宇宙通信システム研究室トップ 研究室紹介 研究室について ニュース・イベント情報 研究プロジェクト 研究プロジェクト 非地上系ー地上系間でシームレスにつながるBeyond 5G時代のネットワーク 超小型・高速・大容量な光ネットワーク Beyond 5G実証に向けた光通信地上局の整備 技術試験衛星9号機(ETS-9)プロジェクト 研究者 論文・発表・執筆 成果 成果 技術移転 刊行物・公開資料 公開動画 「衛星通信と5G/Beyond 5Gの連携に関する検討会」報告書 報道発表 受賞・表彰 あなたとつくる あなたとつくる 共同研究・連携 採用情報 主催イベント Web Cafe ブログ Instagram Twitter 所在地 所在地 ワイヤレスネットワーク研究センター NICT本部 鹿島宇宙技術センター 関連リンク スペースICT推進フォーラム(SPIF) お問合せ ワイヤレスネットワーク
研究センター
ワイヤレスネットワーク研究センター ワイヤレスシステム研究室 鹿島宇宙技術センター
×
MENU 宇宙通信システム研究室のロゴ News & Info Blog Videos Access Contact Instagram EN JP

Access

NICT本部

(東京都小金井市)

NICT鹿島宇宙技術センター

(茨城県鹿嶋市)

×

人工衛星レーザ測距(SLR)技術

概要 技術解説 成果 活動報告 研究メンバー
HOME 研究プロジェクト 人工衛星レーザ測距(SLR)技術

人工衛星レーザ測距(SLR)技術

衛星光通信地上局の整備

宇宙測地技術の一つである人工衛星レーザ測距(Satellite Laser Ranging:SLR)は、宇宙光通信と同じくレーザを用いる技術ですが、人工衛星の精密軌道決定等を応用範囲にもつ技術として独自に発展してきました。

NICTではSLRと衛星光通信を融合した研究基盤をつくるため、これまで行われてきたようなSLRシステムの測距対象を測地衛星だけでなく、通信衛星やスペースデブリに対応するとともに、衛星光通信で用いられる波長帯レーザを用いたSLRや、パルス位置変調(Pulse Position Modulation:PPM)システムとナノワイヤー超電導単一光子(Superconducting Nanowire Single-Photon Detector:SSPD)を組み合わせたシステムの検討、試作等を実施してきました。

今後はこれまで培ってきた光測距技術を応用し、宇宙光通信の開発も進めていきます。

技術解説

SLR(Satellite Laser Ranging)

人工衛星レーザ測距 (Satellite Laser Ranging:SLR)は、宇宙測地技術の一つであり、地球上の点と人工衛星の間の距離を計測する精度の優れた技術です。
極めて短い時間だけ光るレーザ光を地上の望遠鏡から発射し、人工衛星に搭載された逆反射鏡(レトロリフレクタ)により逆方向に反射され、地上へ戻ってきた光を大口径望遠鏡で捉えます。この往復時間を計ることにより、往復の距離を計測することができます。SLRでは光信号が行き来する絶対時間を測るため、地上局と衛星との位置関係を精密に知ることができます。
現在では、数十ピコ秒の精度でこの往復時間を測ることができます。これは、長さにすると1cm以下に相当します。つまり、数千~数万kmの 距離をなんとmmオーダーの精度で測る「ものさし」なのです。
世界中のレーザ測距局で得られた測距データを解析することにより、地球が回転する様子、汎地球規模でのプレート運動の様子、地球重心に準拠した局の位置など、地球・宇宙に関する様々な知識を得ることができます。


波長域の拡張

これまでSLRには、波長532nmの青緑色の可視光レーザ光が広く使われてきました。これを衛星〜地上間の光通信で用いられている波長1μmや1.5μmの近赤外レーザを用いることで、衛星光通信とSLRを同じ光通信地上局で行うことが可能になります。


ナノワイヤー超電導単一光子(Superconducting Nanowire Single-Photon Detector:SSPD)

対象となっている物体から戻ってくるわずかな光子を検出することで、レーザー光を反射するリフレクタを持たないスペースデブリや、距離の遠い深宇宙探査機の測距の実現につなげることが可能になります。

成果

  • Daniel Kucharski, et al.,(H.Kunimori): Quanta Photogrammetry of Experimental Geodetic Satellite for remote detection of micrometeoroid and orbital debris impacts, Advances in Space Research, 2020.
  • Matthew Wilkinson, et al.,(H.Kunimori): The Next Generation of Satellite Laser Ranging Systems, Journal of Geodesy, https://doi.org/10.1007/s00190-018-1196-1, p.1-21, 2018.
  • Hiroo Kunimori, et al.: Communications and Raging Experiment using Laser Terminal on Satellite, 21st International Workshop on Laser Ranging 2018.
  • Hirotomo Noda, et al.,(H.Kunimori): Laser link experiment with the Hayabusa2 laser altimeter for in-flight alignment measurement, Earth, Planets and Space(EPS)Journal, Vol.69, No.2, p.1-14, 2017.
  • 國森裕生, 他: ボディポインティングによる小型衛星光通信ミッションにおけるSLRの結果と軌道・姿勢の評価, 日本航空宇宙学会北部支部2021年講演会, p1-5, 2021.
  • 千秋博紀, 他,(國森裕生): 「はやぶさ2」レーザ高度計に搭載された測距以外の動作モードについて, 計測と制御, 2020.
  • 國森裕生,他: RISESAT衛星への超小型光送信器(VSOTA)搭載と光通信実験のための地上局インタフェース, 第62回宇宙科学技術連合講演会 2018.
  • 國森裕生, 他: 静止衛星による深宇宙用光通信と測距のための要素実験, 第61回宇宙科学技術連合講演会 2017.
  • 國森裕生,他: 光通信地上局における超伝導ナノワイヤー単一光子検出器(SSPD)の性能と衛星受信試験, 電子情報通信学会SAT研究会, SAT2016-39(2018-08), p.37-42, 2016.

活動報告

研究メンバー

もっと応援したい

一緒に研究したい

ここで働いてみたい

技術相談したい

CONTACT

お問合せ

宇宙通信システム研究室に関するお問合せは、専用のお問合せフォームからご連絡ください。

トップページ NICT TOP サイトマップ サイトポリシー プライバシーポリシー Twitter Instagram

Copyright © 2019 National Institute of Information and Communications Technology. All Rights Reserved.

Go to Top MENU × 宇宙通信システム研究室トップ 研究室紹介 研究室について ニュース・イベント情報 研究プロジェクト 研究プロジェクト 非地上系ー地上系間でシームレスにつながるBeyond 5G時代のネットワーク 超小型・高速・大容量な光ネットワーク Beyond 5G実証に向けた光通信地上局の整備 技術試験衛星9号機(ETS-9)プロジェクト 研究者 論文・発表・執筆 成果 成果 技術移転 刊行物・公開資料 公開動画 「衛星通信と5G/Beyond 5Gの連携に関する検討会」報告書 報道発表 受賞・表彰 あなたとつくる あなたとつくる 共同研究・連携 採用情報 主催イベント Web Cafe ブログ Instagram Twitter 所在地 所在地 ワイヤレスネットワーク研究センター NICT本部 鹿島宇宙技術センター 関連リンク スペースICT推進フォーラム(SPIF) お問合せ ワイヤレスネットワーク
研究センター
ワイヤレスネットワーク研究センター ワイヤレスシステム研究室 鹿島宇宙技術センター