(57)【要約】  本発明は、非静止地球軌道衛星（２０）のコンステレーションにより画像を取得する方法（５０）に関し、それらの衛星（２０）は、個々の衛星間通信手段を備え、この方法（５０）は、様々に異なる衛星（２０）を対象としたワークプランの集合を作成する（５１）ことと、その集合を、地上局（４０）によって、ある衛星（２０）に宛てて送信する（５２）ことと、地上局から集合を受信した衛星によって、その集合を、他の少なくとも１つの衛星に宛てて再送信する（５４）ことと、を含み、他の衛星から集合を受信した各々の衛星（２０）は、その集合を、他の少なくとも１つの衛星に再送信し、各々の衛星は、受信した集合から、その衛星を対象とするワークプランを取り出す（５３）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非静止地球軌道衛星（２０）のコンステレーションにより画像を取得する方法（５０）であって、各々の衛星は、実施すべき取得リストを含むワークプランに従って制御される観測機器（２１）を備える、方法において、
前記衛星（２０）は、個々の衛星間通信手段を備え、各々の衛星は、前記コンステレーションの他の衛星のいずれかと、直接的に、または前記コンステレーションの他の１つ以上の衛星を介して、データ交換できるように構成されており、当該方法（５０）は、
前記コンステレーションの様々に異なる衛星（２０）を対象としたワークプランの集合を作成する（５１）ことと、
前記集合を、地上局（４０）によって、前記コンステレーションのある衛星（２０）に宛てて送信する（５２）ことと、
前記地上局から前記集合を受信した前記衛星によって、前記集合を、前記コンステレーションの他の少なくとも１つの衛星に宛てて再送信する（５４）ことと、を含む、ことと、
他の衛星から前記集合を受信した各々の衛星（２０）は、前記集合が、その対象の衛星に未だ伝達されていないワークプランを含む場合に、前記集合を、前記コンステレーションの他の少なくとも１つの衛星に再送信し、各々の衛星は、前記受信した集合から、その衛星を対象とするワークプランを取り出す、ことと、を特徴とする方法。
【請求項２】
ワークプランを取り出した各々の衛星（２０）は、前記集合を再送信する前に、該ワークプランを前記集合から削除する、請求項１に記載の方法（５０）。
【請求項３】
前記集合を再送信する各々の衛星（２０）は、その対象の衛星に既に伝達されたワークプランの各々を前記集合から削除する、請求項１または２に記載の方法（５０）。
【請求項４】
前記集合は、衛星（２０）が受信した集合を再送信すべきかどうか判断することを可能とする制御情報を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法（５０）。
【請求項５】
前記制御情報は、その値が前記衛星（２０）によって更新される再送信カウンタに相当するか、または前記集合を前記地上局（４０）から受信した前記衛星（２０）の識別子に相当する、請求項４に記載の方法（５０）。
【請求項６】
非静止地球軌道衛星（２０）のコンステレーションを含む観測システム（１０）であって、各々の衛星（２０）は、観測機器（２１）と、実施すべき取得リストを含むワークプランに従って前記観測機器を制御するように構成された制御装置と、を備える、観測システムにおいて、
前記衛星（２０）は、個々の衛星間通信手段を備え、各々の衛星は、前記コンステレーションの他の衛星のいずれかと、直接的に、または前記コンステレーションの他の１つ以上の衛星を介して、データ交換できるように構成されている、ことと、
各々の衛星（２０）の前記制御装置は、その衛星の前記衛星間通信手段によって受信したワークプランの集合から、その衛星を対象とするワークプランを取り出すとともに、さらに、前記集合が、前記コンステレーションの衛星に未だ伝達されていないワークプランを含む場合に、前記集合を、前記衛星間通信手段によって再送信するように構成されている、ことと、を特徴とするシステム。
【請求項７】
前記コンステレーションの前記衛星（２０）は、同じ傾斜および同じ高度を有する少なくとも２つの異なる軌道に分散されている、請求項６に記載のシステム（１０）。
【請求項８】
各々の軌道に複数の衛星（２０）を規則的に分散させて、異なる軌道の前記衛星を互いにオフセットさせており、各々の衛星において、
同じ軌道上の他の衛星は、地球で隠されており、
他の軌道上の少なくとも２つの衛星は、地球で隠されていない、ような、
各々の軌道の衛星の数、および異なる軌道の衛星間のオフセットとなっている、請求項６または７に記載のシステム（１０）。
【請求項９】
前記コンステレーションの前記衛星（２０）の前記軌道は、太陽同期軌道である、請求項６〜８のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１０】
各々の衛星の前記衛星間通信手段は、その衛星の両側の２つの異なるエリアに向けた双方向のものである、請求項６〜９のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１１】
各々の衛星の前記衛星間通信手段は、その衛星の両側のそれぞれ異なるエリアに指向する２つのアンテナ（２３，２４）を含む、請求項６〜１０のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１２】
前記衛星間通信手段は、前記２つのアンテナの各々によってデータを送信および受信するように構成されている、請求項１１に記載のシステム（１０）。
【請求項１３】
各々の衛星（２０）において、前記２つのアンテナ（２３，２４）の個々の主放射方向は、その衛星（２０）の本体（２１）に対して一定の方向である、請求項１１または１２に記載のシステム（１０）。
【請求項１４】
各々の衛星（２０）において、その衛星がミッション姿勢に設定されたときの前記２つのアンテナ（２３，２４）の個々の主放射方向は、その衛星のロール軸に一致し、前記２つのアンテナの個々の主放射ローブは、前記主放射方向に関する回転によって不変である、請求項１１〜１３のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１５】
各々の衛星（２０）の前記衛星間通信手段は、同じ周波数帯域で、データを送信および受信する、請求項６〜１４のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１６】
各々の衛星の前記衛星間通信手段は、半二重方式のものである、請求項６〜１５のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１７】
前記コンステレーションの様々に異なる衛星を対象としたワークプランの集合を作成するように構成された取得プラン立案センタ（３０）と、前記集合を、前記コンステレーションのある衛星（２０）に宛てて送信するように構成された地上局（４０）と、を備える、請求項６〜１６のいずれかに記載のシステム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地球観測の分野に属し、より具体的には、非静止軌道衛星コンステレーションによる画像取得のための方法およびシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
観測衛星によって遂行される地球観測ミッションは、クライアントからのリクエストに応じて、地上エリア、すなわち地球表面上に位置するエリアの画像を取得することにある。通常、観測衛星は、非静止地球軌道に乗せられることで、時間の経過と共に、当該軌道での衛星位置に応じて、様々に異なる地上エリアを取得することが可能である。
【０００３】
