(57)【要約】本発明は、衛星の遠隔測定、遠隔制御、および距離測定リンクに関する。本発明は、上りリンクで、すなわち、遠隔制御と、衛星の距離測定上り信号とのために、スペクトル拡散伝送を用いることを提案する。本発明は、下りリンク、すなわち、遠隔測定と、距離測定下り信号とのために、副搬送波変調を用いることを提案する。かくして、上りリンクでは、干渉に耐え、コローカリゼーションを行うことが可能になる。下りリンクでは、副搬送波変調の使用により、既存の設備および知られている解決方法を用いることができる。
2004534418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星の遠隔測定、トラッキング、および遠隔制御リンクで信号を伝送する方法であって、
スペクトル拡散変調により、遠隔制御信号および距離測定信号を地球から衛星に向かって遠隔制御リンクで伝送し、
副搬送波変調により、遠隔測定信号および距離測定信号を衛星から地球に向かって遠隔測定リンクで伝送する方法。
【請求項２】
遠隔制御信号および距離測定信号の伝送が、同じ搬送波で行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
遠隔測定信号および距離測定信号の伝送が、一つまたは複数の同じ搬送波で行われることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
スペクトル拡散変調による伝送が、
第一の符号を用いた拡散による遠隔制御信号の伝送と、
第二の符号を用いた拡散による距離測定信号の伝送とを含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第二の符号の長さが、前記第一の符号の長さの倍数であることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
副搬送波変調による伝送が、一つまたは複数の副搬送波と、複数の距離測定トーンとによる搬送波の変調を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第二の符号による拡散距離測定信号を衛星で受信し、かつ
衛星が遠隔測定搬送波を変調することを含み、該遠隔測定搬送波が、遠隔測定副搬送波と、受信した距離測定信号に応じた複数のトーンとにより変調されることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
スペクトル拡散変調が、Ｇｏｌｄ符号によるＵＱＰＳＫ拡散変調であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
副搬送波変調が、ＰＳＫ／ＰＭ変調であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
スペクトル拡散変調された遠隔制御信号の受信回路（２）と、
副搬送波変調された遠隔測定信号の送信回路（２２）とを有する衛星。
【請求項１１】
前記受信回路（２）が、
第一の拡散符号により拡散される遠隔制御信号の受信チャンネルと、
第二の拡散符号により拡散される距離測定信号の受信チャンネルとを有することを特徴とする、請求項１０に記載の衛星。
【請求項１２】
第二の符号が、第一の符号の倍数の長さを有し、距離測定信号の受信チャンネルが、遠隔制御信号の受信チャンネルによって制御されることを特徴とする、請求項１１に記載の衛星。
【請求項１３】
送信回路が、距離測定信号を送信することを特徴とする、請求項１０、１１または１２に記載の衛星。
【請求項１４】
受信回路（２）と送信回路（２２）とを接続するリンク回路（２４）を備え、距離測定信号が、距離測定信号の受信チャンネルで受信した信号に応じて送信回路から送信されることを特徴とする、請求項１２に記載の衛星。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星に関し、より詳しくは、地上局と衛星との間の遠隔測定、遠隔制御、および距離測定リンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
