WO2022176891A1 - 飛翔体対処システム、監視地上センター、対処地上センター、通信ルート探索装置、飛翔経路予測装置、対処アセット選択装置、赤道上空衛星システム、赤道上空衛星、極軌道衛星システム、極軌道衛星、傾斜軌道衛星システム、および、傾斜軌道衛星 - Google Patents

飛翔体対処システム、監視地上センター、対処地上センター、通信ルート探索装置、飛翔経路予測装置、対処アセット選択装置、赤道上空衛星システム、赤道上空衛星、極軌道衛星システム、極軌道衛星、傾斜軌道衛星システム、および、傾斜軌道衛星 Download PDF

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久幸 迎
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/02—Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems

Definitions

  • the present disclosure includes a flying object countermeasure system, a surveillance ground center, a countermeasure ground center, a communication route search device, a flight path prediction device, a countermeasure asset selection device, an equatorial satellite system, an equatorial satellite, a polar orbit satellite system, a polar orbit satellite, It relates to an inclined orbit satellite system and an inclined orbit satellite.
  • Patent Document 1 discloses a monitoring satellite for comprehensively monitoring a specific latitude area within the global surface of the earth with a small number of satellites orbiting in low earth orbit.
  • LEO satellites In surveillance from low earth orbit, compared to surveillance from geostationary orbit, the distance from the satellite to the flying object is shorter. Therefore, it becomes possible to improve detection performance by infrared rays.
  • LEO satellites require a huge number of satellites for constant monitoring and maintenance of communication lines, and unlike geostationary satellites that appear to be almost fixed with respect to the earth-fixed coordinate system, the flight position of LEO satellites changes every moment. Therefore, a monitoring device equipped with an infrared monitoring device, the configuration of the communication satellite constellation, and the data transmission method are issues.
  • the present disclosure utilizes a surveillance system having a constellation of surveillance satellites equipped with surveillance devices and a satellite information transmission system forming a communication network with a constellation of communication satellites to detect projectile launches and prepare projectile information for a response system. It is intended for transmission in real time.
  • a flying object countermeasure system includes: a monitoring system comprising a plurality of monitoring satellites equipped with monitoring devices and communication devices, and a monitoring ground center transmitting commands to the group of monitoring satellites; a satellite information transmission system having a plurality of communication satellites equipped with communication equipment; a response system comprising land, sea and air response assets to respond to projectiles; is composed of In a flying object countermeasure system that transmits flying object information generated by the monitoring system by monitoring a flying object to the countermeasure system via the satellite information transmission system, the monitoring ground center, It is equipped with a satellite information communication route search device and a flight path prediction device, and transmits commands to the communication satellite group of the satellite information transmission system.
  • a flying object launch is detected and handled using a monitoring system having a monitoring satellite group equipped with a monitoring device and a satellite information transmission system forming a communication network with a communication satellite group. It is possible to transmit information on flying objects in near-real time.
  • FIG. 1 An example of a satellite constellation with multiple orbital planes that intersect outside the polar regions.
  • 1 is a configuration example of a satellite constellation forming system according to Embodiment 1; 1 shows an example of a configuration of satellites in a satellite constellation according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 An example of a satellite constellation with multiple orbital planes that intersect outside the polar regions.
  • 4 is another example of the satellite configuration of the satellite constellation according to the first embodiment; 4 is a configuration example of ground equipment included in the satellite constellation forming system according to Embodiment 1; 2 is an example of functional configuration of the satellite constellation forming system according to Embodiment 1; 4 is a configuration example of space object information according to Embodiment 1; 4 is a configuration example of track forecast information according to Embodiment 1; 1 is a configuration example of a flying object countermeasure system according to Embodiment 1; An example of an equatorial satellite system according to a third embodiment. An example of a polar orbiting satellite system according to a fourth embodiment. An example of an inclined orbit satellite system according to a fifth embodiment.
  • a flying object countermeasure system is composed of a surveillance system having a plurality of surveillance satellites, a satellite information transmission system having a plurality of communication satellites, and a countermeasure system having ground, sea and air countermeasure assets for countermeasures against flying objects.
  • System 401 will be described.
  • the plume at the time of launch is detected by an infrared observation device mounted on a geostationary orbit satellite, and impact prediction is made based on movement information at the initial stage of flight. Then, there is a flying object countermeasure system corresponding to the countermeasure system. Since the spray at the time of launch spreads extremely hot gas over a wide area, it could be detected even by monitoring from geostationary orbit.
  • HGV Hemetic Guided Vehicle
  • a satellite constellation of low earth orbit (LEO) satellites is expected to provide a surveillance system that monitors flying objects from a much shorter distance than geostationary orbit. There is a long-awaited mechanism for constantly monitoring with the LEO satellite constellation and immediately transmitting information to response assets after the launch of a flying object is detected.
  • LEO low earth orbit
  • a satellite information transmission system in which a group of communication satellites form a mesh satellite constellation communication network is expected.
  • This satellite information transmission system is used to provide means for detecting a projectile launch and transmitting the projectile information to the countermeasure system in near-real time. Considering the time delay that contributes to information transmission and the waiting time until the satellite can exchange information at the fastest timing, it is called quasi-real time.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a satellite constellation 20 having a plurality of orbital planes 21 that intersect in non-polar regions.
  • the monitoring system and the satellite information transmission system are formed as a satellite constellation.
  • a plurality of satellites 30 fly at the same altitude in the same orbital plane.
  • the satellite 30 is also called an artificial satellite.
  • the orbital inclination angles of the orbital planes 21 of the plurality of orbital planes are not about 90 degrees, and the orbital planes 21 of the plurality of orbital planes are on different planes.
  • any two orbital planes intersect at points other than the polar regions. As shown in FIG. 1, the intersections of a plurality of orbital planes with an orbital inclination angle of more than 90 degrees move away from the polar regions according to the orbital inclination angle.
  • each orbital plane of a plurality of orbital planes has an orbital inclination angle of about 90 degrees, and the plurality of orbital planes intersect near the polar regions.
  • Satellite constellation forming system 600 is sometimes referred to simply as a satellite constellation.
  • FIG. 2 is an example configuration of a satellite constellation forming system 600 .
  • Satellite constellation forming system 600 comprises a computer.
  • FIG. 2 shows the configuration of one computer, in reality, each satellite 30 of the plurality of satellites forming the satellite constellation 20 and each of the ground facilities 700 communicating with the satellites 30 are equipped with computers. be done.
  • the satellites 30 of the plurality of satellites and the computers provided in each of the ground facilities 700 communicating with the satellites 30 cooperate to implement the functions of the satellite constellation forming system 600 .
  • An example of the configuration of a computer that implements the functions of satellite constellation forming system 600 will be described below.
  • a satellite constellation forming system 600 includes satellites 30 and ground equipment 700 .
  • Satellite 30 comprises a communication device 32 that communicates with communication device 950 of ground facility 700 .
  • the communication device 32 is illustrated among the components provided in the satellite 30. As shown in FIG.
  • the satellite constellation forming system 600 comprises a processor 910 and other hardware such as a memory 921 , a secondary storage device 922 , an input interface 930 , an output interface 940 and a communication device 950 .
  • the processor 910 is connected to other hardware via signal lines and controls these other hardware.
  • the satellite constellation forming system 600 includes a satellite constellation forming section 11 as a functional element. Functions of the satellite constellation forming unit 11 are realized by hardware or software. The satellite constellation formation unit 11 controls formation of the satellite constellation 20 while communicating with the satellites 30 .
  • FIG. 3 is an example configuration of satellites 30 of satellite constellation forming system 600 .
  • the satellite 30 includes a satellite control device 31 , a communication device 32 , a propulsion device 33 , an attitude control device 34 and a power supply device 35 .
  • the satellite control device 31, the communication device 32, the propulsion device 33, the attitude control device 34, and the power supply device 35 will be described with reference to FIG.
  • Satellite 30 in FIG. 3 is an example of communication satellite 308 with communication device 32 .
  • the satellite control device 31 is a computer that controls the propulsion device 33 and the attitude control device 34, and includes a processing circuit. Specifically, the satellite control device 31 controls the propulsion device 33 and the attitude control device 34 according to various commands transmitted from the ground equipment 700 .
  • the communication device 32 is a device that communicates with the ground facility 700 . Alternatively, the communication device 32 is a device that communicates with satellites 30 before and after in the same orbital plane, or with satellites 30 in adjacent orbital planes. Specifically, the communication device 32 transmits various data related to its own satellite to the ground equipment 700 or other satellites 30 . The communication device 32 also receives various commands transmitted from the ground equipment 700 .
  • the propulsion device 33 is a device that gives propulsion force to the satellite 30 and changes the speed of the satellite 30 .
  • the attitude control device 34 is a device for controlling attitude elements such as the attitude of the satellite 30, the angular velocity of the satellite 30, and the line of sight.
  • the attitude control device 34 changes each attitude element in a desired direction. Alternatively, attitude controller 34 maintains each attitude element in the desired orientation.
  • the attitude control device 34 includes an attitude sensor, an actuator, and a controller.
  • Attitude sensors are devices such as gyroscopes, earth sensors, sun sensors, star trackers, thrusters and magnetic sensors.
  • Actuators are devices such as attitude control thrusters, momentum wheels, reaction wheels and control moment gyros.
  • the controller controls the actuators according to measurement data from the attitude sensor or various commands from the ground equipment 700 .
  • the power supply device 35 includes devices such as a solar cell, a battery, and a power control device, and supplies power to each device mounted on the satellite 30 .
  • the processing circuitry may be dedicated hardware or a processor executing a program stored in memory. In the processing circuit, some functions may be implemented in dedicated hardware and the remaining functions may be implemented in software or firmware. That is, processing circuitry can be implemented in hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • Dedicated hardware is specifically a single circuit, multiple circuits, programmed processors, parallel programmed processors, ASICs, FPGAs, or combinations thereof.
  • ASIC is an abbreviation for Application Specific Integrated Circuit.
  • FPGA is an abbreviation for Field Programmable Gate Array.
  • FIG. 4 is another example configuration of satellites 30 of satellite constellation forming system 600 .
  • the satellite 30 of FIG. 4 has a monitoring device 36 in addition to the configuration of FIG.
  • the monitoring device 36 is a device that monitors an object.
  • the monitoring device 36 is a device for monitoring or observing an object such as a space object, a flying object, or a moving object on land, sea, and air.
  • the monitoring device 36 is also called an observation device.
  • the monitoring device 36 is an infrared monitoring device that uses infrared rays to detect an increase in temperature due to atmospheric friction when a flying object enters the atmosphere.
  • a monitoring device 36 detects the temperature of the plume or the body of the projectile when the projectile is launched.
  • the monitoring device 36 may be a light wave or radio wave information gathering device.
  • the monitoring device 36 may be a device that detects objects with an optical system.
  • the monitoring device 36 takes an image of an object flying at an altitude different from the orbital altitude of the observation satellite with an optical system.
  • monitoring device 36 may be a visible optical sensor.
  • Satellite 30 of FIG. 4 is an example of surveillance satellite 307 with surveillance device 36 and communication device 32 .
  • Surveillance satellite 307 may include multiple monitors 36 .
  • the monitoring satellite 307 may be equipped with multiple types of monitoring devices 36 .
  • FIG. 5 is a configuration example of a ground facility 700 included in the satellite constellation forming system 600.
  • Ground facility 700 programs multiple satellites in all orbital planes.
  • Ground facility 700 is also referred to as ground equipment or ground system.
  • the ground equipment consists of a ground station such as a ground antenna device, a communication device connected to the ground antenna device, or a computer, and ground equipment as a server or a terminal connected to the ground station via a network.
  • the ground equipment may also include a communication device mounted on a moving object such as an aircraft, a self-propelled vehicle, or a mobile terminal.
  • the ground facility 700 ie, the ground system, operates and controls the satellite constellation, the flying object countermeasure system, the surveillance system, the satellite information transmission system, or the countermeasure system described in the embodiments of the present disclosure.
  • the hardware configuration of the ground facility 700, or ground system is similar to the response ground center or monitoring ground center described in the embodiments of this disclosure.
  • Ground equipment 700 forms satellite constellation 20 by communicating with each satellite 30 .
  • Ground facility 700 includes processor 910 and other hardware such as memory 921 , secondary storage 922 , input interface 930 , output interface 940 and communication device 950 .
  • the processor 910 is connected to other hardware via signal lines and controls these other hardware.
  • the ground equipment 700 includes a trajectory control command generation unit 510 and an analysis prediction unit 520 as functional elements.
  • the functions of the trajectory control command generation unit 510 and the analysis prediction unit 520 are realized by hardware or software.
  • Communication device 950 transmits and receives signals that track and control each satellite 30 of the constellation of satellites 20 .
  • the communication device 950 also transmits orbit control commands 55 to each satellite 30 .
  • the analytical prediction unit 520 analyzes and predicts the orbit of the satellite 30 .
  • the orbit control command generator 510 generates an orbit control command 55 to be transmitted to the satellite 30 .
  • the orbit control command generation unit 510 and analysis prediction unit 520 realize the function of the satellite constellation formation unit 11 . That is, the orbit control command generation unit 510 and the analysis prediction unit 520 are examples of the satellite constellation formation unit 11 .
  • FIG. 6 is a diagram showing a functional configuration example of a satellite constellation forming system 600.
  • the satellite 30 further comprises a satellite constellation forming part 11 b forming the satellite constellation 20 .
  • the satellite constellation forming unit 11b of each satellite 30 of the plurality of satellites cooperates with the satellite constellation forming unit 11 provided in each of the ground facilities 700 to realize the functions of the satellite constellation forming system 600.
  • the satellite constellation forming unit 11 b of the satellite 30 may be provided in the satellite control device 31 .
  • FIG. 7 is an example of space object information according to this embodiment.
