の指向方向の第３の誤差にさらに基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の指向方向を制御する。これにより、第２の光通信ターミナル１０２の指向方向の精度を好適に維持することができる。

　また、実施の形態１に係る指向方向制御装置１１は、第１の送受信装置が、第１の光リンクＢを介して光通信を行う第１の光通信ターミナル１０１であり、第２の送受信装置は、光又は電波の送受信を行うことにより地球を観測する観測用ターミナル１０４であり、指向方向制御情報取得部１３が取得する指向方向制御情報は、第１の光通信ターミナル１０１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の誤差であり、指向方向制御部としての捕捉追尾制御部１７は、指向方向制御情報取得部１３が取得した誤差に基づいて、観測用ターミナル１０４が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する。

　上記の構成によれば、第１の光通信ターミナル１０１の指向角度の第１の誤差に基づいて、観測用ターミナル１０４の指向方向を制御することにより、高性能のセンサ等の設備を設けることなく、観測用ターミナル１０４の指向方向の精度を維持することができる。

　また、実施の形態１に係る第２の光通信ターミナル１０２は、上記の指向方向制御装置１１と、第２の光リンクＥを介して光を受信することにより、第２の光通信ターミナル１０２の受信方向情報を検出する送受信部１０（第２の光通信ターミナル送受信部）と、捕捉追尾制御部１７による制御に基づいて、送受信部１０の指向方向を変化させることにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を行う捕捉追尾機構部１２（第２の光通信ターミナル捕捉追尾機構部）と、を備えている。

　上記の構成によれば、送受信部１０が検出した受信方向情報を参照して、第２の光通信ターミナル１０２が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第３の誤差を検出することができる。そして、捕捉追尾制御部１７による第３の誤差に基づいた制御によって捕捉追尾機構部１２が送受信部１０の指向方向を変化させることにより、第２の光通信ターミナル１０２の指向方向の精度を好適に維持することができる。

　また、実施の形態１に係る光通信システム１００は、上記の第２の光通信ターミナル１０２、及び、第１の光通信ターミナル１０１を含み、第１の光通信ターミナル１０１は、第１の光リンクＢを介して光を受信することにより、第１の光リンクＢを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出する送受信部１（第１の光通信ターミナル送受信部）と、送受信部１が検出した受信方向情報を取得する受信方向情報取得部４（第１の光通信ターミナル受信方向情報取得部）と、受信方向情報取得部４が取得した受信方向情報を参照して、第１の光通信ターミナル１０１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差を検出する誤差検出部５（第１の光通信ターミナル誤差検出部）と、誤差検出部５が検出した第１の誤差に基づいて、第１の光通信ターミナル１０１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を制御する捕捉追尾制御部６（第１の光通信ターミナル捕捉追尾制御部）と、捕捉追尾制御部６による制御に基づいて、送受信部１の指向方向を変化させることにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を行う捕捉追尾機構部３（第１の光通信ターミナル捕捉追尾機構部）と、を備えている。

　上記の構成によれば、第１の光通信ターミナル１０１の誤差検出部５が検出した第１の誤差に基づいて、第２の光通信ターミナル１０２の指向方向を制御することにより、第２の光通信ターミナル１０２の指向方向の精度を好適に維持することができる。また、誤差検出部５が検出した第１の誤差に基づいて、第１の光通信ターミナル１０１の送受信部１の指向方向を制御することにより、第１の光通信ターミナル１０１は、指向方向の精度を好適に維持することができる。

　また、実施の形態１に係る光通信システム１０５における第１の光通信ターミナル１０６は、第２の光通信ターミナル１０２の誤差検出部１６が検出した第３の誤差を取得する指向方向制御情報取得部３１（第１の光通信ターミナル指向方向制御情報取得部）と、指向方向制御情報取得部３１が取得した第３の誤差に基づいて、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第４の誤差を推定する誤差値推定演算部３２（第１の光通信ターミナル誤差値推定演算部）と、をさらに備え、捕捉追尾制御部６は、誤差値推定演算部３２が第３の誤差に基づいて推定した第４の誤差にさらに基づいて、送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第１の光リンクＢを維持するための捕捉追尾を制御する。

　上記の構成によれば、第２の光通信ターミナル１０２の指向角度の第３の誤差に基づいて、第１の光通信ターミナル１０１の送受信部１の指向方向を制御することにより、高性能のセンサ等の設備を設けることなく、第１の光通信ターミナル１０１の指向方向の精度を維持することができる。

