衛星運用システム、これに用いる運用計画サーバ装置
【課題】 この発明は、衛星および地上局の運用状態に支障が生じる可能性がある場合のシステム再構築を、運用員個人の力量に依存することなく、自動化或いは半自動化して行うことができる衛星運用システム、これに用いる運用計画サーバ装置を得ることを目的とする。
【解決手段】 監視サーバ装置５は、各＃１〜＃Ｎ地上局２の機器の状態をシステム状態データとして収集し、機器の状態に異常があればアラーム信号を生成する。運用計画サーバ装置６は＃１〜＃Ｎの各地上局２の運用計画を立案する。運用計画サーバ装置６は、アラーム信号を受信すると、局情報、代替順位決定のための重み情報、及びシステム状態データに基づいて、地上局２の代替順位の解析を行い、代替順位の変更が必要かどうかを判定し、運用計画リストを更新する。最新の運用計画リストは運用端末４へに送出される。
【解決手段】 監視サーバ装置５は、各＃１〜＃Ｎ地上局２の機器の状態をシステム状態データとして収集し、機器の状態に異常があればアラーム信号を生成する。運用計画サーバ装置６は＃１〜＃Ｎの各地上局２の運用計画を立案する。運用計画サーバ装置６は、アラーム信号を受信すると、局情報、代替順位決定のための重み情報、及びシステム状態データに基づいて、地上局２の代替順位の解析を行い、代替順位の変更が必要かどうかを判定し、運用計画リストを更新する。最新の運用計画リストは運用端末４へに送出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、衛星及び地上局の運用状態に支障が生じないように、複数の地上局のうちから衛星管制に用いる地上局を選択する衛星運用システム、これに用いる運用計画サーバ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、衛星管制に用いる地上局設備の動作を監視して故障を検知するとともに、地上局設備の動作を制御する故障監視・制御手段と、故障監視・制御手段が検知する検知情報に基づいて設備の故障状態を診断し、衛星運用システムの再構築の要否を判断するとともに、システム再構築が必要な場合に故障状態に応じて予め設定されている再構築手順を選択・決定する故障診断手段と、再構築手順開始に際して、故障診断手段が決定した再構築手順情報を運用卓画面に報知して表示する故障報知手段と、決定された再構築手順に基づいて故障している地上局設備に対応する冗長系の地上局設備に切り替え制御するとともに、再構築実施結果を運用卓画面に報知する再構築制御手段とを備えた従来の衛星運用システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６２８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来の衛星運用システムは、故障が発生した場合に、故障状態の診断、システム再構築要否の判定、再構築手順の設定などがシステムによって自動的に行われ、システム再開までの時間が短縮されるというものである。しかし、システム再構築において、代替される地上局の運用にも支障が生じている場合には、更なる代替地上局の選定が必要となってくる。地上局に支障が生じる可能性があって、運用システムの再構築によって複数の地上局から代替されるべきものを選択する際には、運用員に提供される複数の地上局の情報を総合して代替する地上局を選択するといったように、運用員個人の力量に依存し、その力量によっては再構築に時間を要したり、また再構築したとしてもシステム性能が十分に引き出せなかったりするという問題点があった。また、衛星運用システムの再構築を人為的な思考錯誤・選定の困難性を排除して、自動化或いは半自動化して行うことが課題となっていた。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点や課題を解決するためになされたもので、衛星および地上局の運用状態に支障が生じる可能性がある場合のシステム再構築を、運用員個人の力量に依存することなく、自動化或いは半自動化して行うことができる衛星運用システム、これに用いる運用計画サーバ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明に係る衛星運用システムは、複数の地上局のうちの１の地上局により衛星を管制せしめ、当該１の地上局に支障が生じた場合に他の地上局のいずれかに管制を代替する管制運用サーバ装置と、上記複数の地上局を監視して各地上局のシステム状態データを収集し、上記１の地上局に支障が生じた場合にアラーム信号を生成する監視サーバ装置と、この監視サーバ装置が収集したシステム状態データとアラーム信号とに基づき、上記他の地上局による代替順位を算出する運用計画サーバ装置と、この運用計画サーバ装置により算出された代替順位を表示し、代替する地上局の選択入力信号に基づいて上記管制運用サーバ装置へ地上局の代替を要求する制御要求信号を生成する運用端末とを備えたものである。
【０００７】
