JPH0879183A - 地上・宇宙機間光通信装置 - Google Patents
地上・宇宙機間光通信装置Info
- Publication number
- JPH0879183A JPH0879183A JP6234511A JP23451194A JPH0879183A JP H0879183 A JPH0879183 A JP H0879183A JP 6234511 A JP6234511 A JP 6234511A JP 23451194 A JP23451194 A JP 23451194A JP H0879183 A JPH0879183 A JP H0879183A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- ground
- spacecraft
- optical communication
- machine
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- Pending
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- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 11
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- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 10
- 239000003595 mist Substances 0.000 abstract 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
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- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 地上と宇宙機間に雲等のレーザ光を減衰させ
る要因が存在する場合でも、安定したレーザ光を用いた
光通信を行なえるようにした地上・宇宙機間光通信装置
を提供する。 【構成】 太陽電池２、スタビライザ３，４及び宇宙機
と光通信を行う光送受信部５を搭載した成層圏に定留さ
せた気球１と、地上に設置した地上送受信部11と、気球
１に搭載した光送受信部５と地上送受信部11とを接続す
るための、安定装置22〜26を備えた光ファイバ部21と
で、地上・宇宙機間光通信装置を構成する。
る要因が存在する場合でも、安定したレーザ光を用いた
光通信を行なえるようにした地上・宇宙機間光通信装置
を提供する。 【構成】 太陽電池２、スタビライザ３，４及び宇宙機
と光通信を行う光送受信部５を搭載した成層圏に定留さ
せた気球１と、地上に設置した地上送受信部11と、気球
１に搭載した光送受信部５と地上送受信部11とを接続す
るための、安定装置22〜26を備えた光ファイバ部21と
で、地上・宇宙機間光通信装置を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、人工衛星等の宇宙機
と地上間の連携通信に用いられるレーザ光による地上・
宇宙機間光通信装置に関する。
と地上間の連携通信に用いられるレーザ光による地上・
宇宙機間光通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】人工衛星を始め、宇宙ステーション等の
各種宇宙機においては、相互に連携をとることが運用面
において重要であり、したがって通信面においてもそれ
らの宇宙機相互間の連携通信が要求されている。従来、
このような宇宙機相互間の連携通信は、電波を用いて行
われている。ところが地球観測衛星や宇宙ステーション
等の如く宇宙における活動が増加するに伴い、宇宙機相
互間で伝送すべき情報量も飛躍的に増大し、データ信号
速度が１〜10Ｇbps 程度必要とされている。しかし従来
の電波による通信方式では、混信を防止するための周波
数割当の問題や、アンテナ口径あるいは送信出力の限界
等から実用的には既に限界状態に達している。このため
レーザ光を用いた光通信方式が注目され、特に大気の影
響を受けない宇宙空間では宇宙機相互間の光通信方式は
有望視されている。
各種宇宙機においては、相互に連携をとることが運用面
において重要であり、したがって通信面においてもそれ
らの宇宙機相互間の連携通信が要求されている。従来、
このような宇宙機相互間の連携通信は、電波を用いて行
われている。ところが地球観測衛星や宇宙ステーション
等の如く宇宙における活動が増加するに伴い、宇宙機相
互間で伝送すべき情報量も飛躍的に増大し、データ信号
速度が１〜10Ｇbps 程度必要とされている。しかし従来
