(57)【要約】      （修正有）【課題】宇宙船のホストバスと二次ペイロードとの間でワイヤハーネスを要せず通信するための無線通信システムおよび方法を提供する。【解決手段】ホストバス２０および二次ペイロード４０は各々、無線インターフェース５０を含み、無線または光通信リンクを確立し、双方のデータ入出力５２，５４の間で情報を交換する。それによりホストバスと二次ペイロードとの間で接続される複合ワイヤハーネスの除去を可能にする。【選択図】図３
2015107796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次ペイロード（４０）；
前記二次ペイロード（４０）をホストするためのホストバス（２０）；
前記ホストバス（２０）に結合された第１の無線インターフェース（５０）；および
前記二次ペイロード（４０）に結合された第２の無線インターフェース（５０）を備える宇宙船（１０）であって、
前記第１および第２の無線インターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間で双方向に情報を交換するように構成される、宇宙船（１０）。
【請求項２】
テレメトリおよび制御情報を交換するために前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間で接続されたワイヤハーネスを含まない、請求項１に記載の宇宙船（１０）。
【請求項３】
前記第１および第２の無線インターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に自由空間無線通信を提供する、請求項１に記載の宇宙船（１０）。
【請求項４】
前記第１および第２の無線インターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に自由空間光通信を提供する、請求項１に記載の宇宙船（１０）。
【請求項５】
前記第１および第２のインターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に近距離無線通信を提供する、請求項１に記載の宇宙船（１０）。
【請求項６】
前記第１および第２のインターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に低電力および低データ速度接続を提供する、請求項１に記載の宇宙船（１０）。
【請求項７】
前記第１および第２のインターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間にポイントツーポイント接続を提供する、請求項１に記載の宇宙船（１０）。
【請求項８】
前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間で無線で交換される前記情報の少なくとも一部は、暗号化される、請求項１に記載の宇宙船（１０）。
【請求項９】
前記情報は、テレメトリ及びコマンド情報を含む、請求項１に記載の宇宙船（１０）。
【請求項１０】
前記第１の無線インターフェース（５０）は、前記宇宙船（１０）の近傍にある場合の別の宇宙船（１０）のペイロード（４０）と情報を交換するようにさらに構成される、請求項１に記載の宇宙船（１０）。
【請求項１１】
前記別の宇宙船（１０）の前記ペイロードは、主要ペイロードである、請求項１０に記載の宇宙船（１０）。
【請求項１２】
前記別の宇宙船（１０）の前記ペイロードは、二次ペイロード（４０）である、請求項１０に記載の宇宙船（１０）。
【請求項１３】
ハードワイヤ電力接続のみが、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に存在する、請求項１に記載の宇宙船（１０）。
【請求項１４】
主要ペイロードを有するホストバス（２０）を備える第１の宇宙船（１０）；
二次ペイロード（４０）；および
前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間にテレメトリおよびコマンド情報の自由空間ポイントツーポイント無線通信および自由空間ポイントツーポイント光通信のうちの少なくとも１つを提供するように構成された、前記ホストバス（２０）および前記二次ペイロード（４０）に結合された無線インターフェース（５０）
を備える、近距離無線通信システム。
【請求項１５】
第１の宇宙船のホストバスを提供すること（１１０）；
前記ホストバスで主要ペイロードをホストすること（１２０）；