  • a space object ID (Identifier) for identifying a space object and orbit information are set in the space object information.
  • the trajectory information includes predicted trajectory information and actual trajectory information. Space objects are, for example, satellites.
  • the forecast orbit information includes epoch, orbit element, prediction error, information provider ID, and information update date.
  • the forecast orbit information includes UTC time, position coordinates, measurement error, information provider device ID, and information update date.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of trajectory forecast information according to the present embodiment.
  • the satellite constellation forming system 600, ground facility 700, or satellite 30 is provided with orbital forecast information in which forecast values for orbits of space objects are set.
  • Orbital forecast information includes satellite orbital forecast information and debris orbital forecast information.
  • satellite orbit forecast information forecast values of satellite orbits are set.
  • the debris trajectory forecast information includes a predicted value of the trajectory of debris.
  • information such as space object ID, forecast epoch, forecast orbital element, and forecast error are set in the orbit forecast information.
  • a space object ID is an identifier that identifies a space object.
  • a satellite ID and a debris ID are set as space object IDs.
  • Space objects are, specifically, objects such as rockets launched into outer space, flying objects, artificial satellites, space bases, debris removal satellites, planetary exploration spacecraft, and satellites or rockets that have been turned into debris after completing their missions.
  • a forecast epoch is an epoch that is predicted for each orbit of a plurality of cosmic objects.
  • Forecast orbital elements are orbital elements that specify the orbits of each of a plurality of space objects.
  • Predicted orbital elements are orbital elements predicted for the orbits of each of a plurality of space objects.
  • six Keplerian orbital elements are set as forecast orbital elements.
  • Forecast error is the error predicted in the orbits of each of multiple space objects.
  • the forecast error includes the heading error, the orthogonal error, and the basis for the error. In this way, the forecast error clearly indicates the amount of error included in the actual value along with the grounds.
  • the grounds for the amount of error include part or all of the contents of data processing performed as measuring means, means for improving the accuracy of position coordinate information, and statistical evaluation results of past data.
  • a forecast epoch and forecast orbit elements are set for space objects. From the forecast epoch and forecast orbital elements, we can obtain the time and position coordinates of space objects in the near future. For example, near-future time and position coordinates of the space object may be set in the orbital forecast information.
  • the orbital forecast information includes orbital information of the space object including the epoch and orbital elements, or the time and position coordinates, and explicitly indicates the forecast value of the space object in the near future.
  • the satellite constellation forming system 600, the ground facility 700, or the satellite 30 may have orbit performance information in which the orbit performance values of space objects are set.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a flying object countermeasure system 401 according to this embodiment.
  • the flying object countermeasure system 401 includes a monitoring ground center 810 that controls a group of monitoring satellites of the monitoring system 404 and subordinates the satellite information transmission system 403 as a communication system. After the surveillance satellite detects the launch of the flying object 601 , it is necessary to transmit the position coordinates so that the group of surveillance satellites flying in the vicinity can continue to acquire information on the flying object 601 .
  • a monitoring command can be given to a group of monitoring satellites via a communication satellite passing nearby.
  • the flying object countermeasure system 401 includes a monitoring system 404 , a satellite information transmission system 403 and a countermeasure system 405 .
  • the monitoring system 404 is composed of a plurality of monitoring satellites 307 equipped with monitoring devices and communication devices, and a monitoring ground center 810 that transmits commands to the monitoring satellite constellation.
  • the satellite information transmission system 403 has a plurality of communication satellites 308 with communication equipment.
  • Response system 405 includes land, sea, and air response assets 801 that respond to projectiles 601 .
  • the flying object countermeasure system 401 transmits flying object information generated by monitoring the flying object 601 by the monitoring system 404 to the countermeasure system 405 via the satellite information transmission system 403 .
  • the monitoring ground center 810 also has a communication route search device 811 for searching for a communication route for satellite information, and a flight path prediction device 803 .
  • the monitoring ground center 810 transmits command commands to the communication satellite constellation of the satellite information transmission system 403 .
  • Monitoring system 404 also includes a plurality of monitoring satellites 307 with infrared monitors.
  • the monitoring system 404 detects the plume at launch of the flying object 601 and the flying object 601 whose temperature rises and flies as objects of high temperature. Then, the monitoring system 404 transmits time information and position information regarding the flying object 601 as flying object information.
  • the surveillance satellite 307 uses an infrared monitoring device to detect the plume of the flying object 601 at launch and the flying object 601 rising in temperature and flying as high-temperature objects. Then, the monitoring system 404 transmits the flying object information including the time information and position information regarding the flying object 601 to the countermeasure system 405 via the satellite information transmission system 403 .
  • Communication satellites provided in the satellite information transmission system 403 are cross-linked by communication devices to form a communication network.
  • a two-way communication link is also called a communication cross-link.
  • a monitoring ground center 810 uses a communication route search device 811 to search for the shortest route for information transmission, and transmits an information transmission command to a communication satellite serving as a communication route.
  • Example 2 of countermeasures against flying objects After the surveillance satellite A of the monitoring system 404 detects the launch of the flying object 601, the monitoring ground center 810 transmits the launch time and position coordinates of the flying object 601 to the countermeasure system 405 as flying object information.
  • the monitoring ground center 810 uses the communication route search device 811 to search for the shortest route in the communication network from the position coordinates where the flying object information was issued by the surveillance satellite A to the position coordinates of the countermeasure system 405, and finds the communication on the communication route.
  • the communication satellites on the communication path transmit the launch time and position coordinates of the flying object 601 as flying object information to the countermeasure system 405 based on the information transmission command.
  • the monitoring ground center 810 transmits the flying object information via the satellite information transmission system 403 to the group of monitoring satellites flying around the monitoring satellite A after the flying object is launched.
  • the communication route searching device 811 searches for the shortest route of the communication network from the position coordinates of the monitoring satellite B to the position coordinates of the countermeasure system 405 .
  • the monitoring ground center 810 then transmits information transmission commands to the communication satellites in the communication path.
  • the communication satellites on the communication path transmit the detection time, the position coordinates, and the brightness information of the high-temperature object to the countermeasure system 405 as flying object information based on the information transmission command.
  • the monitoring ground center 810 transmits the flying object information via the satellite information transmission system 403 to the monitoring satellite group flying in the vicinity of the monitoring satellite B.
  • the communication route searching device 811 searches for the shortest route of the communication network from the position coordinates of the monitoring satellite C to the position coordinates of the countermeasure system 405 .
  • the monitoring ground center 810 then transmits information transmission commands to the communication satellites in the communication path.
  • the communication satellites on the communication path transmit the detection time, the position coordinates, and the luminance information of the high-temperature object to the countermeasure system 405 as flying object information based on the information transmission command.
  • the monitoring ground center 810 transmits the flying object information via the satellite information transmission system 403 to the monitoring satellite group flying in the vicinity of the monitoring satellite N.
  • the communication route searching device 811 searches for the shortest route of the communication network from the position coordinates of the monitoring satellite N+1 to the position coordinates of the countermeasure system 405 .
  • the monitoring ground center 810 then transmits information transmission commands to the communication satellites in the communication path.
  • the communication satellites on the communication path transmit the detection time, the position coordinates, and the brightness information of the high-temperature object to the countermeasure system 405 as flying object information based on the information transmission command.
  • a response system 405 comprises a plurality of response assets 801 and a response ground center 802 .
  • Surveillance ground center 810 includes flight path predictor 803 .
  • the monitoring ground center 810 uses the flight path prediction device 803 to generate flight path prediction information composed of future time and position information based on the transition of the time-series position information of the flying object information received from the monitoring system 404 .
  • a response ground center 802 is equipped with a response asset selection device 804 and is connected to a response asset 801 via a communication line.
  • Flight path prediction device 803 provided in monitoring ground center 810 transmits flight path prediction information to response ground center 802 via satellite information transmission system 403 .
  • a response asset selection device 804 provided in a response ground center 802 selects a response asset 801 in the vicinity of the position coordinates where the flying object is predicted to pass or reach based on the flight path prediction information, and issues a response action command signal. Send.
  • Flight path prediction device 803 predicts the movement direction of the flying object from the position coordinates of surveillance satellite B, surveillance satellite C, surveillance satellite N, or surveillance satellite N+1 that has detected a high-temperature object after surveillance satellite A has transmitted launch detection information. to generate flight path prediction information.
  • the response asset selection device 804 selects a response asset located near the flight path prediction information from among the plurality of response assets 801 with different position coordinates. Then, the countermeasure ground center 802 transmits the flying object information and the countermeasure action command to the countermeasure asset 801 .
  • the handling system 405 has multiple handling ground centers 802 with different location coordinates.
  • the monitoring ground center 810 transmits the projectile information detected by the monitoring satellite A to all the response ground centers 802 .
  • the monitoring ground center 810 transmits the flying object information to the handling ground center 802 located near the flight path prediction information generated by the flight path prediction device 803 .
  • the communication route search device 811 acquires the communication start time, the position coordinates, and the position coordinates of the other party to whom the flying object information is transmitted as input conditions. Under such input conditions, the communication route search device 811 searches for the optimum route by connecting the satellite IDs that transmit the flying object information. The communication route search device 811 generates a list listing a series of satellite IDs and forecast times at which the satellite will transmit the flying object information to the next satellite, and a command to issue a communication command to the communication satellite group.
  • the communication route search device 811 detects the prediction error of the actual trajectory with respect to the planned trajectory of the flight position of the communication satellite, the prediction error of the time passing through the specific position coordinates, the delay caused by the information transmission, the prediction error, and the delay time. Including the satellite movement distance and the relative position change of nearby passing satellites accompanying the satellite movement in the route search analysis object, the optimum route for transmitting the flying object information in the shortest time is searched.
  • the communication route search device 811 uses the launch detection signal of the surveillance satellite 307 as a communication start command, and obtains the position coordinates of the surveillance satellite 307 that issued the launch detection signal, the position coordinates that detected the launch of the flying object, and the field of view change range of the surveillance satellite. Acquire as an input condition. Under such input conditions, the communication route search device 811 searches for the optimum route by connecting the satellite IDs that transmit the flying object information. The communication route search device 811 generates a list listing a series of satellite IDs and forecast times at which the satellite will transmit the flying object information to the next satellite, and a command to issue a communication command to the communication satellite group.
  • the position coordinates of the projectile launch point are the position coordinates detected by the nadir monitoring device of the surveillance satellite that first detected the launch. Therefore, the "position coordinates of the surveillance satellite that emitted the launch detection signal and the position coordinates of the launch detection of the flying object" are almost close to each other. There is a difference in the flying distance of the surveillance satellite corresponding to the time difference between the detection of the launch of the flying object and the transmission of the launch detection signal.
  • the communication route search device 811 searches for a nearby passing monitoring satellite ID that can monitor the vicinity of the flying object launch point including changes in the field of view, Optimal route search is carried out until the flying object information is transmitted to the ID.
  • the communication route search device 811 uses the launch detection signal of the surveillance satellite 307 as a communication start command, and obtains the position coordinates of the surveillance satellite 307 that issued the launch detection signal, the position coordinates that detected the launch of the flying object, and the field of view change range of the surveillance satellite. Also, among the nearby passing surveillance satellites that transmitted the flying object information, the position coordinates of the surveillance satellite that issued the high temperature detection signal, the position coordinates that detected the high temperature object, and the field of view change range of the surveillance satellite are acquired as input conditions. Under such input conditions, the communication route search device 811 searches for the optimum route by connecting the satellite IDs that transmit the flying object information.
  • the communication route search device 811 generates a list listing a series of satellite IDs and forecast times at which the satellite will transmit the flying object information to the next satellite, and a command to issue a communication command to the communication satellite group.
  • the "coordinates of the monitoring satellite that issued the high temperature detection signal and the coordinates of the position that detected the high temperature object" are detected by a rim monitoring device pointing toward the earth's periphery. In this case, the position coordinates of the surveillance satellite and the position coordinates of the flying object are extremely distant.
  • the communication route search device 811 searches for a nearby passing monitoring satellite ID that can monitor the vicinity of the high-temperature object detection position, including changing the field of view, and finds the flying object information transmission time, the monitoring satellite ID, and the monitoring satellite ID. Optimal route search is performed until the flying object information is transmitted to the satellite ID.
  • the flying object countermeasure system 401 is provided with a monitoring ground center 810 that controls the monitoring satellite group of the monitoring system 404 and subordinates the satellite information transmission system 403 as a communication system. After the surveillance satellite detects the launch of the flying object 601 , it is necessary to transmit the position coordinates so that the group of surveillance satellites flying in the vicinity can continue to acquire information on the flying object 601 . According to the flying object countermeasure system 401 according to the present embodiment, a monitoring command can be given to a group of monitoring satellites via a communication satellite passing nearby.
  • flying object countermeasure system 401 In order to transmit information on flying objects from surveillance satellites that have detected launches to response assets, it is necessary to search for optimal routes for communication satellites that are constructing a mesh communication network. Therefore, flying object countermeasure system 401 according to the present embodiment includes communication route search device 811 . In addition, it is necessary to track and monitor the flight path of the flying object using a plurality of surveillance satellites to predict the direction of flight. For this reason, the flying object countermeasure system 401 according to this embodiment includes the flight path prediction device 803 . Also, assuming mobile units deployed on land, sea, and air as the response assets 801 and fixed assets on the ground, each response asset can be directly tasked under the centralized management system of the monitoring ground center 810 . However, in other cases, it is reasonable to specify the handling ground center 802 and, after transmitting the flying object information collectively, assign tasks to each handling asset 801 from the handling ground center 802 .
  • the flying object countermeasure system 401 includes the countermeasure asset selection device 804 .
  • the response ground center 802 may also be a ship. It was considered reasonable to transmit the initial detection information of the launch to all the countermeasure ground centers 802 to alert them.