また、観測衛星のアジリティの向上によって、撮像可能な地上エリアの数を増やすことも可能となっており、最近は、特に、観測衛星の姿勢の適切な制御によって、軌道の地表投影の両側に位置し得るエリアの撮像が可能である。従って、軌道での観測衛星の各位置で、撮像対象の地上エリアとして複数の可能性がある。
【０００４】
通常、観測衛星で実施すべき取得リストを含むワークプランは、クライアントから受け取る様々なリクエストに基づいて地球上で計算する。このように計算されたワークプランは、地上局によって観測衛星に送られる。新たなワークプランは、定期的に、通常は毎日、計算されて、観測衛星に送られる。
【０００５】
特に、イメージング市場をますます大きく一般人に開放した結果として、現在、そのような地上エリアの取得リクエストは、件数が増えつつあり、ますます短い期限内で満たされなければならない。
【０００６】
観測衛星の数が増えることで、衛星による地上エリアへのアクセスは、はるかに短い時間内で可能となる。しかしながら、この能力は、各々の観測衛星のワークプランの更新も短時間で実施できなければ、十分に活用することはできない。
【０００７】
観測ミッションの場合には、観測衛星が地球の極近くを通過するような、軌道の傾斜が想定され、地上局は、好ましくは、地球の一方の極近くに、一般的には北極近くに位置している。従って、更新されたワークプランを特定の観測衛星に送ることは、せいぜい軌道周期ごとに１回発生する、その観測衛星が地上局の上空を飛行するときにのみ可能であり、地上局が地球の一方の極近くに位置することによって、丸１日の間に、その観測衛星が実際にその地上局の上空をその間に飛行する軌道周期の回数を増やすことが可能となる。それでも、既存の観測衛星の軌道周期は、一般的に１時間よりも長く、一方、各々の観測衛星のワークプランの更新は、はるかに短い約１０分の時間内で可能であることが求められる。
【０００８】
また、リクエストに対する応答時間は、更新されたワークプランを観測衛星に伝達するのに要する時間に依存するだけではなく、特に、そのリクエストに応じて観測衛星が取得した画像を取り出すのに要する時間にも依存する。ワークプランの更新と同様に、取得された画像の取り出しは、一般的に、北極付近で、観測衛星が取得した画像を地上局に送信するときに実施する。従って、更新されたワークプランを観測衛星が受け取った時点から、その更新されたワークプランに応じて取得された画像を地上局が受け取る時点までに、最良の場合でも一軌道周期が経過する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、画像取得のリクエストへの応答に要する時間の短縮を可能とするソリューションを提案することにより、特に上述のものである従来技術によるソリューションの限界の一部またはすべてを解消することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
特に、本発明は、衛星コンステレーションを含む画像取得システムの場合に、それらの観測衛星のいずれかに、更新されたワークプランを伝達するのに要する時間を短縮することを目的とする。
【００１１】
この目的のため、第１の態様によれば、本発明は、非静止地球軌道衛星コンステレーションにより画像を取得する方法に関し、各々の衛星は、実施すべき取得リストを含むワークプランに従って制御される観測機器を備える。それらの衛星は、個々の衛星間通信手段を備え、各々の衛星は、コンステレーションの他の衛星のいずれかと、直接的に、またはコンステレーションの他の１つ以上の衛星を介して、データ交換できるように構成されており、この取得方法は、
−  そのコンステレーションの様々に異なる衛星を対象としたワークプランの集合を作成することと、
−  その集合を、地上局によって、そのコンステレーションのある衛星に宛てて送信することと、
−  地上局から集合を受信した衛星によって、その集合を、そのコンステレーションの他の少なくとも１つの衛星に宛てて再送信することと、を含む。
【００１２】
さらに、他の衛星から集合を受信した各々の衛星は、その集合が、その対象の衛星に未だ伝達されていないワークプランを含む場合に、その集合を、そのコンステレーションの他の少なくとも１つの衛星に再送信し、各々の衛星は、受信した集合から、その衛星を対象とするワークプランを取り出す。
【００１３】
このように、本発明は、コンステレーションの複数の衛星を対象としたワークプランの集合を作成することに基づいている。その集合は、地上局によって、そのコンステレーションの衛星のいずれか１つに送信され、その後、それらの衛星の衛星間通信手段によって、そのコンステレーションのある衛星から他の衛星へと次々に伝播される。従って、どの衛星が最初に地上局から集合を受信したのかに関わりなく、そのコンステレーションの各々の衛星は、集合を受信することができ、そしてその集合から、その衛星を対象とするワークプランを、そのようなワークプランがその集合の中にあれば、取り出すことができる。
【００１４】
複数の衛星を対象としたワークプランを含む集合を、最初に、コンステレーションの衛星のいずれか１つに送信することができるので、従来技術によるソリューションと比較して、衛星コンステレーションにワークプランを転送する機会は多くなる。実際に、衛星コンステレーションの場合には、ある衛星が地上局の上空を飛行することは、より頻繁に起こる。
【００１５】
また、衛星コンステレーション内で集合を伝播できる速度は、それらの衛星が個々の非静止軌道を移動する速度よりも大きい。従って、地上局の上空を飛行する衛星からコンステレーションの他の衛星にワークプラン集合を伝達するのに要する時間は、他のその衛星が地上局の上空を飛行可能となるまでの距離を進むのに要する時間よりも少ない。
【００１６】
このように、集合はコンステレーションの衛星のいずれか１つに送信されることが可能であるとともに、その集合は、コンステレーションのある衛星から他の衛星へと次々に伝播されるので、コンステレーションの衛星の任意の１つにワークプランを伝達するのに要する時間は、従来技術によるソリューションと比較して大幅に削減される。
【００１７】
さらに、これにより、北極近くに位置する地上局から、ワークプランを、南極の上空を飛行する衛星に迅速に伝達することが可能であり、そのワークプランは、その衛星が南極から北極へと北上する間に実施すべき取得リストを含んでいる。このような場合、その衛星によって取得された画像は、その衛星が軌道周期の半分の終わりに北極の上空を飛行するときに、取り出すことができる。
【００１８】
具体的な実施形態では、この画像取得方法は、さらに、以下の特徴の１つ以上を、単独で、または技術的に実現可能な任意の組み合わせで、備えることができる。
【００１９】
具体的な実施形態では、ワークプランを取り出した各々の衛星は、その集合を再送信する前に、そのワークプランを集合から削除する。
【００２０】
このような構成は、衛星によって再送信されるデータ量が、受信されたデータ量よりも少ないため、特に効果的である。これにより、その集合が表すデータの量、ひいてはコンステレーションの２つの衛星間で集合を交換するのに要する時間が、再送信ごとに減少するので、その集合をコンステレーションのすべての衛星に伝達するのに要する時間は削減される。
【００２１】
具体的な実施形態では、集合を再送信する各々の衛星は、その対象の衛星に既に伝達されたワークプランの各々を集合から削除する。
【００２２】
このような構成は、それらの衛星によって再送信されるデータ量、およびその集合をコンステレーションのすべての衛星に伝達するのに要する時間の、さらなる削減が可能になるので、特に効果的である。
【００２３】
具体的な実施形態では、その集合は、衛星が受信した集合を再送信すべきかどうか判断することを可能とする制御情報を含む。
【００２４】
具体的な実施形態では、その制御情報は、その値が衛星によって更新される再送信カウンタに相当するか、またはその集合を地上局から受信した衛星の識別子に相当する。
