(57)【要約】【課題】  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監視衛星を得ることを目的とする。また、地上へのデータ伝送を容易に行うことのできる監視衛星を得る。【解決手段】  赤外センサ２と、赤外センサ２の検知信号を処理する計算機３と、前後を飛翔する別の人工衛星との間でデータ授受を行う送受信機４と、地上または飛行体にデータ伝送する送信機５とを備え、軌動傾斜角略０度で赤道上空を飛翔し、かつ前後を飛翔する別の人工衛星が可視となる位置を飛翔するように、監視衛星を構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外センサと、
上記赤外センサの検知信号を処理する計算機と、
前後を飛翔する別の人工衛星との間でデータ授受を行う送受信機と、
地上または飛行体にデータ伝送する送信機とを備え、
軌動傾斜角略０度で赤道上空を飛翔し、かつ上記前後を飛翔する別の人工衛星が、何れも可視となる位置を飛翔することを特徴とする監視衛星。
【請求項２】
上記赤外センサは、地上から発射された飛翔体が噴射する高温プルームもしくは飛翔体温度を探知及び追尾し、
上記計算機は、上記赤外センサの検知信号に基づいて、上記飛翔体の飛翔位置と時刻を演算することを特徴とした請求項１記載の監視衛星。
【請求項３】
飛翔体発射の探知情報乃至追尾情報を、後続の監視衛星に伝送する動作を軌道上全ての監視衛星で繰り返し実施し、所定地域の上空を飛翔する監視衛星から地上や飛行体に対してデータ伝送することを特徴とする請求項１または請求項２記載の監視衛星。
【請求項４】
軌道高度約１４００ｋｍを飛翔し、北緯３５度近傍で概略東西方向に飛翔する飛翔体の弾道を追尾する請求項２記載の監視衛星。
【請求項５】
軌道高度約１９００ｋｍを飛翔し、北緯４０度近傍で概略東西方向に飛翔する飛翔体の弾道を追尾する請求項２記載の監視衛星。
【請求項６】
衛星機数６機以上かつセンサ視野角６１度以上に設定したことを特徴とする請求項４記載の監視衛星。
【請求項７】
衛星機数５機以上かつセンサ視野角６０度以上に設定した請求項５記載の監視衛星。
【請求項８】
監視対象緯度上のいかなる地点も、２機以上の監視衛星で同時に監視できるように、衛星機数乃至赤外センサ観測視野範囲を設定したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の監視衛星。
【請求項９】
軌道高度約１９００ｋｍを飛翔し、北緯４０度近傍で概略東西方向に飛翔する飛翔体の弾道を追尾するとともに、衛星機数８機以上かつセンサ視野角７０度以上に設定した請求項８記載の監視衛星。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、低軌道を周回し、地上の所定緯度の地域を観測する監視衛星に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、静止地球軌道（ＧＥＯ）に配置した少なくとも４機の衛星を用いて、極を除く地球の高解像度映像を収集する監視衛星システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の静止軌道衛星では、静止軌道からの観測を行うため、軌道高度３６０００ｋｍの遠距離監視となり、搭載する撮像装置の感度が不足するという問題がある。
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５０７２６２号公報（図３）
【０００４】
一方、低軌道を周回する低軌道衛星（ＬＥＯ）を用いて、地表面を観測する衛星システムが知られている（例えば、特許文献２、３参照）。この種の従来の衛星システムでは、軌道傾斜角が略０度以外の軌道を採用している。
【０００５】
【特許文献２】特開平５−６１９６３号公報（図１）
【０００６】
【特許文献３】特開平６−１４２５０号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２、３に示されるような従来の監視衛星は、地球全球のいかなる場所も監視できるよう配慮されている。その反面、常時全球監視を続けるためには、１０機以上の多数の監視衛星が必要になるという課題があった。
【０００８】
また、従来の監視衛星を用いて、地上の災害監視や、地上から発射された飛翔体の探知や追尾も可能である。しかし、この場合には赤外センサを２軸ジンバルで支持して、赤外センサを指向制御する必要があった。このため、監視衛星に搭載される計算機において、複雑な演算が必要であった。