  • the launch detection position coordinates (x0, y0, z0) at time t0 when both the monitoring system 404 and the satellite information transmission system 403 detect the launch are assumed to be the launch point position coordinates.
  • the flying object countermeasure system 401 takes into consideration the time delay until the launch detection information is transmitted. Then, it is necessary to issue a command for continuous surveillance of the flying object to the surveillance satellites passing nearby. In some cases, the surveillance satellite obliquely sees the launch point from a distance, and the flight position coordinates of the surveillance satellite and the launch point position coordinates (x0, y0, z0) are different.
  • the flight positions of the surveillance satellites that can monitor the vicinity (x0, y0, z0) spread over a wide area. Therefore, flying object information transmission via communication satellites is transmitted to a large number of surveillance satellites, and the surveillance satellite that detects a high-temperature object among them can track and monitor the object.
  • the flying object countermeasure system 401 repeats the operation of acquiring the next flying object information while similarly transmitting the flying object information of the monitoring satellite that has acquired the tracking and monitoring information to the monitoring satellites that pass nearby. body will be tracked.
  • the position coordinates tracked and monitored of the flying object By arranging the position coordinates tracked and monitored of the flying object in time series, it is possible to predict the flight direction of the flying object, which is defined as a function of the flight path prediction device 803 .
  • the flight path prediction device 803 In the case of ballistic missiles, it is easy to predict the landing point of a ballistically flying missile, and a unique result can be obtained.
  • the HGV since the HGV may intermittently repeat jetting, it is difficult to predict impact, and only flight path prediction is possible. Therefore, the output of flight path prediction device 803 is generated as a function of future time and position coordinates.
  • a flight path prediction device integrates information on flying objects detected by multiple surveillance satellites as high-temperature targets, and analyzes changes in positional information over time to enable tracking of flying objects and prediction of flight paths. becomes.
  • Response assets 801 may include a variety of means, such as land, sea, and air deployed aircraft, ships, and vehicles, or ground-based installations. There is also a means of transmitting information directly to individual assets. However, if the satellite information transmission system goes through a system that is not dedicated to keeping safety, it may not be possible to disclose the location information of individual assets due to security restrictions. Therefore, it is rational to consolidate the flying object information to the response ground center that reaches the command to the response asset, and to execute the command to the response asset from the response ground center. For example, a mobile object, such as a ship that has dedicated lines of communication with response assets, may serve as a response ground center.
  • the flying object countermeasure system 401 includes a monitoring ground center that controls a group of monitoring satellites of the monitoring system and subordinates a satellite information transmission system, which is a communication system.
  • the monitoring ground center transmits command commands only to the monitoring satellite constellation to control the operation of the monitoring satellite constellation, and the satellite information transmission system transmits command commands to the communication satellite constellation to control the operation thereof.
  • the surveillance satellite detects the launch of a flying object, it is necessary to transmit the position coordinates so that the group of surveillance satellites flying in the vicinity can continue to acquire information about the flying object.
  • the monitoring ground center can issue monitoring commands to the monitoring satellite constellation via the communication satellites passing nearby.
  • each device such as the satellite constellation forming system 600 that forms the satellite constellation 20, the ground facility 700, or each satellite 30 will be described.
  • the ground equipment 700 shown in FIG. 2 will be used.
  • Processor 910 is a device that executes a program that implements the functions of each device.
  • the processor 910 is an IC (Integrated Circuit) that performs arithmetic processing.
  • Specific examples of the processor 910 are a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), and a GPU (Graphics Processing Unit).
  • the memory 921 is a storage device that temporarily stores data.
  • a specific example of the memory 921 is SRAM (Static Random Access Memory) or DRAM (Dynamic Random Access Memory).
  • Auxiliary storage device 922 is a storage device that stores data.
  • a specific example of the auxiliary storage device 922 is an HDD.
  • the auxiliary storage device 922 may be a portable storage medium such as an SD (registered trademark) memory card, CF, NAND flash, flexible disk, optical disk, compact disk, Blu-ray (registered trademark) disk, or DVD.
  • SD registered trademark
  • SD® is an abbreviation for Secure Digital
  • CF is an abbreviation for CompactFlash®.
  • DVD is an abbreviation for Digital Versatile Disk.
  • the input interface 930 is a port connected to an input device such as a mouse, keyboard, or touch panel.
  • the input interface 930 is specifically a USB (Universal Serial Bus) terminal.
  • the input interface 930 may be a port connected to a LAN (Local Area Network).
  • the output interface 940 is a port to which a cable of a display device 941 such as a display is connected.
  • the output interface 940 is specifically a USB terminal or an HDMI (registered trademark) (High Definition Multimedia Interface) terminal.
  • the display is specifically an LCD (Liquid Crystal Display).
  • the communication device 950 has a receiver and a transmitter.
  • the communication device 950 is specifically a communication chip or NIC (Network Interface Card).
  • a program that implements the function of each device is read into the processor 910 and executed by the processor 910.
  • the memory 921 stores not only programs but also an OS (Operating System).
  • the processor 910 executes programs while executing the OS.
  • the program and OS may be stored in the auxiliary storage device 922 .
  • the programs and OS stored in the auxiliary storage device 922 are loaded into the memory 921 and executed by the processor 910 . Note that part or all of the program that implements the functions of each device may be incorporated in the OS.
  • Each device may include multiple processors that replace the processor 910 . These multiple processors share program execution.
  • Each processor like processor 910, is a device that executes a program.
  • the data, information, signal values and variable values used, processed or output by the program are stored in the memory 921, the auxiliary storage device 922, or the registers or cache memory within the processor 910.
  • Part of each part of each device may be read as “processing”, “procedure”, “means”, “step”, “circuitry” or “process”.
  • part of each part of each device may be read as “program”, “program product” or “computer-readable recording medium recording the program”.
  • "Process”, “procedure”, “means”, “step”, “circuitry” or “process” can be read interchangeably.
  • Embodiment 2 points different from the first embodiment and points added to the first embodiment will be mainly described.
  • the same reference numerals are assigned to components having the same functions as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • ⁇ Function example 1 of flight path prediction device 803> A flight detected by the surveillance satellite 307 to the surveillance ground center 810 via a satellite information transmission system 403 having a plurality of communication satellites 308 when the surveillance satellite 307 having a plurality of monitoring devices detects a significant high temperature object. It transmits the object information (monitoring information of the flying object).
  • the flying object information (monitoring information of the flying object) includes time information, monitoring satellite ID, monitoring device ID, and monitoring data.
  • the flight path prediction device 803 provided in the monitoring ground center 810 extracts the position information, traveling direction, and line-of-sight direction of the monitoring satellite with the ID at the time of detection in the flying object information (monitoring information of the flying object). to derive do.
  • the flight path prediction device 803 extracts the high-temperature target brightness from the monitoring data and derives a line-of-sight vector pointing to the high-temperature object as flying object information.
  • the monitoring ground center 810 transmits this flying object information to the handling ground center 802 via the satellite information transmission system 403 .
  • Flight path prediction device 803 arranges line-of-sight vectors of high-temperature objects derived from flying object information (monitoring information on flying objects) from a plurality of surveillance satellites 307 in chronological order in an earth-fixed coordinate system, and calculates flying object distances based on the principle of aerial triangulation. Predict the position coordinates for each time transition of .
  • the flight path prediction device 803 integrates flying object information (flying object monitoring information) acquired from a plurality of monitoring satellites 307 to predict the flight path of the flying object. is a plurality of different projectiles.
  • the bright spot detected in the center is information that detected the launch of a hot object. Therefore, it can be seen that the projectile launch point is located directly below the surveillance satellite. If the flight position coordinates of the surveillance satellite at the time when the launch is detected are monitored, the position coordinates of the launch point can be derived. On the other hand, even with a monitoring device pointing in the geocentric direction, the bright spot of a high-temperature target detected at a position away from the center of the wide monitoring field of view is equivalent to the position directly below the monitoring satellite when converted to the position coordinates on the ground surface. away from coordinates.
  • the line-of-sight vector that captured the bright spot on the surveillance device was converted to the surveillance satellite as the starting point.
  • the position coordinates of the flying object are derived as the intersection of the line-of-sight vector and the ground surface.
  • the flying object position self-coordinates can be derived as the intersection of the line-of-sight vectors of the two surveillance satellites.
  • the flying object path prediction device integrates the flying object information acquired from multiple monitoring satellites and identifies the position based on the principle of aerial triangulation. Furthermore, when the times at which a plurality of surveillance satellites detect a high-temperature object are different, the satellite movement is corrected according to the time difference, and then the position coordinates of the flying object are predicted.
  • the flight position coordinates of the satellite that detected the high temperature object and the position coordinates of the high temperature object are far away, and the distance is unknown without stereoscopic viewing. .
  • the position coordinates of the same flying object are derived by integrating the flying object information of a plurality of surveillance satellites flying at positions separated from each other. Therefore, in order to predict the flight path of a flying object that continues jetting immediately after launch detection, it is possible to track the flying object by integrating the information of the monitoring devices pointing in the geocentric direction provided by the surveillance satellites flying in the vicinity. It is possible.
  • Embodiment 3 points different from Embodiments 1 and 2 and points added to Embodiments 1 and 2 will be mainly described.
  • the same reference numerals are assigned to components having the same functions as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of an equatorial satellite system 441 according to this embodiment.
  • a surveillance system 404 has a constellation of six or more equatorial surveillance satellites flying in equatorial orbits with equal mean orbital altitudes. Equatorial satellite constellations form communication cross-links with equatorial satellites flying forward and backward in the same orbital plane. At least one or more equatorial satellites form a communication cross-link with a monitoring ground center 810 that includes a response system 405 or satellite information communication routing device 811 . Monitoring system 404 transmits the flying object information to response system 405 or monitoring ground center 810 without intervening satellite information transmission system 403 .
  • the equatorial sky satellite system 441 is composed of a group of 6 or more equatorial sky surveillance satellites with the same average orbital altitude, and forms communication crosslinks with the equatorial sky satellites flying forward and backward. At least one or more equatorial satellites form a communication cross-link with a monitoring ground center 810 that includes a coping system 405 or satellite information communication routing device 811 . The equatorial satellite then transmits the projectile information to the response system 405 or monitoring ground center 810 .
  • the equatorial satellites constitute an equatorial satellite system 441 that transmits flying object information to the monitoring ground center 810 .
  • Equatorial sky surveillance satellites can exhaustively detect the launch of flying objects launched from the vicinity of the equator by nadir observation equipment.
  • the high-temperature spray called plume in the launch spreads over a wide area with high temperature, it can be detected without being buried in noise even in the background of the land area.
  • it is necessary to monitor the body of the post-boost phase projectile whose temperature has risen it is not as hot as the plume and has a small solid angle, making it difficult to track.
  • Equatorial satellites form communication cross-links with satellites before and after the same orbital plane, creating a situation in which all satellites on the orbital plane can communicate simultaneously in a ring. Therefore, there is an effect that the flying object monitoring information can be transmitted to the response system or the ground system (satellite integrated command center, integrated control center, monitoring ground center, etc.) without intervening the satellite information transmission system operated as a separate system. .
  • Embodiment 4 points different from Embodiments 1 to 3 and points added to Embodiments 1 to 3 will be mainly described.
  • the same reference numerals are assigned to components having the same functions as those of the first to third embodiments, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a polar orbiting satellite system 442 according to this embodiment.
  • a monitoring system 404 has a constellation of six or more polar orbiting satellites in polar orbits with equal mean orbital altitudes in the same orbital plane.
  • the constellation of polar orbiting satellites forms communication crosslinks with polar orbiting satellites flying ahead and behind.
  • At least one or more polar orbiting satellites form a communication cross-link with a monitoring ground center 810 that includes a coping system 405 or satellite information communication routing device 811 .
  • Monitoring system 404 transmits the flying object information to response system 405 or monitoring ground center 810 without intervening satellite information transmission system 403 .
  • the polar orbiting satellite system 442 is composed of a group of six or more polar orbiting monitoring satellites with the same average orbital altitude on the same orbital plane, and forms communication crosslinks with the polar orbiting satellites flying forward and backward. At least one or more polar orbiting satellites form a communication cross-link with a monitoring ground center 810 that includes a coping system 405 or satellite information communication routing device 811 . The polar orbiting satellite then transmits the projectile information to the response system 405 or monitoring ground center 810 .
  • the polar orbiting satellites constitute a polar orbiting satellite system 442 that transmits projectile information to the surveillance ground center 810 .
  • the nadir observation device can comprehensively detect the launch of flying objects launched from high latitude regions near the polar regions.
  • the high-temperature spray called plume in the launch spreads over a wide area with high temperature, it can be detected without being buried in noise even in the background of the land area.
  • Embodiment 5 points different from Embodiments 1 to 4 and points added to Embodiments 1 to 4 will be mainly described.
  • the same reference numerals are assigned to components having the same functions as those of the first to fourth embodiments, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of an inclined orbit satellite system 443 according to this embodiment.
  • a surveillance satellite 307 that constitutes the surveillance system 404 is equipped with a surveillance device and forward and backward directional communication devices, and flies between communication satellites on the same orbital plane and at the same orbital altitude as the communication system. and form communication cross-links with preceding and following communication satellites.
  • the communication system is, for example, a satellite information transmission system.
  • the monitoring system 404 transmits the flying object monitoring information to the countermeasure system 405 or the monitoring ground center 810 via the satellite information transmission system 403 included in the flying object countermeasure system 401 .
  • the inclined orbit satellite system 443 is composed of a group of communication satellites flying in an inclined orbit in the satellite information transmission system 403 and a plurality of surveillance satellites.
  • the surveillance satellites equipped with surveillance equipment and forward and backward pointing communications equipment, fly between the communications satellites at the same orbital altitude and in the same orbital plane as the communications satellites. and form communication cross-links with preceding and following communication satellites.
  • the inclined orbit satellites constitute the inclined orbit satellite system 443 as described above.
