(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地球の赤道に対して所定の傾斜角度に設定された、当該地球を周回する複数個の軌道であって、当該各軌道は、それぞれの軌道面が、互いに所定の角度を形成する様に配置されており、且つそれぞれの軌道には少なくとも一つの衛星が投入され、当該それぞれの衛星は、互いに所定の位相を以て当該個々の軌道を周回する様に構成されていると同時に、ＬＥＯパーキング軌道に少なくとも一つの予備衛星を常時周回させておく事を特徴とする衛星航行システム。
【請求項２】
当該軌道は、準天頂軌道である特徴とする請求項１記載の衛星航行システム。
【請求項３】
当該軌道は３軌道に設定され、各軌道間に於けるそれぞれの軌道面同志が形成する角度は１２０度である事を特徴とする請求項１又は２に記載の衛星航行システム。
【請求項４】
当該それぞれの軌道の当該赤道に対する傾斜角度は、高仰角衛星可視を必要とする地域によって異なる値に設定される事を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の衛星航行システム。
【請求項５】
当該個々の軌道には、複数個の衛星が周回する様に構成されている事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の衛星航行システム。
【請求項６】
当該一つの軌道に投入されている複数個の衛星の内、少なくとも一つは予備の衛星である事を特徴とする請求項５記載の衛星航行システム。
【請求項７】
当該ＬＥＯパーキング軌道に、複数の予備の衛星を常時周回させておく事を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の衛星航行システム。
【請求項８】
当該ＬＥＯパーキング軌道は、地球の赤道に対して、当該準天頂軌道と略同一の傾斜角度に設定されている事を特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の衛星航行システム。
【請求項９】
当該ＬＥＯパーキング軌道は、当該準天頂軌道よりも高度が低い高さに設定されている事を特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の衛星航行システム。
【請求項１０】
当該ＬＥＯパーキング軌道は、地球の偏平性に起因して、当該ＬＥＯパーキング軌道面が、所定の周期で地球を中心として旋回する軌道面遷移動作を行うものである事を特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の衛星航行システム。
【請求項１１】
地球の赤道に対して所定の傾斜角度に設定された、当該地球を周回する複数個の準天頂軌道であって、当該各準天頂軌道は、それぞれの軌道面が、互いに所定の角度を形成する様に配置されており、且つ当該準天頂軌道よりも高度が低く、当該準天頂軌道の地球の赤道に対する所定の傾斜角度と略同一の傾斜角度に設定されたＬＥＯパーキング軌道とから構成された衛星航行システム系に於いて、複数個の衛星を一つの打ち上げ手段により同時に当該ＬＥＯパーキング軌道に投入した後に、当該複数個の衛星の一部を当該複数の準天頂軌道の内の一つの準天頂軌道内に投入する事を特徴とする衛星の軌道投入方法。
【請求項１２】
当該複数個の衛星を一部ずつ、順次にそれぞれの準天頂軌道に個別に投入する事を特徴とする請求項１１記載の衛星の軌道投入方法。
【請求項１３】
当該ＬＥＯパーキング軌道には、少なくとも一つの当該衛星を予備衛星として残しておく事を特徴とする請求項１１又は１２に記載の衛星の軌道投入方法。
【請求項１４】
当該ＬＥＯパーキング軌道に投入された複数の衛星の内の一部の衛星は、当該ＬＥＯパーキング軌道の軌道面遷移動作によって、当該ＬＥＯパーキング軌道の軌道面が、当該複数の準天頂軌道の内の一つの準天頂軌道の軌道面と一致した時点で、当該準天頂軌道に、適宜のトランスファー軌道を介して投入する事を特徴とする請求項１１乃至１３の何れかに記載の衛星の軌道投入方法。
【請求項１５】
当該準天頂軌道に投入された当該一部の衛星が複数である場合には、少なくとも一つを予備衛星として使用する事を特徴とする請求項１４記載の衛星の軌道投入方法。
