極軌道衛星の平均重量(小型・軽量化への方向)
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
世界の低軌道(極軌道)衛星 重量傾向
(民事・商用及び軍事：衛星数 1,205機)
2000 2005 1995
1990 1985
衛星重量
(
トン)
GXロケットの市場
極軌道衛星の平均重量(小型・軽量化への方向)
極軌道 極軌道
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
世界の低軌道(東打ち軌道)衛星 重量傾向
(民事・商用及び軍事：衛星数 588機)
衛星重量
(
トン) GXロケットの市場
東打ち軌道の衛星の平均重量(小型・軽量化への方向)
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
世界の低軌道(東打ち軌道)衛星 重量傾向
(民事・商用及び軍事：衛星数 588機)
衛星重量
(
トン) GXロケットの市場
東打ち軌道の衛星の平均重量(小型・軽量化への方向)
東打ち軌道 東打ち軌道
出典: AIAA資料、TRW社発行打上げログ等、上記資料をデータを基にIHIが整理 除外した衛星：有人飛行、宇宙ステーション等への機材輸送、惑星探査衛星
図 4-1 世界の衛星重量傾向
現在実際に運用されている各国の安全保障衛星に関するデータを表 4-1 に示す。これに よると、我が国における保有すべき衛星の内、中型ロケット（GX ロケット）の打上げ対象 となる衛星は 14 機以上と見込める。これらの衛星を維持するため、例えば米国においては 年間 15～20 機の打上げを行っている。
表 4-1 中型安全保障衛星の需要
防衛衛星のカテゴリー 米国 ロシア 中国 日本として保有すべ
き衛星数＊３
①画像・ﾚｰﾀﾞ偵察衛星
11 3 2 4
①ｰ1即応型偵察衛星＊ １ （10機以上）
3 10機以上
②通信衛星（含むデータ中継衛星）
36 2 8 0
（１）＊４③早期警戒衛星
8 5
検討中③-1低軌道周回型早期警戒衛星＊ １ （10機以上）
0
検討中④信号傍受衛星
23 4 5
検討中⑤航行衛星
40 2 3 0
検討中⑥気象衛星
4 0 0
検討中合計
1 22 6 3 1 0
＊２14機以上
＊１：開発中 Spac e Se curity 2007 より抜粋
＊２：中国が運用している防衛衛星の数量は、画像偵察を中心にﾚｰﾀﾞによる偵察も含めさらに増加傾向
＊３：ＳＪＡＣ提案値（平成19年度）
＊４：大型静止衛星のためＧＸ打上げ対象から除外
中型防衛衛星の今後の打上げ需要
４．２ 我が国の競争力強化の方策
４．２．１ データ常時伝送に関する課題
(1) 実現目標
光衛星間通信を用いた、観測データの高速・常時伝送の実現目標としては以下の通り。
・ORS （100kg 級／300kg 級） ⇔ データ中継衛星
・LEO コンステレーション ⇔ GEO （複数機） 間での Gbps 級通信
(2) システム構築における課題
LEO-GEO 間でのリンク確立・維持については、「きらり」 （OICETS） ⇔ ARTEMIS 間の軌 道上実験によって実証された。今後、実利用に向けて以下の技術課題を解決する必要があ り、将来のデータ中継衛星のコア技術として開発・実証を進めていく必要がある。
・ N：1 通信技術 （LEO コンステレーション ⇔ 中継衛星）
-初期リンク確立の高速化
-コンステレーション運用制御技術 （スイッチング，運用計画）
・ N：N 通信技術
-中継衛星側での複数端末装備によるパラレルリンク技術（プラットフォーム側と光
追尾系との協調制御技術の高度化）
・複数の中継衛星にまたがるルートでの連続データ通信 （ハンドオーバー） 技術
(3) 装置開発における課題
ORS（100kg～300kg 級※）に搭載するためには、LEO 端末の小型化・省電力化が最重要課 題となる。特に民生部品の導入評価については体系的・継続的に実施するため、中長期計 画に沿った着実な実行が必要となる。
※ORS のペイロード搭載能力想定値
- 100kg 級 ORS： 40kg、50w（観測センサ、データ処理・伝送系の合計）
- 300kg 級 ORS： 200kg、300w（観測センサ、データ処理・伝送系の合計）