【０００９】
また、異なる軌道面を飛翔する同種の監視衛星に取得データを伝送する際に、データ授受する双方の監視衛星の送受信機を指向制御する必要があるという課題があった。
【００１０】
また、監視衛星が地上設備から離れた位置を航行中に、地上からの飛翔体の発射を探知した場合、その情報を地上設備や艦船、航空機等にデータ伝送するためには、データ中継するためのデータ中継衛星や飛行体等、別のデータ伝送手段が必要になるという課題があった。
【００１１】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、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監視衛星を得ることを目的とする。また、地上へのデータ伝送を容易に行うことのできる監視衛星を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、この発明に係る監視衛星は、赤外センサと、上記赤外センサが検知した信号を処理する計算機と、前後を飛翔する別の人工衛星との間でデータ授受を行う送受信機と、地上または飛行体にデータ伝送する送信機とを備え、軌動傾斜角略０度で赤道上空を飛翔し、かつ上記前後を飛翔する別の人工衛星が、何れも可視となる位置を飛翔することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る監視衛星によれば、常時監視するために必要となる衛星機数が少ないので、低コストで、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ことを可能とする、という効果がある。
また、監視衛星の飛翔位置と姿勢角度が時事刻々変わる軌道ではないので、位置と角度の演算が容易となり、監視衛星に搭載する計算機の負担が小さくなるという効果がある。
【００１４】
また、複数の監視衛星の飛翔相対位置が変わらないので、複雑な送受信機を具備することなく、容易にデータ伝送が可能になるという効果がある。更に、全機がデータを共用できるという効果がある。
さらに、地上から発射される飛翔体の軌跡を探知、追尾した後、監視衛星から直接、地上設備にデータ伝送できるので、データ遅延ロスがなく、データ伝送を容易に実現できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る監視衛星の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
実施の形態１.
図１は、実施の形態１による監視衛星の構成を示す図である。図２は、監視衛星１に搭載された赤外センサ２の構成を示す図である。図３は、監視衛星１の軌道配置を示す図である。
【００１７】
図１乃至３において、監視衛星１は、衛星本体６に、赤外センサ２と、計算機３と、送受信機４と、送信機５を備えた人工衛星である。また、監視衛星１は、衛星本体６に、太陽電池パドル７と、太陽電池パドル７を回転させる回転軸８が設けられる。監視衛星１は、地球１０の赤道上空における、高度１０００〜２０００ｋｍの低軌道（以下、衛星軌道）６０上を周回する低軌道周回衛星（ＬＥＯ）である。監視衛星１は、軌道傾斜角が概ね０度で衛星軌道６０上を飛翔する。赤外センサ２は、複数の光学レンズ乃至ミラーからなる光学系２１と、撮像素子２２と、信号処理器２３を備える。撮像素子２２は、光学系２１の焦点付近に配置された１次元赤外線検出器または２次元赤外線検出器から成る。この赤外線検出器は１次元または２次元配列された複数の熱検知素子から構成される。
【００１８】
なお、地上もしくは海上から発射される飛翔体は、ピーク温度が略２０００Ｋ〜３０００Ｋの高温プルームを噴射する。また、このような飛翔体は、高温プルームの噴射終了後に弾道飛行する際、空気摩擦により略３００Ｋの温度となる。このため、撮像素子２２の赤外線検出器として、概略２０００Ｋの温度領域に検知感度の高い短波長赤外や中波長赤外用検出器、及び略３００Ｋに検知感度の高い長波長赤外用検出器から適宜組合せて利用することにより、このような飛翔体の探知が可能となる。
【００１９】
赤外センサ２は、監視衛星１から、地上における状態変化の発生有無を検知する。例えば、赤外センサ２は、地上もしくは海上から発射された飛翔体の高温プルームを探知し、飛翔体の存在を検知する。また、赤外センサ２は、飛翔体の存在検知に応じて、飛翔体の画像追尾を行う。なお、画像追尾時は、飛翔体が発する高温プルームの噴射を検知するだけでなく、噴射終了後に弾道飛行中の飛翔体温度を検知することによって、継続して追尾を続けることが可能である。
