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衛星通信システムの素朴な疑問（数点）
- 衛星通信の基礎知識：軌道名称や軌道衛星の種類について
- ケプラーの法則と楕円軌道に関する疑問
- 南極や北極を通る衛星通信の可能性とsidereal timeについて
- momomi（@momo198001）
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- 中村 拓男（@tknakamuri）
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1. LEO, MEO は地球を２重に取り巻いているバンアレン帯を 避けた軌道のようです。GSOは２枚のバンアレン帯の外に なります。軌道がバンアレン帯を横切る衛星は それなりの放射線対策が必要なようです。 2. HEO は超楕円軌道で、遠地点は４万キロ程度になるようです。 3. 1. の理由できっと余分にお金がかかります。 HEOでは大部分の時間をバンアレン帯の外で過ごすわけですが、 しょっちゅう横切るのは厳しいのかもしれませんね。
お礼
皆様（回答者1,2,3の方） ご教授有難う御座います。 結構 こんな特殊なことでも詳しい方が数多くいらっしゃるので驚いております。 そのため、今回の私の質問の背景を若干ご説明しておきます。 今現在、私は電気通信関係のエンジニアですが、今回ひょんな事から数年衛星通信の講義を行うことになりました。 衛星通信は、特別私の専門ではありませんので現在資料作成と共に勉強中であります。 ご教授いただけ、こころから感謝しておりますが、まだ現時点では、講義をするレベルまでにはいたっておりませんので今後とも宜しくお願い致します。 さて、今回回答をいただいた件で更に質問をさせていただきたいのですが、 ■衛星通信システムの素朴な疑問（数点） お時間がある時、素朴な疑問に対してご教授いただけますでしょうか？ご存知な部分で結構です。 今までいくつかの本及びWEBで衛星通信の事について読んで来ました。かなり難しい問題も多々残っておりますが、下記の基本的な疑問を解決したいと思っております。★で明記します。 Q１．各軌道の名称について 本によって軌道及びその名称がばらばらです。 例 LEO（低軌道） 160-640Km(100-400mile） MEO（中軌道） 1600-4200Km(1000-300mile） HEO（高軌道） 160－36000Km(100-2300mile）ただし楕円軌道 GSO（静止軌道）36000Km(2300mile) となっていました。因みにマイル基準ですが。 A.1. LEO, MEO は地球を２重に取り巻いているバンアレン帯を 避けた軌道のようです。GSOは２枚のバンアレン帯の外に なります。軌道がバンアレン帯を横切る衛星は それなりの放射線対策が必要なようです。 ★バンアレン帯を調べてみます。 HEOは、静止軌道以下の解釈で宜しいのでしょうか？ 2. 36000Km以上の物 この本によるとHEO（高軌道）の物が36000Km以下で表現されていました。静止軌道以上の衛星も存在するのでしょうか？あくまでも軌道衛星です。 A.2-2 HEO は超楕円軌道で、遠地点は４万キロ程度になるようです。 ★4万キロ程度は、静止軌道を指していますでしょうか？上記でも質問させていただいてますが、静止軌道が最大と考えるのでしょうか？ ★★以上有難う御座いました。と同時に理解出来たところと混乱して来たところがありました。 また、考えて見ます。 以上 どこか回答先をご紹介いただいても結構です。 お時間のある時でもお教え願えれば幸いです。
- 中村 拓男（@tknakamuri）
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4-1. 全て楕円軌道です。 4-2. 直径が異なるのは自転の遠心力のためです。 6, 7 地球が自転すると気に同時に公転もするため 太陽の地球に対する向きが変わります。 なので、地球が太陽に対して同じ向きになるのに さらに４分 つまり ２４時間必要です。 ただし、季節によって公転の角速度が変わるので、 24時間は１年での平均値です。 これを平均太陽日といいます。
お礼