このリンクは、一般に、ＴＴＣ（Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ，Ｔｒａｃｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｎａｎｄ（遠隔測定、トラッキング、および遠隔制御））リンク、またはＴＣＲ（Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ，Ｃｏｍｍａｎｄ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ（遠隔測定、遠隔制御、および距離測定））リンクと呼ばれている。このようなリンクは、衛星の全ての段階の間、非常に高い信頼性で設定されなければならない。全体として次の４個の段階を区別できる。すなわち、
ランチャーによる発射から衛星が最終位置に集結するまでの期間に対応する定位置につく段階、
衛星の名目的な作動段階に対応する定位置保持段階、
場合によっては故障に対応し、衛星の高度を変えることができる非常用段階、および
いわゆる廃棄軌道に衛星を送る、作動停止段階または軌道離脱段階である。
【０００３】
このリンクは、以下のために用いられる。
【０００４】
・以下、遠隔制御ＴＣと呼ぶ、地球から衛星を遠隔制御するため（オンボードで実行するための命令の送信）と、
・以下、遠隔測定ＴＭと呼ぶ、遠隔測定のため、すなわち、衛星から衛星自体の状態についての情報（技術コントロール、遠隔制御の実行リポート、高度データなど）を伝送するためとである。
【０００５】
また、地上局と衛星との距離を測定するために、遠隔制御および遠隔測定と同じ搬送波を用いることが有利である。
【０００６】
衛星のＴＴＣリンクに対しては、副搬送波変調を用いることが提案されている。この解決方法は、輸送衛星や、宇宙機関の多数の衛星で用いられている。さらに、この場合、ビーコン信号のような遠隔通信の目的のために、遠隔測定信号の搬送波の残りを使用することが提案されている。このビーコン信号は、地上局への照準合わせを補助する役割をする。例えば、上りリンクでは、ＢＰＳＫ／ＦＭ変調またはＢＰＳＫ／ＰＭ変調を、下りリンクではＢＰＳＫ／ＰＭ変調を用いることができる。ここでは、従来の記号表記法を用いており、副搬送波に適用される変調をスラッシュの前に示し、搬送波に適用される変調をこのスラッシュの後に示している。ＢＰＳＫ変調は、二つの状態に位相を移動する変調（「ｂｉｎａｒｙ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ」）である。ＦＭおよびＰＭは、それぞれ、周波数変調および位相変調を表す。
【０００７】
このような副搬送波変調を用いると、距離測定のために知られている解決方法は、次のようになる。地上は、遠隔制御リンクの上り搬送波を変調するトーン（純粋な正弦曲線）を送る。これらのトーンは、オンボードで復調された後、下りリンクで、遠隔測定副搬送波と同時に遠隔測定搬送波を再び変調する。距離測定は、最も高い周波数トーン（いわゆるメジャートーン）で測定される位相差から推定され、等比数列によりメジャートーンから推定される、いわゆるマイナートーンによって、曖昧性が除去される。かくして、ＥＳＡ標準は、比１／５の等比数列を提案している。
【０００８】
このような副搬送波変調には、次のような欠点がある。すなわち、変調は、干渉に対する抵抗性の観点から高性能ではない。また、この変調は、コローカリゼーションに殆ど適さない。こうしたコローカリゼーションは、同じ周波数帯域を用いて複数衛星の位置を確定することからなる。これは、特に、ＢＰＳＫ／ＦＭにおけるＴＣ信号の場合である。これらの信号は、輸送時に大量に用いられ、帯域幅が広く、周波数偏移＋／−４００ｋＨｚのＦＭ変調では約８００ｋＨｚである。複数の衛星のコローカリゼーションは、衛星の数でこの帯域幅（ＴＣ受信機の選択度により課される帯域幅の分だけ増加される）を乗ずることが必要である。このため、複数の衛星のコローカリゼーションは、衛星の周波数計画で提案されたものよりも広い周波数帯域を必要とする。かくして、１１個の衛星を配置する場合、ＴＣＦＭ副搬送波変調を用いるコローカリゼーションでは、ＴＣ受信機の従来の選択度を考慮することによって、約１５ＭＨｚの周波数帯域が必要になる。
【０００９】
また、衛星のＴＴＣリンクでは、スペクトル拡散変調を用いることも知られている。この解決方法は、特に、軍事用、スペースシャトル用、あるいはランチャー「Ａｒｉａｎｅ（アリアンヌ）」の破壊制御リンク用に、データリレー衛星すなわちＤＲＳ（Ｄａｔａ  Ｒｅｌａｙ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ）のユーザによって利用されている。
