通信機器部海洋通信研究室

マリサット衛星

　　　　MARISAT
　これは，写真に示した海部車屋で，1976年2月に太平 洋上に，6月に大西洋上に，10月にインド洋上にそれぞ ぞれ静止し，大西洋上，太平洋上の衛星は公衆通信サー ビスを開始している。衛星本体は，高さ3.65m，直径 2.13m，重量320�sでスピン安定方式を用いており，太陽 電池の出力は最終時300Wである。使用周波数帯は，地 上・衛星間は4，6GHz，衛星・船舶局間は1.5，1.6 GHzを用いている。現在，電話1回線，テレックス44回 線が公衆通信用として開放されている。
　この衛星のL-Band回線は，軍用回線の電力使用量に 応じて，出力が三段階に切り替えられ，等価等方放射電 力（E. I. R. P. ）はそれぞれ20，26，29.5dBWであ る。また，C-Bandは18.8dBWである。変換中継器の 帯域幅は 4MHz（1dB） となってい る。
　衛星上の アンテナは， L-Band用 には4素子 ヘリカル・ アレイを使 用し，G／Tは-17dB／Kである。 また，C-Band用には ホーン・ア ンテナを使 用し，その G／Tは-25.4dB／Kとなっている。
　船舶局の主要性能は，E.I.R.P.が37±1dBW，G／T は-4dB／Kである。受信用低雑音アンプの雑音温度を 250Kとすると，フィーダ・ロス等を考えて，-4dB／K を実現するためには，23dBの利得のアンテナが必要と なり，直径1.2mのパラボラ・アンテナ（ビーム幅11度） が使用されている。このため衛星の追尾が要求され，装 置が大掛かりとなり，大型船以外には現在のところ使用 実績がない。日本船では「KDD丸」，「鞍馬丸」，「ふじ」 及び「日精丸」の4隻に設置されている。
　地球局には，直径約13mのパラボラ・アンテナを用い ており，そのE.I.R.P.は87.5dBW（C-Band），G／T は31.3dB／K，利得は52.3dBである。なお，我が国にお いても，KDDが山口に地球局を設置する予定である。 通信システム中の音声回線は，狭帯域周波数変調を用い たSCPC方式（各音声信号ごとに別々のキャリアを使 う方式）による回線で，最大局波数偏移は12kHz，RF帯 域幅は27kHzである。船舶局では，仰角5度の場合に， 50.4dB-HzのC／Noとなり，28dBのS／Nで音声信号 が得られる。また，陸側では，C／Noは53.8dB-Hzとなるか ら30dBのS／Nで音声信号が得られる。
　テレックス回線は2相位相変調を用いた時分割多重接 続方式（TDM）による50baudの回線で，陸から船へは 1200bit／secで伝送される。船から陸へは4800bit／sec の時分割多元接続方式（TDMA）を用いている。回線 割当及び要求用の回線は，172bitのバーストで構成され， 4800bit／secで伝送される。音声回線のほかに，コンパ ンダを使用しないDATA／FAX回線が用意されてい るが，日本では現在許可されていない。MARISAT の通信リンク・パラメータを表1に示す。