【００２０】
監視衛星１には、赤外センサ２の視野方向を２次元に変更する２軸ジンバル９を搭載しても良い。この場合、赤外センサ２は、２軸ジンバル９の周りで視線方向を変更し、１次元走査または２次元走査を行う。図２に例示した赤外センサ２は、１次元走査により、特定の瞬間に撮像した１次元の１ライン分の画像１９をスキャン方向に移動させ、スキャン後画像１２を得る。これによって、赤外センサ２は２次元の熱画像を得る。また、撮像素子２２に２次元赤外線検出器を用いる場合は、赤外センサ２は撮像素子２２の出力信号から直接２次元の熱画像を得ることができる。
【００２１】
勿論、撮像素子２２に２次元赤外線検出器を用いて赤外センサ２を監視衛星１に直接固定し、２軸ジンバル９を搭載しない構成であっても良い。この場合、２軸ジンバル９を制御するために必要な複雑な制御アルゴリズムが不要となる。
【００２２】
信号処理器２３は、撮像素子２２で検知された２次元の熱画像をディジタル画像信号に変換し、ノイズ除去処理、輝度補正処理、高輝度領域の抽出処理、２値化処理、クラッタ除去処理等の各種赤外線画像処理を施す。また、画像処理の施されたディジタル画像信号について、連続した異なるサンプリング時間に撮像された画像間の差分画像を得て、得られた差分画像から目標画像を抽出する目標抽出処理を行う。この際、差分画像について、輝度が所定値以上となる高輝度領域の画像から目標画像を得て、目標の存在や目標画像の輝度や目標画像における画素領域の位置を検知する。この画素領域の位置は、画素領域が多数画素に跨る場合には、検知感度で重み付けした中心位置の推定値を求めることによって得ることができる。
【００２３】
また、差分画像から検知された目標画像について、全画像内での目標画像における画素領域の位置や目標画像における画素領域の位置変化に基づいて、目標画像を追尾する。この画像追尾においては、目標画像が赤外センサ２の視野中心（画像中心）に存在し続けるように追尾してもいいし、視野範囲から逸脱しない範囲で間欠的に目標画像を追尾してもよい。
【００２４】
計算機３は、監視衛星１の姿勢を変化させる姿勢制御を行うことにより、赤外センサ２の視野中心を１次元または２次元走査することができる。また、計算機３は、赤外センサ２が検知した目標画像の信号を解析して、例えば飛翔体の飛翔位置や、目標画像の位置を取得した時刻を演算する。さらに、計算機３は、赤外センサ２が取得した目標画像の探知有無、目標画像の輝度を示す情報（探知情報）と、目標画像における画素領域の位置情報と位置情報を得た時刻を含む追尾情報とを、送信機５を介して地上局５０にデータ伝送する。地上局５０は、例えば地上設備５１や、艦船５２や、航空機５３上に設けられる。地上局５０では、軌道計算を行うことによって、衛星軌道６０上における、監視衛星１の正確な絶対位置を常に把握している。この際、監視衛星１にＧＰＳ受信機を設け、補助的に位置情報の補正を行っても良い。地上局５０では、監視衛星１の絶対位置と、監視衛星１によって得られた追尾情報に基づいて、目標画像に対応した探知目標の絶対位置や速度を求める。同時に、地上局５０は所有する通信手段を用いて、地上の他の機関に対して、探知目標の発現を知らせる警報を発するとともに、探知目標の絶対位置や速度の情報を伝達する。
【００２５】
また、計算機３は、赤外センサ２が取得した目標画像の探知情報と、目標画像の位置情報と位置情報を得た時刻を含む追尾情報と、目標画像を取得した監視衛星１を特定する識別情報（以下、衛星ＩＤ）を、送受信機４を媒介して、隣接する別の監視衛星１に対して順次データ伝送する。すなわち、隣接する監視衛星１間では、相互に、目標画像の探知情報と追尾情報と衛星ＩＤを含むデータの授受が繰り返し行われ、複数の監視衛星１間で数珠繋ぎにデータ伝送が行われる。監視衛星１から地上局５０が可視でない場合、送受信機４を介して別の監視衛星１に伝送されたデータが、別の監視衛星１の送信機５を媒介して、地上局５０に伝送される。図１の例では、図の右端の監視衛星１によって得られた目標画像が、送受信機４を媒介して、図の左端の監視衛星１に伝送される。また、図の左端の監視衛星１は、送信機５を媒介して、地上局５０との間でデータ伝送を行い、取得した目標画像の探知情報と追尾情報と衛星ＩＤを含むデータを送信する。地上局５０では、衛星ＩＤに基づいて、探知情報及び追尾情報のデータを取得した監視衛星１を特定できるとともに、このデータ取得した監視衛星１の絶対位置を把握することができる。