【００１０】
スペクトル拡散変調は、それ自体知られており、例えばＪ．Ｈ．Ｈｏｌｍｅｓ著「Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」またはＫａｍｉｌｏ  Ｆｅｈｅｒ著「Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」に記載されている。スペクトル拡散技術は、１個の搬送周波数と、１個のデータ通過帯域とに対応して、単独の物理チャンネルで複数の論理チャンネルを決定することができる。これらの技術の中で最も知られているものは、
ＡＭＲＣを含む直接シーケンススペクトル拡散、または符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：「Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ」）と、
同じくＣＤＭＡを含む、周波数ホッピングによるスペクトル拡散（ＦＨ：「Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐｐｉｎｇ」）と、
搬送波検出多重接続（ＣＳＭＡ：「Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ」）によるスペクトル拡散とである。
【００１１】
スペクトル拡散システムでは、１個のチャンネルで伝送されるバイナリー情報を「ビット」と呼び、疑似乱数のシーケンスに結合されるバイナリー情報を「チップ」（「ｃｈｉｐ」）と呼ぶ。これらの技術は、大抵、ＰＮ符号（「Ｐｓｅｕｄｏ−ｎｏｉｓｅ」）と呼ばれる疑似乱数コードを用いる。ＰＮ符号は、自動相関関数または相互相関関数に関連する基準によって選択され、受信機が、この受信機に送られた信号だけを復号するようにし、さらに、場合によっては、ユーザ数と符号の特性とに応ずる干渉信号を復号する。
【００１２】
ＴＴＣリンクのために宇宙機関が設定した標準スペクトル範囲では、ＵＱＰＳＫの上りリンクに対し、チャンネルＩで長さ１０２３のＧｏｌｄ符号によって拡散されたＴＣ信号と、チャンネルＱで長さ（１０２３×２５６）のＰＮ符号である距離測定信号とを同時伝送する。これらのチャンネルＩおよびＱは、２つの直交軸に沿った複合信号の分解に対応する。その後、距離測定符号が遠隔測定リンクで再び送られる。距離測定は、衛星が再送する距離測定符号によって地上で測定される遅延から推定される。
【００１３】
スペクトル拡散変調されたＴＴＣリンクは、副搬送波変調されたＴＴＣリンクよりもずっと干渉に対して強い。しかも、コローカリゼーションの問題、またはこうしたコローカリゼーションに必要な周波数帯域の大きさの問題は、それほど決定的に提起されない。すなわち、実際には、様々な衛星に対して異なるＰＮコードを割り当てさえすればよい。しかし、スペクトル拡散されたＴＴＣリンクは、次のような不都合を有する。まず、副搬送波変調を用いる標準を変えなければならないので実施コストが高い。次いで、下りリンクの場合、この解決方法には以下の欠点がある。
【００１４】
現行システムの場合のように、遠隔通信ビーコンのような遠隔測定搬送波の残りを使うことがもはやできない。
【００１５】
ＣＤＭＡ技術による解決方法は、ユーザ間で送信されるパワー均衡の影響を非常に受けやすく、下りリンクでは、こうした均衡をとりにくく、コローカリゼーションに関する有効な解決方法を提供できない。
【００１６】
コローカリゼーションにおけるパワーの均衡という問題は、地上が常に送信レベルを調節可能である上りリンクではそれほど影響を受けないが、下りリンクでは、衛星の寿命がある期間はずっと送信パワーが一定であり、衛星の設計に応じるので、一群の衛星を全て均質にすることは難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従って、干渉に対して強く、コローカリゼーションが可能で、既存のシステムで容易に利用可能であり、さらにまた、既存の地上システムとできるだけ互換性のある、衛星用のＴＴＣリンクが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