請求項２の発明に係る運用計画サーバ装置は、複数の地上局のうち衛星を管制する１の地上局に支障が生じた場合に、上記１の地上局以外の他の地上局のシステム状態データに基づいて、当該他の地上局による代替順位を生成するものである。
【０００８】
請求項３の発明に係る運用計画サーバ装置は、複数の地上局の局情報、この局情報中の各項目に対する重み情報、及び衛星を管制する１の地上局とこの地上局に支障が生じた場合に代替する他の地上局の代替順位とを記述した運用計画を記憶する記憶部と、上記１の地上局に支障が生じた場合に、上記他の地上局のシステム状態データにより上記局情報中の各項目を採点し、項目毎に採点した点数と上記重み情報とを乗算したものを積算して得られる評価点により代替順位を算出する運用計画解析部と、この運用計画解析部により算出した代替順位を運用端末へ出力する運用計画更新処理部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、衛星を管制する１の地上局に支障が生じアラーム信号が生成された場合に、代替する他の地上局のシステム状態データに基づいて代替順位を算出し、これを運用端末に表示し、選択入力信号に基づいて管制運用サーバ装置へ地上局の代替要求がされるので、管制切替され再構築された運用システムの性能をより高く成立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る衛星運用システムの全体構成図である。
【図２】運用計画サーバ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】局情報テーブルの一例を示す模式図である。
【図４】順位決定条件テーブルの一例を示す模式図である。
【図５】運用計画リストの一例を示す模式図である。
【図６】地上局の代替順位の再設定処理を示す処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１
【００１２】
この発明の実施の形態１に係る衛星運用システム、これに用いる運用計画サーバ装置について図１乃至図６を用いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係る衛星運用システムの全体構成図である。図１において、１は観測や通信・放送等のミッションを有する衛星であり、２は衛星１との間で制御信号や通信信号の送受信を行い、衛星１を管制する地上局である。地上局２は＃１〜＃Ｎまで地上の各地に点在しているものとし、それぞれの地上局２は衛星１との間で電波の送受信を行うアンテナや送受信機、アンテナ駆動機構などの種々の機器を有している。衛星１と地上局２との間の制御信号は一般にテレメトリ・コマンド信号と呼ばれ、衛星１のバス機器やミッション機器の制御と状態監視が制御信号に基づき行われており、また通信信号によって、衛星１による観測データが地上へ伝送されたり、衛星１を介した多地点間の通信が行われるなどするものである。３は衛星１への制御信号や地上局２への制御信号を送出する管制運用サーバ装置であり、管制運用サーバ装置３は＃１〜＃Ｎの各地上局２とリンクしている。４は運用端末であり、運用端末４に対する運用員の操作により生じる操作入力信号に基づいて、デフォルトの点検モードや運用モード、あるいはオプションが指定された多様な運用モードを実行する制御要求が運用端末４から管制運用サーバ装置３へ送出される。制御要求は、各モードの設定情報や実行指令が含まれる。５は各＃１〜＃Ｎ地上局２の機器の状態をシステム状態データとして収集し、機器の状態に異常があればアラーム信号を生成する監視サーバ装置である。６は＃１〜＃Ｎの各地上局２の運用計画（各地球局２が担当する対象衛星情報を含む）を立案する運用計画サーバ装置である。
【００１３】
運用計画サーバ装置６の構成について図２を用いて詳細に説明する。図２は運用計画サーバ装置６の構成を示す機能ブロック図である。図２において、７は衛星１及び地上局２の運用計画及び運用計画を決定するための情報を記憶する記憶部である。記憶部７は、運用計画を決定するための情報として、各地球局２の局情報を局情報テーブル８に、局情報の各項目に与えられる重み情報を順位決定条件テーブル９に、それぞれ格納し記憶する。また、衛星１及び地上局２の運用計画と地上局２の代替順位は運用計画リスト１０に格納され、記憶部７に記憶される。１２は局情報テーブル８の局情報、順位決定条件テーブル９の重み情報、入力端１１に入力される監視サーバ装置５からのシステム状態データ及びアラームに基づいて、地上局２の代替順位の解析を行い、代替順位の変更が必要かどうかを判定する運用計画解析部である。１３は運用計画解析部１２の判定により代替順位が変更される場合に運用計画リスト１０を更新し、最新の運用計画リスト１０を出力端１４から運用端末４へに送出する運用計画更新処理部である。
【００１４】