【００２５】
第２の態様によれば、本発明は、非静止地球軌道衛星コンステレーションを含む観測システムに関し、各々の衛星は、観測機器と、実施すべき取得リストを含むワークプランに従って観測機器を制御するように構成された制御装置と、を備える。さらに、それらの衛星は、個々の衛星間通信手段を備え、各々の衛星は、コンステレーションの他の衛星のいずれかと、直接的に、またはコンステレーションの他の１つ以上の衛星を介して、データ交換できるように構成されており、各々の衛星の制御装置は、その衛星の衛星間通信手段によって受信したワークプランの集合から、その衛星を対象とするワークプランを取り出すとともに、さらに、その集合が、そのコンステレーションの衛星に未だ伝達されていないワークプランを含む場合に、その集合を、衛星間通信手段によって再送信するように構成されている。
【００２６】
具体的な実施形態では、この観測システムは、さらに、以下の特徴の１つ以上を、単独で、または技術的に実現可能な任意の組み合わせで、備えることができる。
【００２７】
具体的な実施形態では、コンステレーションの衛星は、同じ傾斜および同じ高度を有する少なくとも２つの異なる軌道に分散される。
【００２８】
コンステレーションの衛星が、少なくとも２つの異なる軌道に、ひいては少なくとも２つの異なる軌道平面に分散されるので、この衛星コンステレーションによって一軌道周期でカバーされる地理的領域は、すべての衛星が同じ軌道平面に位置する場合と比較して多くなる。また、異なる軌道に位置する衛星が、互いにデータ交換することもできるので、集合を地上局から受信した衛星は、その集合を、他の軌道上の衛星も含めてコンステレーションの他の衛星のいずれかに、いつでも伝播することができ、しかもこれを限られた時間内で行うことができる。
【００２９】
具体的な実施形態では、各々の軌道に複数の衛星を規則的に分散させて、異なる軌道の衛星を互いにオフセットさせており、各々の衛星において、
−  同じ軌道上の他の衛星は、地球で隠されており、
−  他の軌道上の少なくとも２つの衛星は、地球で隠されていない、ような、
各々の軌道の衛星の数、および異なる軌道の衛星間のオフセットとなっている。
【００３０】
このような構成は、その主要ミッションが画像取得であるコンステレーションの衛星の総数に対して衛星間通信要件が及ぼす影響を抑制できるという点で効果的である。実際に、同じ軌道上の２つの衛星が互いに直接的にデータ交換できないように、同じ軌道上の衛星の数は制限される。それでも、コンステレーションの衛星の任意の１つへの集合の伝達は、異なる軌道の衛星間で次々に伝播されることによって確保される。
【００３１】
具体的な実施形態では、コンステレーションの衛星の軌道は、太陽同期軌道である。
【００３２】
具体的な実施形態では、隣接する軌道の各ペアの角距離は、３時間未満である。
【００３３】
具体的な実施形態では、各々の衛星の衛星間通信手段は、その衛星の両側の２つの異なるエリアに向けた双方向のものである。
【００３４】
具体的な実施形態では、各々の衛星の衛星間通信手段は、その衛星の両側のそれぞれ異なるエリアに指向する２つのアンテナを含む。
【００３５】
具体的な実施形態では、衛星間通信手段は、２つのアンテナの各々によってデータを送信および受信するように構成されている。
【００３６】
具体的な実施形態では、各々の衛星において、２つのアンテナの個々の主放射方向は、その衛星の本体に対して一定の方向である。
【００３７】
具体的な実施形態では、各々の衛星において、その衛星がミッション姿勢に設定されたときの２つのアンテナの個々の主放射方向は、その衛星のロール軸に一致し、それらの２つのアンテナの個々の主放射ローブは、それらの主放射方向に関する回転によって概ね不変である。
【００３８】
それらのアンテナの個々の主放射ローブは、その衛星をそのミッション軌道に乗せたときのロール軸に関する回転によって不変であるので、それらのアンテナによってカバーされるエリアは、そのロール軸に関する衛星のロール姿勢に関わりなく、略同じである。このため、一般的に撮像対象の地上エリアに対する衛星の位置によって決まる各々の衛星のロール姿勢に関わりなく、衛星間のデータ交換が可能である。従って、衛星が画像取得中であっても、それらの衛星間でデータ交換が可能である。
【００３９】
具体的な実施形態では、各々の衛星の衛星間通信手段は、同じ周波数帯域で、データを送信および受信する。
【００４０】
具体的な実施形態では、各々の衛星の衛星間通信手段は、半二重方式のものである。
【００４１】
具体的な実施形態では、観測システムは、そのコンステレーションの様々に異なる衛星を対象としたワークプランの集合を作成するように構成された取得プラン立案センタと、その集合を、そのコンステレーションのある衛星に宛てて送信するように構成された地上局と、を備える。
【００４２】
本発明は、次のものを示す図面を参照して、非限定的な例として提示される以下の説明から、より明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、非静止地球軌道衛星コンステレーションを含む画像取得システムの概略図である。
【図２】図２は、画像取得方法の主なステップを示す図である。
【図３】図３は、図２の画像取得方法の好ましい実施形態の動作原理を示す図である。
【図４】図４は、画像取得システムの衛星の好ましい実施形態の概略図である。
【図５】図５は、４つの異なる軌道に分散された衛星コンステレーションの場合の画像取得方法の実施形態の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
これらの図面において、図面間で同一の参照符号は、同一または類似の要素を示している。明確にするために、図示の要素は、別段の規定がある場合を除き、縮尺通りではない。
【００４５】
図１は、非静止地球軌道衛星２０のコンステレーションによって、地球Ｔの表面上のエリアの画像を取得するためのシステム１０を概略的に示している。以降の説明において、ＮCONSは、コンステレーションの衛星２０の総数を示している。
【００４６】
コンステレーションの衛星２０の各々は、観測機器２２と、実施すべき取得リストを含むワークプランに従って観測機器２２を制御する制御装置（図示せず）と、を備える。
【００４７】
コンステレーションの様々に異なる衛星２０を対象としたワークプランは、例えば、クライアントが発行したリクエストに応じて、取得プラン立案センタ３０が計算する。それらのワークプランは、取得プラン立案センタ３０に接続された地上局４０を介して、コンステレーションの衛星２０に送信される。
【００４８】
図１に示す非限定的な例では、取得プラン立案センタ３０と地上局４０は、別々の機器である。しかしながら、他の例によれば、１つの同じ機器が、取得プラン立案センタ３０と地上局４０の両方として機能することも除外されない。また、画像取得システム１０は、具体的な実施形態では、コンステレーションの衛星２０にワークプランを送信するように構成された、複数の取得プラン立案センタ３０および／または複数の地上局４０を備えることもできる。
【００４９】
効果的には、コンステレーションの衛星２０は、さらに、個々の衛星間通信手段を備え、これにより、それらの衛星は、互いにデータ交換することができる。
【００５０】
より具体的には、コンステレーションの様々に異なる衛星２０の衛星間通信手段を用いて、１つ以上のワークプランを、コンステレーションのある衛星２０から他の衛星へと、各々のワークプランがその対象の衛星２０に到達するまで、中継する。
【００５１】