前記ホストバスで二次ペイロードをホストすること（１３０）；
前記ホストバスと前記二次ペイロードとの間に無線通信リンクを確立すること（１４０）；および
前記無線通信リンクを介して情報を交換すること（１５０）
を含む、情報を交換する方法（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で提示される実施形態の分野は、宇宙船上にホストされたペイロードを対象とし、より具体的には、宇宙船のホストバスのリソースとホストされたペイロードとの間を無線インターフェースでつなぐことを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
民間および政府機関は、時間およびコストを節約するために、ペイロードを軌道に到達させる代替手段をますます検討するようになってきている。ホストされたペイロードは、宇宙船全体を建造し打ち上げるコストを支払う必要なく、軌道での能力を持とうとする人々によって使用される。ホストされた二次ペイロードは、宇宙船の主要ペイロードから独立して動作するが、電源などの宇宙船のリソースを共有する、宇宙船に取り付けられたミッション固有の回路を有するモジュールである。この概念は、しばしば「ピギーバッキング（ｐｉｇｇｙ  ｂａｃｋｉｎｇ）」と呼ばれ、宇宙空間での能力を取得するために必要とされる費用と時間の両方を削減することができる。
【０００３】
宇宙船は、通常、通信衛星などの主要ペイロード、および推進システムを収容するホストバスを含む。次に、二次ペイロードは、複合ワイヤハーネスでホストバスに機械的かつ電気的に接続される。ホストバスのリソースは、ゆえに主要ペイロードと二次ペイロードとの間で共有される。しかしながら、ホストバスおよび二次ペイロードは、通常、異なる事業体により製造される。ゆえに、ワイヤハーネスは、宇宙船に重量を追加するのみならず、宇宙船の製造及び打ち上げに時間及び費用を追加する、多数のカスタマイズされた接続部を結果的にもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの観点および他の観点から、ここに本発明が開示される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の概要は、以下の詳細な説明に記述される概念を簡単な形に抜粋して紹介するために提供されるものである。本概要は、特許請求された発明の範囲を限定するために使用されることを意図するものではない。
【０００６】
本明細書中で開示される１つの実施形態によれば、二次ペイロードをホストするためのホストバスを有する宇宙船が提供される。第１の無線インターフェースは、前記バスに結合され、第２の無線インターフェースは、前記二次ペイロードに結合される。前記第１のおよび第２の無線インターフェースは、前記ホストバスと前記二次ペイロードとの間で双方向に情報を交換するように構成される。前記宇宙船は、テレメトリおよび制御情報などの情報を交換するために前記ホストバスと前記二次ペイロードとの間で結合されたワイヤハーネスをもはや必要としない。
【０００７】
本明細書中で開示される別の実施形態によれば、近距離無線通信システム（ａ  ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）が提供される。前記近距離無線通信システムは、主要ペイロードを有するホストバスを有する第１の宇宙船を含む。前記近距離無線通信システムはまた、二次ペイロードを含む。無線インターフェースは、前記ホストバスおよび前記二次ペイロードに結合される。前記無線インターフェースは、前記ホストバスと前記二次ペイロードとの間にテレメトリおよびコマンド情報の自由空間ポイントツーポイント（ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔ）無線通信および自由空間ポイントツーポイント光通信のうちの少なくとも１つを提供するように構成される。１または複数の構成では、ハードワイヤ電力接続は、前記ホストバスと前記二次ペイロードとの間の唯一のハードワイヤ接続である。また、１または複数の構成において、前記無線インターフェースを有する前記近距離無線通信システムは、前記ホストバスと前記二次ペイロードとの間に低電力および低データ速度接続を提供する。
【０００８】
