(57)【要約】  衛星コンステレーション形成システムは、法線方向が互いに異なるＮ（Ｎは自然数）面の軌道面（２１）を有する衛星コンステレーション（２０）を形成する。衛星コンステレーション形成部は、Ｎ面の軌道面の各軌道面（２１）が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となる衛星コンステレーション（２０）を形成する。衛星コンステレーション（２０）は、Ｎ面の軌道面の各軌道面（２１）の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有する。また、衛星コンステレーション（２０）は、Ｎ面の軌道面の各軌道面（２１）のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する。
2020256024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
法線方向が互いに異なるＮ（Ｎは自然数）面の軌道面を有する衛星コンステレーションを形成する衛星コンステレーション形成システムにおいて、
前記Ｎ面の軌道面の各軌道面が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となり、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する前記衛星コンステレーションを形成する衛星コンステレーション形成部を備えた衛星コンステレーション形成システム。
【請求項２】
前記衛星コンステレーション形成部は、
前記Ｎ面の軌道面の各軌道面の軌道傾斜角が９０°の極軌道である前記衛星コンステレーションを形成する請求項１に記載の衛星コンステレーション形成システム。
【請求項３】
前記衛星コンステレーション形成部は、
前記Ｎ面の軌道面の各軌道面の軌道傾斜角が９０°以外の傾斜軌道である前記衛星コンステレーションを形成する請求項１に記載の衛星コンステレーション形成システム。
【請求項４】
前記衛星コンステレーション形成部は、
前記Ｎ面の軌道面の各軌道面の遠地点側が隣接するようにアジマス方向が長径を順番に等間隔で配列した請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の衛星コンステレーション形成システム。
【請求項５】
法線方向が互いに異なるＮ（Ｎは自然数）面の軌道面を有する衛星コンステレーションを形成する衛星コンステレーション形成システムの衛星コンステレーション形成方法において、
衛星コンステレーション形成部が、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となり、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する前記衛星コンステレーションを形成する衛星コンステレーション形成方法。
【請求項６】
法線方向が互いに異なるＮ（Ｎは自然数）面の軌道面を有する衛星コンステレーションにおいて、
前記Ｎ面の軌道面の各軌道面が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となり、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する衛星コンステレーション。
【請求項７】
法線方向が互いに異なるＮ（Ｎは自然数）面の軌道面を有する衛星コンステレーションを形成する衛星コンステレーション形成システムの地上設備において、
前記衛星コンステレーションを構成する衛星群の各衛星を追跡管制する信号を送受信する通信装置と、
前記Ｎ面の軌道面の各軌道面が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となり、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する前記衛星コンステレーションを形成する軌道制御コマンドを生成する軌道制御コマンド生成部と
を備え、
前記通信装置は、前記軌道制御コマンドを各衛星に送信する地上設備。
【請求項８】
法線方向が互いに異なるＮ（Ｎは自然数）面の軌道面を有する衛星コンステレーションを構成する複数の衛星に軌道制御コマンドを送信する地上設備において、
前記複数の衛星の各衛星を追跡管制する信号を送受信する通信装置と、
前記Ｎ面の軌道面の各軌道面が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となり、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する前記衛星コンステレーションを形成するように前記複数の衛星の各衛星の軌道を制御する軌道制御コマンドを生成する軌道制御コマンド生成部と
を備えた地上設備。
【請求項９】
前記楕円軌道が、凍結軌道、または最小空間占有率軌道（ＭｉＳＯ）である
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の衛星コンステレーション形成システム。
【請求項１０】
前記楕円軌道が、凍結軌道、または最小空間占有率軌道（ＭｉＳＯ）である
請求項５に記載の衛星コンステレーション形成方法。
【請求項１１】
前記楕円軌道が、凍結軌道、または最小空間占有率軌道（ＭｉＳＯ）である
請求項６に記載の衛星コンステレーション。
【請求項１２】
前記楕円軌道が、凍結軌道、または最小空間占有率軌道（ＭｉＳＯ）である
請求項７または請求項８に記載の地上設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星コンステレーション形成システム、衛星コンステレーション形成方法、衛星コンステレーション、および地上設備に関する。特に、楕円軌道上の衛星の衝突リスクを回避する衛星コンステレーション形成システム、衛星コンステレーション形成方法、衛星コンステレーション、および地上設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、数百から数千機に及ぶ大規模な衛星コンステレーションが提唱されている。また、ＳＴＭ（宇宙交通管制）においては、複数の衛星コンステレーションが共存することによる衝突リスクを回避するための国際的なルール作りの必要性が高まっている。【０００３】
特許文献１には、同一の円軌道に複数の衛星から成る衛星コンステレーションを形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１１４１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