　また、実施の形態１に係る指向方向制御方法は、光の送受信を行う第１の送受信装置としての第１の光通信ターミナル１０１、及び、光又は電波の送受信を行う第２の送受信装置としての第２の光通信ターミナル１０２が設置された衛星において、当該第２の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御方法であって、第１の送受信装置が光の送受信を行う指向方向を制御するための指向方向制御情報を取得する指向方向制御情報取得ステップと、指向方向制御情報取得ステップで取得した指向方向制御情報に基づいて、第２の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御ステップと、を含む。
　上記の構成によれば、実施の形態１に係る指向方向制御装置１１が奏する効果と同様の効果を奏する。

実施の形態２．
　ＬＥＯコンステレーションに代表されるように、単一の衛星の光通信ターミナルが複数の衛星の各光通信ターミナルと相互に通信を行い、且つ通信対象を切り替えていくような使用用途が存在する（SPACE X社 starlink計画など）。このような用途において、光通信ターミナルが通信対象を切り替える際の捕捉にかかる時間においては、光通信ターミナル間の通信が断絶されるために、光通信ターミナルの稼働率を下げる要因となる。そのため、通信対象の切替時間を短縮できることは、衛星間の通信量を増加させられることを意味している。

　衛星間の光通信において、光通信ターミナルが信号を捕捉する方法としてスパイラルスキャン方式がある（例えば、宇宙光通信技術　有本好徳著　光学３５巻９号（２００６）　ＵＲＬ：https://annex.jsap.or.jp/photonics/kogaku/public/35-09-kaisetsu3.pdf参照）。この方式は、一方の衛星に設置された光通信ターミナルが指向方向を固定し、他方の衛星に設置された光通信ターミナルが指向方向をスパイラル型にスキャンすることにより、それぞれが通信視野に捕捉した瞬間の指向方向に基づいて互いの指向方向を徐々に合わせる手法である。このような方式では、光通信ターミナルは、通信対象の衛星が存在する方向をどこまで特定できるかによってスキャン範囲が変化する。スキャン範囲を狭めることは、捕捉に要する時間の短縮につながる。実施の形態２では、一方の指向方向制御装置が、実施の形態１の構成に加えて、他方の指向方向制御装置が用いる制御用の指向角度にさらに基づいて、指向方向を制御することにより、捕捉に要する時間を短縮する。

　以下で、実施の形態２について図面を参照して説明する。なお、実施の形態１で説明した構成と同様の機能を有する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
　図１０は、実施の形態２に係る光通信システム１０７の構成を示すブロック図である。図１０が示すように、図１０は、実施の形態２に係る光通信システム１０７が光通信を行う様子を示す概略図である。図１０が示すように、光通信システム１０７は、第１の光通信ターミナル１０１、及び第２の光通信ターミナル１０８を含む。

　第１の光通信ターミナル１０１、及び第２の光通信ターミナル１０８は、それぞれ、ＬＥＯ衛星Ａに設置されている。上述の通り、第１の光通信ターミナル１０１は、第１の光リンクＢを介して、ＧＥＯ衛星Ｃに設置された第３の光通信ターミナルＤと光通信を行う。また、第２の光通信ターミナル１０８は、第２の光リンクＥを介して、ＬＥＯ衛星Ｆに設置された第４の光通信ターミナルＧと光通信を行う。なお、上述の通り、ＧＥＯ衛星Ｃは、ＬＥＯ衛星Ａ及びＬＥＯ衛星Ｆと比較して低擾乱で安定した衛星である。また、ＧＥＯ衛星Ｃには、第５の光通信ターミナルＨが設置され、ＬＥＯ衛星Ｆには、第６の光通信ターミナルＩが設置されている。第５の光通信ターミナルＨと第６の光通信ターミナルＩとは、互いに、第３の光リンクＪを介して光通信を行う。

　図１１は、実施の形態２に係る光通信システム１０７の構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る光通信システム１００と比較して、光通信システム１０７は、第２の光通信ターミナル１０２の代わりに、第２の光通信ターミナル１０８を含む。実施の形態１に係る第２の光通信ターミナル１０２と比較して、第２の光通信ターミナル１０８は、指向方向制御装置４０が指向角度変換部４１をさらに備えている。

　実施の形態２に係る指向方向制御情報取得部１３は、第１の光通信ターミナル１０１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の第１の指向角度を、指向方向制御情報として、さらに取得する。より詳細には、指向方向制御情報取得部１３は、第１の光通信ターミナル１０１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の第１の指向角度を、指向方向制御情報として、第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２の捕捉追尾制御部６からさらに取得する。指向方向制御情報取得部１３は、取得した第１の指向角度を指向角度変換部４１に出力する。