表１　MARISAT　SYSTEM回路のパラメータ

　　　　MAROTS
　この衛星は，ESAが開発中の予備運用，実験用の海 事衛星で，3軸安定型静止衛星OTSの一部を改造して， 1979年に米国のソーデルタ3914によって打ち上げが予定 されているものである。本体の軌道重量は462�s，直径 は2.18m，高さは1.95mであり，太陽電池の出力は430 Wである。使用される周波数帯は，陸・衛星相互間は11， 14GHz，衛星・船相互間はL-Bandである。また， L-Band回線のE.I.R.P.は，37.6dBW，X-Band回線では29dBW である。なお，L-Bandトランスポンダにはトラン ジスタ・アンプが使用されている。さらに，各種の通信 実験ができるように（周波数分割多重（FDM），周波 数分割多元接続（FDMA），TDM，TDMAなど）， 陸から船は2.5MHz，船から陸へは3MHzの帯域が確保 されている。
　衛星上のアンテナには，直径2mのパラボラ・アンテ ナを使用しており，利得は17.6dB，重量は15.2�sである。 また，X-Band用のアンテナの利得は16dBである。
　MAROTSでは，小型船舶から大型船までの各種船 舶局をその対象としており，G／Tが-10dB／K （18dB，600K），-7dB／K，-4dB／Kなどの局で実験す る予定になっている。送信出力は10〜100Wであり， E.I.R.P.は34〜37dBWである。これを実現するためのアン テナとして，パラボラ・アンテナ（直径0.7〜1.4m， 利得18〜24dB），フェーズド・アレイなどが検討されて いる。この他，テレックス専用の局として，G／Tが -22dB／Kの局も考えられている。また，地球局のE.I.R.P. は，64dBW（X-Band，音声）であり，G／Tは35dB／K である。
　この衛星の通信システム（船舶局のG／Tは-10dB／ K，音声についてのE.I.R.P.は30dBW，テレックスについ ては20dBW）で想定されている音声データ回線の C／Noは52dB-Hz，S／Nは30〜35dB，帯域幅は40kHz以下， 符号誤り率は10^-5（2400bit／sec）以下である。なお， この回線を用いて測距信号の伝送実験を行う予定がある。 また，テレックス回線のC／Noは32dB-Hz，帯域幅は 400Hz以下であり，アクセス回線のC／Noは44dB-Hz で，これはビーコン信号と兼用である。
　　　NNSS及びNAVSTAR／GPS
　この二つの衛星は測位用の電波の発射のみを行い，通 信機能を有していないので，以下にその概略のみを記す。
　NNSSは高度1000�q，極円軌道を回る衛星で，軌道 上から2分毎に時間信号と軌道要素を送信している。受 信側（測位を必要とする局）では，2分毎の受信信号の 波数を計算して，衛星が時間信号を出した位置を2定点 とする距離一定の双曲面を得る。この面と地球との交線 を数本求めると，その交点が自局の位置となる。送信電 波の諸元は399.98MHzで1.25W，149.988MHzで0.8Wで、 あり，△fは5×10^-12／分である。
　NAVSTAR／GPSは軌道傾斜角63度，半径約2 万�qの円軌道衛星である。その重量は430�s，電力は 450Wで，衛星にはルビジウム原子時計（安定度10^-13／ 日）を搭載している。最終時には，24個の衛星が地球を 取り巻く予定である。この時刻信号により，1227MHz及 び1575MHzの2波を2相又は4相の位相偏移変調（PSK） し，10.23Mbit／secの擬似雑音符号を使ってスペクトル 拡散し，時刻及び軌道要素等を送信する。受信側では，2 個以上の衛星からの同期された時刻信号を受信して、衛 星からの絶対距離を測定する。このために，ドップラー 偏移を利用するNNSSとは異なって，瞬時に測定が可 能となり，その正確さ等もあって，軍事的に多くの利点 を有している。しかしながら，民間に開放される形態及 び時期は不明である。
　　　　AEROSAT
　この衛星は，急激に増加する航空管制通信が，現在の 短波帯ではすぐ近い将来に収容できなくなる倶れから， 管制通信及び静止衛星による航空機の測位等の実験を目 的として、米国，カナダ，ESAによって1979年に打ち 上げられる予定である。これの打ち上げに用いるロケッ トはソーデルタ3914であり，三軸安定衛星を予定してい る。使用している周波数帯は，地上・衛星間が5GHz帯， 衛星・航空機間が1.5GHz帯と130MHz帯である。 AEROSATの要求仕様についてのリンク・パラメータの 例を表2に示す。