地球上の中緯度から高緯度の所定の地域を所定の時間帯において連続的に観測することを想定した場合、一般的な観測衛星システムの軌道である低高度軌道（ＬＥＯ）あるいは中高度軌道（ＭＥＯ）では多数の衛星が必要となる。一方、静止軌道（ＧＥＯ）を用いた場合、分解能および観測仰角といった観測条件が良くないという課題がある。また、モルニヤ軌道を用いた場合でも、遠地点における分解能低下、あるいは、年間を通して観測条件が有利となる時期と不利となる時期が発生してしまうという課題がある。【０００６】
本発明は、衛星コンステレーションにおいて、複数の楕円軌道から成る衛星コンステレーションの衝突リスクを回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る衛星コンステレーション形成システムは、法線方向が互いに異なるＮ（Ｎは自然数）面の軌道面を有する衛星コンステレーションを形成する衛星コンステレーション形成システムにおいて、
前記Ｎ面の軌道面の各軌道面が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となり、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する前記衛星コンステレーションを形成する衛星コンステレーション形成部を備えた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る衛星コンステレーション形成システムでは、衛星コンステレーション形成部が、Ｎ面の軌道面の各軌道面が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となる衛星コンステレーションを形成する。さらに、衛星コンステレーション形成部は、Ｎ面の軌道面の各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、Ｎ面の軌道面の各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する衛星コンステレーションを形成する。よって、本発明に係る衛星コンステレーション形成システムによれば、複数の楕円軌道上の衝突リスクを回避することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】地上に対し、複数衛星が連携して地球の全球に亘り通信サービスを実現する例。
【図２】単一軌道面の複数衛星が地球観測サービスを実現する例。
【図３】実施の形態１に係る衛星コンステレーションの例を示す模式図。
【図４】実施の形態１に係る衛星コンステレーションの例を示す模式図。
【図５】実施の形態１に係る衛星コンステレーション形成システムの構成図。
【図６】実施の形態１に係る衛星の構成図。
【図７】実施の形態１に係る地上設備の構成図。
【図８】実施の形態１に係る衛星コンステレーション形成システムの動作のフロー図。
【図９】実施の形態１に係る衛星コンステレーションにおいて、楕円軌道のエレベーション角が１８０°異なる２つの軌道面の例を示す図。
【図１０】実施の形態１に係る衛星コンステレーションにおいて、アジマス角が９０°異なる２つの軌道面の例を示す図。
【図１１】実施の形態１に係る衛星コンステレーションにおいて、楕円軌道のエレベーション角が９０°異なる４つの軌道面の例を示す図。
【図１２】実施の形態１に係る衛星コンステレーションにおいて、アジマス角が４５°異なる４つの軌道面の例を示す図。
【図１３】実施の形態２に係る衛星コンステレーションにおいて、楕円軌道のエレベーション角が１８０°異なる２つの軌道面の例を示す図。
【図１４】実施の形態２に係る衛星コンステレーションにおいて、アジマス角が９０°異なる２つの軌道面の例を示す図。
【図１５】実施の形態２に係る衛星コンステレーションにおいて、楕円軌道のエレベーション角が９０°異なる４つの軌道面の例を示す図。
【図１６】実施の形態２に係る衛星コンステレーションにおいて、アジマス角が４５°異なる４つの軌道面の例を示す図。
【図１７】実施の形態３に係る衛星コンステレーションにおいて、隣接する長径を順番に並べて配列した８軌道面の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。また、以下の図面では各構成の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向あるいは位置が示されている場合がある。それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置、器具、あるいは部品といった構成の配置および向きを限定するものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、地上に対し、複数衛星が連携して地球７０の全球に亘り通信サービスを実現する例を示す図である。
図１は、全球に亘り通信サービスを実現する衛星コンステレーション２０を示している。
同一軌道面を同一高度で飛行している複数の衛星の各衛星では、地上に対する通信サービス範囲が後続衛星の通信サービス範囲とオーバーラップしている。よって、このような複数の衛星によれば、地上の特定地点に対して、同一軌道面上の複数の衛星が時分割的に交互に交代しながら通信サービスを提供することができる。
しかしながら、単一軌道面で通信サービスを提供できるのは衛星軌道直下付近に限定される。そこで、地球に対して軌道面が東西方向に回転した別の軌道面を隣接させ、その軌道面上の複数の衛星による通信サービスも同時に実施する。このように隣接軌道面を設けることにより、隣接軌道間の地上に対する通信サービスを面的に網羅することが可能となる。同様に、地球の周りに多数の軌道面を概ね均等配置すれば、全球に亘り地上に対する通信サービスが可能となる。地上の特定地点から見れば、個々の衛星は短い時間で飛び去ってしまう。しかし、軌道上複数の衛星が時分割的に交互に交代しながら通信サービスを提供すれば、地上の任意の地点に対して連続的に通信サービスを提供することが可能となる。その際、個々の衛星は、後継衛星と通信サービスを分担するために、衛星間の通信方式を用いて、必要な信号および情報を授受する。
【００１２】
低軌道を周回する衛星コンステレーションで通信サービスを実現する場合、全衛星のサービス領域が全球を網羅し、任意の地上ユーザの通信サービスを、次々に飛来する衛星が信号および情報を引継ぎながら分担して継続する。これにより、結果的に地上ユーザに連続的な通信サービスを提供できる。個々の衛星は、衛星と地上間の通信機能に加えて、衛星間の通信機能を具備することにより、近傍を通過する衛星同士で信号および情報を引継ぐことが可能となる。通信サービスのミッション連携に資する信号および情報の引継ぎを以後ハンドオーバーと称する。
【００１３】