【請求項１６】
当該ＬＥＯパーキング軌道の軌道面遷移動作によって、当該ＬＥＯパーキング軌道の軌道面が、当該複数の準天頂軌道の内の一つの準天頂軌道の軌道面と一致する毎に、当該ＬＥＯパーキング軌道に投入された複数の衛星の内の一部ずつが順次に、当該準天頂軌道に、適宜のトランスファー軌道を介して投入される事を特徴とする請求項１４又は１５に記載の衛星の軌道投入方法。
【請求項１７】
当該ＬＥＯパーキング軌道内に残留している一つ或いは複数の当該予備衛星は、当該準天頂軌道を周回している何れかの衛星の機能が低下したか或いは機能不全となった場合には、当該ＬＥＯパーキング軌道の軌道面が当該予備衛星を必要とする当該準天頂軌道の軌道面と一致した時点で当該ＬＥＯパーキング軌道を周回中の予備衛星の一部を当該準天頂軌道に投入する事を特徴とする請求項１１乃至１６の何れかに記載の衛星の軌道投入方法。
【請求項１８】
当該ＬＥＯパーキング軌道に保持されている当該予備衛星の数が不足して来た場合には、地上から別の打ち上げ手段を使用して予備衛星を当該ＬＥＯパーキング軌道に投入する事を特徴とする請求項１１乃至１７の何れかに記載の衛星の軌道投入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星航行システム及び衛星の軌道投入方法に関するものであり、特に詳しくは、従来の衛星打ち上げシステムに比べて、ロケット等を使用した衛星の打ち上げ回数を少なくする事によって経済的な衛星の打ち上げシステム及び打ち上げ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、通信システムやＧＰＳシステムに使用されている人工衛星は、ビルの様な建物や、山等の障害物に影響されないで所定の情報通信が出来る様に、出来るだけ高度の高い、つまり天頂に近い位置に静止させておく必要があり、その為に、例えば、図３に例示する軌道傾斜角４５゜で、静止軌道と同一軌道高度に代表される高々度・高軌道傾斜角で周期２４時間の準天頂軌道を３面用いて、各々に衛星を投入する準天頂軌道衛星システムが知られている。
【０００３】
かかる準天頂軌道衛星システムに於いては、それぞれの準天頂軌道に一つの衛星を投入して、それぞれの準天頂軌道においては、相互の衛星の移動周期に所定の位相差を持たせて周回させると、図４に示す様に、８の字型の地上軌跡を描きつつ軌道運動を行い、中高緯度地域にも、常時、仰角７０゜以上の高仰角可視が得られると言う特徴を有しているので、この高仰角可視性の特徴の故に、地上障害物による通信遮断の無い移動体衛星通信サービス提供が可能である事から、近年注目を集めている。
【０００４】
かかるシステムでは、図５に示す様に、一つの地域で２４時間の間に、３個の衛星が途切れることなく順次天頂付近で、高度は時間により異なるものの、略同一の角度範囲内に目視されるので、好ましいシステムである。
【０００５】
しかし、上記した従来のシステムに於いては、３面の異なる軌道面から構成されている事により、例えば、デュアルロンチ等によって、１回の衛星打ち上げロケットの打ち上げで、２台の衛星を別々の軌道面に投入する事は、相当のエネルギーを要することから実現性が乏しく、従って、１回の衛星打ち上げロケットの打ち上げで、１台の衛星しか打ち上げる事が出来ないので経済的な軌道投入が出来ないと言う問題が有った。
【０００６】
更に、従来のシステムに於いては、軌道上共通予備衛星が不可能であるなどの理由により、システム構築が高額になると言う欠点が在った。この為、経済的・効率的なシステム構築の実現が課題であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、経済的で且つ効率的な衛星の打ち上げシステム及び衛星の軌道投入方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。