  • Inclined orbit satellites are used for communication services and monitoring services in addition to high latitude areas such as the polar regions (rim observations can also monitor polar regions), and the advantage is that they can cover a wide range of the entire earth.
  • the surveillance system and the communication system are each composed of satellite constellations in oblique orbits, the flight positions of all the satellites will change from moment to moment. For this reason, when transmitting the information of the surveillance satellite via the communication system, it is necessary to determine the communication path at the transmission time for each satellite ID, and there is a problem that commands to the satellite become complicated. Therefore, while the communication cross-links are established between the satellites before and after the same orbital plane, the surveillance satellite is inserted to reconfigure the communication cross-links before and after.
  • a plurality of portions of the first to fifth embodiments described above may be combined for implementation. Alternatively, one portion of these embodiments may be implemented. In addition, these embodiments may be implemented in any combination as a whole or in part. That is, in Embodiments 1 to 5, it is possible to freely combine any part of Embodiments 1 to 5, modify any component, or omit any component in Embodiments 1 to 5. is.

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Abstract

監視システム（４０４）は、複数の監視衛星（３０７）と監視地上センター（８１０）とを有する。衛星情報伝送システム（４０３）は、通信装置を具備する複数の通信衛星を有する。対処システム（４０５）は、飛翔体に対処する陸海空の対処アセットを具備する。飛翔体対処システム（４０１）は、監視システム（４０４）が飛翔体（６０１）を監視して生成した飛翔体情報を、衛星情報伝送システム（４０３）を経由して、対処システム（４０５）に伝送する。監視地上センター（８１０）は、通信ルート探索装置（８１１）と飛翔経路予測装置（８０３）を具備し、衛星情報伝送システム（４０３）の有する通信衛星群に指令コマンドを送信する。

Description

飛翔体対処システム、監視地上センター、対処地上センター、通信ルート探索装置、飛翔経路予測装置、対処アセット選択装置、赤道上空衛星システム、赤道上空衛星、極軌道衛星システム、極軌道衛星、傾斜軌道衛星システム、および、傾斜軌道衛星
　本開示は、飛翔体対処システム、監視地上センター、対処地上センター、通信ルート探索装置、飛翔経路予測装置、対処アセット選択装置、赤道上空衛星システム、赤道上空衛星、極軌道衛星システム、極軌道衛星、傾斜軌道衛星システム、および、傾斜軌道衛星に関する。
　近年、超音速で滑空する飛翔体の登場により、飛翔体の打上げ検知、飛翔経路追跡、あるいは着地位置の予測といった衛星による監視が期待されている。
　滑空段階の飛翔体を検知して追跡する手段として、飛翔体が大気圏に侵入する時の大気摩擦による温度上昇を赤外線で検知することが有望視されている。また、滑空段階の飛翔体を赤外線で検知する手段は、低軌道周回衛星群から監視することが有望と考えられている。
　特許文献１は、低軌道を周回する少ない衛星機数で地球全球面内における特定緯度の地域を網羅的に監視するための監視衛星について開示している。
特開２００８－１３７４３９号公報
　低軌道からの監視では、静止軌道からの監視と比較して、人工衛星から飛翔体までの距離が近距離となる。そのため、赤外線による検知性能を高めることが可能となる。ＬＥＯ衛星により常時監視および通信回線維持のためには膨大な数の衛星が必要となり、さらに地球固定座標系に対してほぼ固定して見える静止衛星とは異なり、ＬＥＯ衛星は時々刻々飛翔位置が移動するため、赤外監視装置を具備した監視装置と、通信衛星群の構成およびデータ伝送方法が課題となる。
　本開示は、監視装置を具備した監視衛星群を有する監視システムと通信衛星群により通信網を形成する衛星情報伝送システムとを利用して飛翔体発射を探知して対処システムに飛翔体情報を準リアルタイムで伝送することを目的とする。
　本開示に係る飛翔体対処システムは、
　監視装置と通信装置を具備する複数の監視衛星と、監視衛星群に指令コマンドを送信する監視地上センターにより構成される監視システムと、
　通信装置を具備する複数の通信衛星を有する衛星情報伝送システムと、
　飛翔体に対処する陸海空の対処アセットを具備する対処システムと、
により構成され、
　前記監視システムが飛翔体を監視して生成した飛翔体情報を、前記衛星情報伝送システムを経由して、前記対処システムに伝送する飛翔体対処システムにおいて、
　前記監視地上センターが、
　衛星情報の通信ルート探索装置と飛翔経路予測装置を具備し、前記衛星情報伝送システムの有する通信衛星群に、指令コマンドを送信する。
　本開示に係る飛翔体対処システムでは、監視装置を具備した監視衛星群を有する監視システムと通信衛星群により通信網を形成する衛星情報伝送システムとを利用して飛翔体発射を探知して対処システムに飛翔体情報を準リアルタイムで伝送することができる。
極域以外で交差する複数の軌道面を有する衛星コンステレーションの例。 実施の形態１に係る衛星コンステレーション形成システムの構成例。 実施の形態１に係る衛星コンステレーションの衛星の構成の一例。 実施の形態１に係る衛星コンステレーションの衛星の構成の別例。 実施の形態１に係る衛星コンステレーション形成システムが備える地上設備の構成例。 実施の形態１に係る衛星コンステレーション形成システムの機能構成例。 実施の形態１に係る宇宙物体情報の構成例。 実施の形態１に係る軌道予報情報の構成例。 実施の形態１に係る飛翔体対処システムの構成例。 実施の形態３に係る赤道上空衛星システムの例。 実施の形態４に係る極軌道衛星システムの例。 実施の形態５に係る傾斜軌道衛星システムの例。
　以下、本開示の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。また、以下の図面では各構成の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向あるいは位置が示されている場合がある。それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置、器具、あるいは部品といった構成の配置および向きを限定するものではない。
　実施の形態１．
　本実施の形態では、複数の監視衛星を有する監視システムと、複数の通信衛星を有する衛星情報伝送システムと、飛翔体に対処する陸海空の対処アセットを具備する対処システムとにより構成される飛翔体対処システム４０１について説明する。
　飛翔体対処システム４０１では、飛翔体が弾道飛行をする前提で、発射時の噴霧（プルーム）を静止軌道衛星に搭載した赤外観測装置で探知して、飛翔初期段階の移動情報に基づき着弾予測して対処システムで対応する飛翔体対処システムが存在する。
　発射時噴霧は極めて高温な気体が広域に広がるため、静止軌道からの監視でも探知可能であった。
　しかしながら昨今ＨＧＶ（Ｈｙｐｅｒｓｏｎｉｃ　Ｇｕｉｄｅｄ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）と呼ばれる飛翔途中で間欠的に噴射して飛翔経路を変更する飛翔体が登場して新しい脅威となっている。噴射を止めた飛翔体を追跡するためには、温度上昇した飛翔体の本体を温度検知する必要があるため、高分解能かつ高感度の赤外監視が必要となる。
　そこで低軌道（ＬＥＯ）衛星群の衛星コンステレーションにより、静止軌道よりもはるかに近距離から飛翔体を監視する監視システムが期待されている。ＬＥＯ衛星コンステレーションで常時監視をして、飛翔体発射探知後に即座に対処アセットに情報を伝達する仕組みが待望されている。
　また、このような赤外監視装置を具備した監視衛星群を有する監視システムに加え、通信衛星群がメッシュ状の衛星コンステレーション通信網を形成する衛星情報伝送システムが期待されている。この衛星情報伝送システムを利用して飛翔体発射を探知して対処システムに飛翔体情報を準リアルタイムで伝送する手段を提供する。なお情報伝送に資する時間遅れと、衛星が最速タイミングで情報授受できるまでの待ち時間を考慮して、準リアルタイムと呼んでいる。
　図１は、衛星コンステレーション２０の一例として、極域以外で交差する複数の軌道面２１を有する衛星コンステレーション２０の例を示す図である。
　上述したように、監視システムおよび衛星情報伝送システムは、衛星コンステレーションとして形成される。
　図１の衛星コンステレーション２０では、同一軌道面において同一高度で複数の衛星３０が飛翔している。衛星３０は人工衛星ともいう。
　図１の衛星コンステレーション２０では、複数の軌道面の各軌道面２１の軌道傾斜角が約９０度ではなく、かつ、複数の軌道面の各軌道面２１が互いに異なる面に存在する。図１の衛星コンステレーション２０では、任意の２つの軌道面が極域以外の地点で交差する。図１に示すように、軌道傾斜角が９０度よりも傾斜している複数の軌道面の交点は軌道傾斜角に応じて極域から離れていく。また、軌道面の組合せによって赤道近傍を含む多様な位置で軌道面が交差する可能性がある。
　図１の衛星コンステレーション２０の他には、複数の軌道面の各軌道面の軌道傾斜角が約９０度であり、複数の軌道面が極域近傍で交差するといった構成の衛星コンステレーションもある。
　図２から図６を用いて衛星コンステレーション２０を形成する衛星コンステレーション形成システム６００における衛星３０と地上設備７００の例について説明する。衛星コンステレーション形成システム６００は、単に衛星コンステレーションと呼ばれることがある。
　図２は、衛星コンステレーション形成システム６００の構成例である。
　衛星コンステレーション形成システム６００は、コンピュータを備える。図２では、１つのコンピュータの構成を示しているが、実際には、衛星コンステレーション２０を構成する複数の衛星の各衛星３０、および、衛星３０と通信する地上設備７００の各々にコンピュータが備えられる。そして、複数の衛星の各衛星３０、および、衛星３０と通信する地上設備７００の各々に備えられたコンピュータが連携して、衛星コンステレーション形成システム６００の機能を実現する。以下において、衛星コンステレーション形成システム６００の機能を実現するコンピュータの構成の一例について説明する。
　衛星コンステレーション形成システム６００は、衛星３０と地上設備７００を備える。衛星３０は、地上設備７００の通信装置９５０と通信する通信装置３２を備える。図２では、衛星３０が備える構成のうち通信装置３２を図示している。
　衛星コンステレーション形成システム６００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　衛星コンステレーション形成システム６００は、機能要素として、衛星コンステレーション形成部１１を備える。衛星コンステレーション形成部１１の機能は、ハードウェアあるいはソフトウェアにより実現される。
　衛星コンステレーション形成部１１は、衛星３０と通信しながら衛星コンステレーション２０の形成を制御する。
　図３は、衛星コンステレーション形成システム６００の衛星３０の構成の一例である。
　衛星３０は、衛星制御装置３１と通信装置３２と推進装置３３と姿勢制御装置３４と電源装置３５とを備える。その他、各種の機能を実現する構成要素を備えていてもよいが、図３では、衛星制御装置３１と通信装置３２と推進装置３３と姿勢制御装置３４と電源装置３５について説明する。図３の衛星３０は、通信装置３２を具備する通信衛星３０８の例である。
　衛星制御装置３１は、推進装置３３と姿勢制御装置３４とを制御するコンピュータであり、処理回路を備える。具体的には、衛星制御装置３１は、地上設備７００から送信される各種コマンドにしたがって、推進装置３３と姿勢制御装置３４とを制御する。
　通信装置３２は、地上設備７００と通信する装置である。あるいは、通信装置３２は、同一軌道面の前後の衛星３０、あるいは、隣接する軌道面の衛星３０と通信する装置である。具体的には、通信装置３２は、自衛星に関する各種データを地上設備７００あるいは他の衛星３０へ送信する。また、通信装置３２は、地上設備７００から送信される各種コマンドを受信する。
　推進装置３３は、衛星３０に推進力を与える装置であり、衛星３０の速度を変化させる。
　姿勢制御装置３４は、衛星３０の姿勢と衛星３０の角速度と視線方向（Ｌｉｎｅ　Ｏｆ　Ｓｉｇｈｔ）といった姿勢要素を制御するための装置である。姿勢制御装置３４は、各姿勢要素を所望の方向に変化させる。もしくは、姿勢制御装置３４は、各姿勢要素を所望の方向に維持する。姿勢制御装置３４は、姿勢センサとアクチュエータとコントローラとを備える。姿勢センサは、ジャイロスコープ、地球センサ、太陽センサ、スター・トラッカ、スラスタおよび磁気センサといった装置である。アクチュエータは、姿勢制御スラスタ、モーメンタムホイール、リアクションホイールおよびコントロール・モーメント・ジャイロといった装置である。コントローラは、姿勢センサの計測データまたは地上設備７００からの各種コマンドにしたがって、アクチュエータを制御する。