衛星コンステレーションでは、異なる軌道面の軌道高度は全て同一とすることが一般的である。同一の軌道高度を飛行する衛星の対地速度は同様なので、地上に対するサービス範囲は個々の衛星のサービス範囲同士の相対位置関係を維持しながら衛星対地速度に応じて移動することになる。同一軌道面の後続衛星、あるいは、隣接軌道面の衛星におけるサービス範囲が、網羅的に地表をカバーしていれば、地上の任意の地点から見て、常にサービス範囲が維持される結果となる。
【００１４】
図２は、単一軌道面の複数衛星が地球観測サービスを実現する例を示す図である。
図２は、地球観測サービスを実現する衛星コンステレーション２０を示している。図２の衛星コンステレーションは、光学センサあるいは合成開口レーダといった電波センサである地球観測装置を具備した衛星が同一軌道面を同一高度で飛行する。このように、地上の撮像範囲が時間遅れで後続衛星がオーバーラップする衛星群では、地上の特定地点に対して軌道上複数の衛星が時分割的に交互に交代しながら地上画像を撮像することにより地球観測サービスを提供する。しかしながら単一軌道面でサービス提供できるのは衛星軌道直下付近に限定される。これに対して地球に対して軌道面が東西方向に回転した別の軌道面を隣接させて、同様の複数衛星によるサービスを同時に実施すれば、隣接軌道間の地上サービスを面的に網羅することが可能となる。同様にして地球の周りに多数の軌道面を概ね均等配置すれば、全球に亘り網羅的に地球観測サービスが可能となる。地上の特定地点から見れば、個々の衛星は短い時間で飛び去ってしまうが、軌道上複数の衛星が時分割的に交互に交代しながらサービス提供すれば、地上の任意の地点に対していつでも地球観測サービスを提供することが可能となる。
【００１５】
一般的な観測衛星システムは、地球周回の低高度軌道（ＬＥＯ）に配置された衛星を用いて光学センサもしくはレーダセンサ等による観測を行っている。このような衛星は、太陽同期準回帰軌道に投入されることが多く、通年にわたり、昇交点通過時の地方太陽時（ＬＳＴ）を一定に保った状態で、観測を行うことができる。しかしながら、地上のある地域を観測する際、低軌道衛星では、衛星が上空を通過する限られた時間帯しか観測を行うことができない。その地域を長時間観測したい場合においては、軌道上に数十から数百の多数の衛星を配置しなければならない。
【００１６】
一方で、気象衛星のように静止地球軌道（ＧＥＯ）に配置した衛星を用いて、極を除く地上の所定の地域を観測する静止観測衛星システムが知られている。しかしながら、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、さらに緯度によっては観測時の仰角が小さくなってしまうことから、搭載する撮像装置の分解能および感度が不足する。
また、中高度軌道（ＭＥＯ）に衛星を配置する方策があるが、単純な円軌道では軌道高度によっては、十数機以上の衛星が必要となる。
【００１７】
他方、高緯度帯を含む地上の所定の地域を観測する手法として、モルニヤ軌道が知られている。モルニヤ軌道は、近地点高度５００ｋｍ、遠地点高度４万ｋｍの楕円軌道である。モルニヤ軌道は、軌道長半径が２６６００ｋｍとなることで、１日に地球を２周する軌道である。また、軌道傾斜角を６３．４°とすることで、近地点引数の摂動による移動量をほぼ０としている。このようなモルニヤ軌道を採用することで、高緯度帯域上空における滞空時間を確保でき、高緯度帯における観測時の仰角の低下を抑制することができる。しかしながら、モルニヤ軌道を用いた場合でも、遠地点においては分解能が低下する。また、１年間において、観測条件が有利となる時期と不利となる時期が発生してしまう。
【００１８】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００は、法線方向が互いに異なるＮ面の軌道面を有する衛星コンステレーション２０を形成する。ここで、Ｎは自然数である。Ｎ面の軌道面の各軌道面は、同一の離心率と長径とを有する楕円軌道である。
【００１９】
ここで、本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００により形成される衛星コンステレーション２０について簡単に説明する。
本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０は、各軌道面２１の複数の衛星３０からなる衛星群３００により構成される。本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０は、衛星群３００が連携してサービスを提供する。衛星コンステレーション２０とは、具体的には、図１に示すような通信事業サービス会社による１つの衛星群から成る衛星コンステレーションを指す。また、衛星コンステレーション２０とは、具体的には、図２に示すような観測事業サービス会社による１つの衛星群から成る衛星コンステレーションを指す。
【００２０】
図３および図４は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０の例を示す模式図である。
図３では、衛星コンステレーション２０における複数の軌道面の各軌道面２１は、互いに異なる面に存在する。図３では、複数の軌道面の各軌道面２１の軌道傾斜角は略９０度となっているが、軌道面はずれている例を示している。すなわち、複数の軌道面２１は互いに交差している。図３では、主に、極域近傍において軌道面が交差する。一例として、各軌道面２１には、複数の衛星として２０機以上の衛星が飛行していてもよい。また、図３の衛星コンステレーション２０は、一例として、２０面以上の軌道面２１を有していてもよい。
図４に示す衛星コンステレーション２０では、複数の軌道面の各軌道面２１の軌道傾斜角が約９０度ではなく、かつ、複数の軌道面の各軌道面２１が互いに異なる面に存在する例を示している。図４では、主に、極域以外において軌道面が交差する。
【００２１】
なお、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０の構成については、後で詳しく説明する。
【００２２】
図５は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００の構成図である。
衛星コンステレーション形成システム１００は、コンピュータを備える。図６では、１つのコンピュータの構成を示しているが、実際には、衛星コンステレーション２０を構成する複数の衛星の各衛星３０、および、衛星３０と通信する地上設備の各々にコンピュータが備えられる。そして、複数の衛星の各衛星３０、および、衛星３０と通信する地上設備の各々に備えられたコンピュータが連携して、本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００の機能を実現する。以下において、衛星コンステレーション形成システム１００の機能を実現するコンピュータの構成の一例について説明する。