本明細書中で開示されるさらに別の実施形態によれば、情報を交換するためのルーチンが提供される。前記ルーチンは、第１の宇宙船のホストバスを提供することを含む。前記ルーチンはまた、前記ホストバスで主要ペイロードをホストすること、および前記ホストバスで二次ペイロードをホストすることを含む。前記ルーチンは次に、前記ホストバスと前記二次ペイロードとの間に無線通信リンクを確立すること、および前記無線通信リンクを介して情報を交換することを含む。１または複数の構成では、前記無線通信リンクを確立することは、前記ホストバスと前記二次ペイロードとの間に、近距離自由空間無線通信リンクまたは近距離自由空間光通信リンクを含む。
【０００９】
特徴、機能および利点は、本開示のさまざまな実施形態において独立して達成可能であり、または、以下の説明および図面を参照してさらなる詳細が理解可能であるさらに他の実施形態において組み合わせてもよい。
【００１０】
本明細書に記載される実施形態は、後述の詳細な説明および添付図面によりさらによく理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本明細書に開示された少なくとも１つの実施形態による、主要ペイロードおよび二次ペイロードをホストする宇宙船の１つの構成の斜視図を示す。
【図２】本明細書に開示された少なくとも１つの実施形態による、主要ペイロードおよび二次ペイロードを有する宇宙船の１つの構成の分解斜視図を示す。
【図３】本明細書に開示された少なくとも１つの実施形態による、自由空間通信用に構成された、宇宙船のホストバスの無線インターフェース、および二次ペイロードの無線インターフェースの１つの構成のブロック図を示す。
【図４】本明細書に開示された少なくとも１つの実施形態による、間に無線通信リンクを有する２つの隣接する宇宙船の斜視図を示す。
【図５】本明細書に提示される実施形態の態様を実施することができる例示的な無線インターフェースを示すブロック図の１つの構成を示す。
【図６】本明細書に開示される少なくとも１つの実施形態による、１または複数の宇宙船のホストバスと二次ペイロードとの間の情報交換のルーチンの１つの構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本出願で提示される複数の図は、本発明の実施形態の変形および異なる態様を例示する。したがって、各例示における詳細な説明は、対応する例示において確認される違いを説明するだろう。
【００１３】
以下の詳細な説明は、ホストされたペイロードのための近距離接続を対象とする。本発明は、多くの異なる形態での実施可能である。本発明の原理を特定の開示された実施形態に限定する意図はない。下記の詳細な説明において、添付図面を参照するが、添付図面は本明細書の一部を形成するものであり、例示、特定の実施形態又は実施例の形で示される。ここで図面を参照しながら、本発明の態様を説明するが、類似の番号は、複数の図面を通して類似の要素を表す。
【００１４】
本発明の態様を説明する際に簡略化を目的として、図１は、以下でより詳細に説明されるように、主要な例として典型的な宇宙船１０を示す。しかしながら、理解されるように、本発明の多くの態様は、宇宙船１０に限定されない。宇宙船１０はまた、概して、多段ロケットまたは他の宇宙移動体によって軌道に運ばれる軌道装置または人工衛星ともいわれることもある。
【００１５】
また、簡略化のために、情報という用語は、それが有用となるように、組織化されていないデータ、もしくは処理され、組織化され、構造化され、分析され、又は提示される他のデータを含む多くの形式のデータを指すことがあり、通常は情報と言われるが、一点から別の点へ電気的に伝達されるように、１または複数の信号に変換されるデータも指すことがある。信号は、デジタルまたはアナログのどちらでもよい。テレメトリ、トラッキングおよびコマンドサブシステムは、宇宙船１０に搭載されていくつかのルーチン機能を実行する。テレメトリは、測定される量に比例する電気信号を生成し、これらの信号を符号化および送信する動作全体を指す。テレメトリ信号として送信されるデータは、センサーから取得される属性情報、環境情報、ならびに温度、電源電圧、および保存される燃料圧力などの宇宙船情報を含む。コマンドシステムは、地上からコマンドといわれる命令を受信し、命令を復号し、宇宙船１０の他のシステムにコマンドを送る。
【００１６】
当業者ならよく分かるように、宇宙船１０は、ホストバス２０、ソーラーパネルアレイ２２、およびアンテナ反射器２４を含む。宇宙船１０を地球上空の軌道に推進する多段ロケットの上部にある間、宇宙船１０は、多段ロケットの段のうちの１または複数を発射しつつ、宇宙船１０を保護するペイロードフェアリング（図示されず）内部に包囲される。宇宙船１０が軌道上にあるときに、ソーラーパネルアレイ２２が配備され、宇宙船１０の熱条件および電力条件を満たすために宇宙船１０が移動するにつれ、ソーラーパネルアレイ２２は太陽に照準を合わせる。