従って、各々の衛星２０が、コンステレーションの他の衛星２０のいずれかと、直接的に、またはある衛星から受信したデータを必要に応じてコンステレーションの他の衛星に中継するコンステレーションの他の１つ以上の衛星２０を介して、データ交換できるように、コンステレーションの軌道および様々に異なる衛星２０の個々の軌道上位置に関するパラメータ、ならびに様々に異なる衛星２０の個々の衛星間通信手段は、設計されなければならない。従って、明らかに、各々の衛星２０は、第１の衛星からデータを受信して、そのデータをコンステレーションの第２の衛星に再送信することが可能であるために、特に、コンステレーションの他の少なくとも２つの衛星２０とデータ交換が可能でなければならない。
【００５２】
（コンステレーションのパラメータおよび衛星間通信手段に関する）衛星２０の適切な構成のさらに詳細な例について、以下で説明する。
【００５３】
図２は、画像取得方法５０の主なステップを概略的に示している。
【００５４】
図２に示すように、画像取得方法５０は、取得プラン立案センタ３０によって、コンステレーションの様々に異なる衛星２０を対象とした少なくとも２つのワークプランの集合を作成するステップ５１を含む。なお、その集合に含まれるワークプランの数は、好ましくはＮCONSに等しく、すなわち、その集合は、コンステレーションの衛星２０ごとに１つのワークプランを含むということに留意すべきである。しかしながら、その集合に含まれるワークプランの数は、ＮCONSより少なくてもよく、すなわち、その集合は、必ずしもコンステレーションの衛星２０ごとに１つのワークプランを含むわけではない。実際に、クライアントが発行した新たなリクエストを考慮に入れて、様々に異なる衛星２０のワークプランを更新するために、集合作成ステップ５１は反復的に実行され、それらのワークプランのいくつかのみを更新すべきである可能性があり、その場合には、ワークプラン集合の前回の作成以降に更新されたワークプランのみを集合に含めることが効果的である。また、特に、コンステレーションの様々に異なる衛星２０を対象としたＮCONS件のワークプランを、複数の集合に分割することも可能である。
【００５５】
次に、取得方法５０は、そのワークプラン集合を、地上局４０によって、そのコンステレーションのある衛星２０に宛てて送信するステップ５２を含む。このときの集合の送信先の衛星２０は、典型的には、地上局４０が取得プラン立案センタ３０から集合を受け取った後に、地上局４０の上空を飛行するコンステレーションの最初の衛星２０である。従って、明らかに、コンステレーションの各々の衛星２０は、実際に、コンステレーションの他の衛星２０のワークプランを含む集合を受信することを求められる可能性がある。
【００５６】
その集合を地上局４０から受信した衛星２０を対象とするワークプランを、その集合が含んでいる場合には、その衛星２０は、ワークプランを取り出すステップ５３において、その衛星を対象としたワークプランを取り出す。衛星２０が、その集合の中で、その衛星を対象としたワークプランを識別することを可能とするために、その集合は、例えば、各々のワークプランについて、その対象の衛星２０の識別子または他の任意の適切な情報を含むことができる。
【００５７】
次に、画像取得方法５０は、地上局４０から集合を受信した衛星２０によって、その集合を、そのコンステレーションの他の少なくとも１つの衛星に宛てて再送信するステップ５４を含む。
【００５８】
そして今度は、その集合を受信した各々の衛星２０で、その集合が当該の衛星２０を対象とするワークプランを含んでいる場合に、そのワークプランを取り出すステップ５３を実行する。さらに、各々の衛星２０は、その集合が、その対象の衛星に未だ伝達されていないワークプランを含む場合に、今度は、その集合を、そのコンステレーションの他の少なくとも１つの衛星２０に再送信するステップ５４を実行する。すなわち、各々の衛星２０は、受信した集合を、その集合に含まれる各々のワークプランがその対象の衛星に伝達されるまで、中継する。
【００５９】
以降の説明は、非限定的に、取得プラン立案センタ３０によって作成される集合がＮCONS件のワークプランを常に含む場合、すなわち、コンステレーションの衛星２０ごとに１つのワークプランを常に含む場合を想定している。
【００６０】
衛星２０が受信した集合を再送信すべきかどうか判断することを可能とするための複数の想定される方法があり、特定の方法を選択することは、本発明の実施形態の一変形例を構成するにすぎない。
【００６１】
第１の例によれば、地上局４０は、コンステレーションの衛星２０に既知の「更新時点」と呼ばれる所定の時点に更新された集合を送信することができる。そのような場合には、それらの衛星２０は、更新時点の後に続く所定の持続時間の期間中に受信した集合を、決まって再送信するように構成することができる。その期間の所定の持続時間は、各々の衛星２０が、その衛星を対象としたワークプランを受信するのに十分な長さの時間にわたって、その集合が中継されることを確保するように選択される。
【００６２】
第２の例によれば、それらの衛星２０は、同じ集合を、好ましくは１回のみである所定の最大回数までしか中継しないように構成することができる。実際に、ある衛星２０が、ある集合を既に受信して再送信してから、その集合を、その同じ衛星２０が再び受信した場合には再送信する必要がないと考えることができる。
【００６３】
具体的な実施形態では、集合は、それを受信した衛星２０がその集合を再送信すべきかどうか判断することを可能とする制御情報を含むことができる。
【００６４】
例えば、制御情報は、その値が衛星２０によって更新される再送信カウンタを含むことができる。実際に、所与のコンステレーションについて、再送信の回数ＮHOPを予め決定することが可能であり、これにより、どの衛星２０が最初に地上局４０から集合を受信したのかに関わりなく、各々の衛星２０が、その衛星を対象としたワークプランを受信することを確保することが可能となる。従って、その値が衛星２０によって更新される再送信カウンタを、集合が含む場合には、各々の衛星２０は、受信した集合を再送信すべきかどうか判断することが可能である。例えば、再送信カウンタは、値ＮHOPに初期化することができ、そして、各々の衛星２０によって再送信の前にデクリメントすることができる。従って、ある衛星２０が受信した集合に含まれる再送信カウンタが０に等しい場合には、その衛星２０は、その集合を再送信しない。
【００６５】
代替的または追加的に、制御情報は、その集合を地上局４０から受信した衛星２０の識別子を含むことができる。実際に、所与のコンステレーションにおいて、受信した集合を中継すべき衛星２０は、その集合を地上局４０から最初に受信した衛星２０によって、すべて決定することができる。そのような場合、その集合を受信した各々の衛星２０は、その集合を最初に受信した衛星２０の識別子に基づいて、各々のワークプランがその対象の衛星２０に伝達されることを確保するために、その集合を再送信すべきか否か判断することができる。
【００６６】
この画像取得方法５０の好ましい実施形態では、衛星２０のコンステレーション内で集合が伝播されるにつれて、各々の衛星２０によって再送信されるデータ量が減少するように、その集合を再送信する各々の衛星２０によって、再送信する前に、その集合から１つ以上のワークプランを削除する。このような構成は、コンステレーションのすべての衛星に集合を伝達するのに要する時間を短縮することが可能になるという点で、特に効果的である。
【００６７】
例えば、ワークプランを取り出した各々の衛星２０によって、再送信する前に、その集合からそのワークプランを削除する。
【００６８】
しかしながら、特に、各々の衛星２０が、他の複数の衛星２０に集合を再送信するように構成されている場合には、再送信されるデータ量をさらに減らすことができる可能性がある。そのような場合には、再送信のたびに、複数の衛星２０に到達する。従って、同じ再送信回数で到達した衛星２０の数は、その再送信回数よりも多い可能性がある。従って、明らかに、衛星２０は、当該の衛星２０と同じ再送信回数で、その対象の衛星２０に伝達されることが可能なすべてのワークプランを、再送信の前に、その集合から削除することが可能である。