【００２３】
衛星コンステレーション形成システム１００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
【００２４】
衛星コンステレーション形成システム１００は、機能要素として、衛星コンステレーション形成部１１０を備える。衛星コンステレーション形成部１１０の機能は、ハードウェアあるいはソフトウェアにより実現される。
【００２５】
プロセッサ９１０は、衛星コンステレーション形成プログラムを実行する装置である。衛星コンステレーション形成プログラムは、衛星コンステレーション形成部１１０の機能を実現するプログラムである。
プロセッサ９１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ９１０の具体例は、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
【００２６】
メモリ９２１は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ９２１の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、あるいはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
補助記憶装置９２２は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置９２２の具体例は、ＨＤＤである。また、補助記憶装置９２２は、ＳＤ（登録商標）メモリカード、ＣＦ、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬記憶媒体であってもよい。なお、ＨＤＤは、Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅの略語である。ＳＤ（登録商標）は、Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌの略語である。ＣＦは、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）の略語である。ＤＶＤは、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋの略語である。
【００２７】
入力インタフェース９３０は、マウス、キーボード、あるいはタッチパネルといった入力装置と接続されるポートである。入力インタフェース９３０は、具体的には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）端子である。なお、入力インタフェース９３０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と接続されるポートであってもよい。
出力インタフェース９４０は、ディスプレイといった出力機器のケーブルが接続されるポートである。出力インタフェース９４０は、具体的には、ＵＳＢ端子またはＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。ディスプレイは、具体的には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。
【００２８】
通信装置９５０は、レシーバとトランスミッタを有する。通信装置９５０は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）である。衛星コンステレーション形成システム１００は、通信装置９５０を介して、地上設備５００と衛星３０、あるいは、衛星同士の通信を行う。
【００２９】
衛星コンステレーション形成プログラムは、プロセッサ９１０に読み込まれ、プロセッサ９１０によって実行される。メモリ９２１には、衛星コンステレーション形成プログラムだけでなく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ９１０は、ＯＳを実行しながら、衛星コンステレーション形成プログラムを実行する。衛星コンステレーション形成プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置に記憶されていてもよい。補助記憶装置に記憶されている衛星コンステレーション形成プログラムおよびＯＳは、メモリ９２１にロードされ、プロセッサ９１０によって実行される。なお、衛星コンステレーション形成プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。
【００３０】
衛星コンステレーション形成システム１００は、プロセッサ９１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、衛星コンステレーション形成プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ９１０と同じように、衛星コンステレーション形成プログラムを実行する装置である。
【００３１】
衛星コンステレーション形成プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、または、プロセッサ９１０内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。
【００３２】
衛星コンステレーション形成部１１０の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えてもよい。また衛星コンステレーション形成処理の「処理」を「プログラム」、「プログラムプロダクト」または「プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体」に読み替えてもよい。
衛星コンステレーション形成プログラムは、上記の衛星コンステレーション形成部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。また、衛星コンステレーション形成方法は、衛星コンステレーション形成システム１００が衛星コンステレーション形成プログラムを実行することにより行われる方法である。
衛星コンステレーション形成プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体あるいは記憶媒体に格納されて提供されてもよい。また、衛星コンステレーション形成プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
【００３３】
図６は、本実施の形態に係る衛星３０の構成図である。
衛星３０は、衛星制御装置３１と衛星通信装置３２と推進装置３３と姿勢制御装置３４と電源装置３５とを備える。