表２　AEROSATのリンク・パラメータの例

　　　我が国の航空衛星・海事衛星計画
　我が国の航空衛星及び海事衛星については，電波技術 審議会等に於いて，技術的，経済的評価など多方面にわ たって，長らく審議されてきた。この間，航空衛星につ いては，共同AEROSAT評価計画にオブザーバとし て参加し，各種の意見交換を行ってきた。この国際的プ ロジェクトに対して我が国の技術的実績を示すために， 我が国自身の手で実験用航行衛星を昭和58年度に打ち上 げるという計画が，53年度の予算要求 に運輸省から提出された。他方，海事 衛星については，IMCOに於いて各 種の検討が行われ，1976年9月に国際 的海事衛星（INMARSAT）打ち 上げのための条約及び運用協定が採択 された。この条約については日本政府 も署名，批准を行なったので，出資金 が集まり，衛星が打ち上げられれば（ 1982年頃より運用予定）我が国もその 組織に加わり，INMARSATシス テムでの公衆通信網に入ることになる。 しかし当面は，このシステムでの小型 船舶に対するサービスは，設備価格， 設備規模，通話コスト等の面で不可能 と考えられている。一方、世界最高の 船舶保有国であり，且つ小型漁船を多 数保有する我が国には，その特殊条件 から，我が国の固有条件に合致した海 事通信衛星を所有することが，特に水 産資源等の確保及び人命確保の点から も求められている。この実現を図り、且つ INMARSATに対して我が国の特殊な条件を 反映させて行くためにも、海上通信技術の開 発が必要であるので，郵政省は53年度の予算 要求として海上通信技術衛星（ACTS-MAR） の59年度打ち上げ計画を提示した。この 間，NASDAに於いてはN�U型ロケットによ る中規模静止スピン衛星の技術を確立し、各 種ミッションに対して標準バスを提供するた め、技術試験衛星ETS-Aを打ち上げる計 画が検討され，53年度の予算要求として提示 された。これら三つの衛星は全てN�U型ロケ ットを利用した静止衛星であり，又航空・海事面ミッシ ョンともマルチスポット・ビーム・アンテナとL-Band トランスポンダによる移動体への通信技術の開発を目標 としているところから，宇宙開発委員会はこの三つの衛 星の一本化について，その可能性を検討するように指示 した。これを受けて，上記三機関及び科学技術庁は1977 年8月5日に航空・海上技術衛星 （Aeronautical-Maritime Engineering Satellite；AMES（仮称））連絡会 議を，また，この技術的検討のため，9月7日に， AMES技術検討会を発足させた。現在までに両会議に於い て合意された事項は，AMESでは，衛星による航空管 制技術実験，航空公衆通信実験，小型船舶通信技術実験 等を行なうとともに，静止スピン型衛星の設計、製作技 術の確立を図るという事である。また，昭和58年度に N�U型ロケットを用いて種子島宇宙センタから打ち上げる 予定になっている。表3にAMESの大略のバス仕様を示 す。三機関の間の調整はかなり進んでおり，衛星通信リ ンク・パラメータ，衛星搭載アンテナ，衛星搭載トラン スポンダ、使用周波数帯などの検討，アポジ・モータの 開発計画.衛星開発手順及び今後の検討項目のリスト・ アップが行なわれている。郵政省電波監理局及び電波研 究所は，これらに対処するために電波研究所に於ける技 術的なバックアップ体制及びミッション検討体制を作っ て進めている。

表３　AMESの大略バス仕様

　この衛星を技術試験衛星として位置づけ，各種ミッシ ョンの技術開発を第一義的に考えるならば，限られたペ イロードと電力量のなかでも各種の実験が十分に可能で あるから，一本化の可能性は非常に高いと考えられる。 小局を対象とする衛星通信は，衛星の規模を考えると必 然的に，固定局との通信に比べて極端に回線数の少いも のとなり，各種通信方式（FM，△M，PCM，SSRA等）， 回線制御方式，アンテナ方式などの技術開発が 最も望まれている分野の一つである。小局，大局を問わ ず，良好な通信回線を確保することは郵政省の責務であ り，AMESを移動体との通信技術開発の第一歩として して位置づけるならば，その利点は非常に大きなものと なろう。
　所内外各位の格段の御協力によりこの衛星の実現と技 術開発の進展を願って本小文を締め括りたい。