即ち、本発明に係る第１の態様としては、地球の赤道面に対して所定の傾斜角度に設定された、当該地球を周回する複数個の軌道であって、当該各軌道は、それぞれの軌道面が、互いに所定の角度を形成する様に配置されており、且つそれぞれの軌道には少なくとも一つの衛星が投入され、当該それぞれの衛星は、互いに所定の位相を以て当該個々の軌道を周回する様に構成されていると同時に、ＬＥＯパーキング軌道に少なくとも一つの予備衛星を常時周回させておく衛星航行システムであり、又、本発明に係る第２の態様としては、地球の赤道面に対して所定の傾斜角度に設定された、当該地球を周回する複数個の準天頂軌道であって、当該各準天頂軌道は、それぞれの軌道面が、互いに所定の角度を形成する様に配置されており、且つ当該準天頂軌道よりも高度が低く、当該準天頂軌道の地球の赤道面に対する所定の傾斜角度と略同一の傾斜角度に設定されたＬＥＯパーキング軌道とから構成された衛星航行システム系に於いて、複数個の衛星を一つの打ち上げ手段により同時に当該ＬＥＯパーキング軌道に投入した後に、当該複数個の衛星の一部を当該複数の準天頂軌道の内の一つの準天頂軌道内に投入する衛星の軌道投入方法である。
【発明の実施の形態】
本発明に係る当該衛星航行システム及び衛星の軌道投入方法は、上記した技術構成を採用しているので、軌道傾斜角４５゜、静止軌道と同じ軌道高度に代表される高々度、高軌道傾斜角で、軌道周期２４時間の準天頂軌道、複数面に衛星を投入し、中高度緯度地域に対しても常時高仰角衛星可視を実現する新規なシステムを提供するものであって、特に、準天頂軌道衛星において、ＬＥＯパーキング軌道（ＬＥＯＰＯ）を用いる事により、複数の衛星をマルチロンチシステムによって、同時にＬＥＯパーキング軌道に投入する事により、従来の打ち上げ方式の半分の打ち上げ回数、従って半分の打ち上げコストで軌道投入を可能とする打ち上げ方式、及び、同じくＬＥＯＰＯを用いて準天頂衛星システムの軌道上予備機システムを構成する事により、従来の構成よりも少ない機数で軌道上予備機を準備しておく事が出来るシステムを提供する事が可能となる。
【実施例】
以下に、本発明に係る衛星航行システム及び衛星の軌道投入方法の構成の具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
即ち、図１は、本発明に係る当該衛星航行システム１００の構成の一例を示す図であり、図中、地球１の赤道２に対して所定の傾斜角度θに設定された、当該地球１を周回する複数個の軌道４−１、４−２、４−３・・・であって、当該各軌道４−１、４−２、４−３・・・は、それぞれの軌道面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・が、互いに所定の角度を形成する様に配置されており、且つそれぞれの軌道４−１、４−２、４−３・・・には少なくとも一つの衛星５−１、５−２、５−３・・・が投入され、当該それぞれの衛星５−１、５−２、５−３・・・は、互いに所定の位相を以て当該個々の軌道４−１、４−２、４−３・・・を周回する様に構成されていると同時に、ＬＥＯパーキング軌道６に少なくとも一つの予備衛星７を常時周回させておく様に構成された衛星航行システム１００が示されている。
【００１０】
本発明に於ける当該軌道４−１、４−２、４−３・・・は、準天頂軌道である事が望ましい。
【００１１】
本発明に於て使用される準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・の数は特に制限されるものではないが、少なくとも３個の準天頂軌道を使用する事が好ましく、前記した様に、図４に示す様な８の字型地上軌跡を描かせる事が可能となる。
【００１２】
本発明に於て、当該準天頂軌道を３軌道と設定した場合には、各準天頂軌道４−１、４−２、４−３間に於けるそれぞれの軌道面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３同志が形成する角度は１２０度である事が望ましい。
【００１３】
一方、本発明に於て使用される軌道、即ち準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・の赤道２に対する傾斜角度は、高仰角衛星可視を必要とする地域によって異なる値に設定されるものであり、例えば、日本全域をカバーする場合には４５°とする事が望ましく、この場合には、常時７０°の高仰角衛星可視角度が得られる事になるが、米国やロシア或いはヨーロッパ等の特定地域をカバーする場合には、当該赤道２に対する傾斜角度は、当然異なる事になる。