【００１７】
ホストバス２０は、エンクロージャを形成するための、通常、シェルフ（ｓｈｅｌｖｅｓ）と呼ばれる、４つの側面、上部および底部を含む。しかしながら、宇宙船１０は、任意の具体的な数のシェルフに限定されない。図２に最もよく示されるように、宇宙船１０は、４つのシェルフ２６（２つが示される）、および地球を周回する間、宇宙船１０が適切に方向付けられているときに、宇宙船１０の下向きのシェルフであるため、通常、天底シェルフ（ｎａｄｉｒ  ｓｈｅｌｆ）２８と呼ばれる上部シェルフを含む。ホストバス２０はまた、燃料タンク、電池、および軌道上にある間、宇宙船１０を誘導するための天底シェルフ２８に対向して装着される、底部のスラスタ（図示されず）を含む推進システム３０を含む。通常、ホストバス２０はまた、アンテナ反射器２４が折りたたまれていないときに、アンテナ反射器２４に照準を合わせるフィードホーン３２を含む。フィードホーン３２は、ホストバス２０の天底シェルフ２８に装着されたフレーム３４に取り付けられる。
【００１８】
当業者ならよく分かるように、ホストバス２０は、シェルフ２６および天底シェルフ２８により形成されるエンクロージャ内に、商業衛星通信などの主要ペイロード（図示されず）を収容する。宇宙船１０が地球を周回する間に、二次ペイロード４０のアンテナアセンブリ４２が下に向かって地球に照準を合わせ、二次ペイロード４０がデータを出力するためにそれ自体のダウンリンクを有することができるように、１または複数の二次ペイロード４０は、好ましくは天底シェルフ２８において、ホストバス２０に取り付けられる。１つの二次ペイロード４０が示されるが、本発明の態様は、ホストバス２０とインターフェースでつながっている任意の数の二次ペイロード４０を検討する。例えば、複数の二次ペイロードは、ホストバス２０のリソースを共有するために互いにピギーバック方式を取ることができる（ｍａｙ  ｂｅ  ｐｉｇｇｙｂａｃｋｅｄ）。
【００１９】
１または複数の構成では、二次ペイロード４０は、宇宙船１０のホストバス２０から有線の電力接続を介して主要ペイロードの電源を共有するが、そうでなければ二次ペイロード４０は、主要ペイロードおよび宇宙船１０のホストバス２０の他のリソースから独立して動作するために、それ自体の通信回路および別のミッション特定ハードウェアおよびソフトウェアを含む。互いにインターフェースでつなぐために、ホストバス２０および二次ペイロード４０は各々、ワイヤハーネスのコスト、複雑さおよび重量を除去するために、通常のワイヤハーネスの代わりに、無線インターフェース５０を含む。ワイヤハーネス自体の並列配線からの干渉の結果として必要な遮蔽もまた、除去することができる。テレメトリ信号およびコマンド信号のようなデータ及び情報は、互いに近接するまたは互いのリンク範囲にある場合にホストバス２０と二次ペイロード４０との間で送信することができる。
【００２０】
例えば、地上管轄は、宇宙船１０へのアップリンクを介して、およびホストバス２０の無線インターフェース５０を通して、コマンド信号を送ることができる。次いで、無線通信リンク、またはホストバス２０から二次ペイロード４０へのクロスリンクを介するコマンド信号は、二次ペイロード４０を構成する、または二次ペイロード４０の状態を変更するために使用することができる。二次ペイロード４０は、無線通信リンクを介して、二次ペイロード４０のステータス、構成、及び正常性を説明するホストバス２０に、テレメトリ信号を送信することができる。また、二次ペイロード４０からホストバス２０へのコマンド信号は、ホストバス２０または主要ペイロードの状態を構成するまたは変更するために使用することができる。ホストバス２０は次いで、ホストバス２０または主要ペイロードのステータス、構成、および正常性を説明する二次ペイロード４０に、テレメトリ信号を送信する。例えば、二次ペイロード４０が撮像装置を有する撮像衛星であり、地上管轄へのそれ自体のダウンリンクを有していない場合には、二次ペイロード４０は、ホストバス２０の無線インターフェース５０に、映像または動画などのデータまたは情報を出力することができ、次いで主要ペイロードのダウンリンクは、地上管轄へ画像または動画を送信するために利用することができるだろう。
【００２１】