（海洋通信研究室長　三浦秀一）

石田　享（衛星研究部）

会場風景

　日本からは，IAFの副会長である斎藤成文東大教授 を団長に，大学関係4，NASDA3，日電2，航技研・ 国際電々・電波研各1の計13名が参加した。
　今会議のキャッチ・フレーズは「USINGSPACE- TODAY AND TOMORROW」ということで，従来の通 信衛星に加え，宇宙工場に関するシンポジウム（各5セ ッション）が開かれ，後者に関連して宇宙生理学・薬学 などが抬頭し，いよいよ現実味を帯びてきた。全体のセ ッション総数は約50で，興味ある題名のものが多かった が，並行して開かれているため筆者は通信衛星および地 球観測関係に焦点を紋って聴講した。
　通信衛星関係で特に興味深かったことは，大部の講演 者が将来の衛星通信技術として，マルチスポット・ビー ム切換の導入によって，電力，周波数の有効利用ならび に通信路のフレキシビリティーを考えている点であった。 特にAFC社のCussia氏，GE社のSheeman氏等の講演 はCSならびにBSのビーム成形の実績を踏まえ，説得 力があった。これに関連してKDDの村谷氏の衛星上で の切換え伝送方式に関する講演も高く評価された。
　なおこの他に印象に残ったことは，ESAのGibson長 官がAEROSATは資金不足で断念したこと，これに符 節を合せるかの様にCOMSATのPrichard元研究所長が， 航空と海上を一緒にサービスする衛星は，それぞれ別個 のシステムよりも1／3程度低廉になること，チェッコ スロバキアのBusak氏がインテルサットとインタースプ ートニクの協同を呼びかけていたこと等であった。
　地球観測関係では，三つのセッションが開かれたが， 時間の都合でマイクロ波と応用の二つについて聴講した。 全体としては未だ定性的な話が多く，定量化即ち較正法 若しくはデータ処理法について議論が集中していたよう に思う。このために衛星の結果を航空機で検証するとか， 前段階として航空機の実験を行うという手法がとられ， 特にソ連ではデータ解析の基礎的研究が盛んな印象を受 けた。しかしソ連の発表は原稿棒読みが多かったが，ソ 連およびトルコの美しい女性が流ちょうに発表した時に は眠気が覚めた。
　以上，この会議の極めて狭い部分の，しかも主観的な 印象のみを報告したが，論文別刷りはできるだけ網羅し て，当座衛星研究部に保管してあるので御利用頂きたい。
　　　チェッコスロバキア・インタースプートニク地球層
　IAF会議の会期中に，予定外のインタースプートニク 地球局見学希望者募集の貼紙が出されたので，9月27 日午後のセッションを割愛して参加した。インタースプ ートニク機構は，西側のインテルサット機構に対する東 側の国際衛星通信網で，12時間同期の移動衛星モルニア を使用しており，技術的にも興味深く，2台の大型バス が満員になる程希望者が集まった。
　地球局はプラハ市から南に約70�qの所にあり，なだら かな丘陵（スカイライン2°以下）に囲まれた円型2階建 の屋上には12mφのアンテナが据えられており，説明者が 強調するように，地上マイクロ回線との干渉を避ける上 で絶好の地形を占めていた。
　ソ連の技術援助によって1974年完成し，現在1衛星当 り平均6時間の割合で，TV1チャンネル・電話200× 2チャンネル（6／4GHz，全帯域幅350MHz）をサー ビスしている。ハンドオーバは5分以内で，アンテナ制 御用の軌道6要素は月に1回程度ソ連の親局から送られ て来る由である。局の総人員は40数人で運用は6人4交 替で、行れている。機器の全体的な印象は，頑丈で数年前 の鹿島30mφ局に似ているような感じを受けた。
　カラー・モニタにはソニー製が使われ，測定器はHP製 のものもあった。
　所長はじめ説明者は極めて好意的で，良く質問に答え てくれたが，局のパンフレットや説明用パネルなどはな く，また見物客（チェッコスロバキア人であったように 思う）から，この局を公開するのは我々が初めてか，と いう質問が出るなどなんとなく御国柄を感じさせられた。
　　　アップルトン研究所
　ロンドン郊外のアップルトン研究所は，数年前迄は RSRS（Radio and Space Research Station）と称し， 電波研究所にとっては，電波物理研究所時代からの馴染 深い研究所である。現所長のHorner氏は，最初に衛星 （UK-3）による空電観測を計画した短波帯空電雑音研究 の権威で，その結果は余り成功したとは言えないが，現 在でもURSI・E分科においては大きな影響力を持っ ている。
　従って，予め送って置いた「うめ1号」の空電観測 （RAN）の論文と持参の詳しい資料を基にして，彼のU K-3の結果との比較を行った。結論としては，やはり 長期的な観測で統計する以外にないということであった。 なお，彼自身としては，後継者や予算難のため所長業の かたわら，自分で論文をまとめているとのことであった。 しかし人工雑音や混信，リモート・センシング等の話に 移り，彼自身の興味の重心がCCIR・SG1および 2関係に移っていることも察しられた。何れにせよ，言葉 の障壁がもどかしかった2時間であった。
　その後，彼の案内で所内を見学した。計算機室の拡張 が終り，来年にはUK-5のデータ処理機能を拡充する 予定とのことであった。UK-5は天文観測用低傾斜角 移動衛星で，GSFC経由でデータを取得し，上記の計 算機で前処理して関連大学の計算機に配布しているとの ことで，運用は2名2交替で行っている。また，ロケッ ト観測も行っており、搭載ミッション機器は殆ど手作 りであった。OTSとSIRIOからの準ミリ波伝搬実 験は，OTSの打ち上げ失敗によって現在一寸開店休業の ようであったが，降雨レーダも具え，地上の基礎実験は 相当以前から行われて来たようである。
　職員総数は350人程度とかで，研究所の周辺は林や畑 に囲まれ，全体の雰囲気は昔の電波物理研究所を思い出 させるような感じであった。
　　　あとがき
　筆者にとっては，初めてのヨーロッパ旅行であったが ヨーロッパの心臓と呼ばれる古都プラハをべっ見できた ことは幸せであった。また会議の合間に観た，映画とも 芝居ともつかぬ奇妙な，しかもエスプリに富んだ劇や， スメタナ劇場でのモルダ河のコンサートは，本場のヨー ロッパ文化を垣間見る思いであった。
　この機会を与えて下さった関係の方々に深く感謝する。

前田　力雄（電波部）

シンポジウム会場

　おわりに，今回の国際研究集会参加にあたって色々お 世話になった科学技術庁振興局及び電波研究所関係職員 の方々に謝意を表する。