次に運用計画サーバ装置６の記憶部７に記憶する局情報テーブル８、順位決定条件テーブル９、及び運用計画リスト１０について図３乃至図５を用いて説明する。図３は局情報テーブル８の一例を示す模式図である。局情報テーブル８には、各地上局２における処理能力や信頼性等に関する項目を設けており、より具体的には、地上局２とシステムとの回線容量、回線の応答遅延、運用開始前の起動・立ち上げに要する前処理時間、局の故障率などの項目が列挙されている。局情報テーブル８は、各地球局２ごとに点数換算表の部分と項目毎の点数を記述した部分とを有している。例えば、監視サーバ装置５で収集された＃１地上局２のシステム状態データ回線容量１０００Ｍｂｐｓ、応答遅延１０ｍｓ等である場合、これらのデータはそれぞれ物理量を表しているが、その物理量を点数換算表を参照して、回線容量は５点、応答遅延は４点というように点数換算して「項目毎の点数」の部分に記載する。各地上局２に対する局情報テーブル８の点数換算表の部分に記述される各項目の数値は、同一であってもよいし、各地上局２における設定条件を反映して各地上局毎に異なる数値による点数換算表であってもよい。図４は順位決定条件テーブル９の一例を示す模式図であり、順位決定条件テーブル９には、局情報テーブル８の各項目に対する重みが記述されている。局情報テーブル８の項目毎の点数に、順位決定条件テーブル９の重み情報を項目毎に乗算して積算することにより、各地上局２の評価点を計算することができる。
【００１５】
図５は運用計画リスト１０の一例を示す模式図であり、この例では、Ａ〜Ｅの５つの衛星１と、これらを管制する７つの地上局２による運用を考慮している。図５に示すように、運用計画リスト１０は、各地上局２が各衛星１を管制する時刻帯が記述されたスケジュールリストである。運用計画リスト１０には、例えば１週間或いは１ヶ月分など期間内の運用予定が記述されている。運用計画リスト１０には、各地上局２が各衛星１を管制するスケジュールの他、衛星管制をしていない待機中の複数の地上局２の代替順位も記述されている。具体的にみれば、Ｔ１時点において、＃１地上局２がＡ衛星１を、＃６地上局２がＢ衛星を管制する計画となっており、＃１地上局２に異常が生じた場合に＃１地上局に代わってＡ衛星１を管制する地上局２として、＃３、＃５、＃７の３つの地上局２が候補に挙がっており（＃４地上局２はＡ衛星１を管制することができないものと仮定している。）、代替順位として、＃３地上局２が１位、＃５地上局２が２位、＃７地上局２が３位となっている。この順位は、上記の評価点に基づいて決定されている。なお、図５は説明の簡略化・明確化のために、時刻Ｔ１を含む＃１地上局２によるＡ衛星１の管制時間帯における＃１地上局２の代替順位のみを示しているが、例えば時刻Ｔ１を含む＃６地上局２によるＢ衛星１の管制時間帯における＃６地上局２の代替順位についても、同様に運用計画リスト１０上に記述することができる。
【００１６】
図２に示す運用計画更新処理部１３は、運用計画リスト１０に記述された運用計画期間の経過前には、運用端末４へ後続する期間の運用計画リスト１０を送出する。後続する期間の運用計画リスト１０は、図２に図示しない、運用計画サーバ装置６のユーザ端末から入力して作成してもよいし、運用端末４からの入力により作成してもよい。運用端末４から後続する期間の運用計画リスト１０を入力する場合には、例えば、運用計画サーバ装置６の記憶部７に個々の運用計画を入力していき、運用計画リスト１０中の全ての記述項目への入力が完了した時点で、記憶部７に記憶された後続する期間の運用計画リスト１０を、運用計画更新処理部１３が運用端末４へ送出するなど、種々の手順をとり得る。
【００１７】
次に衛星１を管制している地上局２の機器に異常が発生し、別の地上局２へ当該衛星１の管制を代替する場合の処理について説明する。図６は地上局２の代替順位の再設定処理を示す処理フローチャートである。いま、図５に示す運用計画リスト１０中の時刻Ｔ１において考えると、上述のとおり、時刻Ｔ１においてＡ衛星１は＃１地上局２によって管制されている状態であり、Ａ衛星１の管制の代替地上局が、待機中の＃３地上局２、＃５地上局２、＃７地上局２の順位で設定されている。つぎに時刻Ｔ２において、＃１地上局２内の装置に支障が発生し、監視サーバ装置５が収集する＃１地上局２のシステム状態データが変化し、その変化が管制に供し得ない程度に劣化していると認められる場合には、監視サーバ装置５は＃１地上局２の運用が異常であることを示すアラーム信号を生成する。例えば、＃１地上局２における回線容量が著しく劣化し、最低限必要な回線容量（回線容量しきい値）を下回るような場合などシステム状態データが劣化したときに、監視サーバ装置５はアラーム信号を生成する。なお、アラーム信号は＃１地上局２を特定する識別番号とアラームであることを示すコードを含むものであればよい。
【００１８】
監視サーバ装置５は、Ｔ２時点の各地上局２のシステム状態データと生成したアラーム信号とを、運用端末４と運用計画サーバ装置６とへ送出する。運用端末４は、受信したアラーム信号に基づいて、端末画面上に地上局２を特定したアラームメッセージを表示し、さらには音声ガイダンスをすることによって、運用者の注意を喚起する。