皆様（回答者1,2,3の方） ご教授有難う御座います。 結構 こんな特殊なことでも詳しい方が数多くいらっしゃるので驚いております。 そのため、今回の私の質問の背景を若干ご説明しておきます。 今現在、私は電気通信関係のエンジニアですが、今回ひょんな事から数年衛星通信の講義を行うことになりました。 衛星通信は、特別私の専門ではありませんので現在資料作成と共に勉強中であります。 ご教授いただけ、こころから感謝しておりますが、まだ現時点では、講義をするレベルまでにはいたっておりませんので今後とも宜しくお願い致します。 さて、今回回答をいただいた件で更に質問をさせていただきたいのですが、 ■衛星通信システムの素朴な疑問（数点） お時間がある時、素朴な疑問に対してご教授いただけますでしょうか？ご存知な部分で結構です。 今までいくつかの本及びWEBで衛星通信の事について読んで来ました。かなり難しい問題も多々残っておりますが、下記の基本的な疑問を解決したいと思っております。★で明記します。 Q１．各軌道の名称について 本によって軌道及びその名称がばらばらです。 例 LEO（低軌道） 160-640Km(100-400mile） MEO（中軌道） 1600-4200Km(1000-300mile） HEO（高軌道） 160－36000Km(100-2300mile）ただし楕円軌道 GSO（静止軌道）36000Km(2300mile) となっていました。因みにマイル基準ですが。 2. 36000Km以上の物 この本によるとHEO（高軌道）の物が36000Km以下で表現されていました。静止軌道以上の衛星も存在するのでしょうか？あくまでも軌道衛星です。 3,楕円軌道について 本によると楕円軌道は、HEOのみと書かれているが。低軌道や中軌道の物で楕円のものは無いのでしょうか？ 4.ケプラーの法則について 第一の法則に楕円になるとの説明がありましたが、基本的には、全てが楕円軌道になると考えて良いのでしょうか？ 地球のホライズンとバーティカルの直径が異なる。また、地軸が斜めになっている。このあたりが関係しているのでしょうか？ A.4-1 全て楕円軌道です。 A.4-2 直径が異なるのは自転の遠心力のためです。 ★実際には全て楕円ですね。了解しました。 直径と軌道の直径でしょうか？自転の遠心力とは、楕円に軌道になるのは、地球の自転の関係ということでしょうか？ここのところがまだ、かなり理解できていないようです。調べてみます。 5.南極及び北極通過 南極及び北極点を通るサテライトは実際可能か？ 準天頂衛星などは、軌道次第で極点の上空の通過も可能でしょうか？ 6.sidereal timeについて 1日は24時間であるが、実際の恒星時間で言うと23時間56分。これは太陽の周りを公転しているための影響でしょうか？因みに太陽角度に対してのレファレンス面が変わる事が原因でしょうか？ A.6-2 地球が自転すると気に同時に公転もするため太陽の地球に対する向きが変わります。なので、地球が太陽に対して同じ向きになるのにさらに４分 つまり ２４時間必要です。 ただし、季節によって公転の角速度が変わるので、24時間は１年での平均値です。これを平均太陽日といいます。 ★と言うことは、私の考え方で宜しいようですね。 7.一日の時間 1日が23時間56分とすると、一ヶ月で120分ずれることになりますが、このずれは大きいと思います。 何処で補正しているのでしょうか？ ★★以上有難う御座いました。と同時に理解出来たところと混乱して来たところがありました。 また、考えて見ます。 以上 どこか回答先をご紹介いただいても結構です。 お時間のある時でもお教え願えれば幸いです。
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皆様（回答者1,2,3の方） ご教授有難う御座います。 結構 こんな特殊なことでも詳しい方が数多くいらっしゃるので驚いております。 そのため、今回の私の質問の背景を若干ご説明しておきます。 今現在、私は電気通信関係のエンジニアですが、今回ひょんな事から数年衛星通信の講義を行うことになりました。 衛星通信は、特別私の専門ではありませんので現在資料作成と共に勉強中であります。 ご教授いただけ、こころから感謝しておりますが、まだ現時点では、講義をするレベルまでにはいたっておりませんので今後とも宜しくお願い致します。 さて、今回回答をいただいた件で更に質問をさせていただきたいのですが、 ■衛星通信システムの素朴な疑問（数点） お時間がある時、素朴な疑問に対してご教授いただけますでしょうか？