【００２６】
なお、従来の低軌道周回衛星では、別の監視衛星に少ないデータ量で、地上から発射された飛翔体の弾道情報を伝送するためには、２次元ジンバルで指向制御したセンサ視線方向や衛星軌道位置などをオンボードで自動計算処理して、飛翔体の弾道位置を計算する必要があった。これに加えて、軌道傾斜角が０度以外の軌道である故、時々刻々衛星が飛翔する緯度経度が変化し、発射探知した飛翔体弾道の位置計算が複雑になり、高速かつ大容量の計算機を必要としていた。
【００２７】
これに対し、この実施の形態１では、監視衛星１が赤道上空を航行するとともに、相互可視となるように、低軌道の地球周回軌道上に所定間隔で複数機の監視衛星を配置し、隣接する監視衛星間で順次データ伝送を行っている。これによって、各監視衛星１の周回に伴い、地上局５０から可視となる監視衛星１が絶えることなく、順次地上局５０の上空を航行するので、監視衛星から地上局５０へのデータ伝送が比較的容易になる。また、監視衛星１が飛翔する緯度経度が変化しないので、飛翔体弾道の位置計算が極めて容易になる。
【００２８】
監視衛星１に搭載される赤外センサ２は、衛星本体６に対して傾斜して取付けられる。赤外センサ２は、衛星軌道６０上で、地球１０に対して予め設定された所定の視野方向１１を指向する。例えば、緯度θに監視対象地域が位置する場合、監視対象地域が衛星から見て水平線になるようにし、赤外センサ２が地平線上で真横から監視対象地域を捉えるように、監視衛星１の軌道高度と赤外センサ２の指向方向が決定される。図３の例で説明すると、赤外センサ２は軌道高度Ｈの位置に配置され、赤外センサ２の視野方向は（９０°−θ）となるように設定される。このとき、地球の半径Ｒを用いて、θ＝ｃｏｓ−１Ｒ／（Ｒ＋Ｈ）が成り立つ。この際、赤外センサ２は、その視野内に常に深宇宙を捉えるので、地球を直視した場合に比べて、地表を背景とするクラッタが低減される。
【００２９】
なお、従来の低軌道周回衛星では、センサから飛翔体の弾道を監視する際の背景が地表面になる場合に、背景クラッタ信号に妨害されて飛翔体を見失う可能性が高かった。この実施の形態１の監視衛星１では、赤外センサ２が地平線上で真横から監視対象地域を捉えるように視線方向を設定しているので、背景が深宇宙となり、従来の低軌道周回衛星を用いた地球観測時に生じるクラッタの問題を、解決することができる。
【００３０】
図４は、監視衛星１が赤道上空を周回する際の、北極から見た太陽電池パドル７の指向方向を示す図である。太陽電池パドル７はパドル平面を常に太陽に正対させ、太陽光が太陽電池パドル７に垂直に入射する方向を向くように、太陽電池パドル７の指向方向を制御する。図の例では、太陽電池パドル７は南北方向に展開し、南北軸周りに太陽を指向しながら、地球１０の周囲を周回する。また、赤外センサ２は、視線方向が常に地球の所定緯度方向を向くように姿勢制御される。図の例では、赤外センサ２の視線方向が、北極から見てあたかも地球中心方向を向くように図示している。
【００３１】
監視衛星１は地球センサ、太陽センサ、スターセンサ等の姿勢角検出センサを搭載する。計算機３は、姿勢角検出センサにより検出される太陽の方向、地球の方向、衛星の絶対角度等に基づいて、赤外センサ２や太陽電池パドル７が所定方向を向くように、所定の制御処理を行う。このように、地球の陰になり太陽光が入射しない僅かな不可視領域６５を除き、太陽が可視となる衛星軌道６０上の大半の領域において、太陽電池パドル７が太陽光を得ることが可能となる。
【００３２】
図５は、衛星軌道６０を飛翔する複数の監視衛星１の軌道配置を示す図である。図５（ａ）は北極から見た監視衛星１の軌道配置例を示し、図５（ｂ）は、北緯４０度線における各監視衛星１のセンサ視野の配置例を説明する図である。また、図６は、監視衛星１の軌道と所定緯度から発射される飛翔体の弾道１００との関係を示す図であり、図６（ａ）は赤道方向から見た図、図６（ｂ）は監視衛星１の視線方向から見た弾道１００の軌跡を示す図である。
【００３３】
図５の例では、監視衛星１は衛星機数が全部で６機であり、地球の中心から見て６０度の等間隔で、衛星軌道６０の周囲に配置される。符号１００は、地上から発射される飛翔体の弾道を示す。図に示すように、赤外センサ２が有するセンサ視野が、特定の緯度（例えば、北緯３５度乃至４０度線）において重なりが小さくなるように、各監視衛星１が適切な視野を有して配置される。このように、各監視衛星１を赤道上空の所定位置に配備すれば、監視衛星間の通信視野を十分に確保できるとともに、センサ視野が所定緯度６１上（例えば、北緯３５度乃至４０度線上）を網羅することが可能となる。