【００６９】
従って、好ましい実施形態では、集合を再送信する各々の衛星２０は、その対象の衛星に既に伝達されたワークプランの各々を、その集合から削除する。図３は、そのような実施形態の画像取得方法５０の動作原理を例示する図を示している。
【００７０】
図３に示す例は、非限定的に、コンステレーションの衛星２０が同じ軌道Ｏｒｂ１の個々に異なる位置にある場合を想定している。図３において、想定される衛星の数ＮCONSは６に等しく、それらの衛星２０を、それぞれＳ1〜Ｓ6で示している。図３に示すように、衛星Ｓ1は、本例では、地上局４０から集合を最初に受信する衛星である。衛星Ｓ1は、受信した集合から、この衛星を対象とするワークプランを削除し、これにより、これから再送信される集合は、衛星Ｓ2〜Ｓ6を対象とする５つのワークプランを含む。図３に示す例では、衛星Ｓ1は、軌道Ｏｒｂ１上でこれに隣接する２つの衛星すなわち衛星Ｓ2とＳ6に、その集合を再送信する。このように、衛星Ｓ2とＳ6には、同じ再送信回数で、すなわち１回の再送信で到達する。従って、衛星Ｓ2は、その集合から、この衛星を対象とするワークプランだけではなく、衛星Ｓ6を対象とするワークプランも削除することができる。同様に、衛星Ｓ6は、その集合から、この衛星を対象とするワークプランだけではなく、衛星Ｓ2を対象とするワークプランも削除することができる。従って、衛星Ｓ2によって再送信される集合、および衛星Ｓ6によって再送信される集合は、それぞれ、３つのワークプランすなわち衛星Ｓ3〜Ｓ5を対象とするワークプランを含む。衛星Ｓ2は、その集合を衛星Ｓ3に再送信し、その集合を衛星Ｓ2が受信した元の衛星Ｓ1には再送信しない。同様に、衛星Ｓ6は、その集合を未だ受信していない衛星Ｓ5にのみ、その集合を再送信する。このように、衛星Ｓ3とＳ5には、同じ再送信回数で、すなわち２回の再送信で到達する。従って、衛星Ｓ3は、その集合から、この衛星を対象とするワークプランだけではなく、衛星Ｓ5を対象とするワークプランも削除することができる。同様に、衛星Ｓ5は、その集合から、この衛星を対象とするワークプランだけではなく、衛星Ｓ3を対象とするワークプランも削除することができる。従って、衛星Ｓ3によって再送信される集合、および衛星Ｓ5によって再送信される集合は、それぞれ、１つのワークプランすなわち衛星Ｓ4を対象とするワークプランを含む。このような場合には、衛星Ｓ3とＳ5の一方のみが、その集合を衛星Ｓ4に再送信することも可能である。
【００７１】
従って、このような場合には、各々の衛星２０は、再送信の前に、どのワークプランを集合から削除すべきか判断することが可能でなければならない。衛星２０が再送信の前に集合から削除すべきワークプランを識別することを可能とするための複数の想定される方法があり、特定の方法を選択することは、本発明の実施形態の一変形例を構成するにすぎない。
【００７２】
例えば、取得プラン立案センタ３０は、その集合を、それぞれの再送信の前に次々と削除されるワークプラン群に編成することができ、それらのワークプラン群を、各々の衛星２０は、例えば、その集合に含まれる適切な制御情報によって識別可能である。それらのワークプラン群は、その集合を地上局４０が送信する先の衛星に応じて決まる。図３に示す例では、いくつかの異なるワークプラン群は、例えば、次のように構成および順序付けされる。
−  群１：（衛星Ｓ1によって）再送信の前に削除される、衛星Ｓ1のワークプラン
−  群２：衛星Ｓ2およびＳ6によって再送信の前に削除される、衛星Ｓ2およびＳ6のワークプラン
−  群３：衛星Ｓ3およびＳ5によって再送信の前に削除される、衛星Ｓ3およびＳ5のワークプラン
−  群４：衛星Ｓ4のワークプラン
【００７３】
また、このような場合には、その集合が空になると、すなわち、その集合に含まれるすべてのワークプランが削除されると、直ちに、集合の再送信は終了する。
【００７４】
なお、図３に示す例では、各々の衛星２０の衛星間通信手段は、その衛星２０の両側の２つの異なるエリアに向けた双方向のものである（すなわち、データを送信および受信するように構成されている）ということに留意すべきである。
【００７５】
このような構成によって、実際に、地上局４０から集合を受信する衛星Ｓ1から、その集合を、衛星コンステレーション内で、２つの反対方向すなわち衛星Ｓ1の順方向（すなわち、衛星Ｓ1が進む方向）と衛星Ｓ1の逆方向に伝播することが可能となる。また、このことは、どの衛星が地上局４０から最初に集合を受信するのかに関わりなく、言えることである。
【００７６】
しかしながら、他の例によれば、一方向の衛星間通信手段、例えば、順方向にのみ送信し、逆方向にのみ受信する衛星間通信手段を用いることも除外されない。これにより、衛星間通信手段のコストおよび複雑さは抑制されるものの、コンステレーション全体に行き渡るために要する時間は、順方向と逆方向の双方向である衛星間通信手段の場合と比較して、はるかに多くなる。
【００７７】
図４は、画像取得システム１０の衛星２０の好ましい実施形態を概略的に示している。
【００７８】
上述のように、衛星２０は、観測機器２１と、その観測機器を制御するための装置と、を備える。また、制御装置は、この衛星２０の衛星間通信手段によって受信したワークプラン集合から、この衛星を対象とするワークプランを取り出し、必要に応じて、その集合を衛星間通信手段によって再送信するように構成されている。
【００７９】
制御装置は、例えば、１つ以上のプロセッサおよび記憶手段（磁気ハードディスク、電子メモリ、光ディスクなど）を有し、衛星２０の観測ミッションに関連した各種ステップを実現するために実行されるべきプログラムコードの命令セットの形でコンピュータプログラムプロダクトを記憶手段に記憶する。代替的または追加的に、制御装置は、衛星２０の観測ミッションに関連したステップの一部またはすべてを実現するように構成された、１つ以上のプログラマブル論理回路（ＦＰＧＡ、ＰＬＤなど）および／または１つ以上の専用集積回路（ＡＳＩＣ）および／またはディスクリート電子部品群などを有し得る。
【００８０】
すなわち、制御装置は、ソフトウェア（専用コンピュータプログラムプロダクト）および／またはハードウェア（ＦＰＧＡ、ＰＬＤ、ＡＳＩＣ、ディスクリート電子部品など）で、衛星２０の観測ミッションに関連した各種ステップを実現するように構成されている。
【００８１】
説明を目的として、衛星２０の質量中心Ｏを中心とし、３軸Ｘ、Ｙ、Ｚを有する軌道座標系に、衛星２０を関連付けている。より具体的には、Ｘ軸（ロール軸とも呼ばれる）は、衛星２０の速度ベクトルに平行であり、Ｙ軸（ピッチ軸とも呼ばれる）は、衛星２０の軌道平面に直交しており、Ｚ軸（ヨー軸とも呼ばれる）は、Ｘ軸およびＹ軸に直交している。
【００８２】
以降の説明は、非限定的に、衛星２０が、略直方体形状の本体２１を有することで、２つずつ平行な６面を有する場合を想定している。さらに、非限定的に、衛星２０のミッションの目的のために「ミッション姿勢」と呼ばれる姿勢の辺りで、衛星２０の姿勢が制御される場合を想定し、ここで、
−  衛星２０の本体２１の２つの対向する面は、Ｚ軸に略直交しており、それぞれ、「＋Ｚ面」（質量中心Ｏに関して地球Ｔ側）と「−Ｚ面」（＋Ｚ面と反対側）で示している。
−  衛星２０の本体２１の２つの対向する面は、Ｘ軸に略直交しており、それぞれ、「＋Ｘ面」（質量中心Ｏに関して衛星２０の順方向、すなわち衛星２０が進む側）と「−Ｘ面」（衛星２０逆方向、＋Ｘ面と反対側）で示している。
−  衛星２０の本体２１の残りの２つの対向する面は、Ｙ軸に略直交しており、それぞれ、「＋Ｙ面」と「−Ｙ面」で示している。
【００８３】
