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公開番号2025113348
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2025083718,2024068954
出願日2025-05-20,2022-08-25
発明の名称測位方法、月測位システム、および、測位衛星
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人クロスボーダー特許事務所
主分類G01S 19/02 20100101AFI20250725BHJP(測定;試験)
要約【課題】静止衛星から送信される測位信号と、準天頂衛星から送信される測位信号とを、同時に3機以上の静止衛星ないし準天頂衛星から受信して、飛翔体の慣性座標系における位置計測を可能とすることを目的とする。
【解決手段】飛翔体500は、地球から月または惑星に向かう宇宙空間ないし月または惑星の近傍を飛翔する。飛翔体500は、測位信号受信装置501を具備する。飛翔体500は、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標が既知である静止衛星200から送信される測位信号と、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標が既知である準天頂衛星300から送信される測位信号とを、同時に3機以上の静止衛星200ないし準天頂衛星300から受信して、慣性座標系における位置座標を計測する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
地球から月または惑星に向かう宇宙空間ないし月または惑星の近傍を飛翔する飛翔体の位置座標を計測する測位方法であって、
前記飛翔体は、
測位信号受信装置を具備し、
測位信号送信装置を具備し、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標が既知である静止衛星から送信する測位信号と、測位信号送信装置を具備し、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標が既知である準天頂衛星から送信する測位信号とを、同時に３機以上の静止衛星ないし準天頂衛星から受信して、慣性座標系における位置座標を計測する測位方法。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
地球から月または惑星に向かう宇宙空間ないし月または惑星の近傍を飛翔し、測位信号受信装置を具備する第２の飛翔体の位置座標を計測する測位システムの測位方法であって、
前記測位システムは、
高精度時計と測位信号受信装置と測位信号送信装置とを具備する第１の飛翔体と、
測位信号送信装置を具備し、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標が既知である静止衛星と、
測位信号送信装置を具備し、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標が既知である準天頂衛星と
により構成され、
前記第１の飛翔体は、
同時に３機以上の静止衛星ないし準天頂衛星から測位信号を受信して、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標を計測して、位置座標が既知である飛翔体として測位信号を送信し、
前記第２の飛翔体は、
同時に前記第１の飛翔体と、３機の静止衛星または準天頂衛星から測位信号を受信して、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標を計測する測位方法。
【請求項３】
地球から月または惑星に向かう宇宙空間ないし月または惑星の近傍を飛翔し、測位信号受信装置を具備する第２の飛翔体の位置座標を計測する測位システムの測位方法であって、
前記測位システムは、
測位信号送信装置を具備して月を周回し、月固定座標系または慣性座標系の位置座標が既知である第１の飛翔体と、
測位信号送信装置を具備し、慣性座標系における位置座標が既知である静止衛星と、
測位信号送信装置を具備し、慣性座標系における位置座標が既知である準天頂衛星と
により構成され、
前記第２の飛翔体は、
同時に前記第１の飛翔体と、３機の静止衛星または準天頂衛星から測位信号を受信して、慣性座標系における位置座標を計測する測位方法。
【請求項４】
地球から月または惑星に向かう宇宙空間ないし月または惑星の近傍を飛翔し、測位信号受信装置を具備する第２の飛翔体の位置座標を計測する測位システムの測位方法であって、
前記測位システムは、
月面に設置され、高精度時計と測位信号送信装置を具備し、月固定座標系または慣性座標系の位置座標が既知である月面局と、
測位信号送信装置を具備し、慣性座標系における位置座標が既知である静止衛星と、
測位信号送信装置を具備し、慣性座標系における位置座標が既知である準天頂衛星と
により構成され、
前記第２の飛翔体は、
同時に前記月面局と、３機の静止衛星または準天頂衛星から測位信号を受信して、慣性座標系における位置座標を計測する測位方法。
【請求項５】
地球から月または惑星に向かう宇宙空間ないし月または惑星の近傍を飛翔し、測位信号受信装置を具備する第２の飛翔体の位置座標を計測する測位システムの測位方法であって、
前記測位システムは、
月面に設置され、高精度時計と測位信号送信装置を具備し、月固定座標系または慣性座標系の位置座標が既知である月面局と、
測位信号送信装置を具備して月を周回し、月固定座標系または慣性座標系の位置座標が既知である第１の飛翔体と、
測位信号送信装置を具備し、慣性座標系における位置座標が既知である静止衛星と、
測位信号送信装置を具備し、慣性座標系における位置座標が既知である準天頂衛星と
により構成され、
前記第２の飛翔体は、
同時に前記月面局と、前記第１の飛翔体と、２機の静止衛星または準天頂衛星から測位信号を受信して、慣性座標系における位置座標を計測する測位方法。
【請求項６】