【００３４】
図６の例では、監視衛星１を赤道７５上空に６機配備し、赤外センサ２の視線方向が、所定緯度６１（例えば北緯３５度乃至４０度線）で地球に接する水平線となるように配置することで、所定緯度の発射地点１０１から発射された飛翔体が、着地地点１０２に着地するまでの弾道軌跡１００を、赤外センサ２の視野内に網羅的に捉えることが可能となることを示す。
【００３５】
図７は、少なくとも５機以上の監視衛星１を衛星軌道６０上に配備する場合の、衛星軌道高度Ｈと観測緯度θとセンサ視野角φと衛星機数Ｎの関係を例示する計算表である。図には、例１〜例１０の１０種の計算例を示している。例１〜例６は、監視衛星１の衛星機数を６機とした場合であって、観測緯度を３０度〜３９度の間で変化させた場合の配置例を示す。例７は監視衛星１の衛星機数を５機とした場合の配置例を示す。例８は監視衛星１の衛星機数を７機とした場合の例を示す。例９、１０は監視衛星１の衛星機数を８機とした場合の例を示す。
【００３６】
例２に示すように、例えば観測緯度が３５度で、かつ衛星機数が少なくとも６機以上の場合、衛星軌道高度（赤道上空）略１４００ｋｍにおいて、北緯３５度上空を隈なく監視するのに十分なセンサ視野角６１度以上を確保できる。同時に、衛星間通信に必要な衛星視野を最大で７１度確保することができ、十分な衛星間通信視野を得ることができる。
【００３７】
また、例７に示すように、例えば観測緯度が４０度で、かつ衛星機数が少なくとも５機以上の場合、衛星軌道高度（赤道上空）略１９００ｋｍにおいて、北緯４０度上空を隈なく監視するのに十分なセンサ視野角６０度以上を確保できる。同時に、衛星間通信に必要な衛星視野が最大で７９度確保することができ、十分な衛星間通信視野を得ることができる。
【００３８】
次に、実施の形態１に係る他の態様について説明する。
図８は、２つの監視衛星１を用いてステレオ視を行う例を示す図である。また、図７の例１０に、この場合の衛星軌道高度と観測緯度とセンサ視野角と衛星機数の関係を例示する。図に示すように、少なくとも８機以上の監視衛星を、衛星軌道高度（赤道上空）略１９００ｋｍに配備することによって、最大で７９度の衛星間通信視野を確保することが可能となる。また、センサ視野角を７０度以上に設定することにより、北緯４０度線上を隈なく網羅可能であり、かつ図示のように、同時に２機以上の観測視野がオーバーラップするので、２機の監視衛星１を用いたステレオ視が可能となる。
【００３９】
以上説明した通り、この実施の形態１による監視衛星は、複数の人工衛星、上記人工衛星に搭載された赤外センサ、上記赤外センサの視野方向を２次元に変更する２軸ジンバル、上記赤外センサが検知した信号を解析してミサイルの飛翔位置と時刻を解析する計算機、上記人工衛星と同様の軌道を飛翔する他の人工衛星との間でデータ授受をする送受信機、地上設備乃至艦船や航空機に対してデータ伝送する送信機とにより構成される監視衛星において、上記人工衛星が機動傾斜角略０度で赤道上空を飛翔しており、かつ前後を飛翔する別の人工衛星との間で、何れも相互に可視となる通信可能な位置関係を維持して飛翔するものである。この際、上記赤外センサは、地上から発射された飛翔体が噴射する高温プルーム乃至噴射後に弾道飛行する際の飛翔体温度を、探知及び追尾し、上記計算機は、上記赤外センサが検知した信号を解析して上記飛翔体の飛翔位置と時刻を解析する。
【００４０】
これによって、常時監視するために必要となる衛星機数を少くすることができるので、低軌道の地球周回軌道上を航行する低コストな監視衛星を得ることができる、という効果がある。また衛星の飛翔位置と姿勢角度が時事刻々変わる軌道ではないので、位置と角度の演算が容易となり、計算機の負担が小さくなるという効果がある。
【００４１】
また、飛翔体発射の探知情報乃至追尾情報を、後続の監視衛星に伝送する動作を軌道上全ての監視衛星で繰り返し実施し、所定地域の上空を飛翔する監視衛星から地上や飛行体に対してデータ伝送する。
【００４２】
これによって、複数の監視衛星の飛翔相対位置が変わらないので、複雑な送受信機を具備することなく、容易にデータ伝送が可能になるという効果がある。更に全機がデータを共用できるという効果がある。例えば、後続の監視衛星に対して探知目標の位置や移動速度を伝達することにより、目標を追尾中の監視衛星が目標から遠ざかり、後続の監視衛星が続いて目標上空に到達した場合であっても、後続の監視衛星が即座に目標を追尾することが可能となる。また、地上から発射される飛翔体の存在を探知し、その弾道を追尾した衛星が、直接国内地上設備にデータ伝送できるので、データ遅延ロスなく、地上局に容易にデータ伝送できるという効果がある。