　電源装置３５は、太陽電池、バッテリおよび電力制御装置といった機器を備え、衛星３０に搭載される各機器に電力を供給する。
　衛星制御装置３１に備わる処理回路について説明する。
　処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
　処理回路において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。つまり、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。
　専用のハードウェアは、具体的には、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、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
　ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙの略称である。
　図４は、衛星コンステレーション形成システム６００の衛星３０の構成の別例である。
　図４の衛星３０では、図３の構成に加え、監視装置３６を備える。
　監視装置３６は、物体を監視する装置である。具体的には、監視装置３６は、宇宙物体、飛翔体、あるいは陸海空の移動体といった物体を監視あるいは観測するための装置である。監視装置３６は、観測装置ともいう。
　例えば、監視装置３６は、飛翔体が大気圏に侵入する時の大気摩擦による温度上昇を赤外線で検知する赤外線監視装置である。監視装置３６は、飛翔体の発射時のプルームないし飛翔体本体の温度を検知する。
　あるいは、監視装置３６は、光波ないし電波の情報収集装置でもよい。監視装置３６は、物体を光学系で検知する装置でもよい。監視装置３６は、観測衛星の軌道高度と異なる高度を飛翔する物体を光学系で撮影する。具体的には、監視装置３６は可視光学センサであってもよい。
　図４の衛星３０は、監視装置３６と通信装置３２を具備する監視衛星３０７の例である。監視衛星３０７は、複数の監視装置３６を備えていてもよい。また、監視衛星３０７は、複数種類の監視装置３６を備えていてもよい。
　図５は、衛星コンステレーション形成システム６００が備える地上設備７００の構成例である。
　地上設備７００は、全ての軌道面の多数衛星をプログラム制御する。地上設備７００は、地上装置あるいは地上システムともいう。地上装置は、地上アンテナ装置、地上アンテナ装置に接続された通信装置、あるいは電子計算機といった地上局と、地上局にネットワークで接続されたサーバあるいは端末としての地上設備から構成される。また、地上装置には航空機、自走車両、あるいは移動端末といった移動体に搭載された通信装置を含んでも良い。
　地上設備７００、すなわち地上システムは、本開示の実施の形態で説明する衛星コンステレーション、または、飛翔体対処システム、または、監視システム、または、衛星情報伝送システム、または、対処システムを運用制御する。
　地上設備７００、すなわち地上システムのハードウェア構成は、本開示の実施の形態で説明する対処地上センター、または、監視地上センターと同様である。
　地上設備７００は、各衛星３０と通信することによって衛星コンステレーション２０を形成する。地上設備７００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　地上設備７００は、機能要素として、軌道制御コマンド生成部５１０と、解析予測部５２０を備える。軌道制御コマンド生成部５１０および解析予測部５２０の機能は、ハードウェアあるいはソフトウェアにより実現される。
　通信装置９５０は、衛星コンステレーション２０を構成する衛星群の各衛星３０を追跡管制する信号を送受信する。また、通信装置９５０は、軌道制御コマンド５５を各衛星３０に送信する。
　解析予測部５２０は、衛星３０の軌道を解析予測する。
　軌道制御コマンド生成部５１０は、衛星３０に送信する軌道制御コマンド５５を生成する。
　軌道制御コマンド生成部５１０および解析予測部５２０は、衛星コンステレーション形成部１１の機能を実現する。すなわち、軌道制御コマンド生成部５１０および解析予測部５２０は、衛星コンステレーション形成部１１の例である。
　図６は、衛星コンステレーション形成システム６００の機能構成例を示す図である。
　衛星３０は、さらに、衛星コンステレーション２０を形成する衛星コンステレーション形成部１１ｂを備える。そして、複数の衛星の各衛星３０の衛星コンステレーション形成部１１ｂと、地上設備７００の各々に備えられた衛星コンステレーション形成部１１とが連携して、衛星コンステレーション形成システム６００の機能を実現する。なお、衛星３０の衛星コンステレーション形成部１１ｂは、衛星制御装置３１に備えられていてもよい。
　図７は、本実施の形態に係る宇宙物体情報の例である。
　宇宙物体情報には、宇宙物体を識別する宇宙物体ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と、軌道情報とが設定される。軌道情報には、予報軌道情報と実績軌道情報が含まれる。宇宙物体は例えば、衛星である。
　予報軌道情報は、元期、軌道要素、予測誤差、情報提供事業装置ＩＤ、および情報更新日を含む。
　予報軌道情報は、ＵＴＣ時刻、位置座標、計測誤差、情報提供事業装置ＩＤ、および情報更新日を含む。
　図８は、本実施の形態に係る軌道予報情報の例を示す図である。
　衛星コンステレーション形成システム６００、地上設備７００、あるいは衛星３０は、宇宙物体の軌道の予報値が設定された軌道予報情報を備える。
　軌道予報情報には、衛星軌道予報情報とデブリ軌道予報情報とが含まれる。衛星軌道予報情報には、衛星の軌道の予報値が設定されている。デブリ軌道予報情報には、デブリの軌道の予報値が設定されている。
　軌道予報情報には、例えば、宇宙物体ＩＤ、予報元期、予報軌道要素、および予報誤差といった情報が設定される。
　宇宙物体ＩＤは、宇宙物体を識別する識別子である。図８では、宇宙物体ＩＤとして、衛星ＩＤとデブリＩＤが設定されている。宇宙物体は、具体的には、宇宙空間に打ち上げられるロケット、飛翔体、人工衛星、宇宙基地、デブリ除去衛星、惑星探査宇宙機、ミッション終了後にデブリ化した衛星あるいはロケットといった物体である。
　予報元期は、複数の宇宙物体の各々の軌道について予報されている元期である。
　予報軌道要素は、複数の宇宙物体の各々の軌道を特定する軌道要素である。予報軌道要素は、複数の宇宙物体の各々の軌道について予報されている軌道要素である。図８では、予報軌道要素として、ケプラー軌道６要素が設定されている。
　予報誤差は、複数の宇宙物体の各々の軌道において予報される誤差である。予報誤差には、進行方向誤差、直交方向誤差、および誤差の根拠が設定されている。このように、予報誤差には、実績値が内包する誤差量が根拠とともに明示的に示される。誤差量の根拠としては、計測手段、位置座標情報の精度向上手段として実施したデータ処理の内容、および、過去データの統計的評価結果の一部あるいはすべてが含まれる。
　なお、本実施の形態に係る軌道予報情報では、宇宙物体について、予報元期と予報軌道要素が設定されている。予報元期と予報軌道要素により、宇宙物体の近未来における時刻と位置座標を求めることができる。例えば、宇宙物体についての近未来の時刻と位置座標が、軌道予報情報に設定されていてもよい。
　このように、軌道予報情報には、元期と軌道要素、あるいは、時刻と位置座標を含む宇宙物体の軌道情報が具備され、宇宙物体の近未来の予報値が明示的に示されている。
　また、あるいは、衛星コンステレーション形成システム６００、地上設備７００、あるいは衛星３０は、宇宙物体の軌道の実績値が設定された軌道実績情報を備えていてもよい。
＊＊＊飛翔体対処システム４０１の構成と効果の説明＊＊＊
　図９は、本実施の形態に係る飛翔体対処システム４０１の構成例を示す図である。
　本実施の形態では、飛翔体対処システム４０１は、監視システム４０４の監視衛星群を制御し、通信システムである衛星情報伝送システム４０３を傘下に収める監視地上センター８１０を備える。
　監視衛星が飛翔体６０１の発射探知後に、近傍を飛翔する監視衛星群が当該飛翔体６０１の情報取得を継続するために、位置座標を伝達する必要がある。本実施の形態に係る飛翔体対処システム４０１によれば、近傍を通過する通信衛星を経由して、監視衛星群に監視指令を与えることができる。
　図９を用いて、本実施の形態に係る飛翔体対処システム４０１について説明する。
　飛翔体対処システム４０１は、監視システム４０４と、衛星情報伝送システム４０３と、対処システム４０５を備える。
　監視システム４０４は、監視装置と通信装置を具備する複数の監視衛星３０７と、監視衛星群に指令コマンドを送信する監視地上センター８１０により構成される。
　衛星情報伝送システム４０３は、通信装置を具備する複数の通信衛星３０８を有する。
　対処システム４０５は、飛翔体６０１に対処する陸海空の対処アセット８０１を具備する。
　飛翔体対処システム４０１は、監視システム４０４が飛翔体６０１を監視して生成した飛翔体情報を、衛星情報伝送システム４０３を経由して、対処システム４０５に伝送する。
　また、監視地上センター８１０は、衛星情報の通信ルートを探索する通信ルート探索装置８１１と、飛翔経路予測装置８０３を具備する。監視地上センター８１０は、衛星情報伝送システム４０３の有する通信衛星群に、指令コマンドを送信する。
　また、監視システム４０４は、赤外線監視装置を具備する複数の監視衛星３０７を有する。監視システム４０４は、飛翔体６０１の発射時プルームと、温度上昇して飛翔する飛翔体６０１とを、高温対象として検知する。そして、監視システム４０４は、飛翔体６０１に関する時刻情報と位置情報とを飛翔体情報として送信する。
　具体的には、監視衛星３０７は、赤外線監視装置により、飛翔体６０１の発射時プルームと、温度上昇して飛翔する飛翔体６０１とを、高温対象として検知する。そして、監視システム４０４は、飛翔体６０１に関する時刻情報と位置情報とを含む飛翔体情報を、衛星情報伝送システム４０３を経由して、対処システム４０５に伝送する。
　ここで、飛翔体対処システム４０１における飛翔体対処方法のバリエーションについて説明する。
＜飛翔体対処方法例１＞
　衛星情報伝送システム４０３の具備する通信衛星同士が通信装置で通信クロスリンクして通信網を形成する。双方向の通信リンクを通信クロスリンクともいう。
　監視地上センター８１０が、通信ルート探索装置８１１により、情報伝送をする最短ルート探索をして、通信経路となる通信衛星に情報伝送指令を送信する。
＜飛翔体対処方法例２＞
　監視システム４０４の有する監視衛星Ａが飛翔体６０１の発射探知をした後に、監視地上センター８１０が、対処システム４０５に対して飛翔体６０１の発射時刻と位置座標を飛翔体情報として伝送する。
＜飛翔体対処方法例３＞
　監視地上センター８１０が、通信ルート探索装置８１１により、監視衛星Ａが飛翔体情報を発した位置座標から対処システム４０５の位置座標までの通信網の最短ルート探索を実施して、通信経路にある通信衛星群に情報伝送指令を送信する。通信経路にある通信衛星群は、情報伝送指令に基づき、対処システム４０５に対して飛翔体６０１の発射時刻と位置座標を飛翔体情報として伝送する。
＜飛翔体対処方法例４＞
　監視地上センター８１０が、飛翔体発射後に監視衛星Ａの周辺を飛翔する監視衛星群に対して、衛星情報伝送システム４０３を経由して飛翔体情報を送信する。監視装置Ｂが高温対象を検知した後に、通信ルート探索装置８１１により、監視衛星Ｂの位置座標から対処システム４０５の位置座標までの通信網の最短ルート探索を実施する。そして、監視地上センター８１０が、通信経路にある通信衛星群に情報伝送指令を送信する。通信経路にある通信衛星群は、情報伝送指令に基づき、対処システム４０５に対して高温対象の検知時刻と位置座標と輝度情報を飛翔体情報として伝送する。
　監視地上センター８１０が、監視衛星Ｂの近傍を飛翔する監視衛星群に対して、衛星情報伝送システム４０３を経由して飛翔体情報を送信する。監視衛星Ｃが高温対象を検知した場合に、通信ルート探索装置８１１により、監視衛星Ｃの位置座標から対処システム４０５の位置座標までの通信網の最短ルート探索を実施する。そして、監視地上センター８１０が、通信経路にある通信衛星群に情報伝送指令を送信する。通信経路にある通信衛星群は、情報伝送指令に基づき、対処システム４０５に対して高温対象の検知時刻と位置座標と輝度情報を飛翔体情報として伝送する。
　監視地上センター８１０が、監視衛星Ｎの近傍を飛翔する監視衛星群に対して、衛星情報伝送システム４０３を経由して飛翔体情報を送信する。監視装置Ｎ＋１が高温対象を検知した場合に、通信ルート探索装置８１１により、監視衛星Ｎ＋１の位置座標から対処システム４０５の位置座標までの通信網の最短ルート探索を実施する。そして、監視地上センター８１０が、通信経路にある通信衛星群に情報伝送指令を送信する。通信経路にある通信衛星群は、情報伝送指令に基づき、対処システム４０５に対して高温対象の検知時刻と位置座標と輝度情報を飛翔体情報として伝送する。
＜飛翔体対処方法例５＞
　対処システム４０５が複数の対処アセット８０１と、対処地上センター８０２により構成される。監視地上センター８１０は、飛翔経路予測装置８０３を具備する。監視地上センター８１０は、飛翔経路予測装置８０３により、監視システム４０４から受信する飛翔体情報の時系列位置情報の推移に基づき、将来の時刻と位置情報により構成される飛翔経路予測情報を生成する。
　対処地上センター８０２が対処アセット選択装置８０４を具備し、対処アセット８０１と通信回線で接続される。監視地上センター８１０の具備する飛翔経路予測装置８０３が、衛星情報伝送システム４０３を経由して、飛翔経路予測情報を対処地上センター８０２に伝送する。対処地上センター８０２が備える対処アセット選択装置８０４は、飛翔経路予測情報に基づき、飛翔体が通過ないし到達すると予測される位置座標の近傍にある対処アセット８０１を選択して、対処行動の指令信号を送信する。
　飛翔経路予測装置８０３は、監視衛星Ａが発射探知情報を送信した後に高温対象を検知した監視衛星Ｂないし監視衛星Ｃないし監視衛星Ｎないし監視衛星Ｎ＋１の位置座標により飛翔体の移動方向を予測して、飛翔経路予測情報を生成する。
　対処アセット選択装置８０４は、位置座標の異なる複数の対処アセット８０１の中から、飛翔経路予測情報の近傍に位置する対処アセットを選択する。そして、対処地上センター８０２が対処アセット８０１に対して飛翔体情報と対処行動指令を伝送する。
＜飛翔体対処方法例６＞
　対処システム４０５が位置座標の異なる複数の対処地上センター８０２を有する。
　監視地上センター８１０が、監視衛星Ａが発射探知した飛翔体情報を全ての対処地上センター８０２に伝送する。
　監視地上センター８１０は、飛翔経路予測装置８０３の生成した飛翔経路予測情報の近傍に位置する対処地上センター８０２に対して、飛翔体情報を伝送する。