月面に設置され、高精度時計と測位信号送信装置を具備し、月固定座標系の位置座標が既知である月面局と、
高精度時計と測位信号送信装置とを具備して月を周回し、月固定座標系の位置座標が既知である第３の飛翔体と
の両方または片方により構成され、
前記月面局と前記第３の飛翔体の合計数が４以上である月測位システム。
【請求項７】
静止軌道、または準天頂軌道を飛翔し、
衛星座標系のＸ軸を東面進行方向、Ｙ軸を南方向、Ｚ軸を地球方向として、
太陽電池パドルが北面（－Ｙ）１翼構成で、
南面（＋Ｙ）に測位信号送信装置を搭載し、
南北軸（Ｙ軸）回りに反地球方向（－Ｚ軸）からＡｚｉｍｕｔｈ±１７０ｄｅｇを包含する測位信号送信視野、および、ＸＺ面に対してＥｌｅｖａｔｉｏｎ－２５ｄｅｇ以上（北側）、Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ３６ｄｅｇ以上（南側）の測位信号送信視野を確保する測位衛星。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、測位方法、月測位システム、および、測位衛星に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
月および火星をはじめとする惑星への進出が加速している。このため、地球から月あるいは惑星へ向かう飛翔体、往還する飛翔体、および、月あるいは惑星を周回する飛翔体の位置計測手段と環境の整備が必要となる。地球上および大気圏では、測位衛星群により地球固定座標系での位置計測が可能となっている。また、地球周辺においても測位衛星群の測位信号により、地球上および大気圏と同様に地球固定座標系における位置計測が可能である。
【０００３】
特許文献１は、地球低軌道または静止軌道から、目標の軌道または目的地まで輸送船を電気推進で推進する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１８／０２９８３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
測位衛星の送信する測位信号は、電波環境を健全に維持するため、ＩＴＵで管理される。そのため、周波数と送信レベルに制約があり、地球から遠方を飛翔するとノイズに埋もれて測位ができなくなるという課題がある。ＩＴＵは、ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｏｎの略語である。
【０００６】
本開示では、静止衛星から送信される測位信号と、準天頂衛星から送信される測位信号とを、同時に３機以上の静止衛星ないし準天頂衛星から受信して、飛翔体の慣性座標系における位置計測を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る測位方法は、地球から月または惑星に向かう宇宙空間ないし月または惑星の近傍を飛翔する飛翔体の位置座標を計測する測位方法である。
前記飛翔体は、
測位信号受信装置を具備し、
測位信号送信装置を具備し、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標が既知である静止衛星から送信する測位信号と、測位信号送信装置を具備し、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標が既知である準天頂衛星から送信する測位信号とを、同時に３機以上の静止衛星ないし準天頂衛星から受信して、慣性座標系における位置座標を計測する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係る測位方法では、地球から月または惑星に向かう宇宙空間ないし月または惑星の近傍を飛翔する飛翔体の位置座標を計測する。前記飛翔体は、測位信号受信装置を具備し、測位信号送信装置を具備し、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標が既知である静止衛星から送信する測位信号と、測位信号送信装置を具備し、地球固定座標系または慣性座標系における位置座標が既知である準天頂衛星から送信する測位信号とを、同時に３機以上の静止衛星ないし準天頂衛星から受信して、慣性座標系における位置座標を計測する。地球固定座標系と慣性座標系は座標変換が可能であり、地球固定座標系で位置座標が既知の静止衛星２００または準天頂衛星３００の位置座標は、慣性座標系に変換することができる。よって、本開示に係る測位方法によれば、飛翔体の慣性座標系における位置計測を可能とするという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係る測位システム８００の構成例を示す図である。
実施の形態１に係る飛翔体の機能構成例を示す図。
実施の形態１に係る測位方法の例１を示す図。
実施の形態２に係る衛星の構成例を示す図。
実施の形態２に係る測位方法の例２を示す図。
実施の形態２に係る静止衛星の機能構成例を示す図。
実施の形態２に係る準天頂衛星の機能構成例を示す図。
実施の形態２に係る測位方法の例３を示す図。
実施の形態２に係る測位方法の例３における飛翔体の機能構成例を示す図。
実施の形態３に係る測位方法の例５を示す図。
実施の形態３に係る第１の飛翔体の構成例を示す図。
実施の形態４に係る測位方法の例６を示す図。
実施の形態４に係る測位方法の例７を示す図。
実施の形態４に係る月面局の構成例を示す図。
実施の形態４に係る測位方法の例８を示す図。
実施の形態５に係る月測位システムの構成例を示す図。
実施の形態５に係る第３の飛翔体の構成例を示す図。
実施の形態６に係る測位衛星の構成例を示す図。
実施の形態６に係る測位衛星を用いた測位信号の送信例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示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】以降は省略されています）

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