【００１４】
一方、本発明に於て使用されるＬＥＯパーキング軌道６は、当該準天頂軌道よりも高度が低い高さに設定されているものであって、具体的には、その高度が約１０００ｋｍの円軌道であって、地球の赤道２に対して、当該準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・と略同一の傾斜角度に設定されている事が望ましい。
【００１５】
又、当該ＬＥＯパーキング軌道６は、当該傾斜角度を維持したまま、地球の偏平性に起因して、ＬＥＯパーキング軌道面ｓが、所定の周期で地球を中心として旋回する軌道面遷移動作を行うものである。
【００１６】
従って、当該ＬＥＯパーキング軌道６の軌道面ｓは、その軌道面遷移動作中に所定のタイミング間隔で、当該準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・のそれぞれが形成する軌道面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・の一つと一致する時点が存在する事になる。
【００１７】
このことは、後述する本発明に於ける衛星の軌道投入方法を実現する際に重要なファクターとなるのである。
【００１８】
又、当該ＬＥＯパーキング軌道６は、少なくとも一つ使用する事で充分であるが、複数のＬＥＯパーキング軌道を使用する事を妨げるものではない。
【００１９】
本発明に於いては、上記した様な構成からなる衛星航行システムを使用するものであって、例えば、図６（Ａ）に示す様に、当該衛星航行システムに於いては、当該個々の準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・のそれぞれには、少なくとも一つの衛星５を投入して周回されせると共に、当該ＬＥＯパーキング軌道６には、少なくとも一個の予備衛星７を投入して当該ＬＥＯパーキング軌道６上を周回させておくものである。
【００２０】
勿論、当該ＬＥＯパーキング軌道６には、複数の予備の衛星を常時周回させておく事を可能である。
【００２１】
一方、本発明に於いては、それぞれの準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・に複数の衛星５−１、５−２、５−３・・・を投入して、所定の位相を以て当該軌道上を周回させておく事も可能であるが、その場合、全ての衛星５を正規の衛星として使用することも可能であるが、図６（Ｂ）に示す様に、当該複数の衛星５−１、５−２、５−３・・・の内一部の衛星を予備衛星７として使用する事も可能である。
【００２２】
又、本発明に於ける当該衛星航行システムの他の具体例としては、図６（Ｃ）に示す様に、それぞれの準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・に複数の衛星５−１、５−２、５−３・・・を投入して、所定の位相を以て当該軌道上を周回させておくと共に、その内一部の衛星を予備衛星７として使用し、且つ当該ＬＥＯパーキング軌道６上にも一つ或いは複数の予備衛星７−１、７−２、７−３・・・を周回させておくものである。
【００２３】
当該準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・の何れかの軌道上に投入された予備衛星７は、何れかの正規の衛星５が故障若しくは機能不全となった場合或いは寿命が来た場合に直ちに当該予備衛星７を正規の衛星として使用する事が出来るが、当該ＬＥＯパーキング軌道６に配備されている予備衛星７は、所定の時間遅延後に当該ＬＥＯパーキング軌道６から当該準天頂軌道４に投入され、正規の衛星として機能することになる。
【００２４】
即ち、本発明に於いては、準天頂衛星５に対する軌道上予備機７を準天頂軌道６と同一軌道傾斜角を持ったＬＥＯパーキング軌道６に投入し、この軌道面ｓ内で待機させる。現用衛星５の何れかが回復不可能な故障を生じた際には、後述する方法によって、ＬＥＯパーキング軌道６上の予備衛星７を当該準天頂軌道４に投入するものである。
【００２５】
次に、本発明に於ける衛星の軌道投入方法の具体的を図１及び図２を参照しながら以下に説明する。
【００２６】
