本プロジェクトは横須賀成層圏無線プラットフォームリサーチセンターと横須賀無線通信研究センター無線イノベーション システムグループの共同研究として、他にも多くの組織、専門家にもご協力頂きながら推進しています。横須賀成層圏無線 プラットフォームリサーチセンターでは鈴木幹雄、森下洋治、中村陽三、木田 仁、丸山正晃、横須賀無線通信研究センター 無線イノベーションシステムグループでは三浦 龍、辻 宏之、永塚守、大堂雅之、森崎孝行を中心として様々な開発研究、 実証実験を実施しています。
「衛星より低い高度で広範囲をカバーでき、長期間上空に静止できる大規模なインフラプラットフォームを構築できない だろうか？」このような構想に、日本をはじめ世界各国で「成層圏プラットフォーム」を使って実現しようという取り組みが 活発に行われています。まだ実用化には至らないものの、飛行船の膜材技術や電池技術も鋭意開発が進んでいる状況です。 ここでは、平成10年度から始まった日本における成層圏プラットフォームプロジェクトにおける通信・放送分野の研究開発を 中心に、その成果および進捗状況と将来計画について紹介します。
成層圏プラットフォーム (SPF: Stratospheric Platform)とは、高度20km付近の成層圏に大型の無人飛行船や飛行機等を 打ち上げ、定点滞空し、必要に応じて所定の空間に移動させて通信・放送および地球観測監視の無線基地・光学基地と して使用するものです。ミッションの内容にもよりますが、このようなプラットフォーム10〜20基で日本全土をカバーする ことができます。図1に、成層圏プラットフォーム無線システムの概念を示します。このSPFを用いた無線通信システムは、 次のような優れた特徴を持っています。
こうした特徴は、従来の衛星システムや地上システムとは異なる画期的な通信・放送インフラとなりえます。これらの 特徴を生かすことによって、プラットフォーム間での光通信による大容量の基幹ネットワーク構築、プラットフォームと ユーザ間のさまざまな周波数の電波を用いた高速の固定通信や移動通信、放送等のサービスを同時に提供できるように なります。また、通信や放送だけでなく、電波監視や気象観測、地球環境計測等にも応用可能になります。
日本における成層圏プラットフォームの研究開発は、NICT・宇宙航空研究開発機構（JAXA）・海洋研究開発機構 （JAMSTEC）が連携しながら進めています。そうした全体プロジェクトの中で、通信・放送分野の研究開発はNICT（横須賀 成層圏プラットフォームリサーチセンターおよび無線イノベーションシステムグループ）が行っています。本研究開発では 2001年度までに搭載機器・地上機器の開発を行い、2002年度に飛行船の代替機体としてソーラープレーンによる成層圏 高度20kmからのデジタル放送基礎実験とIMT2000移動体通信実験の実施、そして高度3kmにホバリングさせたヘリコプタや 高度約12kmに旋回させたジェット機などを使用した各種の事前飛行試験を行い、2004年度に飛行船による定点滞空試験を 実施しました。表1に通信放送ミッションの開発スケジュールを示します。
成層圏プラットフォームの実現に向けた取り組みの1つとして、無線通信のための国際的な周波数分配に関わる活動が あります。成層圏無線局は1997年のWRCにおいて初めてHAPS（HighAltitude Platform Station ）として定義され、ミリ波帯 （47/48GHz帯）が初めて分配されました。その後、日本も総務省指導のもと、積極的な提案活動を進めた結果、HAPSとして 準ミリ波帯他の周波数を獲得しました。
成層圏にクリーンなエネルギーを動力源とする飛行船を浮かべて、これを次世代情報通信インフラや地上監視・地球観測等に 利用するという、大きな期待を込めて開発に取り組んだ結果、通信・放送のみならず多くのアプリケーションの実証実験に 成功しました。海外でも米国防総省ミサイル防衛局がロッキードマーチン社と共に成層圏飛行船を開発しているのをはじめ、 欧州でもイギリスヨーク大学を中心としたCAPANINAプロジェクトが進められています。今後は、欧州や米国のNASAとも 連携しながら、これまで蓄積した無線システム技術に関わる国際的なポテンシャルをさらに高めるとともに、防災など 新たな応用分野を開拓するための研究開発を進めていく予定です。