衛星制御装置３１は、推進装置３３と姿勢制御装置３４とを制御するコンピュータであり、処理回路を備える。具体的には、衛星制御装置３１は、地上設備５００から送信される各種コマンドにしたがって、推進装置３３と姿勢制御装置３４とを制御する。
衛星通信装置３２は、地上設備５００と通信する装置である。具体的には、衛星通信装置３２は、自衛星に関する各種データを地上設備５００へ送信する。また、衛星通信装置３２は、地上設備５００から送信される各種コマンドを受信する。
推進装置３３は、衛星３０に推進力を与える装置であり、衛星３０の速度を変化させる。具体的には、推進装置３３は電気推進機である。具体的には、推進装置３３は、イオンエンジンまたはホールスラスタである。
姿勢制御装置３４は、衛星３０の姿勢と衛星３０の角速度と視線方向（Ｌｉｎｅ  Ｏｆ  Ｓｉｇｈｔ）といった姿勢要素を制御するための装置である。姿勢制御装置３４は、各姿勢要素を所望の方向に変化させる。もしくは、姿勢制御装置３４は、各姿勢要素を所望の方向に維持する。姿勢制御装置３４は、姿勢センサとアクチュエータとコントローラとを備える。姿勢センサは、ジャイロスコープ、地球センサ、太陽センサ、スター・トラッカ、スラスタおよび磁気センサといった装置である。アクチュエータは、姿勢制御スラスタ、モーメンタムホイール、リアクションホイールおよびコントロール・モーメント・ジャイロといった装置である。コントローラは、姿勢センサの計測データまたは地上設備５００からの各種コマンドにしたがって、アクチュエータを制御する。
電源装置３５は、太陽電池、バッテリおよび電力制御装置といった機器を備え、衛星３０に搭載される各機器に電力を供給する。
【００３４】
衛星制御装置３１に備わる処理回路について説明する。
処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
処理回路において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。つまり、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。
専用のハードウェアは、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略称である。
【００３５】
図７は、本実施の形態に係る地上設備５００の構成図である。
地上設備５００は、全ての軌道面の多数衛星をプログラム制御する。
【００３６】
地上設備５００は、各衛星３０と通信することによって衛星コンステレーション２０を形成する。地上設備５００は、衛星コンステレーション形成システム１００に備えられる。地上設備５００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。地上設備５００のハードウェアについては、図５の衛星コンステレーション形成システム１００で説明したものと同様である。説明を簡単にするために、同様の機能を有するハードウェアには同一の符号を付しているが、システム、衛星、装置、あるいは設備ごとにハードウェアを有している。
【００３７】
地上設備５００は、機能要素として、軌道制御コマンド生成部５１０と、解析予測部５２０を備える。衛星コンステレーション形成部１１０および解析予測部５２０の機能は、ハードウェアあるいはソフトウェアにより実現される。
【００３８】
通信装置９５０は、衛星コンステレーション２０を構成する衛星群３００の各衛星３０を追跡管制する信号を送受信する。また、通信装置９５０は、軌道制御コマンド５１を各衛星３０に送信する。
解析予測部５２０は、衛星３０の軌道を解析予測する。
【００３９】
＊＊＊機能の説明＊＊＊
本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００は、法線方向が互いに異なる軌道面を有する衛星コンステレーション２０を形成する。法線方向が互いに異なる軌道面のそれぞれの軌道面は、同一の離心率と長径とを有する楕円軌道である。さらに、それぞれの軌道面の長径のエレベーション方向が互いに交差角または所定の相対角を有し、かつ、それぞれの軌道面のアジマス方向が互いに交差角または所定の相対角を有する。より具体的には、以下の通りである。
本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００は、法線方向が互いに異なるＮ面の軌道面を有する衛星コンステレーション２０を形成する。ここで、Ｎは自然数である。Ｎ面の軌道面の各軌道面は、同一の離心率と長径とを有する楕円軌道である。さらに、本実施の形態では、衛星コンステレーション形成部１１０は、Ｎ面の軌道面の各軌道面の軌道傾斜角が９０°の極軌道である衛星コンステレーション２０を形成する。
衛星コンステレーション形成部１１０は、Ｎ面の軌道面の各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、前記Ｎ面の軌道面の各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する衛星コンステレーション２０を形成する。
【００４０】
地上設備５００は、法線方向が互いに異なる軌道面を有する衛星コンステレーションを構成する複数の衛星３０に軌道制御コマンド５１を送信する。上述したように、地上設備５００は、衛星３０を追跡管制する信号を送受信する通信装置９５０を備える。また、地上設備５００の軌道制御コマンド生成部５１０は、法線方向が互いに異なる軌道面のそれぞれの軌道面が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となる衛星コンステレーション２０を形成する軌道制御コマンド５１を生成する。さらに、この軌道制御コマンド５１は、それぞれの軌道面の長径のエレベーション方向が互いに交差角または所定の相対角を有し、かつ、それぞれの軌道面のアジマス方向が互いに交差角または所定の相対角を有するように衛星３０の軌道を制御する。より具体的には、以下の通りである。
上記の衛星コンステレーション形成部１１０の機能を実現するために、地上設備５００の軌道制御コマンド生成部５１０は、衛星３０に送信する軌道制御コマンド５１を生成する。具体的には、軌道制御コマンド生成部５１０は、Ｎ面の軌道面の各軌道面の軌道傾斜角が９０°の極軌道であり、Ｎ面の軌道面の各軌道面が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となる衛星コンステレーション２０を形成する軌道制御コマンド５１を生成する。さらに、この軌道制御コマンド５１により、Ｎ面の軌道面の各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、Ｎ面の軌道面の各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する衛星コンステレーション２０が形成される。地上設備５００の通信装置９５０は、軌道制御コマンド５１を各衛星３０に送信する。