即ち、本発明における衛星の軌道投入方法は基本的には、地球１の赤道２に対して所定の傾斜角度に設定された、当該地球１を周回する複数個の準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・であって、当該各準天頂軌道４は、それぞれの軌道面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・が、互いに所定の角度を形成する様に配置されており、且つ当該準天頂軌道４よりも高度が低く、当該準天頂軌道４の赤道に対する所定の傾斜角度と略同一の傾斜角度に設定されたＬＥＯパーキング軌道６とから構成された衛星航行システム系１００に於いて、複数個の衛星５−１、５−２、５−３・・・を一つの打ち上げ手段、例えば衛星打ち上げロケット等により同時に当該ＬＥＯパーキング軌道６に投入した後に、当該複数個の衛星５−１、５−２、５−３・・・の一部を当該複数の準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・の内の一つの準天頂軌道４−１内に投入する様に構成されている衛星の軌道投入方法である。
【００２７】
本発明に於いては、例えば、デュアルロンチで２機の衛星をＬＥＯパーキング軌道６に投入し、１機の衛星は、当該ＬＥＯパーキング軌道６の軌道面ｓが、特定の準天頂軌道４−１の軌道面Ｓ１と一致した時点で当該軌道内に投入され、他の１機は、当該ＬＥＯパーキング軌道６の軌道面ｓが、他の特定の準天頂軌道４−２の軌道面Ｓ２と一致した時点で当該軌道内に投入される様に構成されるものである。
【００２８】
又、予備衛星７をＬＥＯパーキング軌道６上に待機させ、現用衛星に不具合が生じた場合に、待機衛星７を当該ＬＥＯパーキング軌道６の軌道面ｓが、該当する故障現用衛星５が周回する準天頂軌道４の軌道面Ｓと同一の軌道面に到達した時点で準天頂軌道４に軌道投入する。
【００２９】
つまり、本発明に於ける衛星の軌道投入方法に於いては、当該ＬＥＯパーキング軌道６に一時的に保持されている複数個の衛星を一部ずつ、順次にそれぞれの準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・に個別に投入する様に構成されているものである。
【００３０】
又、本発明に於ける当該衛星の軌道投入方法に於いては、当該ＬＥＯパーキング軌道６には、少なくとも一つの当該衛星を予備衛星７として残しておく事も望ましい。
【００３１】
本発明に於ける衛星の軌道投入方法に於て、図２に示す様に、当該ＬＥＯパーキング軌道６に投入された複数の衛星の内、一部の衛星（一個の場合と複数個の場合がある）は、当該ＬＥＯパーキング軌道６の軌道面遷移動作によって、当該ＬＥＯパーキング軌道６の軌道面ｓが、当該複数の準天頂軌道４−１、４−２、４−３・・・の内の一つの準天頂軌道、例えば、準天頂軌道４−１の軌道面Ｓ１と一致した時点で、当該準天頂軌道４−１に、適宜のトランスファー軌道１０を介して投入する様に構成されているものである。
【００３２】
此処で、本発明に於て使用するＬＥＯパーキング軌道６の軌道面遷移動作について説明するならば、上述した準天頂軌道４への衛星５の投入の為に経由する当該ＬＥＯパーキング軌道６は、例えば、日本及びアジア・オセアニア地域に高仰角移動体通信サービスを提供する場合で、１０年程度の軌道停留でも軌道低下が影響を及ぼさない軌道高度を想定すると、以下の軌道パラメータが選定される。
【００３３】
軌道傾斜角：４５゜
軌道高度：１０００ｋｍ
離心率：０
かかる軌道パラメータに基づいて、当該ＬＥＯパーキング軌道６の地球偏平性に起因する軌道面遷移角速度Ωを演算すると、（１）式より
【００３４】
【数１】
0003653001.tif 000002
この例で選定した軌道パラメ−タを用いると、（１）式で与えられる軌道面遷移角速度Ωは以下のように計算される。
【００３５】
ΩEX≒４．２゜／日
つまり、当該ＬＥＯパーキング軌道６は、一日で約４．２°旋回する事を示している。
【００３６】
又、任意の昇交点経度の準天頂軌道面まで遷移させるのに要する最長の日数は、以下のように計算される。
【００３７】
最長軌道面遷移日数＝３６０゜／ΩEX＝３６０／４．２≒８６日