　指向角度変換部４１は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の指向角度を、第２の光通信ターミナル１０８が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の第２の指向角度に変換する。より詳細には、実施の形態２では、指向角度変換部４１は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の指向角度を、第２の光通信ターミナル１０８が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の第２の指向角度に変換する。指向角度変換部４１は、変換した第２の指向角度を捕捉追尾制御部１７に出力する。

　実施の形態２に係る捕捉追尾制御部１７は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の指向角度にさらに基づいて、第２の光通信ターミナル１０８が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。より詳細には、実施の形態２では、捕捉追尾制御部１７は、指向角度変換部４１が第１の指向角度に基づいて変換した第２の指向角度にさらに基づいて、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。

　実施の形態２に係る捕捉追尾制御部１７は、指向角度変換部４１が第１の指向角度に基づいて変換した第２の指向角度と、ＬＥＯ衛星Ａの軌道に関する軌道情報とに基づいて、第２の光通信ターミナル１０８の位置を推定してもよい。その場合、捕捉追尾制御部１７は、推定した位置に基づいて、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う位置を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御してもよい。

　次に、実施の形態２に係る第２の光通信ターミナル１０８の指向方向制御装置４０の動作について図面を参照して説明する。なお、実施の形態２に係る第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２の動作は、捕捉追尾制御部６が第１の光通信ターミナル１０１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の第１の指向角度を、第２の光通信ターミナル１０８の指向方向制御装置４０の指向方向制御情報取得部１３に出力すること以外は、実施の形態１で説明した指向方向制御装置２の動作と同様である。そのため、実施の形態２に係る第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２の動作についての説明は省略する。

　図１２は、指向方向制御装置４０による指向方向制御方法を示すフローチャートである。なお、以下の指向方向制御方法が実施される前に、送受信部１０は、第２の光リンクＥを介して光を受信することにより、第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出したものとする。

　図１２が示すように、指向方向制御情報取得部１３は、第１の光通信ターミナル１０１の送受信部１が第１の光リンクＢを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差を含む指向方向制御情報を、第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２の誤差検出部５から取得する（ステップＳＴ２０）。指向方向制御情報取得部１３は、取得した指向方向制御情報を誤差値推定演算部１４に出力する。

　次に、誤差値推定演算部１４は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の誤差に基づいて、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第２の誤差を推定する（ステップＳＴ２１）。

　次に、指向方向制御情報取得部１３は、第１の光通信ターミナル１０１が第１の光リンクを介して光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の第１の指向角度を、指向方向制御情報として、第１の光通信ターミナル１０１の指向方向制御装置２の捕捉追尾制御部６からさらに取得する（ステップＳＴ２２）。指向方向制御情報取得部１３は、取得した第１の指向角度を指向角度変換部４１に出力する。

　次に、指向角度変換部４１は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の指向角度を、第２の光通信ターミナル１０８が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の第２の指向角度に変換する（ステップＳＴ２３）。指向角度変換部４１は、変換した第２の指向角度を捕捉追尾制御部１７に出力する。

　次に、受信方向情報取得部１５は、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を取得する（ステップＳＴ２４）。受信方向情報取得部１５は、取得した受信方向情報を誤差検出部１６に出力する。

　次に、誤差検出部１６は、受信方向情報取得部１５が取得した受信方向情報を参照して、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行っている指向角度の第３の誤差を検出する（ステップＳＴ２５）。誤差検出部１６は、検出した第３の誤差を誤差値推定演算部１４に出力する。誤差値推定演算部１４は、ステップＳＴ２１で推定した第２の誤差と、誤差検出部１６から取得した第３の誤差とを捕捉追尾制御部１７に出力する。

　捕捉追尾制御部１７は、誤差値推定演算部１４がステップＳＴ２１で第１の誤差に基づいて推定した第２の誤差と、指向角度変換部４１がステップＳＴ２３で変換した第２の指向角度と、誤差検出部１６がステップＳＴ２５で検出した第３の誤差とに基づいて、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する（ステップＳＴ２６）。

　捕捉追尾機構部１２は、ステップＳＴ２６における捕捉追尾制御部１７による制御に基づいて、送受信部１０の指向方向を変化させることにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を行う。捕捉追尾機構部１２によって指向方向が変化した送受信部１０は、再度、第２の光リンクＥを介して光を受信することにより、第２の光リンクＥを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出する。そして、指向方向制御装置４０は、上記のステップＳＴ２０からステップＳＴ２６を再度実行する。第２の光通信ターミナル１０８は、以上の動作が繰り返すことにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を行う。