【００１９】
一方、運用計画サーバ装置６は、受信したアラーム信号を起点に＃１地上局２の代替順位の再設定処理を行う。即ち、図２に示す運用計画サーバ装置６内の運用計画解析部１２は、図６に示すステップＳ１において、アラーム信号を受信検知すると次のステップＳ２に移行し、記憶部７の運用計画リスト１０からＡ衛星の代替局（＃３、＃５、＃７地上局２）とその代替順位（前記括弧内の地上局順に順位１、２、３）とを読み出し、読み出された代替局の局情報テーブル８を読み出す。つぎにステップＳ３に移行し、運用計画解析部１２は、アラーム信号とともに受信したシステム状態データと読み出した代替局の局情報テーブル８とに基づいて、代替局の項目毎の点数換算表により採点し、ステップＳ４に移行する。運用計画解析部１２は、項目毎の点数に変化がある場合にはステップＳ５に移行し、代替局の評価点を導出し、代替順位を再計算する。評価点の導出は順位決定条件テーブル９の重み情報を読み出して、項目毎の点数に乗算し積算して求める。
【００２０】
具体的な数値例で説明する。まず、Ｔ１時刻において＃３、＃５、＃７地上局２の評価点がそれぞれ１９０点、１８５点、１８０点であると仮定し、＃３、＃５、＃７地上局２の順に代替順位が１位、２位、３位と決められていたものとする。また、Ｔ１時刻とＴ２時刻のシステム状態データが、＃３、＃５、＃７地上局２に関する限り、＃３地上局２の応答遅延のみ１０ｍｓ（Ｔ１時刻）から３０ｍｓ（Ｔ２時刻）へと変化し、そのほかのシステム状態データは変化していなかったとする。＃３地上局２の局情報テーブル８の点数換算表が＃１地上局２のものと同様であるとすると、上記の変化によって、応答遅延項目の点数は４点から１点に変化したことになる。これにより、図６のステップＳ４による判定において点数変化があることになるので、ステップＳ５に移行し、評価点の導出と代替順位の再計算が行われる。いま、＃３、＃５、＃７地上局２に関する限り、＃３地上局２の応答遅延のみ１０ｍｓ（Ｔ１時刻）から３０ｍｓ（Ｔ２時刻）へ変化したとしているので、Ｔ２時点の＃５、＃７地上局２の評価点はそれぞれ１８５点、１８０点のままである。一方、＃３地上局２では、応答遅延項目の点数が４点から１点へ３点減点となり、順位決定条件テーブル９中の応答遅延の重みが５であるので、評価点は５Ｘ４＝１５（点）減点され１７５点となる。そうすると、評価点に基づく代替順位は、＃５、＃７、＃３地上局２の順に１位、２位、３位となり、Ｔ１時刻の代替順位から変化する。なお実際には、ステップＳ２により読み出された局情報テーブル８の項目毎の点数に順位決定条件テーブル９の重み情報を乗算し積算してＴ１時刻の評価点が求められ、Ｔ２時刻のシステム状態データから局情報テーブル８の点数換算表により項目毎の点数を採点し、これに順位決定条件テーブル９の重み情報を乗算し積算してＴ２時刻の評価点が求められる。
【００２１】
ステップＳ６において代替順位に変化があると、運用計画解析部１２は、代替順位が変化した旨を示すコード、変化した後の代替順位、および代替局の局情報テーブル８中の項目毎の最新点数を運用計画更新処理部１３へ出力する。ステップＳ７において、運用計画更新処理部１３は、代替順位が変化した旨を示すコードを検知し、変化した後の代替順位により運用計画リスト１０を更新変更し、ステップＳ８へ移行する。ステップＳ８において、運用計画更新処理部１３は、代替局の局情報テーブル８中の項目毎の最新点数により局情報テーブル８を更新変更する。なお、ステップＳ６において、代替順位に変化がないと判定された場合でも、局情報テーブル８中の項目毎の点数は変化しているので、運用計画解析部１２は、代替順位が変化していない旨のコード、および代替局の局情報テーブル８中の項目毎の最新点数を運用計画更新処理部１３へ出力しており、ステップＳ８において、運用計画更新処理部１３は、代替局の局情報テーブル８中の項目毎の最新点数により局情報テーブル８を更新変更する。
【００２２】
ステップＳ８の後、ステップＳ９へ移行し、運用計画更新処理部１３は最新の運用計画リスト１０を読み込み運用端末４へ送出する。ステップＳ４において、代替局の局情報テーブル８の項目毎の点数に変化がない場合でも、ステップＳ９に移行し、最新の運用計画リスト１０（この場合、運用計画リスト１０はＴ１およびＴ２時刻間で変化していない）を読み込み、運用端末４へ送出する。
【００２３】
運用端末４は、監視サーバ装置５からアラーム信号を受信した後、運用計画サーバ装置６から最新の運用計画リスト１０を受信することとなる。運用端末４は、受信した運用計画リスト１０のとくにアラーム信号に関わる代替地上局２の候補を順位とともに端末画面上に表示し、運用者の選択入力を待つ。運用者が運用端末４に代替地上局２を選択入力すると（通常は代替順位１の地上局２が選択されるであろう）、運用端末４は、管制切替を行う旨の制御コード、代替される地上局２及び代替する地上局２の識別番号、代替に関わる衛星の識別番号、運用モード及びそのモードの設定情報などを含む制御要求を生成し、管制運用サーバ装置３へ送出する。管制運用サーバ装置３は、運用端末４からの制御要求を受信した後、該当する地上局２へ制御信号を送出し、一連の地上局２の切替処理を実行する。この切替処理は、代替される地上局２による衛星１の管制の停止シーケンス、代替する地上局２による衛星１の管制の開始シーケンス、衛星１及び地上局２の各種機能のチェックアウトシーケンス、運用モードへの移行等の流れで行われる。