図４に示す非限定的な例では、観測機器２１を、衛星２０の本体２１の＋Ｚ面に搭載しており、その観測軸は、＋Ｚ面に略直交している。
【００８４】
図４に示す好ましい実施形態では、衛星２０の衛星間通信手段は、２つのアンテナを含む。
−  衛星２０の本体２１の＋Ｘ面に搭載した第１のアンテナ２３
−  衛星２０の本体２１の−Ｘ面に搭載した第２のアンテナ２４
【００８５】
なお、衛星２０の衛星間通信手段のアンテナ２３、２４について想定できる他の位置があるということに留意すべきである。一方、上記のアンテナ２３、２４は、好ましくはそれぞれ衛星２０の前方と後方である衛星２０の両側のそれぞれ異なるエリアに指向するように配置されている。
【００８６】
２つのアンテナ２３、２４の主放射方向、すなわち、２つのアンテナ２３、２４の個々の最大利得が得られる方向は、好ましくは、衛星２０の本体２１に対して一定の方向である。このような場合、衛星２０の本体２１上のアンテナ２３、２４は、簡易かつ堅牢なものであることが可能である。しかしながら、他の例によれば、特に、コンステレーションの他の衛星２０の方向の利得を動的に最適化するために、経時的に可変な放射パターンを形成するように構成されたアレイアンテナ、または衛星２０の本体２１に対して可動であるアンテナ２３、２４のような、より複雑なアンテナ２３、２４を用いることも除外されない。
【００８７】
以降の説明は、非限定的に、衛星間通信手段が、衛星２０の順方向と逆方向に向けた双方向のものである場合を想定している。必要に応じて、衛星２０上の搭載アンテナの数を減らすために、２つのアンテナ２３、２４の各々は、送信と受信の両方で使用されることが好ましい。しかしながら、他の例によれば、衛星２０の順方向に指向する別々の受信アンテナと送信アンテナ、および／または衛星２０の逆方向に指向する別々の受信アンテナと送信アンテナを用いることも除外されない。
【００８８】
好ましい実施形態では、衛星２０がそのミッション姿勢に設定されたときの２つのアンテナ２３、２４の個々の主放射方向は、軌道座標系のロール軸に一致する。また、効果的には、２つのアンテナ２３、２４の個々の主放射ローブは、それらの主放射方向に関する回転によって不変である。すなわち、アンテナ２３、２４の主放射ローブは、最大利得ＧMAXから３デシベル（ｄＢ）減衰した利得である放射方向を区切りとすると考えた場合に、その利得が（ＧMAX−３ｄＢ）に等しい放射方向は、主放射方向の周りで回転錐を形成する。
【００８９】
実際には、衛星２０の姿勢は、ミッション姿勢の辺りで変化する。特に、観測衛星のロール姿勢は、地球Ｔの表面への衛星軌道投影の両側に位置する地上エリアの撮像を可能とするように制御される。２つのアンテナ２３、２４の個々の主放射ローブは、効果的に、それらの主放射方向に関する回転によって不変であり、それらの主放射方向は、ミッション姿勢では、衛星２０のロール軸に一致するので、明らかに、衛星２０のロール姿勢が変化することによって衛星間のデータ交換が妨げられることはない。従って、画像取得に影響を及ぼすことなく、コンステレーション内で集合の伝播が可能である。
【００９０】
衛星間通信手段の設計を単純化するために、特に、データの送信と受信に、例えばＳ帯域である同じ周波数帯域を使用することができる。好ましくは、集合は、それが受信されたのと同じ中心周波数で再送信される。代替的または追加的に、英語で「ｈａｌｆ−ｄｕｐｌｅｘ」と呼ばれる半二重方式の衛星間通信手段、すなわち同時にではないがデータ送信とデータ受信を行うように構成された衛星間通信手段、を備えることも可能である。
【００９１】
図３に示すように、本発明は、コンステレーションの衛星２０が同じ軌道の個々に異なる位置にある場合に適用することができる。
【００９２】
しかしながら、好ましい実施形態では、コンステレーションの衛星２０は、少なくとも２つの異なる軌道に、ひいては少なくとも２つの異なる軌道平面に分散される。実際に、このような場合には、この衛星コンステレーションによって一軌道周期でカバーされる地理的領域は、すべての衛星が同じ軌道平面に位置する場合と比較して多くなる。さらに、太陽同期軌道を複数の異なる軌道平面に分散させた場合には、同じ地上エリアの画像を、その地上エリアの様々に異なる地方時で取得することが可能である。また、マヌーバプランの集合を、ある軌道の衛星から他の軌道の他の衛星へと次々に伝播することができるので、どの衛星２０が地上局４０から集合を受信したのかに関わりなく、その集合を、コンステレーションの衛星２０のいずれにも伝達することができる。
【００９３】
特に、衛星２０の衛星間通信手段の設計を容易とするために、コンステレーションの衛星２０が乗せられる軌道は、好ましくは、すべて同じ傾斜および同じ高度を有する。また、軌道は時間経過とともにかなりドリフトすることが知られている。好ましくは、想定されるそれらの軌道は、異なる軌道の衛星２０間の距離の変動を制限するために、隣接する軌道の各ペアの角距離が、経時的に略一定に維持されるようなものであり、また、これによって、衛星間通信手段の設計も容易となり得る。この条件は、原理的には、想定されるすべての軌道が同じ高度および同じ傾斜を有する場合に確認される。
【００９４】
以降の説明は、非限定的に、コンステレーションの衛星２０が位置する軌道が太陽同期軌道である場合を想定している。しかしながら、他の例によれば、他の種類の非静止地球軌道を想定することも除外されない。
【００９５】
上述のように、様々に異なる軌道の衛星２０を利用することによって、特に、一軌道周期でカバーされる地理的領域を増やすことが可能となる。また、一軌道周期でカバーされる地理的領域を一定としたときに、各々の軌道の衛星２０の数を大幅に減らすことができる。特に、同じ軌道上の衛星２０間のデータ交換を、他の１つ以上の軌道上の衛星２０を介して間接的に実現することが可能であれば、同じ軌道上の衛星２０の数およびそれらの個々の位置は、必ずしも、その同じ軌道上の衛星２０間の直接的なデータ交換を可能とするものである必要はない。
【００９６】
この目的のために、好ましい実施形態では、同じ軌道上の衛星２０を規則的に分散させて、異なる軌道の衛星２０を互いにオフセットさせており、コンステレーションの各々の衛星２０において、
−  同じ軌道上の他の衛星２０は、地球Ｔで隠されており、
−  他の軌道上の少なくとも２つの衛星２０は、地球Ｔで隠されていない、ような、
各々の軌道の衛星の数、および異なる軌道の衛星間のオフセットとなっている。
【００９７】
例えば、各々の軌道に同数ＮSATの衛星２０が乗せられている場合に、同じ軌道上の隣接する衛星２０間の角度間隔は、３６０／ＮSAT度に等しい。また、同じ軌道上の衛星２０の位置は、隣接する軌道上の衛星２０の位置に対して、例えば±５度の範囲内で３６０／（２・ＮSAT）度に近い角度間隔δψでオフセットしている。さらに、衛星間通信手段は、異なる軌道の衛星２０間のデータ交換を可能とするように構成されなければならない。
【００９８】
図５は、衛星２０を、４つの異なる軌道Ｏｒｂ１、Ｏｒｂ２、Ｏｒｂ３、Ｏｒｂ４に分散させた場合の、画像取得方法５０の動作原理を例示する図を示している。以降の説明においてΔＬＴＡＮで示す、隣接する軌道間の角距離、すなわち、それらの軌道の昇交点間の角距離は、好ましくは、すべての隣接する軌道について同じであり、好ましくは３時間未満（または、同等に、４５°未満）である。例えば、隣接する軌道間の角距離ΔＬＴＡＮは、１時間３０分（または２２．５°）に相当し、このとき、例えば、軌道Ｏｒｂ１、Ｏｒｂ２、Ｏｒｂ３、Ｏｒｂ４の昇交点の地方太陽時は、それぞれ、９時４５分、１１時１５分、１２時４５分、１４時１５分に相当する。
【００９９】
図５に示す例では、衛星２０の総数は２４に等しく（ＮCONS＝２４）、各々の軌道の衛星２０の数は６に等しい（ＮSAT＝６）。従って、同じ軌道上の隣接する衛星間の角度間隔は６０°であり、隣接する軌道上の衛星２０の位置に対する同じ軌道上の衛星２０の位置のオフセットは、例えば３０°である。さらに、図５では、