図３は、無線インターフェース５０を有するホストバス２０、及び同様に無線インターフェース５０を有する二次ペイロード４０を示す。ホストバス２０は、その無線インターフェース５０を介して情報を交換するためのデータ入出力５２を含み、二次ペイロードは、その無線インターフェース５０を介して情報を交換するためのデータ入出力５４を含む。図３はまた、互いに見通し線内にあるときのホストバス２０と二次ペイロード４０との間での、無線インターフェース５０を介した双方向の自由空間通信を示す。それゆえに、例えば、通信は、自由空間光通信または自由空間無線周波数（ＲＦ）通信とすることができる。
【００２２】
例えば、主要ペイロードおよび二次ペイロード４０が異なる事業体により異なる仕様で製造される結果としての、ワイヤハーネスを使用するために必要とされる変換数が理由で、ワイヤハーネスによるよりも無線による方が、ホストバス２０と二次ペイロード４０との間で、テレメトリおよびコマンドデータなどの情報を簡単に送信することができる。例えば、二次ペイロード４０がホストバス２０に配線で接続され、接続が標準化されていない場合に、ホストバス２０と二次ペイロード４０との間で送信される電圧および電流を変更するために、電気変換が必要だろう。ホストバス２０が異なる製造業者からの異なる二次ペイロード４０に接続されるときはいつでも、これらの電気変換を発生させる必要があるだろう。これらの電気変換は、ホストバス２０の製造業者および異なる二次ペイロード４０の製造業者にとって、費用と時間のかかる試みとなる。
【００２３】
ホストバス２０の無線インターフェース５０と二次ペイロード４０の無線インターフェース５０との間の無線送信は、電気コンダクタなどの物理接続により接続されない２以上の点の間での情報の伝達または交換が可能な任意の種類の無線または非接触通信とすることができる。例えば、無線インターフェース５０は、無線送信機およびレシーバー／トランシーバー、若しくはレーザー送信機およびレシーバー／トランシーバーとの無線通信または光通信のために構成することができる。そのような場合、電気信号と無線信号または光信号との間の変換は、ホストバス２０を異なる製造業者からの種々の標準化されていない二次ペイロード４０に配線接続する際に必要とされる電気変換と比べて、比較的簡単である。無線通信は、それを実装するために見通し線を必要としない点で、より適応性がある。一方で、無線光通信は、宇宙船１０の残りの部分からの干渉を受けにくい。
【００２４】
無線インターフェース５０がホストバス２０と二次ペイロード４０との間で終点として機能する状態で、ＷｉＦｉまたは、好ましくは、限定されないがダイレクトな通信リンクを形成することができるＷｉＦｉダイレクトのように、中央ハブとして無線アクセスポイントを必要としない別のポイントツーポイント無線技術のような標準ベースの無線技術、もしくはそれに類似する様々な種類の双方向無線技術を使用することができる。好ましくは、標準ベースの無線技術により使用されるもの以外の無線周波数の範囲を使用することができる。ホストバス２０と二次ペイロード４０との間のポイントツーポイント通信はまた、レーザー技術を含むことができる。
【００２５】
１つ以上の構成では、無線通信は、好ましくは、互いにごく近接する場合にホストバス２０と二次ペイロード４０との間で情報を転送または交換することができる点で、限定はされないが、近距離（ＮＦＣ）、ＡＮＴ、ＡＮＴ＋、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線通信などの無線インターフェース５０に統合される低電力および短距離無線技術である。例えば、ホストバス２０の無線インターフェース５０および二次ペイロード４０の無線インターフェース５０がリンク範囲で互いにローカルであるとき、例えば、短距離無線通信の構成次第で数ヤード離れた範囲から数インチ以下しか離れていない範囲で、短距離無線通信を確立することができるだろう。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、しばしば１０メートルの技術と言われる。いずれの場合においても、無線技術の範囲は、レシーバーの無線周波数感度および送信機の電力に比例する。二次ペイロード４０を有する宇宙船１０に関して、無線通信は、天底シェルフ２８を通して、ホストバス２０と二次ペイロード４０との間で無線インターフェース５０とのリンクを確立することだけが必要である。通常、この距離は、わずか数インチ、１インチの数分の１、またはほぼゼロであり、ゆえに、ごく接近すると、低電力無線リンクの性能を、低周波数および低データ速度に対して調整することができる。衛星間でのリンクでデータを転送する任意のレーザー通信は、高データ速度で、および数千マイル離れてまたはローカルではないなどの、遠距離での遠距離通信に照らしてのみ実証されてきたことが認識されるべきである。本発明の１つ以上の態様では、離れた衛星間の高データ速度が毎秒数ギガバイトの範囲であるのに対して、毎秒数キロビットの範囲の低データ速度が好まれる。