　次に、監視地上センター８１０が備える通信ルート探索装置８１１について説明する。
＜通信ルート探索装置８１１の機能例１＞
　通信ルート探索装置８１１は、通信開始時刻と位置座標、および飛翔体情報を伝送する相手の位置座標を入力条件として取得する。通信ルート探索装置８１１は、このような入力条件のもと、飛翔体情報を伝送する衛星ＩＤを数珠繋ぎにした最適ルートを探索する。通信ルート探索装置８１１は、一連の衛星ＩＤと当該衛星が次の衛星に飛翔体情報を伝送する予報時刻を列挙したリストと、当該通信衛星群に通信指令を与えるコマンドを生成物とする。
　具体的には、通信ルート探索装置８１１は、通信衛星飛翔位置の計画軌道に対する実軌道の予測誤差、特定位置座標を通過する予測時刻誤差、情報伝送に起因する遅延、予測誤差および遅延時間に伴う衛星移動距離、衛星移動に伴う近傍通過衛星の相対位置変化をルート探索の解析対象に含めて、最短時間で飛翔体情報を伝送する最適ルートを探索する。
＜通信ルート探索装置８１１の機能例２＞
　通信ルート探索装置８１１は、監視衛星３０７の発射探知信号を通信開始指令として、発射探知信号を発した監視衛星３０７の位置座標、飛翔体発射を探知した位置座標、および監視衛星の視野変更範囲を入力条件として取得する。通信ルート探索装置８１１は、このような入力条件のもと、飛翔体情報を伝送する衛星ＩＤを数珠繋ぎにした最適ルートを探索する。通信ルート探索装置８１１は、一連の衛星ＩＤと当該衛星が次の衛星に飛翔体情報を伝送する予報時刻を列挙したリストと、当該通信衛星群に通信指令を与えるコマンドを生成物とする。飛翔体発射地点の位置座標は、最初に発射を探知した監視衛星が直下視監視装置で検知した位置座標である。よって、「発射探知信号を発した監視衛星の位置座標、飛翔体発射を探知した位置座標」はほぼ近傍になる。飛翔体発射探知から発射探知信号発信までの時間差に応じた監視衛星の飛翔距離分の相違がでる。
　具体的には、通信ルート探索装置８１１は、視野変更を含めて飛翔体発射地点近傍を監視可能な近傍通過監視衛星ＩＤを探索して、飛翔体情報伝送時刻と監視衛星ＩＤ、および当該監視衛星ＩＤに飛翔体情報を伝送するまでの最適ルート探索を実施する。
＜通信ルート探索装置８１１の機能例３＞
　通信ルート探索装置８１１は、監視衛星３０７の発射探知信号を通信開始指令として、発射探知信号を発した監視衛星３０７の位置座標、飛翔体発射を探知した位置座標、および監視衛星の視野変更範囲、ならびに、飛翔体情報を伝送した近傍通過監視衛星の中で、高温検知信号を発した監視衛星の位置座標、高温物体を検知した位置座標、および監視衛星の視野変更範囲を入力条件として取得する。通信ルート探索装置８１１は、このような入力条件のもと、飛翔体情報を伝送する衛星ＩＤを数珠繋ぎにした最適ルートを探索する。通信ルート探索装置８１１は、一連の衛星ＩＤと当該衛星が次の衛星に飛翔体情報を伝送する予報時刻を列挙したリストと、当該通信衛星群に通信指令を与えるコマンドを生成物とする。「高温検知信号を発した監視衛星の位置座標、高温物体を検知した位置座標」については、地球周縁を指向するリム監視装置で検知される。この場合、監視衛星の位置座標と、飛翔体の位置座標は極めて遠距離となる。
　具体的には、通信ルート探索装置８１１は、視野変更を含めて高温物体検知位置の近傍を監視可能な近傍通過監視衛星ＩＤを探索して、飛翔体情報伝送時刻と監視衛星ＩＤ、および当該監視衛星ＩＤに飛翔体情報を伝送するまでの最適ルート探索を実施する。
＊＊＊本実施の形態の機能の説明＊＊＊
　本実施の形態では、飛翔体対処システム４０１は監視システム４０４の監視衛星群を制御し、通信システムである衛星情報伝送システム４０３を傘下に収める監視地上センター８１０を備える。
　監視衛星が飛翔体６０１の発射探知後に、近傍を飛翔する監視衛星群が当該飛翔体６０１の情報取得を継続するために、位置座標を伝達する必要がある。本実施の形態に係る飛翔体対処システム４０１によれば、近傍を通過する通信衛星を経由して、監視衛星群に監視指令を与えることができる。
　発射探知した監視衛星から対処アセットに飛翔体情報を伝送するために、メッシュ通信網を構築している通信衛星群の最適ルート探索が必要である。そのため、本実施の形態に係る飛翔体対処システム４０１は、通信ルート探索装置８１１を備える。
　また、飛翔体が飛翔する経路を複数の監視衛星により追跡監視し、飛翔方向を予測する必要がある。このため、本実施の形態に係る飛翔体対処システム４０１は、飛翔経路予測装置８０３を備える。
　また、対処アセット８０１として陸海空に配備された移動体、および地上固定アセットを想定した場合に、監視地上センター８１０の集中管理体制下であれば、各対処アセットに直接タスキングすることができる。しかし、それ以外のケースでは対処地上センター８０２を規定して、一括して飛翔体情報を伝送した後に、対処地上センター８０２から各対処アセット８０１に対してタスキングをかけるのが合理的となる。
　現実的には、対処地上センター８０２が複数点在することから、飛翔体の飛翔経路予測に応じて、当該方向に配置された対処地上センター８０２を選んで飛翔体情報を伝送するのが合理的である。そのため、本実施の形態に係る飛翔体対処システム４０１は、対処アセット選択装置８０４を備える。なお対処地上センター８０２は艦船である場合もある。
　なお発射の初期探知情報は全ての対処地上センター８０２に送信して注意喚起するのは合理的と考えた。
　飛翔体の発射探知後の監視衛星群による追跡について説明する。
　監視システム４０４と衛星情報伝送システム４０３のいずれも発射を探知した時刻ｔ０における発射探知位置座標（ｘ０、ｙ０、ｚ０）が、射点の位置座標とする。このとき、飛翔体対処システム４０１では、発射探知情報を伝送するまでの時間遅れを考慮して、伝送時刻ｔ１において射点の位置座標（ｘ０、ｙ０、ｚ０）の近傍を通過する通信衛星を経由して、近傍を通過する監視衛星に対して飛翔体継続監視の指令をする必要がある。監視衛星が遠方から射点を斜視する場合もあり、監視衛星の飛翔位置座標と射点の位置座標（ｘ０、ｙ０、ｚ０）は異なっている。近傍を通過する監視衛星としても、斜視した結果として（ｘ０、ｙ０、ｚ０）近傍を監視可能な監視衛星の飛翔位置は広域に広がっている可能性もある。従って通信衛星経由の飛翔体情報伝送は、多数の監視衛星に対して送信し、その中で高温物体を検知した監視衛星が追跡監視をできることになる。
　飛翔体対処システム４０１では、さらに追跡監視情報を取得した監視衛星の飛翔体情報を、同様に近傍を通過する監視衛星に伝送しながら、次の飛翔体情報を取得する動作を繰り返すことにより、飛翔体を追跡することになる。
　飛翔体を追跡監視した位置座標を時系列的に並べることにより、飛翔体の飛翔方向予測が可能となり、飛翔経路予測装置８０３の機能として定義する。
　なお、弾道ミサイルであれば、弾道飛行するミサイルの着弾地点予測が容易かつ一意に結果が出る。一方、ＨＧＶでは間欠的に噴射を繰り返す可能性があるため、着弾予測は困難であり、あくまでも飛翔経路予測しかできない。このため飛翔経路予測装置８０３のアウトプットは将来の時刻と位置座標の関数として生成することになる。
　飛翔体の発射時の噴霧は高温大気が拡散するので監視が容易である。一方、噴射を止めた後のポストブーストフェーズの飛翔体本体は、監視衛星からみた立体角が小さく、温度上昇もプルームほど顕著ではない。このため、噴射を止めた後のポストブーストフェーズの飛翔体本体に背景の陸域情報が混在すると、識別不能になる懸念がある。そこで地球周縁を指向するリム観測と呼ばれる監視方法により、深宇宙を背景として温度上昇した飛翔体本体を監視する。これにより、ノイズに埋もれることなく飛翔体を監視可能とする。複数の監視衛星が高温対象を探知した飛翔体情報を飛翔経路予測装置で統合して、時系列的な位置情報の変化を分析することにより、飛翔体の追跡ができ、飛翔経路の予測が可能となる。
　飛翔途中で間欠的に再噴射をして、進行方向を変更しても、飛翔経路予測装置８０３により追跡し、時系列情報を継続取得することにより、ＨＧＶの対処が可能となる。
　対処アセット８０１としては陸海空に配備した航空機、艦船、および車両、あるいは、地上設置型設備といった多様な手段が存在する。また、個別アセットに対して直接情報伝送する手段もある。ただし、衛星情報伝送システムとして、安全を保つ専用ではないシステムを経由する場合には、セキュリティ上の制約により、個別アセットの位置情報を開示できない場合もある。よって、対処アセットへの指令を到達する対処地上センターに飛翔体情報を集約し、対処アセットに対する指令は対処地上センターから実施するのが合理的となる。
　例えば、専用回線で対処アセットとの通信回線を持つ艦船といった移動体が対処地上センターの役割を担ってもよい。
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
　本実施の形態では、飛翔体対処システム４０１は、監視システムの監視衛星群を制御し、通信システムである衛星情報伝送システムを傘下に収める監視地上センターを備える。
　監視地上センターは、監視衛星群のみに対して指令コマンドを送信して監視衛星群の運用制御し、通信衛星群は衛星情報伝送システムが指令コマンドを送信して運用制御する。監視衛星が飛翔体の発射探知後に近傍を飛翔する監視衛星群が当該飛翔体の情報取得を継続するために、位置座標を伝達する必要がある。監視地上センターによれば、近傍を通過する通信衛星を経由して、監視衛星群に監視指令を与えることができる。
　ここで、衛星コンステレーション２０を形成する衛星コンステレーション形成システム６００、地上設備７００、あるいは各衛星３０といった各装置のコンピュータが備えるハードウェアについて説明する。例えば、図２に記載の地上設備７００を用いて説明する。
　プロセッサ９１０は、各装置の機能を実現するプログラムを実行する装置である。
　プロセッサ９１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ９１０の具体例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）である。
　メモリ９２１は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ９２１の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、あるいはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。
　補助記憶装置９２２は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置９２２の具体例は、ＨＤＤである。また、補助記憶装置９２２は、ＳＤ（登録商標）メモリカード、ＣＦ、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬の記憶媒体であってもよい。なお、ＨＤＤは、Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅの略語である。ＳＤ（登録商標）は、Ｓｅｃｕｒｅ　Ｄｉｇｉｔａｌの略語である。ＣＦは、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）の略語である。ＤＶＤは、Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋの略語である。
　入力インタフェース９３０は、マウス、キーボード、あるいはタッチパネルといった入力装置と接続されるポートである。入力インタフェース９３０は、具体的には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）端子である。なお、入力インタフェース９３０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）と接続されるポートであってもよい。
　出力インタフェース９４０は、ディスプレイといった表示機器９４１のケーブルが接続されるポートである。出力インタフェース９４０は、具体的には、ＵＳＢ端子またはＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。ディスプレイは、具体的には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）である。
　通信装置９５０は、レシーバとトランスミッタを有する。通信装置９５０は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄ）である。
　各装置の機能を実現するプログラムは、プロセッサ９１０に読み込まれ、プロセッサ９１０によって実行される。メモリ９２１には、プログラムだけでなく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ９１０は、ＯＳを実行しながら、プログラムを実行する。プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置９２２に記憶されていてもよい。補助記憶装置９２２に記憶されているプログラムおよびＯＳは、メモリ９２１にロードされ、プロセッサ９１０によって実行される。なお、各装置の機能を実現するプログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。
　各装置は、プロセッサ９１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ９１０と同じように、プログラムを実行する装置である。
　プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、または、プロセッサ９１０内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。
　各装置の各部の「部」を「処理」、「手順」、「手段」、「段階」、「サーキットリ」あるいは「工程」に読み替えてもよい。また、各装置の各部の「部」を「プログラム」、「プログラムプロダクト」または「プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体」に読み替えてもよい。「処理」、「手順」、「手段」、「段階」、「サーキットリ」あるいは「工程」は、互いに読み換えが可能である。
　実施の形態２．
　本実施の形態では、主に、実施の形態１と異なる点および実施の形態１に追加する点について説明する。
　本実施の形態において、実施の形態１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。
　本実施の形態では、図９を用いて、飛翔経路予測装置８０３の機能について説明する。
＜飛翔経路予測装置８０３の機能例１＞