ご存知な部分で結構です。 今までいくつかの本及びWEBで衛星通信の事について読んで来ました。かなり難しい問題も多々残っておりますが、下記の基本的な疑問を解決したいと思っております。★で明記します。 Q１．各軌道の名称について 本によって軌道及びその名称がばらばらです。 例 LEO（低軌道） 160-640Km(100-400mile） MEO（中軌道） 1600-4200Km(1000-300mile） HEO（高軌道） 160－36000Km(100-2300mile）ただし楕円軌道 GSO（静止軌道）36000Km(2300mile) となっていました。因みにマイル基準ですが。 A.1. LEO, MEO は地球を２重に取り巻いているバンアレン帯を 避けた軌道のようです。GSOは２枚のバンアレン帯の外に なります。軌道がバンアレン帯を横切る衛星は それなりの放射線対策が必要なようです。 ★バンアレン帯を調べてみます。 HEOは、静止軌道以下の解釈で宜しいのでしょうか？ 2. 36000Km以上の物 この本によるとHEO（高軌道）の物が36000Km以下で表現されていました。静止軌道以上の衛星も存在するのでしょうか？あくまでも軌道衛星です。 A.2-1 それ以上に上げる必要性が無いでしょう。打ち上げ燃料も無駄ですし。 ★何故、それ以上上げる必要が無いのでしょうか？やはり、通信の用途（メリット）が無いですかね。 事実、そのような衛星は無いのでしょうか？ 3,楕円軌道について 本によると楕円軌道は、HEOのみと書かれているが。低軌道や中軌道の物で楕円のものは無いのでしょうか？ A.3余り低いと空気抵抗で減速されすぐ落下してしまいます。 ★低軌道ですとケプラーの法則から角速度が上げなければなりませんが、低すぎると空気抵抗を考慮しなければいけないのですね。 4.ケプラーの法則について 第一の法則に楕円になるとの説明がありましたが、基本的には、全てが楕円軌道になると考えて良いのでしょうか？ 地球のホライズンとバーティカルの直径が異なる。また、地軸が斜めになっている。このあたりが関係しているのでしょうか？ A.4-3 天体の周りを回る天体は一般的に楕円軌道です。楕円には焦点が２つありますが、どちらか一つの焦点に大きいほうの天体が位置します。円軌道は２つの焦点が重なった特殊な例です。 ★実際には全て楕円ですね。了解しました。 直径と軌道の直径でしょうか？自転の遠心力とは、楕円に軌道になるのは、地球の自転の関係ということでしょうか？ここのところがまだ、かなり理解できていないようです。調べてみます。 5.南極及び北極通過 南極及び北極点を通るサテライトは実際可能か？ 準天頂衛星などは、軌道次第で極点の上空の通過も可能でしょうか？ 6.sidereal timeについて 1日は24時間であるが、実際の恒星時間で言うと23時間56分。これは太陽の周りを公転しているための影響でしょうか？因みに太陽角度に対してのレファレンス面が変わる事が原因でしょうか？ A.6-1 ４分のずれは地球が太陽の周りを公転しているからです。 ★と言うことは、私の考え方で宜しいようですね。 7.一日の時間 1日が23時間56分とすると、一ヶ月で120分ずれることになりますが、このずれは大きいと思います。 何処で補正しているのでしょうか？ A.7-1 太陽を同じ角度で見る時間間隔(１日)は２４時間です。１ヶ月で２時間と言うことは１２ヶ月で２４時間つまり１日です。１年は約３６５．２５日ですがこの間に地球は３６６．２５回転していると言うことになりますね。補正と言うよりも４分とか３６６．２５回転は普通知る必要がないと言うことですね。 ★1年で1日ずれるわけですね。地球自体が一回多く周る訳ですがあまり、関係ないことですね。 しかし、一日４分ずれるとその分、日の出、日の入りの時間もずれると思います。1ヶ月で2時間 こんなにはずれませんね。当然、夏至、冬至などの日が長くなった、短くなったは、公転と基軸のずれの関係から来ていると理解しています。また、うるう年が気になります。これは、当然公転のずれに関係していることだと思いますが。 （公転のずれ：1年365.25日の0.25日分ですね。） ★★以上有難う御座いました。と同時に理解出来たところと混乱して来たところがありました。 また、考えて見ます。 以上 どこか回答先をご紹介いただいても結構です。 お時間のある時でもお教え願えれば幸いです。