すなわち、通信装置９５０および軌道制御コマンド生成部５１０は、衛星コンステレーション形成部１１０の例である。
【００４１】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図８を用いて、本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００の動作について説明する。衛星コンステレーション形成システム１００の動作手順は、衛星コンステレーション形成方法に相当する。また、衛星コンステレーション形成システム１００の動作を実現するプログラムは、衛星コンステレーション形成プログラムに相当する。
【００４２】
ステップＳ１０１において、衛星コンステレーション形成部１１０は、衛星コンステレーション２０を形成するためのパラメータを生成する。衛星コンステレーション２０は、法線方向が互いに異なるＮ面の軌道面を有し、Ｎ面の軌道面の各軌道面は同一の離心率と長径とを有する楕円軌道である。また、衛星コンステレーション２０は、Ｎ面の軌道面の各軌道面の軌道傾斜角が９０°の極軌道である。
また、衛星コンステレーション形成部１１０は、Ｎ面の軌道面の各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、Ｎ面の軌道面の各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する衛星コンステレーション２０を形成する。より具体的には、地上設備５００の軌道制御コマンド生成部５１０が、上記の衛星コンステレーション２０を形成するために各衛星３０に送信する軌道制御コマンド５１を生成する。軌道制御コマンド生成部５１０は、各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有するように軌道制御コマンド５１を生成する。
【００４３】
ステップＳ１０２において、衛星コンステレーション形成部１１０は、衛星コンステレーション２０を形成するためのパラメータを各衛星３０に送達する。
具体的には、地上設備５００の通信装置９５０が、上記の衛星コンステレーション２０を形成するために生成した軌道制御コマンド５１を、各衛星３０に送信する。
【００４４】
ステップＳ１０３おいて、衛星３０は、衛星コンステレーション形成部１１０から送達されたパラメータにしたがって、軌道および姿勢を制御する。具体的には、衛星３０の衛星通信装置３２は、地上設備５００から送信された軌道制御コマンド５１を受信し、衛星制御装置３１に送信する。衛星３０の衛星制御装置３１は、軌道制御コマンド５１に基づいて、推進装置３３および姿勢制御装置３４を制御する。各衛星３０が軌道制御コマンド５１にしたがって軌道を制御することにより、衛星コンステレーション２０が形成される。
【００４５】
以下、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０の具体例について説明する。本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０では、軌道面が全て同一の離心率と長径を有する楕円軌道である。また、楕円軌道をなす長径のエレベーション方向角度には概略３６０°／Ｎの相対角度を有し、アジマス方向には概略１８０°／Ｎの相対角度を有する。
【００４６】
本実施の形態では、複数軌道面を飛翔する衛星同士の衝突を回避することを目的の１つとしている。よって、遠地点と近地点の高度差は、衝突を回避するのに十分な距離であればよい。Ｎ面の軌道面は長軸回転に伴い地表面からの高度が変動するので、遠地点を最高高度、近地点を最低高度として、その間をＮ−１面の軌道面をなす衛星が衝突なく通過できる高度差を設定する。例えば、Ｎ＝３０の３０軌道面程度の衛星群であるとする。また、衛星コンステレーション形成システムにおける相対的な軌道制御精度が１０ｍ程度であるとする。このとき、高度差３００ｍ程度に設定すれば衝突が回避可能であり、余裕を見て高度差１ｋｍ程度に設定すれば十分である。例えば、地表高度５００ｋｍの軌道面で高度差１ｋｍに設定するには、離心率を約０．００００７に設定すれば、遠地点高度５００．５ｋｍ、近地点高度４９９．５ｋｍとなり、地心からの長半径は約６８７８．５ｋｍ、短半径は約６８７７．５ｋｍ程度となる。
遠地点側と近地点側では対地速度が異なるため、衛星群が連携してサービスを実施する際に衛星間距離が変動するが、この程度の相違であればサービスに支障はない。
【００４７】
図９は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０において、楕円軌道のエレベーション角が１８０°異なる２つの軌道面２１の例を示す図である。
図９では、２面の軌道面の各軌道面２１の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／２＝１８０°の相対角度を有している。
【００４８】
図１０は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０において、アジマス角が９０°異なる２つの軌道面２１の例を示す図である。
図１０では、２面の軌道面の各軌道面２１のアジマス方向が互いに１８０°／２＝９０°の相対角度を有している。
【００４９】
図１１は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０において、楕円軌道のエレベーション角が９０°異なる４つの軌道面２１の例を示す図である。
図１１では、４面の軌道面の各軌道面２１の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／４＝９０°の相対角度を有している。
【００５０】
図１２は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０において、アジマス角が４５°異なる４つの軌道面２１の例を示す図である。
図１２では、４面の軌道面の各軌道面２１のアジマス方向が互いに１８０°／４＝４５°の相対角度を有している。
【００５１】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００によれば、任意の２軌道面は互いに交点を持たないので衝突リスクがない。また、楕円軌道の長径は軌道面内で時間経過と共に回転するが、全て同一の離心率と長径を有するので、同期して回転するので相対関係は維持される。
【００５２】
＊＊＊他の構成＊＊＊