従って、本発明は、衛星の遠隔測定、トラッキング、および遠隔制御リンクで信号を伝送する方法を実施形態で提案し、この方法は、
スペクトル拡散変調により、遠隔制御信号および距離測定信号を、地球から衛星に向かって遠隔制御リンクで伝送し、
副搬送波変調により、遠隔測定信号および距離測定信号を、衛星から地球に向かって遠隔測定リンクで伝送する。
【００１９】
好適には、遠隔制御信号および距離測定信号の伝送を同じ搬送波で行う。同様に、遠隔測定信号および距離測定信号の伝送を、一つまたは複数の同じ搬送波で実施することができる。
【００２０】
実施形態では、スペクトル拡散変調による伝送が、
第一の符号を用いた拡散による遠隔制御信号の伝送と、
第二の符号を用いた拡散による距離測定信号の伝送とを含む。
【００２１】
その場合、有利には、前記第二の符号の長さが、前記第一の符号の長さの倍数である。
【００２２】
別の実施形態では、副搬送波変調による伝送が、一つまたは複数の副搬送波と、複数の距離測定トーンとによる搬送波との変調を含む。
【００２３】
また、この方法は、以下を含むことができる。すなわち、
前記第二の符号による拡散距離測定信号を衛星で受信し、
衛星が遠隔測定搬送波を変調し、該遠隔測定搬送波は、遠隔測定副搬送波と、受信した距離測定信号に応じた複数のトーンとにより変調される。
【００２４】
好適には、スペクトル拡散変調が、Ｇｏｌｄ符号によるＵＱＰＳＫ拡散変調である。副搬送波変調は、ＰＳＫ／ＰＭ変調とすることができる。
【００２５】
本発明は、また、
スペクトル拡散変調された遠隔制御信号の受信回路と、
副搬送波変調された遠隔測定信号の送信回路とを有する衛星を提案する。
【００２６】
受信回路は、有利には、
第一の拡散符号により拡散される遠隔制御信号の受信チャンネルと、
第二の拡散符号により拡散される距離測定信号の受信チャンネルとを有する。
【００２７】
この場合、第二の符号が第一の符号の倍数である長さを有し、距離測定信号の受信チャンネルを、遠隔制御信号の受信チャンネルによって制御することが有利である。
【００２８】
別の実施形態では、送信回路が、距離測定信号を送信する。この場合、衛星は、受信回路と送信回路とを接続するリンク回路を備えることができ、距離測定信号の受信チャンネルで受信した信号に応じて距離測定信号を送信回路から送信することができる。
【００２９】
本発明の他の特徴および長所は、添付図面に関して唯一つの例として挙げられた本発明の実施形態の以下の説明を読めば明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明は、衛星のＴＴＣリンクのために、遠隔制御の上りリンクではスペクトル拡散変調を用い、下りリンクでは副搬送波変調を用いることを提案する。スペクトル拡散方式による遠隔制御リンクの使用により、干渉に対する抵抗性の問題と、副搬送波変調によって課されるコローカリゼーションに対する限度とを解決できる。副搬送波方式による遠隔測定リンクの使用により、既存の標準に対する修正を制限可能である。事実、提案された解決方法は、ＴＣおよびＴＭにおける副搬送波変調方式のＴＴＣリンクに対して、２個につき唯１個のリンクを修正することによって、標準の修正に関連するコストを最低限に抑えている。ＴＭリンクで副搬送波変調方式を使用することにより、現行のシステムと同様に、遠隔測定搬送波の残りを、遠隔通信のビーコンとして使用し続けることができる。さらに、副搬送波変調をＴＭリンクで使用することにより、地上の設備、特に、遠隔測定リンク用の定位置に置かれるネットワークを所定の位置で使用することができる。
【００３１】
遠隔測定信号に対して、本発明は、上りリンクでも下りリンクでも、遠隔制御信号および遠隔測定信号に対してそれぞれ用いられている変調および搬送波を使用することを提案する。
【００３２】
提案された解決方法は、ＴＴＣリンクが遠隔制御にも遠隔測定にも同じ変調を用いる従来技術の開示とは異なる。また、スペクトル拡散変調方式または副搬送波変調方式によるＴＴＣリンク用の距離測定の解決方法が非常に異なっているだけに、従来技術では、異なる変調の組み合わせを全く提案していない。
【００３３】