−  軌道Ｏｒｂ１の衛星を、Ｓ11〜Ｓ16で示しており、
−  軌道Ｏｒｂ２の衛星を、Ｓ21〜Ｓ26で示しており、
−  軌道Ｏｒｂ３の衛星を、Ｓ31〜Ｓ36で示しており、
−  軌道Ｏｒｂ４の衛星を、Ｓ41〜Ｓ46で示している。
【０１００】
さらに、図５に示す例は、衛星Ｓ21が地上局４０からＮCONS件のワークプランの集合を受信する場合、かつ、各々の衛星が、その集合を再送信する前に、その対象の衛星に既に伝達されたワークプランの各々を集合から削除する場合を想定している。
【０１０１】
図５に示すように、衛星Ｓ21は、この衛星を対象としたワークプランを削除した後に、その集合を、衛星Ｓ11、Ｓ31、Ｓ16、Ｓ36に宛てて、順方向および逆方向に再送信する（図５に「ＲＴｘ１」で示す、１回目の再送信）。従って、再送信される集合は、２３件のワークプランを含む。
【０１０２】
次に、衛星Ｓ11、Ｓ31、Ｓ16、Ｓ36は、これらの衛星を対象としたワークプランを削除した後に、その集合を再送信する（図５に「ＲＴｘ２」で示す、２回目の再送信）。従って、再送信される各々の集合は、１９件のワークプランを含む。衛星Ｓ11、Ｓ31、Ｓ36は、その集合を、衛星Ｓ22、Ｓ42、Ｓ41に宛てて、順方向に再送信する。衛星Ｓ16、Ｓ36、Ｓ31は、その集合を、衛星Ｓ26、Ｓ46、Ｓ41に宛てて、逆方向に再送信する。
【０１０３】
次に、衛星Ｓ22、Ｓ42、Ｓ26、Ｓ46は、これらの衛星を対象としたワークプランならびに衛星Ｓ41を対象としたワークプランを削除した後に、その集合を再送信する（図５に「ＲＴｘ３」で示す、３回目の再送信）。従って、再送信される各々の集合は、１４件のワークプランを含む。衛星Ｓ22およびＳ42は、その集合を、衛星Ｓ12およびＳ32に宛てて、順方向に再送信する。衛星Ｓ26およびＳ46は、その集合を、衛星Ｓ15およびＳ35に宛てて、逆方向に再送信する。
【０１０４】
次に、衛星Ｓ12、Ｓ32、Ｓ15、Ｓ35は、これらの衛星を対象としたワークプランを削除した後に、その集合を再送信する（図５に「ＲＴｘ４」で示す、４回目の再送信）。従って、再送信される各々の集合は、１０件のワークプランを含む。衛星Ｓ12およびＳ32は、その集合を、衛星Ｓ23およびＳ43に宛てて、順方向に再送信する。衛星Ｓ15およびＳ35は、その集合を、衛星Ｓ25およびＳ45に宛てて、逆方向に再送信する。
【０１０５】
次に、衛星Ｓ23、Ｓ43、Ｓ25、Ｓ45は、これらの衛星を対象としたワークプランを削除した後に、その集合を再送信する（図５に「ＲＴｘ５」で示す、５回目の再送信）。従って、再送信される各々の集合は、６件のワークプランを含む。衛星Ｓ23およびＳ43は、その集合を、衛星Ｓ13およびＳ33に宛てて、順方向に再送信する。衛星Ｓ25およびＳ45は、その集合を、衛星Ｓ14およびＳ34に宛てて、逆方向に再送信する。
【０１０６】
次に、衛星Ｓ13、Ｓ33、Ｓ14、Ｓ34は、これらの衛星を対象としたワークプランを削除した後に、その集合を再送信する（図５に「ＲＴｘ６」で示す、６回目の再送信）。従って、再送信される各々の集合は、２つのワークプランを含む。衛星Ｓ13およびＳ33は、その集合を、衛星Ｓ24およびＳ44に宛てて、順方向に再送信する。衛星Ｓ14およびＳ34は、その集合を、衛星Ｓ24およびＳ44に宛てて、逆方向に再送信する。
【０１０７】
なお、図５に示すすべての衛星を用いて再送信を実施する必要は必ずしもないということに留意すべきである。例えば、６回目の再送信では、衛星Ｓ24およびＳ44が、これらの衛星を対象としたワークプランを受信するのであれば、衛星Ｓ13、Ｓ33、Ｓ14、Ｓ34のうちの１つまたはいくつかのみを用いて再送信することが可能である。特に、６回目の再送信では、衛星Ｓ33および／または衛星Ｓ34のみによって再送信することが可能である。より一般的には、軌道Ｏｒｂ２およびＯｒｂ３の衛星のみによる再送信によって、このコンステレーションのすべての衛星への到達が可能であることが分かる。従って、他の例によれば、軌道Ｏｒｂ２およびＯｒｂ３の衛星のみによって集合を再送信することが可能である。
【０１０８】
衛星Ｓ21で集合を受信した時点から、図５に示すすべての再送信を実施することで２４件のワークプランをコンステレーションの様々に異なる衛星２０に伝達するまでに要する時間ＤCONSは、次の程度である。
【０１０９】
【数１】
2019507513.tif 000003
【０１１０】
この式において、Ｖは、地上局４０から受信する集合に最初に含まれている（２４件のワークプランに相当する）データ量を表し、Ｒは、衛星間通信速度を表す。
【０１１１】
例えば、集合に最初に含まれているデータ量Ｖが５００キロビット（ｋｂｉｔ）であり、衛星間通信速度Ｒが１０キロビット／秒（ｋｂｐｓ）であると想定すると、時間ＤCONSは、２分３４秒程度である。従って、明らかに、従来技術によるソリューションと比較して、はるかに短い時間内で、コンステレーションの各々の衛星２０のワークプランを更新することが可能である。さらには２ｋｂｐｓの衛星間通信速度Ｒを想定したとしても、この場合は時間ＤCONSが１２分５０秒程度であることによって、従来技術によるソリューションと比較して、はるかに短い時間内で、コンステレーションの各々の衛星２０のワークプランを更新することが可能である。
【０１１２】
上述のように、各々の衛星２０が、コンステレーションの他の衛星２０のいずれかと、直接的に、またはコンステレーションの他の１つ以上の衛星２０を介して、データ交換できるように、コンステレーションの軌道および様々に異なる衛星２０の個々の軌道上位置に関するパラメータ、ならびに様々に異なる衛星２０の個々の衛星間通信手段は、設計されなければならない。以下の表は、衛星２０の適切な構成について、いくつかの完全に非限定的な例を示している。
【０１１３】
以下の表では、一例として、衛星２０がすべて図４に示すタイプのものである場合を想定しており、衛星２０の本体２１の＋Ｘ面にアンテナ２３を、−Ｘ面にアンテナ２４を有し、それらのアンテナは、それらの個々の主放射方向に関する回転によって不変である主放射ローブが、ΔΘで示す略同じ幅のものである。なお、幅ΔΘは、主放射ローブによって主放射方向の周りで形成される回転錐の全角に対応するので、６０°の幅ΔΘは、主放射方向の周りの±３０°の角度範囲に相当するということに留意すべきである。さらに、一例として、それらの衛星２０が、同じ５００キロメートルの高度の少なくとも２つの太陽同期軌道に乗せられている場合を、同様に想定している。最後に、一例として、以下の場合を同様に想定している。
−  同じ軌道上の衛星２０を規則的（３６０／ＮSAT度ごと）に分散させており、コンステレーションの各々の衛星２０において、同じ軌道上の他の衛星２０は、地球Ｔで隠されるような、衛星数ＮSATとなっている。
−  コンステレーションの各々の衛星２０において、他の軌道上の少なくとも２つの衛星２０は地球Ｔで隠されないような、角度間隔δψで、異なる軌道の衛星２０は互いにオフセットしている。
【０１１４】
【表１】
2019507513.tif 000004
【０１１５】
このように、上記の表は、衛星２０の適切な構成について、特に隣接する軌道間の角距離ΔＬＴＡＮおよび隣接する軌道の衛星２０間の角度間隔δψであるコンステレーションのパラメータに関して、さらに、特にアンテナ２３、２４の主放射ローブの幅ΔΘである衛星間通信手段の特性に関して、６つの例を提示している。
【０１１６】