【００２４】
以上のように、監視サーバ装置５からのアラーム信号に基づき、運用計画サーバ装置６が、複数の代替地上局２の評価点を再計算処理し、候補順位を再設定するので、管制切替され再構築された運用システムの性能をより高く成立させることができるとともに、これらの切替処理を、運用端末４での運用員による選択入力を経て半自動的に行うことができるので、運用システムの状態データに対する人為的な錯誤や選定の困難性を緩和することができる。また、運用端末４での運用員による選択入力を経ることなく、再設定された候補順位によって自動的に運用端末４が切替処理を行うことも可能であり、この場合には、全自動化によって支障のある地上局２から代替地上局２への運用切替処理を行うことができる。
【符号の説明】
【００２５】
１ 衛星
２ 地上局
３ 管制運用サーバ装置
４ 運用端末
５ 監視サーバ装置
６ 運用計画サーバ装置
７ 記憶部
８ 局情報テーブル
９ 順位決定条件テーブル
１０ 運用計画リスト
１１ 運用計画解析部
１２ 運用計画更新処理部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、衛星及び地上局の運用状態に支障が生じないように、複数の地上局のうちから衛星管制に用いる地上局を選択する衛星運用システム、これに用いる運用計画サーバ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、衛星管制に用いる地上局設備の動作を監視して故障を検知するとともに、地上局設備の動作を制御する故障監視・制御手段と、故障監視・制御手段が検知する検知情報に基づいて設備の故障状態を診断し、衛星運用システムの再構築の要否を判断するとともに、システム再構築が必要な場合に故障状態に応じて予め設定されている再構築手順を選択・決定する故障診断手段と、再構築手順開始に際して、故障診断手段が決定した再構築手順情報を運用卓画面に報知して表示する故障報知手段と、決定された再構築手順に基づいて故障している地上局設備に対応する冗長系の地上局設備に切り替え制御するとともに、再構築実施結果を運用卓画面に報知する再構築制御手段とを備えた従来の衛星運用システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６２８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来の衛星運用システムは、故障が発生した場合に、故障状態の診断、システム再構築要否の判定、再構築手順の設定などがシステムによって自動的に行われ、システム再開までの時間が短縮されるというものである。しかし、システム再構築において、代替される地上局の運用にも支障が生じている場合には、更なる代替地上局の選定が必要となってくる。地上局に支障が生じる可能性があって、運用システムの再構築によって複数の地上局から代替されるべきものを選択する際には、運用員に提供される複数の地上局の情報を総合して代替する地上局を選択するといったように、運用員個人の力量に依存し、その力量によっては再構築に時間を要したり、また再構築したとしてもシステム性能が十分に引き出せなかったりするという問題点があった。また、衛星運用システムの再構築を人為的な思考錯誤・選定の困難性を排除して、自動化或いは半自動化して行うことが課題となっていた。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点や課題を解決するためになされたもので、衛星および地上局の運用状態に支障が生じる可能性がある場合のシステム再構築を、運用員個人の力量に依存することなく、自動化或いは半自動化して行うことができる衛星運用システム、これに用いる運用計画サーバ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明に係る衛星運用システムは、複数の地上局のうちの１の地上局により衛星を管制せしめ、当該１の地上局に支障が生じた場合に他の地上局のいずれかに管制を代替する管制運用サーバ装置と、上記複数の地上局を監視して各地上局のシステム状態データを収集し、上記１の地上局に支障が生じた場合にアラーム信号を生成する監視サーバ装置と、この監視サーバ装置が収集したシステム状態データとアラーム信号とに基づき、上記他の地上局による代替順位を算出する運用計画サーバ装置と、この運用計画サーバ装置により算出された代替順位を表示し、代替する地上局の選択入力信号に基づいて上記管制運用サーバ装置へ地上局の代替を要求する制御要求信号を生成する運用端末とを備えたものである。