【００２６】
１つ以上の構成では、無線インターフェース５０は、例えば、レーザーまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用して、宇宙空間で見通し線光線により情報を送受信するための自由空間ポイントツーポイント光通信システムを含む。例えば、低データ速度赤外レーザーなどの光線は、天底シェルフ２８を通して、ホストバス２０と二次ペイロードとの間を伝搬することができるだろう。１つ以上の他の構成では、第１の宇宙船１０は、宇宙の軌道上に到達し、図４に示されるように第２の宇宙船１０とランデブーすることができるだろう。第１の宇宙船１０は、ドッキングまたは停泊を必要としない近距離でのリンク範囲内で、例えば、数ヤードの範囲内または目視範囲内で、第２の宇宙船１０に接近し、軌道速度を一致させることができ、これにより第１の宇宙船１０は、隣接する第２の宇宙船１０との通信リンクを確立することができる。第１の宇宙船１０のホストバス２０の無線インターフェース５０は、第１の宇宙船１０のリンク範囲の別のもう１つの宇宙船１０のホストバス２０の無線インターフェース５０とつなぐことができるだろう。
【００２７】
１または複数の他の構成では、コマンド信号は、どの周波数に調整されるべきかを示す二次ペイロード４０のレシーバーに対する二次ペイロード４０に送ることができるだろう。各レシーバーは次いで、周波数が調整されているホストバス２０にテレメトリを送り返すことができるだろう。オン／オフコマンドは、二次ペイロード４０のミッションの内容次第で、二次ペイロード４０のレシーバーに送ることもできるだろう。他の種類のコマンドは、具体的な方向を指すために、アンテナアセンブリ４２にどのように移動すべきかを知らせる操縦コマンドを含むことができるだろう。撮像装置の解像度モードを切り替えるためのコマンド、もしくは記録を開始または終了するためのコマンドもまた、二次ペイロード４０に送信することができるだろう。
【００２８】
図５は、本発明の１または複数の実施形態を実施するための各無線インターフェース５０の１つの構成を示す。無線インターフェース５０を介して、データは、１つ以上のＲＦまたは光搬送波信号上に多重化および変調され、受信された信号を逆多重化および復調することにより受信後に復元される。例えば、アンテナ６２で無線により受信された二次ペイロード４０からの変調された搬送信号のデジタルデータは、ホストバス２０の無線インターフェース５０に入力される。復調器６４は、ＲＦ搬送信号からのデジタルデータを復元し、いずれかの必要な信号変換を実行する。復調器からの信号のすべてまたは一部が暗号化される場合、無線インターフェース５０は、復号器６６を含むことができる。多重化された信号は次いで、デマルチプレクサ６８により逆多重化することができ、返信データおよびテレメトリ信号が、デマルチプレクサ６８から出力され、ホストバス２０内のリソースに送られる。他方で、ホストバス２０のリソースからのコマンド信号および転送データがデマルチプレクサ７０に入力され、逆多重化された信号のすべてまたは一部を任意の暗号器７２で暗号化することができる。デマルチプレクサ７０からの逆多重化された信号は、必要な変換を行い、二次ペイロード４０の無線インターフェース５０に送信され、無線インターフェース５０により受信されるように、変調器７４で受信される。図５はホストバス２０の無線インターフェース５０により処理されるデータおよび信号に照らして上で説明されているが、二次ペイロード４０の無線インターフェース５０により処理されるデータ及び信号は、類似の方法で発生しうる。宇宙船１０のＤＣ電力バスから無線インターフェース５０の電源７６に、電力を供給することができる。各無線インターフェース５０はまた、無線インターフェース５０により交換される信号を同期させるためのマスタークロックとして、周波数発生およびタイミングアセンブリ７８を含むことができる。様々な種類の変調、暗号化および多重化が、二次ペイロード４０のミッション次第で使用できる。
【００２９】