本実施の形態では、衛星コンステレーション形成部１１０の機能がソフトウェアで実現される。変形例として、衛星コンステレーション形成部１１０の機能がハードウェアで実現されてもよい。
【００５３】
衛星コンステレーション形成システム１００は、プロセッサ９１０に替えて電子回路を備える。
電子回路は、衛星コンステレーション形成部１１０の機能を実現する専用の電子回路である。
電子回路は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡである。ＧＡは、Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略語である。
衛星コンステレーション形成部１１０の機能は、１つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。
別の変形例として、衛星コンステレーション形成部１１０の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
【００５４】
プロセッサと電子回路の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。つまり、衛星コンステレーション形成システム１００において、衛星コンステレーション形成部１１０の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。
【００５５】
実施の形態２．
本実施の形態では、主に、実施の形態１と異なる点について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００５６】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
実施の形態１では、衛星コンステレーション形成部１１０は、Ｎ面の軌道面の各軌道面の軌道傾斜角が９０°の極軌道である衛星コンステレーション２０を形成するものであった。本実施の形態では、衛星コンステレーション形成部１１０が、Ｎ面の軌道面の各軌道面の軌道傾斜角が９０°以外の傾斜軌道である衛星コンステレーション２０を形成する場合について説明する。
なお、衛星コンステレーション形成システム１００、衛星コンステレーション２０、地上設備５００、および衛星３０の構成は実施の形態１と同様である。
【００５７】
＊＊＊機能の説明＊＊＊
本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００は、法線方向が互いに異なるＮ面の軌道面を有する衛星コンステレーション２０を形成する。Ｎ面の軌道面の各軌道面は、同一の離心率と長径とを有する楕円軌道である。さらに、本実施の形態では、衛星コンステレーション形成部１１０は、Ｎ面の軌道面の各軌道面の軌道傾斜角が９０°以外の傾斜軌道である衛星コンステレーション２０を形成する。
また、衛星コンステレーション形成部１１０は、各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する衛星コンステレーション２０を形成する。
【００５８】
以下、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０の具体例について説明する。本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０では、軌道面が全て同一の離心率と長径を有する楕円軌道である。各軌道面の軌道傾斜角が概略９０°以外の傾斜軌道である。また、楕円軌道をなす長径のエレベーション方向角度には概略３６０°／Ｎの相対角度を有し、アジマス方向には概略１８０°／Ｎの相対角度を有する。
【００５９】
図１３は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０において、楕円軌道のエレベーション角が１８０°異なる２つの軌道面２１の例を示す図である。
図１３では、２面の軌道面の各軌道面２１の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／２＝１８０°の相対角度を有している。
【００６０】
図１４は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０において、アジマス角が９０°異なる２つの軌道面２１の例を示す図である。
図１４では、２面の軌道面の各軌道面２１のアジマス方向が互いに１８０°／２＝９０°の相対角度を有している。
【００６１】
図１５は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０において、楕円軌道のエレベーション角が９０°異なる４つの軌道面２１の例を示す図である。
図１５では、４面の軌道面の各軌道面２１の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／４＝９０°の相対角度を有している。
【００６２】
図１６は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０において、アジマス角が４５°異なる４つの軌道面２１の例を示す図である。
図１６では、４面の軌道面の各軌道面２１のアジマス方向が互いに１８０°／４＝４５°の相対角度を有している。
【００６３】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００によれば、中緯度帯において２軌道面が交点を持つ可能性はあるが、当該軌道面を通過する衛星の交点通過タイミングをずらすことは容易であり、衝突を回避できるという効果がある。
【００６４】
実施の形態３．
本実施の形態では、主に、実施の形態１および２に追加する点について説明する。なお、実施の形態１および２と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００６５】
本実施の形態では、衛星コンステレーション形成システム１００が、Ｎ面の軌道面の各軌道面の遠地点側が隣接するようにアジマス方向に長径を順番に等間隔で配列した衛星コンステレーション２０を形成する態様について説明する。
なお、衛星コンステレーション形成システム１００、衛星コンステレーション２０、地上設備５００、および衛星３０の構成は実施の形態１と同様である。
【００６６】
図１７は、本実施の形態に係る衛星コンステレーション２０において、隣接する長径を順番に並べて配列した８軌道面の例を示す図である。
本実施の形態では、衛星コンステレーション形成部１１０は、遠地点側が隣接するようにアジマス方向に長径を順番に略等間隔で配列する。図１７は、デフォルメして表現しており、遠地点と近地点の高度差を十分小さく設定した場合は図示しても見分けがつかない状況となる。