以上よりＬＥＯパーキング軌道６の軌道パラメータを上述した例のように選ぶ事により、最長でも９０日未満で、当該ＬＥＯパーキング軌道６に於ける軌道面ｓを所望の軌道面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・の何れか）と一致するまで遷移させる事が可能となり、初期軌道投入及び軌道上予備衛星をシステム的なフィージビリティを有する時間内で、所定の準天頂軌道に投入する事が可能となる。
【００３８】
即ち、本発明においては、当該ＬＥＯパーキング軌道の軌道面遷移動作によって、当該ＬＥＯパーキング軌道の軌道面が、当該複数の準天頂軌道の内の一つの準天頂軌道の軌道面と一致する毎に、当該ＬＥＯパーキング軌道に投入された複数の衛星の内の一部ずつが順次に、当該準天頂軌道に、適宜のトランスファー軌道を介して投入されるものである。
【００３９】
又、本発明に於いては、当該ＬＥＯパーキング軌道内に残留している一つ或いは複数の当該予備衛星は、当該準天頂軌道を周回している何れかの衛星の機能が低下したか或いは機能不全となった場合には、当該ＬＥＯパーキング軌道の軌道面が当該予備衛星を必要とする当該準天頂軌道の軌道面と一致した時点で当該ＬＥＯパーキング軌道を周回中の予備衛星の一部を当該準天頂軌道に投入する事が可能である。
【００４０】
更に、本発明に於いては、当該ＬＥＯパーキング軌道に保持されている当該予備衛星の数が不足して来た場合には、何時でも、地上から別の打ち上げ手段を使用して一つ乃至複数の予備衛星を当該ＬＥＯパーキング軌道に投入する事によって、長期間に亘り、所定の衛星システムを維持管理する事が可能となる。
【００４１】
以下に、上記した本発明に於ける衛星の軌道投入方法の具体的な操作手順の例を説明する。
【００４２】
先ず、上記した衛星航行システム１００に於て、３個の準天頂軌道４−１、４−２、４−３と、１個のＬＥＯパーキング軌道６を設定し、３個の準天頂軌道４−１、４−２、４−３のそれぞれに２個の衛星５を投入すると同時に、当該ＬＥＯパーキング軌道６には、２個の予備衛星７を投入する場合を想定する。
【００４３】
先ず、デュアルロンチ衛星打ち上げロケットを使用する場合には、４回の打ち上げ操作が必要であり、トライロンチ衛星打ち上げロケットを使用する場合には、トライロンチ衛星打ち上げロケットを２回打ち上げると共にデュアルロンチ衛星打ち上げロケットを１回打ち上げる必要があり、又一つの衛星打ち上げロケットで４個の衛星を打ち上げられロケットを使用する場合には、２回の打ち上げ操作が必要となる。
【００４４】
何れにしても、先ず、８個の衛星を当該ＬＥＯパーキング軌道６に投入する工程が実行される。
【００４５】
次いで、当該ＬＥＯパーキング軌道６に投入された衛星と予備衛星の姿勢制御或いは間隔の調整を当該各衛星が持っているペリジーあるいはアポジー噴射操作を使用して従来と同様に実行する。
【００４６】
その後、当該ＬＥＯパーキング軌道６の軌道面ｓが、上記した軌道面遷移動作によって、旋回し、先ず第１の準天頂軌道４−１の軌道面Ｓ１の一致した事を検知して、第１と第２の衛星をペリジー噴射或いはアポジー噴射を行って増速して高度を上げ、所定のトランスファー軌道１０を介して当該準天頂軌道４−１に投入する。
【００４７】
この場合、当該衛星は、当該ＬＥＯパーキング軌道６の軌道面ｓと同じ軌道面Ｓ１を持った準天頂軌道４に投入されるものであるので、当該衛星に印加されるエネルギーは、少なくてすむと言うメリットがある。
【００４８】
つまり、従来のシステムに於いては、一つの衛星を異なる軌道面を持つ他の軌道に投入する事は莫大なエネルギーを必要とする為、実現が困難な状態にあったが、本発明の上記方法によって、この問題が完全に解決できた事になる。
【００４９】
当該第１の準天頂軌道４−１に投入された２個の衛星の双方を正規の衛星として使用するか、或いは１個を正規の衛星として使用し他方を予備衛星７として使用する事は任意に決定出来る。
【００５０】
その後、約３０日が経過すると、当該ＬＥＯパーキング軌道６の軌道面ｓは、軌道面遷移動作によって、第２の準天頂軌道４−２の軌道面Ｓ２と一致するタイミングが発生する。
【００５１】
当該時期に到達した場合には、上記と同様の操作によって、第３と第４の衛星を所定のトランスファー軌道１０を介して当該準天頂軌道４−２に投入する。