【０００７】
請求項２の発明に係る運用計画サーバ装置は、複数の地上局のうち衛星を管制する１の地上局に支障が生じた場合に、上記１の地上局以外の他の地上局のシステム状態データに基づいて、当該他の地上局による代替順位を生成するものである。
【０００８】
請求項３の発明に係る運用計画サーバ装置は、複数の地上局の局情報、この局情報中の各項目に対する重み情報、及び衛星を管制する１の地上局とこの地上局に支障が生じた場合に代替する他の地上局の代替順位とを記述した運用計画を記憶する記憶部と、上記１の地上局に支障が生じた場合に、上記他の地上局のシステム状態データにより上記局情報中の各項目を採点し、項目毎に採点した点数と上記重み情報とを乗算したものを積算して得られる評価点により代替順位を算出する運用計画解析部と、この運用計画解析部により算出した代替順位を運用端末へ出力する運用計画更新処理部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、衛星を管制する１の地上局に支障が生じアラーム信号が生成された場合に、代替する他の地上局のシステム状態データに基づいて代替順位を算出し、これを運用端末に表示し、選択入力信号に基づいて管制運用サーバ装置へ地上局の代替要求がされるので、管制切替され再構築された運用システムの性能をより高く成立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る衛星運用システムの全体構成図である。
【図２】運用計画サーバ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】局情報テーブルの一例を示す模式図である。
【図４】順位決定条件テーブルの一例を示す模式図である。
【図５】運用計画リストの一例を示す模式図である。
【図６】地上局の代替順位の再設定処理を示す処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１
【００１２】
この発明の実施の形態１に係る衛星運用システム、これに用いる運用計画サーバ装置について図１乃至図６を用いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係る衛星運用システムの全体構成図である。図１において、１は観測や通信・放送等のミッションを有する衛星であり、２は衛星１との間で制御信号や通信信号の送受信を行い、衛星１を管制する地上局である。地上局２は＃１〜＃Ｎまで地上の各地に点在しているものとし、それぞれの地上局２は衛星１との間で電波の送受信を行うアンテナや送受信機、アンテナ駆動機構などの種々の機器を有している。衛星１と地上局２との間の制御信号は一般にテレメトリ・コマンド信号と呼ばれ、衛星１のバス機器やミッション機器の制御と状態監視が制御信号に基づき行われており、また通信信号によって、衛星１による観測データが地上へ伝送されたり、衛星１を介した多地点間の通信が行われるなどするものである。３は衛星１への制御信号や地上局２への制御信号を送出する管制運用サーバ装置であり、管制運用サーバ装置３は＃１〜＃Ｎの各地上局２とリンクしている。４は運用端末であり、運用端末４に対する運用員の操作により生じる操作入力信号に基づいて、デフォルトの点検モードや運用モード、あるいはオプションが指定された多様な運用モードを実行する制御要求が運用端末４から管制運用サーバ装置３へ送出される。制御要求は、各モードの設定情報や実行指令が含まれる。５は各＃１〜＃Ｎ地上局２の機器の状態をシステム状態データとして収集し、機器の状態に異常があればアラーム信号を生成する監視サーバ装置である。６は＃１〜＃Ｎの各地上局２の運用計画（各地球局２が担当する対象衛星情報を含む）を立案する運用計画サーバ装置である。
【００１３】
運用計画サーバ装置６の構成について図２を用いて詳細に説明する。図２は運用計画サーバ装置６の構成を示す機能ブロック図である。図２において、７は衛星１及び地上局２の運用計画及び運用計画を決定するための情報を記憶する記憶部である。記憶部７は、運用計画を決定するための情報として、各地球局２の局情報を局情報テーブル８に、局情報の各項目に与えられる重み情報を順位決定条件テーブル９に、それぞれ格納し記憶する。また、衛星１及び地上局２の運用計画と地上局２の代替順位は運用計画リスト１０に格納され、記憶部７に記憶される。１２は局情報テーブル８の局情報、順位決定条件テーブル９の重み情報、入力端１１に入力される監視サーバ装置５からのシステム状態データ及びアラームに基づいて、地上局２の代替順位の解析を行い、代替順位の変更が必要かどうかを判定する運用計画解析部である。１３は運用計画解析部１２の判定により代替順位が変更される場合に運用計画リスト１０を更新し、最新の運用計画リスト１０を出力端１４から運用端末４へに送出する運用計画更新処理部である。
【００１４】