　なお、実施の形態２に係る指向方向制御装置４０における、指向方向制御情報取得部１３、誤差値推定演算部１４、受信方向情報取得部１５、誤差検出部１６、捕捉追尾制御部１７及び指向角度変換部４１のそれぞれの機能は、処理回路により実現される。すなわち、実施の形態２に係る指向方向制御装置４０は、図１２に示したステップＳＴ２０からステップＳＴ２６までの処理を実行するための処理回路を備える。この処理回路は、専用のハードウェアであってもよいが、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。実施の形態２に係る指向方向制御装置４０の機能を実現するハードウェア構成は、図５Ａが示すハードウェア構成と同様である。また、実施の形態２に係る指向方向制御装置４０の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成は、図５Ｂが示すハードウェア構成と同様である。

　次に、実施の形態２に係る指向方向制御装置４０による指向方向制御方法が奏する効果について図面を参照して説明する。図１３は、指向方向制御装置４０による指向方向制御方法が奏する効果を説明するための図である。
　上述のステップＳＴ２６において、まず、捕捉追尾制御部１７は、誤差値推定演算部１４がステップＳＴ２１で第１の誤差に基づいて推定した第２の誤差に基づいて、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。これにより、ＬＥＯ衛星Ａの擾乱による影響が抑えられ、指向角度の誤差範囲が狭まるため（図１２の１点鎖線）、第２の光通信ターミナル１０８がスパイラルスキャンなどを行う際のスキャン範囲が狭まる。

　一方で、第２の光通信ターミナル１０８の指向方向は、ＬＥＯ衛星Ａの擾乱のみならず、ＬＥＯ衛星Ａの姿勢誤差によっても、ずれてしまうという問題がある。そこで、上述のステップＳＴ２６において、捕捉追尾制御部１７は、指向角度変換部４１がステップＳＴ２３で変換した第２の指向角度に基づいて、送受信部１０が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。これにより、ＬＥＯ衛星Ａの姿勢誤差による第２の光通信ターミナル１０２の指向方向のずれを補正することができるため、図１２の実線のようにスキャン範囲を狭めることができる。

　以上の構成は、ＬＥＯ衛星Ｆに対しても適用可能である。また、ＬＥＯ衛星Ａが３つ以上の光通信ターミナルを有する場合においても有効である。例えば、ＬＥＯ衛星Ａが複数の低擾乱衛星とリンクが確立しており、指向方向制御装置４０が、当該複数の低擾乱衛星とリンクが確立している各光通信ターミナル（図示せず）が光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の指向角度にさらに基づいて指向方向を制御することにより、姿勢誤差補正後の推定範囲をさらに狭めることができる。よって、捕捉に要する時間の短縮に有効である。

　以上のように、実施の形態２に係る指向方向制御装置４０は、指向方向制御情報取得部１３が取得する指向方向制御情報は、第１の光通信ターミナル１０１が第１の光リンクＢを介して光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の第１の指向角度をさらに含み、捕捉追尾制御部１７は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の指向角度にさらに基づいて、第２の光通信ターミナル１０８が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。

　上記の構成によれば、第１の光通信ターミナル１０１における制御用の第１の指向角度にさらに基づいて、第２の光通信ターミナル１０８が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、ＬＥＯ衛星Ａの姿勢誤差による第２の光通信ターミナル１０８の指向方向のずれを補正することができ、第２の光通信ターミナル１０８の指向方向の精度を維持することができる。また、第２の光通信ターミナル１０８がスパイラルスキャンなどを行う際のスキャン範囲が狭まる。

　また、実施の形態２に係る指向方向制御装置４０は、指向方向制御情報取得部１３が取得した第１の指向角度を、第２の光通信ターミナル１０８が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の第２の指向角度に変換する指向角度変換部４１をさらに備え、捕捉追尾制御部１７は、指向角度変換部４１が第１の指向角度に基づいて変換した第２の指向角度にさらに基づいて、第２の光通信ターミナル１０８が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、第２の光リンクＥを維持するための捕捉追尾を制御する。

　上記の構成によれば、変換した第２の指向角度にさらに基づいて、第２の光通信ターミナル１０８が第２の光リンクＥを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、ＬＥＯ衛星Ａの姿勢誤差による第２の光通信ターミナル１０８の指向方向のずれを補正することができ、第２の光通信ターミナル１０８の指向方向の精度を好適に維持することができる。
　なお、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