の電波による通信方式では、混信を防止するための周波
数割当の問題や、アンテナ口径あるいは送信出力の限界
等から実用的には既に限界状態に達している。このため
レーザ光を用いた光通信方式が注目され、特に大気の影
響を受けない宇宙空間では宇宙機相互間の光通信方式は
有望視されている。
【０００３】ところで、宇宙機相互間における連携通信
にレーザ光を用いた光通信方式を用いる場合、宇宙機と
地上間の連携通信にもレーザ光による光通信方式を用い
るのが好都合である。ところが、レーザ光を用いて宇宙
機−地上間の通信を行う場合、送受光部にどのような高
性能の望遠鏡などを装備した装置を用いたとしても、宇
宙機と地上間には、雲，霧などが存在する場合は、レー
ザ光は著しく吸収，散乱，あるいは反射され、したがっ
て光信号は大幅に減衰してしまい、また大気自体によっ
ても屈折，散乱され減衰してしまうため、両者間の光通
信は不可能となってしまう。
にレーザ光を用いた光通信方式を用いる場合、宇宙機と
地上間の連携通信にもレーザ光による光通信方式を用い
るのが好都合である。ところが、レーザ光を用いて宇宙
機−地上間の通信を行う場合、送受光部にどのような高
性能の望遠鏡などを装備した装置を用いたとしても、宇
宙機と地上間には、雲，霧などが存在する場合は、レー
ザ光は著しく吸収，散乱，あるいは反射され、したがっ
て光信号は大幅に減衰してしまい、また大気自体によっ
ても屈折，散乱され減衰してしまうため、両者間の光通
信は不可能となってしまう。
【０００４】そのため、レーザ光による衛星−地上間の
通信を行う場合は、地上局は砂漠などの極めて高い晴天
率を有する地方で、且つ大気の影響を可能な限り低減さ
せるため、高山の山頂などの高地に設置しなければなら
ない。
通信を行う場合は、地上局は砂漠などの極めて高い晴天
率を有する地方で、且つ大気の影響を可能な限り低減さ
せるため、高山の山頂などの高地に設置しなければなら
ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、日本は
極めて雨の多い国であり、上記の条件に合致する場所は
存在しない。海外では、この条件に適した場所は存在す
るが、海外に地上局を設置して衛星との通信を行う場
合、その海外地上局と日本国内の基地局との間の通信手
段を確保しなければならない。光通信は高伝送レート化
を目的として導入されるものなので、海外地上局と日本
国内基地局との間に大容量の通信ルートを確保すること
が必要となり、極めて大なる費用を要することになる。
したがって、何らかの手段で、日本国内の任意の場所に
地上局を設置できなければ、レーザ光を用いた光通信方
式は実用的な通信手段とはならない。
極めて雨の多い国であり、上記の条件に合致する場所は
存在しない。海外では、この条件に適した場所は存在す
るが、海外に地上局を設置して衛星との通信を行う場
合、その海外地上局と日本国内の基地局との間の通信手
段を確保しなければならない。光通信は高伝送レート化
を目的として導入されるものなので、海外地上局と日本
国内基地局との間に大容量の通信ルートを確保すること
が必要となり、極めて大なる費用を要することになる。
したがって、何らかの手段で、日本国内の任意の場所に
地上局を設置できなければ、レーザ光を用いた光通信方
式は実用的な通信手段とはならない。
【０００６】本発明は、人工衛星等の宇宙機と地上間の
連携通信にレーザ光による光通信方式を適用する場合に
おける上記問題点を解決するためになされたもので、降
雨等の多い気象条件の光通信に適しない地域において
も、安定したレーザ光を用いた光通信が行なえるように
した地上・宇宙機間光通信装置を提供することを目的と
する。
連携通信にレーザ光による光通信方式を適用する場合に
おける上記問題点を解決するためになされたもので、降
雨等の多い気象条件の光通信に適しない地域において
も、安定したレーザ光を用いた光通信が行なえるように
した地上・宇宙機間光通信装置を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、人工衛星などの宇宙機と地上間
の通信を行うためのレーザ光を用いた地上・宇宙機間光
通信装置において、宇宙機とレーザ光による光通信を行
う光送受信部を、成層圏に定留させた気球などの定留飛
行手段に搭載すると共に、該光送受信部と地上送受信部
とを光ファイバ部で接続してファイバ通信を行うように
構成するものである。
決するため、本発明は、人工衛星などの宇宙機と地上間
の通信を行うためのレーザ光を用いた地上・宇宙機間光
通信装置において、宇宙機とレーザ光による光通信を行
う光送受信部を、成層圏に定留させた気球などの定留飛
行手段に搭載すると共に、該光送受信部と地上送受信部
とを光ファイバ部で接続してファイバ通信を行うように
構成するものである。
【０００８】このように、宇宙機と光通信を行う光送受