提案された解決方法は、実現性のある有効なものである。実際、干渉の観点から、ＴＣにおける干渉は、ＴＭにおける干渉よりもずっと重大である。すなわち、前者の場合、誤った衛星制御により重大な結果がもたらされることが懸念される。後者の場合、衛星の観測性能が瞬間的に失われる。しかも、ＴＣリンクはＴＭリンクよりもずっと干渉の影響を受けやすい。事実、定位置にある衛星がＴＣをカバーすることは、最も適切な場合、通信をカバーすることであるため、多数の（意図的または不用意な）干渉を受ける可能性がある。それに反して、遠隔測定信号の受信は、大抵が、利得の大きい、従ってビーム幅が非常に狭い地上のアンテナで行われるので、隣接する干渉の可能性がある衛星に対して強い。その結果、遠隔測定リンクで副搬送波変調を使用することは、干渉の問題はあるものの、実現可能な解決方法である。先に提案された解決方法は、遠隔制御リンクにおける干渉の影響を制限することができるので、制御を衛星に適切に伝えることができる。
【００３４】
コローカリゼーションに関しては、上記のＢＰＳＫ／ＦＭ方式の送出される遠隔制御信号のスペクトルは、当然のことながら、そのスペクトル幅のために、有効なＦＤＭＡ（仏語でＡＭＲＦ：周波数分割多重接続）にはあまり適さない。ＢＰＳＫ／ＰＭ遠隔測定信号は、スペクトルが狭く約１５０ｋＨｚであり、コローカリゼーションされた複数衛星のＴＭ信号を分離するフィルタリングを、高性能のフィルタリング技術が衛星搭載時よりもずっと安価である地上で行うので、有効なＦＤＭＡにずっと適している。遠隔制御リンクでスペクトル拡散変調を使用することにより、衛星が複数個ある場合のスペクトル幅の問題を回避できる。この問題は、前述のように、スペクトルがもっと狭い遠隔測定リンクではそれほど重大ではない。
【００３５】
さらに、衛星がドリフト軌道にあるとき、この衛星の地上局が、別の衛星と干渉する危険性は非常に高い。すなわち、その結果として、ドリフト衛星が干渉衛星の近くにいる限り、制御可能性が失われる。スペクトル拡散遠隔制御リンクを使用すると、この問題の解決を補助することができる。場合によっては、ドリフト軌道にある衛星で通信アンテナを広げることによってこの問題を補完し、接続される地上局の遠隔制御流量を下げられるようにしてもよい。
【００３６】
従って、本発明のこの実施形態を使用する衛星は、スペクトル拡散変調方式の遠隔制御信号の受信回路と、副搬送波変調方式の遠隔測定信号の送信回路とを備える。
【００３７】
次に、本発明の実施の例について説明する。例では、スペクトル拡散変調のためにＵＱＰＳＫ変調を用いている。遠隔制御信号（チャンネルＩ）の変調ビットは、長さ１０２３のＧｏｌｄ符号により拡散される。チップの速度は５００ｋサイクル／秒である。また、遠隔制御リンクで距離測定信号（チャンネルＱ）を伝送する。この距離測定信号は、長さが１０２３の倍数のＮ×１０２３である距離測定ＰＮ符号に対応する。チップの速度は、遠隔制御信号の伝送に用いられる速度と同じである。距離測定信号のために、遠隔制御信号の拡散に用いた符号の倍数の長さを有する符号を選択することによって、距離測定符号の同期化およびトラッキングを簡略化できる。すなわち、第一の符号を同期化すると、長い符号に対して、Ｎ×１０２３ではなくＮ個の位置をテストすればよい。もちろん、これは、２個の符号の相対的な位置が分かっていること、例えば第二の符号が第一の符号と同時に始まることを前提としている。
【００３８】
距離測定信号のための拡散符号の長さは、曖昧性を除去する必要性に応じて選択される。事実、距離測定は、符号伝播によって引き起こされるシフトを測定することによって行われる。この測定は、符号長をモジューロとして行われる。かくして、衛星で考えられる複数の位置が得られ、そのうちの１個だけが衛星の実際位置に相当する。符号が長ければ長いほど、衛星の可能な２個の位置の間の距離が長くなる。符号長は、必要とされる最大の曖昧性の除去、すなわち、距離測定により供給される衛星の可能な位置間で容認可能な距離に応じる。実際には、静止軌道衛星の場合、最大の曖昧性の除去は５０００ｋｍで十分である。符号長は、距離測定により得られる衛星の位置が、５０００ｋｍ以上あるいはそれと同等の距離をモジューロとして得られるように選択される。１０２３の倍数の長さを有する符号の例では、チップ速度が５００ｋサイクル／秒の場合、１７×１０２３の長さで十分である。
【００３９】
副搬送波変調の場合は、ＰＳＫ／ＰＭ変調を用いる。距離測定の場合、従来技術で提案されているように、ＥＳＡが提案する標準に従って選択された次のようなトーンを用いて、遠隔測定副搬送波と同時に遠隔測定搬送波の変調を使用することができる。
【００４０】
メジャートーン１００ｋＨｚ