図６は、情報を１または複数の宇宙船１０と交換するためのルーチン１００を示す。別段の提示がない限り、図面に示され本明細書で説明されるよりも多いまたは少ない工程が実行される可能性がある。さらに、別段の提示がない限り、これらの工程は、本明細書で説明されるものとは異なる順番で実行されることもある。ルーチン１００は、工程１１０で開始することができ、第１の宇宙船１０のホストバス２０が提供される。工程１２０は、主要ペイロードをホストバス２０でホストすることを含む。工程１３０は、二次ペイロード４０をホストバス２０でホストすることを含む。工程１４０では、ルーチン１００は、ホストバス２０と二次ペイロード４０との間で無線通信リンクを確立することを含む。例えば、無線通信リンクを確立する工程１４０は、ホストバス２０と二次ペイロード４０との間に、近距離自由空間無線通信リンクまたは近距離自由空間光通信リンクのどちらかを確立することを含むことができる。
【００３０】
ルーチン１００はまた、無線通信リンクを介して情報を交換する工程１５０を含むことができる。ルーチン１００はまた、無線通信リンクを介してホストバス２０から二次ペイロード４０に命令する工程を含むことができる。ルーチン１００はまた、無線通信リンクを確立するために、二次ペイロード４０を含む第２の宇宙船１０とランデブーする工程を含むことができる。ルーチン１００はまた、第１の宇宙船１０から第２の宇宙船１０の二次ペイロード４０に命令する工程を含むことができる。
【００３１】
条項１
二次ペイロード（４０）；
前記二次ペイロード（４０）をホストするためのホストバス（２０）；
前記ホストバス（２０）に結合された第１の無線インターフェース（５０）；および
前記二次ペイロード（４０）に結合された第２の無線インターフェース（５０）を備える宇宙船（１０）であって、
前記第１および第２の無線インターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間で双方向に情報を交換するように構成される、宇宙船（１０）。
【００３２】
条項２
テレメトリおよび制御情報を交換するために前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間で接続されたワイヤハーネスを含まない、条項１に記載の宇宙船（１０）。
【００３３】
条項３
前記第１および第２の無線インターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に自由空間無線通信を提供する、条項１に記載の宇宙船（１０）。
【００３４】
条項４
前記第１および第２の無線インターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に自由空間光通信を提供する、条項１に記載の宇宙船（１０）。
【００３５】
条項５
前記第１および第２のインターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に近距離無線通信を提供する、条項１に記載の宇宙船（１０）。
【００３６】
条項６
前記第１および第２のインターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に低電力および低データ速度接続を提供する、条項１に記載の宇宙船（１０）。
【００３７】
条項７
前記第１および第２のインターフェース（５０）は、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間にポイントツーポイント接続を提供する、条項１に記載の宇宙船（１０）。
【００３８】
条項８
前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間で無線で交換される前記情報の少なくとも一部は、暗号化される、条項１に記載の宇宙船（１０）。
【００３９】
条項９
前記情報は、テレメトリ及びコマンド情報を含む、条項１に記載の宇宙船（１０）。
【００４０】
条項１０
前記第１の無線インターフェース（５０）は、前記宇宙船（１０）の近傍にある場合の別の宇宙船（１０）のペイロード（４０）と情報を交換するようにさらに構成される、条項１に記載の宇宙船（１０）。
【００４１】
条項１１
前記別の宇宙船（１０）の前記ペイロードは、主要ペイロードである、条項１０に記載の宇宙船（１０）。
【００４２】
条項１２
前記別の宇宙船（１０）の前記ペイロードは、二次ペイロード（４０）である、条項１０に記載の宇宙船（１０）。
【００４３】
条項１３