隣接する軌道の衛星２０間の角度間隔δψに関して、より具体的には、これは、第１の衛星２０の軌道上位置と、想定される隣接軌道上で第１の衛星２０の順方向側で第１の衛星２０に最も近い衛星２０である第２の衛星２０の位置と、の間のオフセットに相当するということに留意すべきである。さらに、上記の表は、隣接する軌道の隣接する衛星間の最小距離ｄMINおよび最大距離ｄMAXを示している。実際に、隣接する軌道の２つの隣接する衛星２０間の距離は、軌道周期の中で変化し、それらの軌道は、北極および南極の近くで交差するので、それらの衛星が赤道に近いときに、距離は最大（ｄＭＡＸ）であり、それらの衛星が北極または南極に近いときに、距離は最小（ｄＭＩＮ）である。
【０１１７】
上記の表に示す角度間隔δψは、３６０／（２・ＮSAT）度とわずかに異なる。上記の表に示すこれらの角度間隔δψによって、以下の距離のバランスをとることが可能となる。
−  一方で、第１の衛星と、第１の衛星の軌道に隣接する軌道上で第１の衛星の順方向側で第１の衛星に最も近い衛星に相当する第２の衛星と、の間の距離。
−  他方で、第１の衛星と、第１の衛星の軌道に隣接する軌道上で第１の衛星の逆方向側で第１の衛星に最も近い衛星に相当する第３の衛星と、の間の距離。
【図１】
2019507513.tif 000005
【図２】
2019507513.tif 000006
【図３】
2019507513.tif 000007
【図４】
2019507513.tif 000008
【図５】
2019507513.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月23日(2019.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非静止地球軌道衛星（２０）のコンステレーションにより画像を取得する方法（５０）であって、各々の衛星は、実施すべき取得リストを含むワークプランに従って制御される観測機器（２１）を備える、方法において、
前記衛星（２０）は、個々の衛星間通信手段を備え、各々の衛星は、前記コンステレーションの他の衛星のいずれかと、直接的に、または前記コンステレーションの他の１つ以上の衛星を介して、データ交換できるように構成されており、当該方法（５０）は、
前記コンステレーションの様々に異なる衛星（２０）を対象としたワークプランの集合を作成する（５１）ことと、
前記集合を、地上局（４０）によって、前記コンステレーションのある衛星（２０）に宛てて送信する（５２）ことと、
前記地上局から前記集合を受信した前記衛星によって、前記集合を、前記コンステレーションの他の少なくとも１つの衛星に宛てて再送信する（５４）ことと、を含む、ことと、
他の衛星から前記集合を受信した各々の衛星（２０）は、前記集合が、その対象の衛星に未だ伝達されていないワークプランを含む場合に、前記集合を、前記コンステレーションの他の少なくとも１つの衛星に再送信し、各々の衛星は、前記受信した集合から、その衛星を対象とするワークプランを取り出す、ことと、を特徴とする方法。
【請求項２】
ワークプランを取り出した各々の衛星（２０）は、前記集合を再送信する前に、該ワークプランを前記集合から削除する、請求項１に記載の方法（５０）。
【請求項３】
前記集合を再送信する各々の衛星（２０）は、その対象の衛星に既に伝達されたワークプランの各々を前記集合から削除する、請求項１または２に記載の方法（５０）。
【請求項４】
前記集合は、衛星（２０）が受信した集合を再送信すべきかどうか判断することを可能とする制御情報を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法（５０）。
【請求項５】
前記制御情報は、その値が前記衛星（２０）によって更新される再送信カウンタに相当するか、または前記集合を前記地上局（４０）から受信した前記衛星（２０）の識別子に相当する、請求項４に記載の方法（５０）。
【請求項６】
非静止地球軌道衛星（２０）のコンステレーションを含む観測システム（１０）であって、各々の衛星（２０）は、観測機器（２１）と、実施すべき取得リストを含むワークプランに従って前記観測機器を制御するように構成された制御装置と、を備える、観測システムにおいて、
前記衛星（２０）は、個々の衛星間通信手段を備え、各々の衛星は、前記コンステレーションの他の衛星のいずれかと、直接的に、または前記コンステレーションの他の１つ以上の衛星を介して、データ交換できるように構成されている、ことと、
各々の衛星（２０）の前記制御装置は、その衛星の前記衛星間通信手段によって受信したワークプランの集合から、その衛星を対象とするワークプランを取り出すとともに、さらに、前記集合が、その対象の衛星に未だ伝達されていないワークプランを含む場合に、前記集合を、前記衛星間通信手段によって再送信するように構成されている、ことと、を特徴とするシステム。
【請求項７】
前記コンステレーションの前記衛星（２０）は、同じ傾斜および同じ高度を有する少なくとも２つの異なる軌道に分散されている、請求項６に記載のシステム（１０）。
【請求項８】
各々の軌道に複数の衛星（２０）を規則的に分散させて、異なる軌道の前記衛星を互いにオフセットさせており、各々の衛星において、
同じ軌道上の他の衛星は、地球で隠されており、
他の軌道上の少なくとも２つの衛星は、地球で隠されていない、ような、
各々の軌道の衛星の数、および異なる軌道の衛星間のオフセットとなっている、請求項６または７に記載のシステム（１０）。
【請求項９】
前記コンステレーションの前記衛星（２０）の前記軌道は、太陽同期軌道である、請求項６〜８のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１０】
各々の衛星の前記衛星間通信手段は、その衛星の両側の２つの異なるエリアに向けた双方向のものである、請求項６〜９のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１１】
各々の衛星の前記衛星間通信手段は、その衛星の両側のそれぞれ異なるエリアに指向する２つのアンテナ（２３，２４）を含む、請求項６〜１０のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１２】
前記衛星間通信手段は、前記２つのアンテナの各々によってデータを送信および受信するように構成されている、請求項１１に記載のシステム（１０）。
【請求項１３】
各々の衛星（２０）において、前記２つのアンテナ（２３，２４）の個々の主放射方向は、その衛星（２０）の本体（２１）に対して一定の方向である、請求項１１または１２に記載のシステム（１０）。
【請求項１４】
各々の衛星（２０）において、その衛星がミッション姿勢に設定されたときの前記２つのアンテナ（２３，２４）の個々の主放射方向は、その衛星のロール軸に一致し、前記２つのアンテナの個々の主放射ローブは、前記主放射方向に関する回転によって不変である、請求項１１〜１３のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１５】
各々の衛星（２０）の前記衛星間通信手段は、同じ周波数帯域で、データを送信および受信する、請求項６〜１４のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１６】
各々の衛星の前記衛星間通信手段は、半二重方式のものである、請求項６〜１５のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１７】
前記コンステレーションの様々に異なる衛星を対象としたワークプランの集合を作成するように構成された取得プラン立案センタ（３０）と、前記集合を、前記コンステレーションのある衛星（２０）に宛てて送信するように構成された地上局（４０）と、を備える、請求項６〜１６のいずれかに記載のシステム（１０）。
【国際調査報告】
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