　本開示に係る指向方向制御装置は、衛星に設置された複数の送受信装置のうちの少なくとも１つ以上の送受信装置に対して、高性能のセンサ等の設備を設けることなく、指向方向の精度を維持することができるため、光通信システムに利用可能である。

　１　　送受信部、２　指向方向制御装置、３　捕捉追尾機構部、４　受信方向情報取得部、５　誤差検出部、６　捕捉追尾制御部、１０　送受信部、１１　指向方向制御装置、１２　捕捉追尾機構部、１３　指向方向制御情報取得部、１４　誤差値推定演算部、１５　受信方向情報取得部、１６　誤差検出部、１７　捕捉追尾制御部、２０　処理回路、２１　送受信装置、２２　捕捉追尾機構、２３　プロセッサ、２４　メモリ、３０　指向方向制御装置、３１　指向方向制御情報取得部、３２　誤差値推定演算部、４０　指向方向制御装置、４１　指向角度変換部、１００　光通信システム、１０１　第１の光通信ターミナル、１０２　第２の光通信ターミナル、１０３　光通信システム、１０４　観測用ターミナル、１０５　光通信システム、１０６　第１の光通信ターミナル、１０７　光通信システム、１０８　第２の光通信ターミナル。

Claims

　光の送受信を行う第１の送受信装置、及び、光又は電波の送受信を行う第２の送受信装置が設置された衛星において、当該第２の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御装置であって、
　前記第１の送受信装置が光の送受信を行う指向方向を制御するための指向方向制御情報を取得する指向方向制御情報取得部と、
　前記指向方向制御情報取得部が取得した指向方向制御情報に基づいて、前記第２の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御部と、を備えていることを特徴とする、指向方向制御装置。
　前記第１の送受信装置は、第１の光リンクを介して光通信を行う第１の光通信ターミナルであり、
　前記第２の送受信装置は、第２の光リンクを介して光通信を行う第２の光通信ターミナルであり、
　前記指向方向制御情報取得部が取得する指向方向制御情報は、前記第１の光通信ターミナルが前記第１の光リンクを介して光通信を行っている指向角度の第１の誤差を含み、
　前記指向方向制御部は、前記指向方向制御情報取得部が取得した第１の誤差に基づいて、前記第２の光通信ターミナルが前記第２の光リンクを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、前記第２の光リンクを維持するための捕捉追尾を制御する捕捉追尾制御部であることを特徴とする、請求項１に記載の指向方向制御装置。
　前記指向方向制御情報取得部が取得した第１の誤差に基づいて、前記第２の光通信ターミナルが前記第２の光リンクを介して光通信を行っている指向角度の第２の誤差を推定する誤差値推定演算部をさらに備え、
　前記捕捉追尾制御部は、前記誤差値推定演算部が前記第１の誤差に基づいて推定した第２の誤差に基づいて、前記第２の光通信ターミナルが前記第２の光リンクを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、前記第２の光リンクを維持するための捕捉追尾を制御することを特徴とする、請求項２に記載の指向方向制御装置。
　前記第２の光通信ターミナルが前記第２の光リンクを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を取得する受信方向情報取得部と、
　前記受信方向情報取得部が取得した受信方向情報を参照して、前記第２の光通信ターミナルが前記第２の光リンクを介して光通信を行っている指向角度の第３の誤差を検出する誤差検出部と、をさらに備え、
　前記捕捉追尾制御部は、前記誤差検出部が検出した第３の誤差にさらに基づいて、前記第２の光通信ターミナルが前記第２の光リンクを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、前記第２の光リンクを維持するための捕捉追尾を制御することを特徴とする、請求項３に記載の指向方向制御装置。
　前記第１の送受信装置は、光リンクを介して光通信を行う光通信ターミナルであり、
　前記第２の送受信装置は、光又は電波の送受信を行うことにより地球を観測する観測用ターミナルであり、
　前記指向方向制御情報取得部が取得する指向方向制御情報は、前記光通信ターミナルが前記光リンクを介して光通信を行っている指向角度の誤差であり、
　前記指向方向制御部は、前記指向方向制御情報取得部が取得した誤差に基づいて、前記観測用ターミナルが光又は電波の送受信を行う指向方向を制御することを特徴とする、請求項１に記載の指向方向制御装置。