　複数の監視装置を具備する監視衛星３０７が有意な高温対象を検出した場合に、監視衛星３０７が、複数の通信衛星３０８を有する衛星情報伝送システム４０３を経由して監視地上センター８１０に検知した飛翔体情報（飛翔体の監視情報）を伝送する。ここで、飛翔体情報（飛翔体の監視情報）には、時刻情報と監視衛星ＩＤと監視装置ＩＤと監視データとが含まれる。
　監視地上センター８１０の具備する飛翔経路予測装置８０３が、飛翔体情報（飛翔体の監視情報）における検知時刻における当該ＩＤの監視衛星の位置情報と、進行方向と、当該ＩＤの監視装置の視線方向を導出する。する。そして、飛翔経路予測装置８０３は、監視データから高温対象輝度を抽出して高温物体を指向する視線ベクトルを飛翔体情報として導出する。監視地上センター８１０は、衛星情報伝送システム４０３を経由して、この飛翔体情報を対処地上センター８０２に伝送する。
　飛翔経路予測装置８０３が、複数の監視衛星３０７の飛翔体情報（飛翔体の監視情報）から導出した高温物体の視線ベクトルを地球固定座標系において時系列順に並べ、空中三角測量の原理により飛翔体の時間推移毎の位置座標を予測する。
　複数の飛翔体が短時間のインターバルで発射された場合に、飛翔経路予測装置８０３は、複数の監視衛星３０７から取得した飛翔体情報（飛翔体の監視情報）を統合して経路予測した飛翔体が複数の異なる飛翔体であることを判定する。
　地心方向を指向する監視装置において、中央で検知された輝点は、高温物体の発射を探知した情報である。よって、飛翔体発射地点が監視衛星の直下に位置することがわかる。発射探知した時刻における監視衛星の飛翔位置座標をモニタしていれば、発射地点の位置座標を導出できる。
　一方、地心方向を指向する監視装置であっても、広い監視視野範囲の中央から離れた位置で検知された高温対象の輝点は、地表面の位置座標に換算すると監視衛星の直下の位置座標から離れている。よって、飛翔体発射地点を導出するためには発射探知した時刻における監視衛星の位置座標と進行方向を確認した上で、監視装置において輝点を捉えた視線ベクトルを換算して、監視衛星を起点とする視線ベクトルと地表面の交点として、飛翔体位置座標を導出する。
　発射探知直後に噴射を継続する飛翔体の飛翔経路予測のためには、近傍を飛翔する監視衛星の具備する地心方向を指向する監視装置の情報を統合することにより飛翔体の追跡が可能となる。
　地表面の発射地点は１機の監視衛星の飛翔体情報により導出可能であるのに対して、空中を飛翔する飛翔体は複数衛星から見た空中三角測量の原理で飛翔体位置座標を導出する必要がある。位置座標既知の２機の監視衛星が同時に飛翔体を高温対象として監視していれば、監視装置のＩＤと当該監視装置の視野の中の輝点に対する視線ベクトルを換算して、空中三角測量の原理で２機の監視衛星の視線ベクトルの交点として、飛翔体位置自座標を導出できる。
　しかしながら、２機の監視衛星の監視タイミングに時間差がある場合は、当該時間差に起因する衛星移動を補正する推測が必要となる。また誤差要因に起因して視線ベクトルが交差しない場合にも、同一の飛翔体の監視情報であることを前提として、視線ベクトルが交わる仮定により誤差要因を逆推定することになる。これらの不確定要素を含めて、飛翔体経路予測装置において、複数監視衛星から取得した飛翔体情報を統合して、空中三角測量の原理による位置同定をする。さらに複数監視衛星が高温物体を探知する時刻が異なる場合に、時刻相違に応じた衛星移動を補正した上で、飛翔体の位置座標を予測する。
　地球周縁を指向してリム監視する監視装置を具備する監視衛星では、高温対象を検知した衛星飛翔位置座標と、高温物体の位置座標は遠距離にあり、かつ立体視しないと距離が不明である。このため、互いに離れた位置を飛翔する複数の監視衛星の飛翔体情報を統合して、同一飛翔体の位置座標を導出することになる。
　よって、発射探知直後に噴射を継続する飛翔体の飛翔経路予測のためには、近傍を飛翔する監視衛星の具備する地心方向を指向する監視装置の情報を統合することにより飛翔体の追跡が可能である。しかし、噴射を止めて、温度上昇した本体を監視するためにはリム観測による深宇宙背景による高分解能かつ高感度の監視が必要となる。さらに複数監視衛星による空中三角測量により飛翔体の位置座標を導出するためには、発射探知した位置座標から離れた位置を飛翔する複数監視衛星の飛翔体情報を統合する必要がある。このため、高温物体を検知した全ての監視衛星による飛翔体情報を、飛翔経路予測装置に統合をして、視線ベクトルの導出と誤差要因の逆推定をした上で、飛翔体位置座標を導出する。
　実施の形態３．
　本実施の形態では、主に、実施の形態１，２と異なる点および実施の形態１，２に追加する点について説明する。
　本実施の形態において、実施の形態１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。
＜赤道上空衛星システム４４１＞
　図１０は、本実施の形態に係る赤道上空衛星システム４４１の例を示す図である。
　監視システム４０４が、平均軌道高度が等しい赤道上空軌道を飛翔する６機以上の赤道上空監視衛星群を有する。赤道上空衛星群は、同一軌道面の前方と後方を飛翔する赤道上空衛星と通信クロスリンクを形成する。少なくとも１機以上の赤道上空衛星が、対処システム４０５、または衛星情報の通信ルート探索装置８１１を具備する監視地上センター８１０との通信クロスリンクを形成する。
　監視システム４０４は、衛星情報伝送システム４０３を介在せずに、対処システム４０５または監視地上センター８１０へ飛翔体情報を伝送する。
　赤道上空衛星システム４４１は、平均軌道高度が等しい６機以上の赤道上空監視衛星群により構成され、前方と後方を飛翔する赤道上空衛星と通信クロスリンクを形成する。少なくとも１機以上の赤道上空衛星が、対処システム４０５または衛星情報の通信ルート探索装置８１１を具備する監視地上センター８１０との通信クロスリンクを形成する。そして、その赤道上空衛星は、対処システム４０５または監視地上センター８１０へ飛翔体情報を伝送する。
　赤道上空衛星は、監視地上センター８１０へ飛翔体情報を伝送する赤道上空衛星システム４４１を構成する。
　赤道上空監視衛星では、直下視監視装置によれば、赤道近傍から発射された飛翔体の発射探知が網羅的に実施可能である。
　また発射におけるプルームと呼ばれる高温噴霧は高温かつ広域に拡散するので、地上陸域背景であってもノイズに埋もれずに探知可能である。しかし、ポストブーストフェーズの飛翔体は温度上昇した本体を監視する必要があるため、プルーム程高温でもなく、立体角が小さいため、追跡が難しいという特徴がある。
　これに対して地球周縁を監視するリム観測によれば、中緯度帯上空を飛翔する飛翔体を深宇宙背景で監視できるので、ポストブーストフェーズのＨＧＶ本体の温度上昇を、監視可能になるという効果がある。
　赤道上空衛星では同一軌道面の前後の衛星と通信クロスリンクを形成することにより、軌道面上の全ての衛星が円環状に同時通信可能な状況となる。よって、別システムとして運用する衛星情報伝送システムを介在せずに、飛翔体の監視情報を対処システムないし地上システム（衛星統合指令センター、統合管理センター、監視地上センター等）に伝送できるという効果がある。
　実施の形態４．
　本実施の形態では、主に、実施の形態１から３と異なる点および実施の形態１から３に追加する点について説明する。
　本実施の形態において、実施の形態１から３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。
＜極軌道衛星システム４４２＞
　図１１は、本実施の形態に係る極軌道衛星システム４４２の例を示す図である。
　監視システム４０４が、同一軌道面で平均軌道高度が等しい極軌道を飛翔する６機以上の極軌道衛星群を有する。極軌道衛星群は、前方と後方を飛翔する極軌道衛星と通信クロスリンクを形成する。少なくとも１機以上の極軌道衛星が、対処システム４０５、または衛星情報の通信ルート探索装置８１１を具備する監視地上センター８１０との通信クロスリンクを形成する。
　監視システム４０４は、衛星情報伝送システム４０３を介在せずに、対処システム４０５または監視地上センター８１０へ飛翔体情報を伝送する。
　極軌道衛星システム４４２は、同一軌道面で平均軌道高度が等しい６機以上の極軌道監視衛星群により構成され、前方と後方を飛翔する極軌道衛星と通信クロスリンクを形成する。少なくとも１機以上の極軌道衛星が、対処システム４０５、または衛星情報の通信ルート探索装置８１１を具備する監視地上センター８１０との通信クロスリンクを形成する。そして、その極軌道衛星は、対処システム４０５または監視地上センター８１０へ飛翔体情報を伝送する。
　極軌道衛星は、監視地上センター８１０へ飛翔体情報を伝送する極軌道衛星システム４４２を構成する。
　極軌道衛星は全周回において極域を通過するため、極域近傍の高緯度地域について、単一の軌道面に形成した衛星群だけで網羅的に監視が可能となるという効果がある。
　極軌道監視衛星では、直下視監視装置によれば、極域近傍の高緯度地域から発射された飛翔体の発射探知が網羅的に実施可能である。
　また発射におけるプルームと呼ばれる高温噴霧は高温かつ広域に拡散するので、地上陸域背景であってもノイズに埋もれずに探知可能である。しかし、ポストブーストフェーズの飛翔体は温度上昇した本体を監視する必要があるため、プルーム程高温でもなく、立体角が小さいため、追跡が難しいという特徴がある。これに対して地球周縁を監視するリム観測によれば、極軌道面から遠方を飛翔する飛翔体を深宇宙背景で監視できるので、ポストブーストフェーズのＨＧＶ本体の温度上昇を、監視可能になるという効果がある。
　極衛星では同一軌道面の前後の衛星と通信クロスリンクを形成することにより、軌道面上の全ての衛星が円環状に同時通信可能な状況となる。よって、別システムとして運用する衛星情報伝送システムを介在せずに、飛翔体の監視情報を対処システムないし地上システム（衛星統合指令センター、統合管理センター、監視地上センター等）に伝送できるという効果がある。
　実施の形態５．
　本実施の形態では、主に、実施の形態１から４と異なる点および実施の形態１から４に追加する点について説明する。
　本実施の形態において、実施の形態１から４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。
＜傾斜軌道衛星システム４４３＞
　図１２は、本実施の形態に係る傾斜軌道衛星システム４４３の例を示す図である。
　監視システム４０４を構成する監視衛星３０７が、監視装置と、前方と後方を指向する通信装置を具備し、通信システムと同一軌道高度であって、同一軌道面の通信衛星と通信衛星の間を飛翔し、前後の通信衛星と通信クロスリンクを形成する。ここで、通信システムは、例えば衛星情報伝送システムである。監視システム４０４が、飛翔体の監視情報を、飛翔体対処システム４０１に含まれる衛星情報伝送システム４０３を経由して対処システム４０５または監視地上センター８１０に伝送する。
　傾斜軌道衛星システム４４３は、衛星情報伝送システム４０３において傾斜軌道を飛翔する通信衛星群と、複数の監視衛星により構成される。傾斜軌道衛星システム４４３では、監視衛星が、監視装置と、前方と後方を指向する通信装置を具備し、通信衛星と同一軌道高度であって、同一軌道面の通信衛星と通信衛星の間を飛翔し、前後の通信衛星と通信クロスリンクを形成する。
　傾斜軌道衛星は、上述のような傾斜軌道衛星システム４４３を構成する。
　傾斜軌道衛星は極域等高緯度地帯以外に通信サービスや監視サービス（リム観測は極域も監視可能）であり、地球全体の中で網羅できる範囲が広いことがメリットである。
　ただし監視システムと通信システムをそれぞれ傾斜軌道衛星群で構成している場合、時々刻々全ての衛星の飛翔位置が変化する。このため、監視衛星の情報を通信システム経由で伝送する場合に、送信時刻における通信経路を衛星ＩＤ毎に決める必要があり、衛星への指令が煩雑になるという課題がある。
　そこで、同一軌道面で前後の衛星同士で通信クロスリンクを確立している間に監視衛星を挟みこみ、前後の通信クロスリンクを再構成する。このような構成により、同一軌道面内の円環状通信環境を維持して、監視情報を直接通信回線に伝送する。衛星ＩＤ毎の通信経路探索が不要となるので、煩雑は指令が不要となるという効果がある。
　また、前後の衛星が隣接軌道と通信クロスリンクを形成していれば、即座に隣接軌道間を含めた情報伝送が可能となる。
　以上の実施の形態１から５のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つの部分を実施しても構わない。その他、これらの実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
　すなわち、実施の形態１から５では、実施の形態１から５のいずれかの部分の自由な組み合わせ、あるいは任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態１から５において任意の構成要素の省略が可能である。
　なお、上述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本開示の範囲、本開示の適用物の範囲、および本開示の用途の範囲を制限することを意図するものではない。上述した実施の形態は、必要に応じて種々の変更が可能である。
　１１，１１ｂ　衛星コンステレーション形成部、２０　衛星コンステレーション、２１　軌道面、３０　衛星、３１　衛星制御装置、３２　通信装置、３３　推進装置、３４　姿勢制御装置、３５　電源装置、３６　監視装置、５５　軌道制御コマンド、３０７　監視衛星、３０８　通信衛星、４０１　飛翔体対処システム、４０３　衛星情報伝送システム、４０４　監視システム、４０５　対処システム、４４１　赤道上空衛星システム、４４２　極軌道衛星システム、４４３　傾斜軌道衛星システム、５１０　軌道制御コマンド生成部、５２０　解析予測部、６０１　飛翔体、６００　衛星コンステレーション形成システム、７００　地上設備、８０１　対処アセット、８０２　対処地上センター、８０３　飛翔経路予測装置、８０４　対処アセット選択装置、８１０　監視地上センター、８１１　通信ルート探索装置、９１０　プロセッサ、９２１　メモリ、９２２　補助記憶装置、９３０　入力インタフェース、９４０　出力インタフェース、９４１　表示機器、９５０　通信装置。

Claims (33)

  1. 監視装置と通信装置を具備する複数の監視衛星と、監視衛星群に指令コマンドを送信する監視地上センターにより構成される監視システムと、
    通信装置を具備する複数の通信衛星を有する衛星情報伝送システムと、
    飛翔体に対処する陸海空の対処アセットを具備する対処システムと、
    により構成され、
    前記監視システムが飛翔体を監視して生成した飛翔体情報を、前記衛星情報伝送システムを経由して、前記対処システムに伝送する飛翔体対処システムにおいて、
    前記監視地上センターが、
    衛星情報の通信ルート探索装置と飛翔経路予測装置を具備し、前記衛星情報伝送システムの有する通信衛星群に、指令コマンドを送信する、
    飛翔体対処システム。