次に運用計画サーバ装置６の記憶部７に記憶する局情報テーブル８、順位決定条件テーブル９、及び運用計画リスト１０について図３乃至図５を用いて説明する。図３は局情報テーブル８の一例を示す模式図である。局情報テーブル８には、各地上局２における処理能力や信頼性等に関する項目を設けており、より具体的には、地上局２とシステムとの回線容量、回線の応答遅延、運用開始前の起動・立ち上げに要する前処理時間、局の故障率などの項目が列挙されている。局情報テーブル８は、各地球局２ごとに点数換算表の部分と項目毎の点数を記述した部分とを有している。例えば、監視サーバ装置５で収集された＃１地上局２のシステム状態データ回線容量１０００Ｍｂｐｓ、応答遅延１０ｍｓ等である場合、これらのデータはそれぞれ物理量を表しているが、その物理量を点数換算表を参照して、回線容量は５点、応答遅延は４点というように点数換算して「項目毎の点数」の部分に記載する。各地上局２に対する局情報テーブル８の点数換算表の部分に記述される各項目の数値は、同一であってもよいし、各地上局２における設定条件を反映して各地上局毎に異なる数値による点数換算表であってもよい。図４は順位決定条件テーブル９の一例を示す模式図であり、順位決定条件テーブル９には、局情報テーブル８の各項目に対する重みが記述されている。局情報テーブル８の項目毎の点数に、順位決定条件テーブル９の重み情報を項目毎に乗算して積算することにより、各地上局２の評価点を計算することができる。
【００１５】
図５は運用計画リスト１０の一例を示す模式図であり、この例では、Ａ〜Ｅの５つの衛星１と、これらを管制する７つの地上局２による運用を考慮している。図５に示すように、運用計画リスト１０は、各地上局２が各衛星１を管制する時刻帯が記述されたスケジュールリストである。運用計画リスト１０には、例えば１週間或いは１ヶ月分など期間内の運用予定が記述されている。運用計画リスト１０には、各地上局２が各衛星１を管制するスケジュールの他、衛星管制をしていない待機中の複数の地上局２の代替順位も記述されている。具体的にみれば、Ｔ１時点において、＃１地上局２がＡ衛星１を、＃６地上局２がＢ衛星を管制する計画となっており、＃１地上局２に異常が生じた場合に＃１地上局に代わってＡ衛星１を管制する地上局２として、＃３、＃５、＃７の３つの地上局２が候補に挙がっており（＃４地上局２はＡ衛星１を管制することができないものと仮定している。）、代替順位として、＃３地上局２が１位、＃５地上局２が２位、＃７地上局２が３位となっている。この順位は、上記の評価点に基づいて決定されている。なお、図５は説明の簡略化・明確化のために、時刻Ｔ１を含む＃１地上局２によるＡ衛星１の管制時間帯における＃１地上局２の代替順位のみを示しているが、例えば時刻Ｔ１を含む＃６地上局２によるＢ衛星１の管制時間帯における＃６地上局２の代替順位についても、同様に運用計画リスト１０上に記述することができる。
【００１６】
図２に示す運用計画更新処理部１３は、運用計画リスト１０に記述された運用計画期間の経過前には、運用端末４へ後続する期間の運用計画リスト１０を送出する。後続する期間の運用計画リスト１０は、図２に図示しない、運用計画サーバ装置６のユーザ端末から入力して作成してもよいし、運用端末４からの入力により作成してもよい。運用端末４から後続する期間の運用計画リスト１０を入力する場合には、例えば、運用計画サーバ装置６の記憶部７に個々の運用計画を入力していき、運用計画リスト１０中の全ての記述項目への入力が完了した時点で、記憶部７に記憶された後続する期間の運用計画リスト１０を、運用計画更新処理部１３が運用端末４へ送出するなど、種々の手順をとり得る。
【００１７】
次に衛星１を管制している地上局２の機器に異常が発生し、別の地上局２へ当該衛星１の管制を代替する場合の処理について説明する。図６は地上局２の代替順位の再設定処理を示す処理フローチャートである。いま、図５に示す運用計画リスト１０中の時刻Ｔ１において考えると、上述のとおり、時刻Ｔ１においてＡ衛星１は＃１地上局２によって管制されている状態であり、Ａ衛星１の管制の代替地上局が、待機中の＃３地上局２、＃５地上局２、＃７地上局２の順位で設定されている。つぎに時刻Ｔ２において、＃１地上局２内の装置に支障が発生し、監視サーバ装置５が収集する＃１地上局２のシステム状態データが変化し、その変化が管制に供し得ない程度に劣化していると認められる場合には、監視サーバ装置５は＃１地上局２の運用が異常であることを示すアラーム信号を生成する。例えば、＃１地上局２における回線容量が著しく劣化し、最低限必要な回線容量（回線容量しきい値）を下回るような場合などシステム状態データが劣化したときに、監視サーバ装置５はアラーム信号を生成する。なお、アラーム信号は＃１地上局２を特定する識別番号とアラームであることを示すコードを含むものであればよい。
【００１８】
監視サーバ装置５は、Ｔ２時点の各地上局２のシステム状態データと生成したアラーム信号とを、運用端末４と運用計画サーバ装置６とへ送出する。運用端末４は、受信したアラーム信号に基づいて、端末画面上に地上局２を特定したアラームメッセージを表示し、さらには音声ガイダンスをすることによって、運用者の注意を喚起する。