【００４３】
また、軌道高度約１４００ｋｍを飛翔し、北緯３５度近傍で概略東西方向に飛翔する飛翔体の弾道を追尾する。
【００４４】
これによって、所定緯度地域から発射される飛翔体の弾道を地平線上で真横から捉えるため、背景が深宇宙なので赤外センサのS/Nが高い状態で監視可能となり、追尾に失敗する可能性が低くなるという効果がある。
【００４５】
また、軌道高度約１９００ｋｍを飛翔し、北緯４０度近傍で概略東西方向に飛翔する飛翔体の弾道を追尾する。
【００４６】
これによって、北緯３５度近傍に着弾する可能性の高い飛翔体の弾道を、地平線上で真横から捉えるため、背景が深宇宙なので赤外センサのS/Nが高い状態で監視可能となり、追尾に失敗する可能性が低くなるという効果がある。
【００４７】
また、衛星機数６機以上かつセンサ視野角６１度以上に設定する。
これによって、衛星直下に対して北向きに５５度乃至５０度傾けた固定視野の赤外センサで観測可能となるため、２次元ジンバルが不要になるという効果がある。更にセンサ視線ベクトルの補正が不要となるため、データ処理の演算量が少なくなり計算機の負担が小さくできるという効果がある。
【００４８】
また、監視衛星を、衛星機数５機以上かつセンサ視野角６０度以上に設定する。
これによって、常時監視するために必要となる衛星機数が６機乃至５機と少ないので、従来の低軌道周回衛星と比較して半分以下の低コストで監視衛星を実現可能になるという効果がある。
【００４９】
勿論、地上もしくは海上から発射される飛翔体の発射緯度と着弾予想緯度を勘案して、軌道高度略１４００ｋｍ乃至１９００ｋｍの間で、同様の効果を期待して、適宜軌道高度を設定可能であることは、言うまでもない。
【００５０】
また、監視対象緯度上のいかなる地点も、２機以上の監視衛星で同時に監視できるように、衛星機数乃至赤外センサ観測視野範囲を設定する。
これによって、ステレオ視により２方向から同時に空中三角測量できるので、飛翔体の位置及び飛翔方向を精度よく計測可能となるという効果がある。
【００５１】
さらに、軌道高度約１９００ｋｍを飛翔し、北緯４０度近傍で概略東西方向に飛翔する飛翔体の弾道を追尾する監視衛星であって、衛星機数８機以上かつセンサ視野角７０度以上に設定する。
これによって、衛星間通信視野が確保可能であり、かつセンサ視野が北緯４０度線上を隈なく網羅可能で、なおかつ同時に２機以上の観測視野がオーバーラップするので、ステレオ視が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の実施の形態１による、監視衛星の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１による、監視衛星に搭載された赤外センサの構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による、監視衛星の軌道配置を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１による、監視衛星が赤道上空を周回する際の、北極から見た太陽電池パドルの指向方向を示す図である。
【図５】衛星軌道を飛翔する監視衛星の軌道配置を示す図である。
【図６】監視衛星の軌道と所定緯度から発射される飛翔体の弾道軌跡との関係を示す図である。
【図７】衛星軌道高度と観測緯度とセンサ視野角と衛星機数の関係を示す計算例である。
【図８】２つの監視衛星でステレオ視を行う場合の軌道配置例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  監視衛星、２  赤外センサ、３  計算機、４  送受信機、５  送信機、７  太陽電池パドル、１０  地球、６０  衛星軌道、７０  衛星間データ通信、８０  センサ視野。
【図１】
2008137439.tif 000003
【図２】
2008137439.tif 000004
【図３】
2008137439.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008137439.tif 000007
【図６】
2008137439.tif 000008
【図７】
2008137439.tif 000009
【図８】
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