信部を搭載した気球等の定留飛行手段を定留する成層圏
は、天候が極めて安定し、且つ雲，霧などレーザ光を大
きく減衰させる要因が存在しないため、任意の場所にお
いて宇宙機と地上間に安定した光通信回線を実現するこ
とができ、これにより大容量の宇宙通信が可能となる。
信部を搭載した気球等の定留飛行手段を定留する成層圏
は、天候が極めて安定し、且つ雲，霧などレーザ光を大
きく減衰させる要因が存在しないため、任意の場所にお
いて宇宙機と地上間に安定した光通信回線を実現するこ
とができ、これにより大容量の宇宙通信が可能となる。
【０００９】
【実施例】次に実施例について説明する。図１は、本発
明に係る地上・宇宙機間光通信装置の実施例を示す概略
図である。図において、１は気球で、大気状態の安定し
た高度10000 ｍ以上の成層圏に定留させられており、電
力供給のための太陽電池２、位置及び姿勢安定化のため
のスタビライザ３，４、並びにレーザ光により宇宙機と
の光通信を行うための光送受信部５を備えている。気球
１を、上記太陽電池２，スタビライザ３，４及び光送受
信部５を搭載して成層圏に定留させるためには、250 kg
程度の浮揚力（光送受信部一式が75kg、太陽電池，スタ
ビライザ等の構造系が175 kg）を必要とするが、この程
度の浮揚力は直径16ｍ程度のサイズのHe気球で実現する
ことができる。
明に係る地上・宇宙機間光通信装置の実施例を示す概略
図である。図において、１は気球で、大気状態の安定し
た高度10000 ｍ以上の成層圏に定留させられており、電
力供給のための太陽電池２、位置及び姿勢安定化のため
のスタビライザ３，４、並びにレーザ光により宇宙機と
の光通信を行うための光送受信部５を備えている。気球
１を、上記太陽電池２，スタビライザ３，４及び光送受
信部５を搭載して成層圏に定留させるためには、250 kg
程度の浮揚力（光送受信部一式が75kg、太陽電池，スタ
ビライザ等の構造系が175 kg）を必要とするが、この程
度の浮揚力は直径16ｍ程度のサイズのHe気球で実現する
ことができる。
【００１０】11は地上12に設置した地上送受信部で、該
地上送受信部11と前記気球１に搭載された光送受信部５
との間は光ファイバ部21で接続されており、光送受信部
５と地上送受信部11間の通信をファイバ通信で行うよう
になっている。そして光ファイバ部21には、多数の安定
装置22〜26が設けられており、各安定装置は、小型の気
球と電源とプロペラ等の推進機などからなるスタビライ
ザとで構成されており、このスタビライザの設計、並び
に地上送受信部11に設けられたケーブル巻取り機構など
によるケーブル長調整装置（図示せず）によって、偏西
風などの強風によっても光ファイバ部21が大きく流動さ
れないように構成することができる。なお、図におい
て、31は雲, 32は霧を示している。
地上送受信部11と前記気球１に搭載された光送受信部５
との間は光ファイバ部21で接続されており、光送受信部
５と地上送受信部11間の通信をファイバ通信で行うよう
になっている。そして光ファイバ部21には、多数の安定
装置22〜26が設けられており、各安定装置は、小型の気
球と電源とプロペラ等の推進機などからなるスタビライ
ザとで構成されており、このスタビライザの設計、並び
に地上送受信部11に設けられたケーブル巻取り機構など
によるケーブル長調整装置（図示せず）によって、偏西
風などの強風によっても光ファイバ部21が大きく流動さ
れないように構成することができる。なお、図におい
て、31は雲, 32は霧を示している。
【００１１】このように構成された地上・宇宙機間光通
信装置においては、地上に設置された地上送受信部11か
らの信号は、光ファイバ部21を介して気球１に搭載され
た光送受信部５に伝送され、該光送受信部５からレーザ
信号光が改めて宇宙機に向けて送出され、雲，霧等の影
響を全く受けることなく、極めて安定した状態で宇宙機
に到達させることができる。また、宇宙機からのレーザ
信号光も、同様に気球１に搭載された光送受信部５で受
信し、光ファイバ部21を介して地上光送受信部11に伝送
され、安定した状態で受信することができる。
信装置においては、地上に設置された地上送受信部11か
らの信号は、光ファイバ部21を介して気球１に搭載され
た光送受信部５に伝送され、該光送受信部５からレーザ
信号光が改めて宇宙機に向けて送出され、雲，霧等の影
響を全く受けることなく、極めて安定した状態で宇宙機
に到達させることができる。また、宇宙機からのレーザ
信号光も、同様に気球１に搭載された光送受信部５で受
信し、光ファイバ部21を介して地上光送受信部11に伝送
され、安定した状態で受信することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、雲，霧等の光を減衰させる要因の存在