【００６７】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００によれば、隣接軌道の高度差が小さく、徐々に高度差が広がる。よって、例えば通信サービスを実施するために、隣接軌道衛星と衛星間通信をする場合に、対地速度差に伴う衛星間相対位置変動が小さく抑圧でき、サービスへの悪影響を回避できるという効果がある。
また長径は当該軌道面において時間経過と共に回転する。よって、高度差の相対的な高低関係も時間経過にともない適宜入れ替わることになるので、対地速度の相違に伴う相対位置変動は、長い時間をかければキャンセルされる。長時間平均で見れば高低差があっても衛星相対関係は維持されるので、衝突なくサービス継続ができるという効果がある。
【００６８】
実施の形態４．
本実施の形態では、実施の形態１から３に追加する点について説明する。なお、実施の形態１から３と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
本実施の形態では、衛星コンステレーション形成システム１００が、実施の形態１から３で説明した衛星コンステレーション２０の各々を形成するための地上設備５００について説明する。
なお、衛星コンステレーション形成システム１００、衛星コンステレーション２０、地上設備５００、および衛星３０の構成は実施の形態１と同様である。
【００７０】
地上設備５００は、実施の形態１から３のいずれかに記載の衛星コンステレーション形成システム１００に備えられる。地上設備５００は、衛星３０を追跡管制し、複数軌道面の長径がアジマス方向になす相対角度を維持するように衛星３０が具備する推進装置３３を動作させる。
【００７１】
地上設備５００の通信装置９５０は、衛星コンステレーション２０を構成する複数の軌道面の各軌道面２１の軌道衛星群２１０の各衛星を追跡管制する信号を送受信する。
地上設備５００の軌道制御コマンド生成部５１０は、法線方向が互いに異なる軌道面のそれぞれの軌道面が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となる衛星コンステレーション２０を形成する軌道制御コマンド５１を生成する。軌道制御コマンド５１は、さらに、それぞれの軌道面の長径のエレベーション方向が互いに交差角または所定の相対角を有し、かつ、それぞれの軌道面のアジマス方向が互いに交差角または所定の相対角を有するように衛星３０の軌道を制御する。より具体的には、以下の通りである。
地上設備５００の軌道制御コマンド生成部５１０は、Ｎ面の軌道面の各軌道面２１が同一の離心率と長径とを有する楕円軌道となる衛星コンステレーション２０を形成する軌道制御コマンド５１を生成する。衛星コンステレーション２０は、Ｎ面の軌道面の各軌道面の長径のエレベーション方向が互いに３６０°／Ｎの相対角度を有し、かつ、Ｎ面の軌道面の各軌道面のアジマス方向が互いに１８０°／Ｎの相対角度を有する。
地上設備５００の通信装置９５０は、軌道制御コマンド５１を複数の軌道面の各軌道面２１の各衛星３０に送信する。
【００７２】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態に係る衛星コンステレーション形成システム１００によれば、地上設備５００の自動化が可能となり、省力化ができる。
【００７３】
実施の形態５．
本実施の形態では、実施の形態１から４に追加する点について説明する。なお、実施の形態１から４と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７４】
実施の形態１から４で説明した楕円軌道は、凍結軌道、または最小空間占有率軌道（ＭｉＳＯ）でもよい。
【００７５】
２０１８年にＢｏｍｂａｒｄｅｌｌｉらによって提唱された最小空間占有率軌道（ＭｉＳＯ：  Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｓｐａｃｅ  Ｏｃｃｕｐａｎｃｙ  Ｏｒｂｉｔ）は１９６６年にＣｏｏｋが提唱した凍結軌道を拡張した概念である。
凍結軌道は、中心天体の不均一な重力場を考慮したときに離心率と近地点引数（と傾斜角）の平均値が一定に保たれるように軌道要素を選んだ軌道である。
ただし、重力場の不均一性に加えて、大気抵抗や第三天体からの重力の影響などを考慮すると凍結軌道の形は時間経過に伴い変化する。軌道が掃引する３次元空間の体積が最小となるような軌道要素の初期値を求めたのがＭｉＳＯである。
ＭｉＳＯによれば、自然外乱の影響で軌道が変化する量が抑えられ、衛星の近接する頻度が低くなるので、衝突確率の観点で軌道保持のための制御を抑制できるという効果がある。
【００７６】
以上の実施の形態１から５では、衛星コンステレーション形成システムの各部を独立した機能ブロックとして説明した。しかし、衛星コンステレーション形成システムの構成は、上述した実施の形態のような構成でなくてもよい。衛星コンステレーション形成システムの機能ブロックは、上述した実施の形態で説明した機能を実現することができれば、どのような構成でもよい。また、衛星コンステレーション形成システムは、１つの装置でも、複数の装置から構成されたシステムでもよい。
また、実施の形態１から５のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つの部分を実施しても構わない。その他、これらの実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
すなわち、実施の形態１から５では、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【００７７】
なお、上述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明の範囲、本発明の適用物の範囲、および本発明の用途の範囲を制限することを意図するものではない。上述した実施の形態は、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
２０  衛星コンステレーション、２１  軌道面、３０  衛星、３１  衛星制御装置、３２  衛星通信装置、３３  推進装置、３４  姿勢制御装置、３５  電源装置、５１  軌道制御コマンド、７０  地球、１００  衛星コンステレーション形成システム、１１０  衛星コンステレーション形成部、３００  衛星群、５００  地上設備、５１０  軌道制御コマンド生成部、５２０  解析予測部、９１０  プロセッサ、９２１  メモリ、９２２  補助記憶装置、９３０  入力インタフェース、９４０  出力インタフェース、９５０  通信装置。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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