メジャートーン（２００００Ｈｚ、４０００Ｈｚ、８００Ｈｚ、１６０Ｈｚ、３２Ｈｚ、８Ｈｚ）に対する比１／５の等比数列における仮想マイナートーン
他のマイナートーン（２００００Ｈｚ、１６０００Ｈｚ、１６８００Ｈｚ、１６１６０Ｈｚ、１６０３２Ｈｚ、１６００８Ｈｚ）との混合によって得られる伝送マイナートーン。
【００４１】
この選択によって、マイナートーンによる曖昧性の除去により、メジャートーンの位相差の測定による距離測定が可能になる。比１／５の等比数列の例では、除去される最大の曖昧性が約１８０００ｋｍである。仮想マイナートーン、特に最も低い周波数のマイナートーンは、容易に伝送できない。下りリンクにおける伝送の場合、他のトーンとの混合により、マイナートーンの周波数を上げることができる。
【００４２】
図は、衛星の一部を示す原理図である。遠隔制御リンクで伝送される距離測定ＰＮ符号を受信し、搬送波および副搬送波を変調することによって遠隔測定リンクで距離測定信号を伝送可能にする、衛星部分だけを図示した。
【００４３】
図では、最初に、遠隔制御リンクの受信機２の一部を示している。受信機は、地球から送られてアンテナ（図示せず）で受信される信号を増幅し、周波数変換する無線周波数処理装置４を入力に含む。増幅され、周波数変換された信号は、遠隔制御信号のために用いられる拡散符号（すなわち第一の符号）の同期化およびトラッキング回路６に伝送される。それと並行して、増幅信号は、距離測定信号のために使用される拡散符号（すなわち第二の符号）の同期化およびトラッキング回路８に伝送される。既に説明したように、第二の符号の長さが第一の符号の長さの倍数であり、チップの長さが同じであるので、第一の符号の同期化は、第二の符号の同期化を簡素化できる。同期化およびトラッキング回路６および同期化およびトラッキング回路８を結合する矢印は、このように第一の符号の同期を用いて第二の符号の同期を簡素化することを示している。かくして、受信回路２は、第一の符号により拡散される遠隔制御信号用と、第二の符号により拡散される距離測定信号用との２つのチャネルを備える。
【００４４】
同期化およびトラッキング回路６から供給される信号は、遠隔制御信号を変調するために、それ自体知られているように使用される。チップカウンタ１０は、同期化およびトラッキング回路８から供給されるチップクロック信号をカウント入力で受信する。チップカウンタ１０のリセット入力は、また、同期化およびトラッキング回路８から送られる信号を受信する。このリセット信号は、第二の符号の開始時に同期化およびトラッキング回路からチップカウンタに送られる。カウンタは、第二の符号の長さに等しい数までカウントしてから、次の符号の開始時に新しくリセットされる。
【００４５】
従って、チップカウンタ１０は、上りリンクで地球から受信する第二の符号のチップをカウントする。チップカウンタ１０の出力は、２個のＰＲＯＭメモリ１２、１４のアドレス入力に送られる。２個の各メモリは、距離測定トーン用のデータテーブルとして作用する。より詳しくは、ＰＲＯＭ１２は、メジャートーンの様々な位相に対応するデータを含み、一方でＰＲＯＭ１４は、仮想マイナートーンの様々な位相に対応するデータを含む。そのため、ＰＲＯＭ１２、１４の読み取り出力では、メジャートーンを示すデジタル信号とマイナートーンを示すデジタル信号とが得られ、これらの信号は、距離測定上りチャンネルで受信するチップと同位相である。
【００４６】
ＰＲＯＭ１２、１４から送られる信号は、それぞれ、ＤＡ変換器１６、１８に送られる。そのため、第一の変換器は、受信した第二の符号に応じて位相シフトされたメジャートーンを出力で供給する。また、第二の変換器は、例えば８Ｈｚから２０ｋＨｚに及ぶ場合がある仮想マイナートーンを出力で供給する。２個の変換器１６、１８から供給されるトーンは、一組のミキサ装置２０に送られる。ミキサ装置は、仮想マイナートーンを、例えば１６ｋＨｚのマイナートーンと混合し、メジャートーンと、上記の実在マイナートーンを出力で供給する。
【００４７】
ミキサ装置２０の出力は、ＰＳＫ／ＰＭ送信機に送られ、距離測定信号の遠隔測定信号を同時に送信する。
【００４８】
到着時、距離測定はメジャートーンで行われる。メジャートーンは、搭載設備および地上設備の標準性能と、精度０．２°の位相分析とに対して、名目上のリンクの収支条件で、約１０ｍの測定精度を提供する。しかしながら、曖昧性は約１．５ｋｍである。メジャートーンと共に逐次、あるいは同時に送られるマイナートーンは、こうした曖昧性を除去することができる。