  2. 前記監視システムが、
    赤外線監視装置を具備する複数の監視衛星を有し、飛翔体の発射時プルームと、温度上昇して飛翔する飛翔体とを、高温対象として検知し、時刻情報と位置情報とを飛翔体情報として送信する、請求項１記載の飛翔体対処システム。
  3. 前記衛星情報伝送システムの具備する通信衛星同士が、
    通信装置でクロスリンクして通信網を形成し、
    前記監視地上センターが、
    前記通信ルート探索装置により、情報伝送をする最短ルート探索をして、通信経路となる通信衛星に情報伝送指令を送信する、
    請求項１または請求項２記載の飛翔体対処システム。
  4. 前記監視システムの有する監視衛星Ａが飛翔体の発射探知をした後に、
    前記監視地上センターが、
    前記対処システムに対して飛翔体の発射時刻と位置座標を飛翔体情報として伝送する、
    請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の飛翔体対処システム。
  5. 前記監視地上センターが、
    前記通信ルート探索装置により、監視衛星Ａが飛翔体情報を発した位置座標から対処システムの位置座標までの通信網の最短ルート探索を実施して、通信経路にある通信衛星群に情報伝送指令を送信し、
    前記通信経路にある通信衛星群が、
    情報伝送指令に基づき、対処システムに対して飛翔体の発射時刻と位置座標を飛翔体情報として伝送する、
    請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の飛翔体対処システム。
  6. 前記監視地上センターが、
    飛翔体発射後に監視衛星Ａの周辺を飛翔する監視衛星群に対して、前記衛星情報伝送システムを経由して飛翔体情報を送信し、
    監視装置Ｂが高温対象を検知した後に、
    通信ルート探索装置により、監視衛星Ｂの位置座標から対処システムの位置座標までの通信網の最短ルート探索を実施して、
    通信経路にある通信衛星群に情報伝送指令を送信し、
    前記通信経路にある通信衛星群が、
    情報伝送指令に基づき、前記対処システムに対して高温対象の検知時刻と位置座標と輝度情報を飛翔体情報として伝送する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の飛翔体対処システム。
  7. 前記監視地上センターが、
    監視衛星Ｂの近傍を飛翔する監視衛星群に対して、前記衛星情報伝送システムを経由して飛翔体情報を送信し、
    監視衛星Ｃが高温対象を検知した場合に、
    通信ルート探索装置により、監視衛星Ｃの位置座標から対処システムの位置座標までの通信網の最短ルート探索を実施して、
    通信経路にある通信衛星群に情報伝送指令を送信し、
    前記通信経路にある通信衛星群が、
    情報伝送指令に基づき、前記対処システムに対して高温対象の検知時刻と位置座標と輝度情報を飛翔体情報として伝送する、請求項６記載の飛翔体対処システム。
  8. 前記監視地上センターが、
    監視衛星Ｎの近傍を飛翔する監視衛星群に対して、前記衛星情報伝送システムを経由して飛翔体情報を送信し、
    監視装置Ｎ＋１が高温対象を検知した場合に、
    通信ルート探索装置により、監視衛星Ｎ＋１の位置座標から対処システムの位置座標までの通信網の最短ルート探索を実施して、
    通信経路にある通信衛星群に情報伝送指令を送信し、
    前記通信経路にある通信衛星群が、
    情報伝送指令に基づき、前記対処システムに対して高温対象の検知時刻と位置座標と輝度情報を飛翔体情報として伝送する、請求項７記載の飛翔体対処システム。
  9. 前記監視地上センターが、
    飛翔経路予測装置を具備し、前記監視システムから受信する飛翔体情報の時系列位置情報の推移に基づき、将来の時刻と位置情報により構成される飛翔経路予測情報を生成する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の飛翔体対処システム。
  10. 前記対処システムが、
    複数の対処アセットと、対処地上センターにより構成され、
    前記対処地上センターが、
    対処アセット選択装置を具備し、対処アセットと通信回線で接続され、
    監視地上センターの具備する飛翔経路予測装置が、
    前記衛星情報伝送システムを経由して、前記飛翔経路予測情報を前記対処地上センターに伝送し、
    前記対処地上センターが具備する前記対処アセット選択装置が、
    前記飛翔経路予測情報に基づき、飛翔体が通過ないし到達すると予測される位置座標の近傍にある対処アセットを選択して、対処行動の指令信号を送信する、請求項９記載の飛翔体対処システム。
  11. 前記飛翔経路予測装置が、
    監視衛星Ａが発射探知情報を送信した後に高温対象を検知した監視衛星Ｂないし監視衛星Ｃないし監視衛星Ｎないし監視衛星Ｎ＋１の位置座標により飛翔体の移動方向を予測して、飛翔経路予測情報を生成する
    請求項１０に記載の飛翔体対処システム。
  12. 前記対処アセット選択装置が、
    位置座標の異なる複数の対処アセットの中から、飛翔経路予測情報の近傍に位置する対処アセットを選択して、
    前記対処地上センターが、
    対処アセットに対して飛翔体情報と対処行動指令を伝送する、
    請求項１１記載の飛翔体対処システム。
  13. 前記対処システムが、
    位置座標の異なる複数の対処地上センターを有し、
    前記監視地上センターが、
    監視衛星Ａが発射探知した飛翔体情報を全ての対処地上センターに伝送する、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の飛翔体対処システム。
  14. 前記監視地上センターが、
    飛翔経路予測装置の生成した飛翔経路予測情報の近傍に位置する対処地上センターに対して、飛翔体情報を伝送する、
    請求項１３記載の飛翔体対処システム。
  15. 請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の飛翔体対処システムに含まれる監視地上センター。
  16. 請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載の飛翔体対処システムに含まれる対処地上センター。
  17. 通信開始時刻と位置座標、および飛翔体情報を伝送する相手の位置座標を入力条件として、
    飛翔体情報を伝送する衛星ＩＤを数珠繋ぎにした最適ルートを探索し、一連の衛星ＩＤと当該衛星が次の衛星に飛翔体情報を伝送する予報時刻を列挙したリストと、当該通信衛星群に通信指令を与えるコマンドを生成物とする通信ルート探索装置であって、
    通信衛星飛翔位置の計画軌道に対する実軌道の予測誤差、特定位置座標を通過する予測時刻誤差、情報伝送に起因する遅延、予測誤差および遅延時間に伴う衛星移動距離、衛星移動に伴う近傍通過衛星の相対位置変化をルート探索の解析対象に含めて、最短時間で飛翔体情報を伝送する最適ルートを探索する、
    請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の飛翔体対処システムに含まれる通信ルート探索装置。
  18. 監視衛星の発射探知信号を通信開始指令として、
    発射探知信号を発した監視衛星の位置座標、飛翔体発射を探知した位置座標、および監視衛星の視野変更範囲を入力条件として、
    飛翔体情報を伝送する衛星ＩＤを数珠繋ぎにした最適ルートを探索し、一連の衛星ＩＤと当該衛星が次の衛星に飛翔体情報を伝送する予報時刻を列挙したリストと、当該通信衛星群に通信指令を与えるコマンドを生成物とする通信ルート探索装置であって、
    視野変更を含めて飛翔体発射地点近傍を監視可能な近傍通過監視衛星ＩＤを探索して、飛翔体情報伝送時刻と監視衛星ＩＤ、および当該監視衛星ＩＤに飛翔体情報を伝送するまでの最適ルート探索を実施する、
    請求項６記載の飛翔体対処システムに含まれる通信ルート探索装置。
  19. 監視衛星の発射探知信号を通信開始指令として、
    発射探知信号を発した監視衛星の位置座標、飛翔体発射を探知した位置座標、および監視衛星の視野変更範囲、ならびに、飛翔体情報を伝送した近傍通過監視衛星の中で、高温検知信号を発した監視衛星の位置座標、高温物体を検知した位置座標、および監視衛星の視野変更範囲を入力条件として、
    飛翔体情報を伝送する衛星ＩＤを数珠繋ぎにした最適ルートを探索し、一連の衛星ＩＤと当該衛星が次の衛星に飛翔体情報を伝送する予報時刻を列挙したリストと、当該通信衛星群に通信指令を与えるコマンドを生成物とする通信ルート探索装置であって、
    視野変更を含めて高温物体検知位置の近傍を監視可能な近傍通過監視衛星ＩＤを探索して、飛翔体情報伝送時刻と監視衛星ＩＤ、および当該監視衛星ＩＤに飛翔体情報を伝送するまでの最適ルート探索を実施する、
    請求項７または請求項８記載の飛翔体対処システムに含まれる通信ルート探索装置。
  20. 複数の監視装置を具備する監視衛星が有意な高温対象を検出した場合に、
    前記監視衛星が、
    通信装置を具備する複数の通信衛星を有する衛星情報伝送システムを経由して監視地上センターに検知した時刻情報と監視衛星ＩＤと監視装置ＩＤと監視データを飛翔体の監視情報として伝送し、
    前記監視地上センターの具備する飛翔経路予測装置が、
    飛翔体の監視情報における検知時刻における当該ＩＤの監視衛星の位置情報と、進行方向と、当該ＩＤの監視装置の視線方向を導出し、監視データから高温対象輝度を抽出して高温物体を指向する視線ベクトルを飛翔体情報として導出し、前記衛星情報伝送システムを経由して前記飛翔体情報を対処地上センターに伝送する飛翔体対処システム。
  21. 前記監視地上センターの具備する飛翔経路予測装置が、
    複数の監視衛星の飛翔体情報から導出した高温物体の視線ベクトルを地球固定座標系において時系列順に並べ、空中三角測量の原理により飛翔体の時間推移毎の位置座標を予測する
    請求項２０記載の飛翔体対処システム。
  22. 複数の飛翔体が短時間のインターバルで発射された場合に、
    前記飛翔経路予測装置は、
    複数の監視衛星から取得した飛翔体情報を統合して飛翔経路予測装置で経路予測した飛翔体が複数の異なる飛翔体であることを判定する
    請求項２０または請求項２１記載の飛翔体対処システムに含まれる飛翔経路予測装置。
  23. 請求項９から請求項１４、および、請求項２０および請求項２１のいずれか１項に記載の飛翔体対処システムに含まれる飛翔経路予測装置。
  24. 請求項１０または請求項１２記載の飛翔体対処システムに含まれる対処アセット選択装置。
  25. 監視装置と通信装置を具備する複数の監視衛星を有する監視システムが、
    平均軌道高度が等しい赤道上空軌道を飛翔する６機以上の赤道上空監視衛星群を有し、
    前記赤道上空衛星群が、
    同一軌道面の前方と後方を飛翔する赤道上空衛星と通信クロスリンクを形成し、
    少なくとも１機以上の赤道上空衛星が、
    飛翔体に対処する陸海空の対処アセットを具備する対処システムまたは衛星情報の通信ルート探索装置を具備する監視地上センターとの通信クロスリンクを形成し、
    前記監視システムは、
    通信装置を具備する複数の通信衛星を有する衛星情報伝送システムを介在せずに、前記対処システムまたは前記監視地上センターへ飛翔体情報を伝送する、
    飛翔体対処システム。
  26. 平均軌道高度が等しい６機以上の赤道上空監視衛星群により構成され、
    前方と後方を飛翔する赤道上空衛星と通信クロスリンクを形成し、
    少なくとも１機以上の赤道上空衛星が、
    飛翔体に対処する陸海空の対処アセットを具備する対処システムまたは衛星情報の通信ルート探索装置を具備する監視地上センターとの通信クロスリンクを形成し、前記対処システムまたは前記監視地上センターへ飛翔体情報を伝送する、
    赤道上空衛星システム。
  27. 前記監視地上センターへ飛翔体情報を伝送する、
    請求項２６記載の赤道上空衛星システムを構成する赤道上空衛星。
  28. 監視装置と通信装置を具備する複数の監視衛星を有する監視システムが、
    同一軌道面で平均軌道高度が等しい極軌道を飛翔する６機以上の極軌道衛星群を有し、
    前記極軌道衛星群が、
    前方と後方を飛翔する極軌道衛星と通信クロスリンクを形成し、
    少なくとも１機以上の極軌道衛星が、
    飛翔体に対処する陸海空の対処アセットを具備する対処システムまたは衛星情報の通信ルート探索装置を具備する監視地上センターとの通信クロスリンクを形成し、
    前記監視システムは、
    通信装置を具備する複数の通信衛星を有する衛星情報伝送システムを介在せずに、前記対処システムまたは前記監視地上センターへ飛翔体情報を伝送する、
    飛翔体対処システム。
  29. 同一軌道面で平均軌道高度が等しい６機以上の極軌道監視衛星群により構成され、
    前方と後方を飛翔する極軌道衛星と通信クロスリンクを形成し、
    少なくとも１機以上の極軌道衛星が、飛翔体に対処する陸海空の対処アセットを具備する対処システムまたは衛星情報の通信ルート探索装置を具備する監視地上センターとの通信クロスリンクを形成し、
    前記対処システムまたは前記監視地上センターへ飛翔体情報を伝送する、
    極軌道衛星システム。
  30. 前記監視地上センターへ飛翔体情報を伝送する、
    請求項２９記載の極軌道衛星システムを構成する極軌道衛星。
  31. 前記監視システムを構成する監視衛星が、
    監視装置と、前方と後方を指向する通信装置を具備し、通信システムと同一軌道高度であって、同一軌道面の通信衛星と通信衛星の間を飛翔し、前後の通信衛星と通信クロスリンクを形成し、飛翔体の監視情報を、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の飛翔体対処システムに含まれる衛星情報伝送システムを経由して対処システムまたは監視地上センターに伝送する飛翔体対処システム。
  32. 請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の飛翔体対処システムに含まれる衛星情報伝送システムにおいて傾斜軌道を飛翔する通信衛星群と、複数の監視衛星により構成され、
    前記監視衛星が、監視装置と、前方と後方を指向する通信装置を具備し、
    前記通信衛星と同一軌道高度であって、同一軌道面の通信衛星と通信衛星の間を飛翔し、前後の通信衛星と通信クロスリンクを形成する傾斜軌道衛星システム。
  33. 請求項３２記載の傾斜軌道衛星システムを構成する傾斜軌道衛星。
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