【００５２】
その後、更に約３０日が経過すると、当該ＬＥＯパーキング軌道６の軌道面ｓは、軌道面遷移動作によって、第３の準天頂軌道４−３の軌道面Ｓ３と一致するタイミングが発生する。
【００５３】
当該時期に到達した場合には、上記と同様の操作によって、第５と第６の衛星を所定のトランスファー軌道１０を介して当該準天頂軌道４−３に投入する。その後は、当該ＬＥＯパーキング軌道６に２個の衛星を予備衛星として残留させておき、上記した３個の準天頂軌道４−１、４−２、４−３の内の一つ、例えば準天頂軌道４−２に於ける正規の衛星及び予備の衛星の何れもが機能不全に陥った場合には、当該ＬＥＯパーキング軌道６の軌道面ｓが当該第２の準天頂軌道４−２の軌道面Ｓ２と一致する時点まで待って、一致した事が検出出来た場合に、上記したと同様の方法で、当該予備衛星の一つを当該第２の準天頂軌道４−２に投入し、当該準天頂軌道に於ける衛星の機能を回復させる事が出来る。
【００５４】
本発明に於いては、上記した具体的の他にも種々の変形操作が可能であり、コスト、効率を勘案して適宜の操作を採用する事が出来る。
【発明の効果】
本発明の衛星航行システム１００及び衛星の軌道投入方法は、上記した様な構成を採用しているので、経済的で且つ効率的な衛星航行システム及び衛星の軌道投入方法を実現出来るのである。
【００５５】
即ち、本願に示したような大きな軌道面制御には巨大な軌道制御エネルギーが必要となる為、従来、この種の軌道制御を行う事は不可能とされててきた。この為、初期の軌道投入は衛星を１機ずつ打ち上げる事が必要であるとされてきた。
【００５６】
この為、衛星１機にロケットが１本必要となり、静止衛星などで採用されている経済的・効率的な打ち上げ方式であるデュアルロンチによる衛星２機同時打ち上げができない為、静止衛星の２倍の打ち上げコストが必要とされてきた。
【００５７】
本願の打ち上げ方式を採用する事により、準天頂衛星でもデュアルロンチが可能となる為、静止衛星と同等の経済性・効率で打ち上げが可能となる。
【００５８】
一方、軌道上予備衛星の構成についても、同上の理由により、１つの準天頂軌道面内に配置した衛星を他の準天頂軌道に移行させる為には、巨大な軌道制御エネルギーが必要になる為、事実上不可能である。この為、異なる３面の準天頂軌道から構成される準天頂衛星システムの軌道上予備機は、各軌道面内に配置する必要が在った。
【００５９】
しかし、本願のＬＥＯＰＯに予備衛星を配置する方式を採用する事により、１機の軌道上予備衛星で３面の軌道面内に配置された３機の衛星の総てをカバーする事が可能となる為、軌道上予備衛星の数を大幅に削減する事が可能となり、経済的なシステム構築が可能となるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の衛星航行システムの一具体例の構成示す図である。
【図２】  図２は、本発明の衛星の軌道投入方法の一具体例を示す図である。
【図３】  図３は、従来に於ける衛星航行システムの一例を示す図である。
【図４】  図４は、従来に於ける衛星航行システムの地上軌跡の例を示す図である。
【図５】  図５は、従来に於ける衛星航行システムでの衛星の仰角と高さの例を示すグラフである。
【図６】  図６は、本発明に於ける衛星航行システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１００...衛星航行システム
１...地球
２...赤道
４、４−１、４−２、４−３...軌道、準天頂軌道
５、５−１、５−２、５−３...衛星
６...ＬＥＯパーキング軌道
７...予備衛星
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３...ＬＥＯパーキング軌道の軌道面
ｓ...ＬＥＯパーキング軌道の軌道面
１０...トランスファー軌道
【図１】
0003653001.tif 000003
【図２】
0003653001.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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