しない成層圏に定留させた飛行手段に宇宙機と光通信を
行う光送受信部を搭載し、該光送受信部と地上送受信部
との間は光ファイバ部で通信を行うようにしたので、任
意の場所に地上−宇宙機間の安定したレーザ光による光
通信回線を実現することができ、大容量の宇宙通信を可
能にする等の効果が得られる。
本発明によれば、雲，霧等の光を減衰させる要因の存在
しない成層圏に定留させた飛行手段に宇宙機と光通信を
行う光送受信部を搭載し、該光送受信部と地上送受信部
との間は光ファイバ部で通信を行うようにしたので、任
意の場所に地上−宇宙機間の安定したレーザ光による光
通信回線を実現することができ、大容量の宇宙通信を可
能にする等の効果が得られる。
【図１】本発明に係る地上・宇宙機間光通信装置の実施
例を示す概略構成図である。
例を示す概略構成図である。
１ 気球 ２ 太陽電池 ３，４ スタビライザ ５ 光送受信部 11 地上送受信部 12 地上 21 光ファイバ部 22〜26 安定装置
Claims (3)
- 【請求項１】 人工衛星などの宇宙機と地上間の通信を
行うためのレーザ光を用いた地上・宇宙機間光通信装置
において、宇宙機とレーザ光による光通信を行う光送受
信部を、成層圏に定留させた気球などの定留飛行手段に
搭載すると共に、該光送受信部と地上送受信部とを光フ
ァイバ部で接続してファイバ通信を行うように構成した
ことを特徴とする地上・宇宙機間光通信装置 - 【請求項２】 前記定留飛行手段は、電力供給のための
太陽電池及び位置、姿勢の安定化のためのスタビライザ
を備えていることを特徴とする請求項１記載の地上・宇
宙機間光通信装置。 - 【請求項３】 前記光ファイバ部は、気球，電源，スタ
ビライザで構成される安定装置を備えていることを特徴
とする請求項１又は２記載の地上・宇宙機間光通信装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6234511A JPH0879183A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 地上・宇宙機間光通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6234511A JPH0879183A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 地上・宇宙機間光通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0879183A true JPH0879183A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16972177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6234511A Pending JPH0879183A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 地上・宇宙機間光通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0879183A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2026013792A1 (ja) * | 2024-07-10 | 2026-01-15 | Ｎｔｔ株式会社 | 観測システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03157296A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-07-05 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 高運動性係留気球 |
-
1994
- 1994-09-05 JP JP6234511A patent/JPH0879183A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03157296A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-07-05 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 高運動性係留気球 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2026013792A1 (ja) * | 2024-07-10 | 2026-01-15 | Ｎｔｔ株式会社 | 観測システム |
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