・民生部品の導入
- 技術的に大幅に進んでいる民生用光通信デバイスの導入評価，実装検討 ・GEO/LEO 端末間の機能配分の見直し（LEO 端末の簡易化/GEO 端末の高機能化）
- 初期捕捉（リンク確立）制御機能 - スイッチング、ハンドオーバー機能
４．２．２ 観測センサに関する課題
(1) 実現目標
我が国における ORS ミッションの想定ニーズに基づき、有効な観測手段の整備をする必 要がある。
・センサ種類：光学、SAR、ハイパー、赤外
・分解能及び刈幅：高分解能タイプ（<1mGSD）、広観測幅タイプ（~100km）
(2) 課題
現状の小型衛星搭載センサは搭載性（質量、電力）の観点から光学センサが中心である。
日本版 ORS の想定ミッションを分析し、必要なセンサ群の技術開発・宇宙実証を進める必 要がある。
・ラインアップ検討
- 100kg 級/300kg 級の特徴（用途）の違いを考慮した観測センサラインアップ ・センサの小型化・省電力化→表 4-2 をターゲットにした開発・実証
- 100kg 級 ORS 用光学センサ （高分解能タイプ、広観測幅タイプ）
- 300kg 級 ORS 用 SAR、ハイパー、赤外センサ（タイプについては要検討）
表 4-2 100kg 級 ORS/300kg 級 ORS の特徴比較
項目 100kg級 ORS 300kg級 ORS
衛星コスト （量産時） 数億円規模 十億～ニ十億円規模
ペイロード規模 ～40kg， ～50W ～200kg， ～300W
ミッション寿命 数週間～1年 1年～5年
量産性，即応性 より高い より低い
ORSミッションの特徴 「UAVの延長」 「定常観測衛星の延長」
ロケットとの関係 ロケットとの一体化
（搭載効率の増加）
クリーンインタフェース化
（多様な打上手段の確保）
ミッション要求 シングルミッション，一過的 局地的な存在識別観測
マルチミッション，継続的 左記（局地的）用途に加えて
広域的な変化抽出観測
地上局との関係 観測地域とデータ受信局が近接
（直接伝送が主体）
観測地域とデータ受信局は 必ずしも近接しない
（直接／中継伝送 併用）
軌道 低高度（300～400km） 低～中高度（400～600km）
機能要求 高い自律性 高い自律性
抗たん性
４．２．３ 地上システムに関する課題
(1) 実現目標
即応性の高い、実利用に適したシステムが求められる。
・ユーザビリティの向上：衛星を意識せずに利用できるシステム
・時間/空間的制約からの解放：「いつでも」「どこでも」利用できるシステム
(2) 課題
・ 総合システムの単純化
- オンボード自律機能の高度化による運用インタフェース項目の低減 - バス（HK）運用とミッション運用プロセス分離
・ユーザインタフェースの高度化
- コマンド生成及び簡易チェックまで実施可能なユーザ端末 ・可搬型地上局
- モジュール化構成により、設置場所（地上／車上／艦船）および受信対象（UAV，
ORS）に対する汎用性
・遠隔運用 （インターネット経由での運用）
- 仮想運用管制センター
- 利用レベルに応じたセキュリティ確保方策
４．２．４ 競争力強化のための方策
ユーザ宇宙機が TDRS を経由して行なっているデータ通信量（リターン系の伝送データ レート）とユーザ宇宙機の重量をパラメータにその傾向を整理したものを図 4-2 に示す。
TDRS ユーザの特長をデータ通信量と重量の観点で纏めると以下の傾向にある。
・TDRS を使用するユーザ宇宙機は、小型衛星若しくは大型宇宙機（2.5 トン以上の衛星、
10 トンクラスのプラットフォーム衛星、および有人システム）に大別される。
・データレートによる区分は、SSA による中低レート（数 Kbps～2Mbps 程度）での TTC 運 用、SSA 高データレート（最大６Mbps まで）での再生データ／ミッションデータ運用、
及び KuSA による高速ミッションデータ伝送（100Mbps 程度）の 3 つに使い分けられて いる。
図 4-2 TDRS ユーザの整理
SSA 低データレート及び、高データレートでの利用事例を図 4-3、4-4 に示す。図 4-3、
4-4 に示す通り、SSA 中低レートは衛星システム運用用として、SSA 高データレートは観 測衛星の観測データ伝送用として主に活用されている。