ハードワイヤ電力接続のみが、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に存在する、条項１に記載の宇宙船（１０）。
【００４４】
条項１４
主要ペイロードを有するホストバス（２０）を備える第１の宇宙船（１０）；
二次ペイロード（４０）；および
前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間にテレメトリおよびコマンド情報の自由空間ポイントツーポイント無線通信および自由空間ポイントツーポイント光通信のうちの少なくとも１つを提供するように構成された、前記ホストバス（２０）および前記二次ペイロード（４０）に結合された無線インターフェース（５０）
を備える、近距離無線通信システム。
【００４５】
条項１５
前記無線インターフェースは、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に低電力および低データ速度接続を提供する、条項１４に記載の近距離無線通信システム。
【００４６】
条項１６
前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間で無線で交換される前記テレメトリおよびコマンド情報のうちの少なくとも一部は、暗号化される、条項１４に記載の近距離無線通信システム。
【００４７】
条項１７
前記二次ペイロード（４０）は、前記ホストバス（２０）に機械的に結合される、条項１４に記載の近距離無線通信システム。
【００４８】
条項１８
前記二次ペイロード（４０）は、前記第１の宇宙船（１０）の前記ホストバス（２０）近傍の第２の宇宙船に結合される、条項１４に記載の近距離無線通信システム。
【００４９】
条項１９
前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間にハードワイヤ電力接続をさらに備える、条項１４に記載の近距離無線通信システム。
【００５０】
条項２０
第１の宇宙船のホストバスを提供すること（１１０）；
前記ホストバスで主要ペイロードをホストすること（１２０）；
前記ホストバスで二次ペイロードをホストすること（１３０）；
前記ホストバスと前記二次ペイロードとの間に無線通信リンクを確立すること（１４０）；および
前記無線通信リンクを介して情報を交換すること（１５０）
を含む、情報を交換する方法（１００）。
【００５１】
条項２１
前記無線通信リンクを介して前記ホストバス（２０）から前記二次ペイロード（４０）に命令することをさらに含む、条項２０に記載の方法。
【００５２】
条項２２
前記無線通信リンクを確立することは、前記ホストバスと前記二次ペイロードとの間に近距離自由空間無線通信リンクを確立することを含む、条項２０に記載の方法。
【００５３】
条項２３
前記無線通信リンクを確立することは、前記ホストバス（２０）と前記二次ペイロード（４０）との間に近距離自由空間光通信リンクを確立することを含む、条項２０に記載の方法。
【００５４】
条項２４
前記無線通信リンクを確立するために、前記二次ペイロード（４０）を有する第２の宇宙船（１０）とランデブーすることをさらに含む、条項２０に記載の方法。
【００５５】
条項２５
前記第１の宇宙船（１０）から前記第２の宇宙船（１０）の前記二次ペイロード（４０）に命令することをさらに含む、条項２４に記載の方法。
【００５６】
上記の主題は例示の形でのみ提示されており、限定的なものと解釈されるべきではない。本明細書に記載されている発明の要旨に対しては、図解及び記載されている例示的な実施形態及び応用に従うことなく、かつ本発明の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更が可能であり、これは以下の特許請求の範囲に記載される。
【符号の説明】
【００５７】
１０  宇宙船
２０  ホストバス
２２  ソーラーパネルアレイ
２４  アンテナ反射器
２６  シェルフ
２８  天底シェルフ
３０  推進システム
３２  フィードホーン
３４  フレーム
４０  二次ペイロード
４２  アンテナアセンブリ
５０  無線インターフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015107796.tif 000008
【外国語明細書】
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2015107796000002.pdf
2015107796000003.pdf
2015107796000004.pdf