　前記指向方向制御情報取得部が取得する指向方向制御情報は、前記第１の光通信ターミナルが前記第１の光リンクを介して光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の第１の指向角度をさらに含み、
　前記捕捉追尾制御部は、前記指向方向制御情報取得部が取得した第１の指向角度にさらに基づいて、前記第２の光通信ターミナルが前記第２の光リンクを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、前記第２の光リンクを維持するための捕捉追尾を制御することを特徴とする、請求項２に記載の指向方向制御装置。
　前記指向方向制御情報取得部が取得した第１の指向角度を、前記第２の光通信ターミナルが前記第２の光リンクを介して光通信を行う指向方向を制御するために用いる制御用の第２の指向角度に変換する指向角度変換部をさらに備え、
　前記捕捉追尾制御部は、前記指向角度変換部が前記第１の指向角度に基づいて変換した第２の指向角度にさらに基づいて、前記第２の光通信ターミナルが前記第２の光リンクを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、前記第２の光リンクを維持するための捕捉追尾を制御することを特徴とする、請求項６に記載の指向方向制御装置。
　前記第２の光通信ターミナルとしての光通信ターミナルであって、
　請求項４に記載の指向方向制御装置と、
　前記第２の光リンクを介して光を受信することにより、前記第２の光通信ターミナルの前記受信方向情報を検出する第２の光通信ターミナル送受信部と、
　前記捕捉追尾制御部による制御に基づいて、前記第２の光通信ターミナル送受信部の指向方向を変化させることにより、前記第２の光リンクを維持するための捕捉追尾を行う第２の光通信ターミナル捕捉追尾機構部と、を備えていることを特徴とする、光通信ターミナル。
　請求項８に記載の第２の光通信ターミナルとしての光通信ターミナル、及び、前記第１の光通信ターミナルを含み、
　前記第１の光通信ターミナルは、
　　前記第１の光リンクを介して光を受信することにより、前記第１の光リンクを介して光を受信した方向に関する受信方向情報を検出する第１の光通信ターミナル送受信部と、
　　前記第１の光通信ターミナル送受信部が検出した受信方向情報を取得する第１の光通信ターミナル受信方向情報取得部と、
　　前記第１の光通信ターミナル受信方向情報取得部が取得した受信方向情報を参照して、前記第１の光通信ターミナルが前記第１の光リンクを介して光通信を行っている指向角度の前記第１の誤差を検出する第１の光通信ターミナル誤差検出部と、
　　前記第１の光通信ターミナル誤差検出部が検出した第１の誤差に基づいて、前記第１の光通信ターミナルが前記第１の光リンクを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、前記第１の光リンクを維持するための捕捉追尾を制御する第１の光通信ターミナル捕捉追尾制御部と、
　　前記第１の光通信ターミナル捕捉追尾制御部による制御に基づいて、前記第１の光通信ターミナル送受信部の指向方向を変化させることにより、前記第１の光リンクを維持するための捕捉追尾を行う第１の光通信ターミナル捕捉追尾機構部と、を備えていることを特徴とする、光通信システム。
　前記第１の光通信ターミナルは、
　　前記第２の光通信ターミナルの前記誤差検出部が検出した第３の誤差を取得する第１の光通信ターミナル指向方向制御情報取得部と、
　　前記第１の光通信ターミナル指向方向制御情報取得部が取得した第３の誤差に基づいて、前記第１の光通信ターミナル送受信部が前記第１の光リンクを介して光通信を行っている指向角度の第４の誤差を推定する第１の光通信ターミナル誤差値推定演算部と、をさらに備え、
　前記第１の光通信ターミナル捕捉追尾制御部は、前記第１の光通信ターミナル誤差値推定演算部が前記第３の誤差に基づいて推定した第４の誤差にさらに基づいて、前記第１の光通信ターミナル送受信部が前記第１の光リンクを介して光通信を行う指向方向を制御することにより、前記第１の光リンクを維持するための捕捉追尾を制御することを特徴とする、請求項９に記載の光通信システム。
　光の送受信を行う第１の送受信装置、及び、光又は電波の送受信を行う第２の送受信装置が設置された衛星において、当該第２の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御方法であって、
　前記第１の送受信装置が光の送受信を行う指向方向を制御するための指向方向制御情報を取得する指向方向制御情報取得ステップと、
　前記指向方向制御情報取得ステップで取得した指向方向制御情報に基づいて、前記第２の送受信装置が光又は電波の送受信を行う指向方向を制御する指向方向制御ステップと、を含むことを特徴とする、指向方向制御方法。