【００４９】
マイナートーンで曖昧性を除去する様々な方法を検討できる。各マイナートーンを適切なレートで逐次送信可能であり、例えば、新しい第二の符号が開始されるごとにマイナートーンを変える。また、地上からマイナートーンの変化を同期化することができる。すなわち、例えば、上りチャンネルで第二の符号の送信を停止し、第二の符号の送信の遮断ごとに、マイナートーンを変えるように装置をプログラミングする。また、第二の符号を２個用いて、この第二の符号のうちの一方がマイナートンの変更を開始し、他方が、現在のマイナートーンを保持するようにしてもよい。いずれにしても、様々なマイナートーンを逐次用いて、衛星位置に関する曖昧性を除去する。
【００５０】
図示された回路は、遠隔測定搬送波の変調のために下りチャンネルで使用されるトーンを、上りチャンネルにおける第二の符号の受信に応じて発生可能にする回路の一例にすぎない。かくして、衛星は、スペクトル拡散変調方式の遠隔制御信号の受信回路２と、遠隔測定搬送波を変調する距離測定信号の送信回路２２と、この２個の回路の間で、受信した距離測定信号に応じて遠隔測定搬送波を変調可能にするリンク回路２４とを備える。図の例では、リンク回路２４が、カウンタ１０と、データテーブル１２、１４と、変換器１６、１８と、ミキサ装置２０とからなる。
【００５１】
もちろん、本発明は、記載および図示された実施形態に制限されるものではなく、当業者が検討できる多数の変形実施形態を含む。かくして、本発明は、単独の衛星に使用することもでき、その場合、コローカリゼーションの問題が提起されないことは明らかである。提案された解決方法は、例として挙げられた直接シーケンスによる拡散技術だけに適用されるものではなく、他のスペクトル拡散技術にも適用される。
【００５２】
以上、既存の様々な標準にほぼ対応する変調の例を挙げた。このような変調の選択により、地上設備および衛星設備に行われる修正を制限できる。また、先に提案したものとは異なる、スペクトル拡散変調および副搬送波変調を用いることも可能である。特に、遠隔制御信号の拡散符号の長さの倍数の長さを備えた、遠隔制御チャンネルにおける距離測定信号の拡散符号を使用することは必要不可欠ではない。この特徴は、単に、距離測定信号の同期化を複雑化するだけである。
【００５３】
図示した接続を簡略化することもできる。かくして、考慮されたｎの数に応じて、５００ｋＨｚのチップクロックを簡単に分割し、その後、フィルタリングすることによってメジャートーンを再生できる。その場合、メジャートーンは、１００ｋＨｚとは異なる値をとることができる。この解決方法はまた、様々な分割比で、第二の符号と第一の符号との間の長さの比Ｎに応じて、マイナートーンにも適用できる。さらに、位相ロックループを使用して、下りチャンネルで使用されるトーンを得るようにしてもよい。
【００５４】
マイナートーンに関しては、マイナートーンのミキシング以外にも、低周波数の問題を回避するために様々な解決方法が考えられている。かくして、低周波数のマイナートーンによる周波数変調において、例えば約１０から２０ｋＨｚだけ副搬送波を変調することができる。この解決方法は、上記の解決方法と同様に、周波数とは無関係にマイナートーンを伝送することができる。
【００５５】
図示した回路の別の変形実施形態は、カウンタに代えてアキュムレータを用いることからなり、その役割は、各クロックにおいてインクリメントと呼ばれる値の和を求めることにある。積分クロックは、上りチャネルのチップクロックである。その場合、距離測定トーンの周波数を、アキュムレータの単純なインクリメント変化に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態による衛星の一部を示す原理図である。
【符号の説明】
【００５７】
２  受信回路
４  無線周波数処理装置
６、８  同期化およびトラッキング回路
１０  チップカウンタ
１２、１４  ＰＲＯＭ
１６、１８  ＤＡ変換器
２０  ミキサ装置
２２  送信回路
２４  リンク回路
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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