【００１９】
一方、運用計画サーバ装置６は、受信したアラーム信号を起点に＃１地上局２の代替順位の再設定処理を行う。即ち、図２に示す運用計画サーバ装置６内の運用計画解析部１２は、図６に示すステップＳ１において、アラーム信号を受信検知すると次のステップＳ２に移行し、記憶部７の運用計画リスト１０からＡ衛星の代替局（＃３、＃５、＃７地上局２）とその代替順位（前記括弧内の地上局順に順位１、２、３）とを読み出し、読み出された代替局の局情報テーブル８を読み出す。つぎにステップＳ３に移行し、運用計画解析部１２は、アラーム信号とともに受信したシステム状態データと読み出した代替局の局情報テーブル８とに基づいて、代替局の項目毎の点数換算表により採点し、ステップＳ４に移行する。運用計画解析部１２は、項目毎の点数に変化がある場合にはステップＳ５に移行し、代替局の評価点を導出し、代替順位を再計算する。評価点の導出は順位決定条件テーブル９の重み情報を読み出して、項目毎の点数に乗算し積算して求める。
【００２０】
具体的な数値例で説明する。まず、Ｔ１時刻において＃３、＃５、＃７地上局２の評価点がそれぞれ１９０点、１８５点、１８０点であると仮定し、＃３、＃５、＃７地上局２の順に代替順位が１位、２位、３位と決められていたものとする。また、Ｔ１時刻とＴ２時刻のシステム状態データが、＃３、＃５、＃７地上局２に関する限り、＃３地上局２の応答遅延のみ１０ｍｓ（Ｔ１時刻）から３０ｍｓ（Ｔ２時刻）へと変化し、そのほかのシステム状態データは変化していなかったとする。＃３地上局２の局情報テーブル８の点数換算表が＃１地上局２のものと同様であるとすると、上記の変化によって、応答遅延項目の点数は４点から１点に変化したことになる。これにより、図６のステップＳ４による判定において点数変化があることになるので、ステップＳ５に移行し、評価点の導出と代替順位の再計算が行われる。いま、＃３、＃５、＃７地上局２に関する限り、＃３地上局２の応答遅延のみ１０ｍｓ（Ｔ１時刻）から３０ｍｓ（Ｔ２時刻）へ変化したとしているので、Ｔ２時点の＃５、＃７地上局２の評価点はそれぞれ１８５点、１８０点のままである。一方、＃３地上局２では、応答遅延項目の点数が４点から１点へ３点減点となり、順位決定条件テーブル９中の応答遅延の重みが５であるので、評価点は５Ｘ４＝１５（点）減点され１７５点となる。そうすると、評価点に基づく代替順位は、＃５、＃７、＃３地上局２の順に１位、２位、３位となり、Ｔ１時刻の代替順位から変化する。なお実際には、ステップＳ２により読み出された局情報テーブル８の項目毎の点数に順位決定条件テーブル９の重み情報を乗算し積算してＴ１時刻の評価点が求められ、Ｔ２時刻のシステム状態データから局情報テーブル８の点数換算表により項目毎の点数を採点し、これに順位決定条件テーブル９の重み情報を乗算し積算してＴ２時刻の評価点が求められる。
【００２１】
ステップＳ６において代替順位に変化があると、運用計画解析部１２は、代替順位が変化した旨を示すコード、変化した後の代替順位、および代替局の局情報テーブル８中の項目毎の最新点数を運用計画更新処理部１３へ出力する。ステップＳ７において、運用計画更新処理部１３は、代替順位が変化した旨を示すコードを検知し、変化した後の代替順位により運用計画リスト１０を更新変更し、ステップＳ８へ移行する。ステップＳ８において、運用計画更新処理部１３は、代替局の局情報テーブル８中の項目毎の最新点数により局情報テーブル８を更新変更する。なお、ステップＳ６において、代替順位に変化がないと判定された場合でも、局情報テーブル８中の項目毎の点数は変化しているので、運用計画解析部１２は、代替順位が変化していない旨のコード、および代替局の局情報テーブル８中の項目毎の最新点数を運用計画更新処理部１３へ出力しており、ステップＳ８において、運用計画更新処理部１３は、代替局の局情報テーブル８中の項目毎の最新点数により局情報テーブル８を更新変更する。
【００２２】
ステップＳ８の後、ステップＳ９へ移行し、運用計画更新処理部１３は最新の運用計画リスト１０を読み込み運用端末４へ送出する。ステップＳ４において、代替局の局情報テーブル８の項目毎の点数に変化がない場合でも、ステップＳ９に移行し、最新の運用計画リスト１０（この場合、運用計画リスト１０はＴ１およびＴ２時刻間で変化していない）を読み込み、運用端末４へ送出する。
【００２３】
運用端末４は、監視サーバ装置５からアラーム信号を受信した後、運用計画サーバ装置６から最新の運用計画リスト１０を受信することとなる。運用端末４は、受信した運用計画リスト１０のとくにアラーム信号に関わる代替地上局２の候補を順位とともに端末画面上に表示し、運用者の選択入力を待つ。運用者が運用端末４に代替地上局２を選択入力すると（通常は代替順位１の地上局２が選択されるであろう）、運用端末４は、管制切替を行う旨の制御コード、代替される地上局２及び代替する地上局２の識別番号、代替に関わる衛星の識別番号、運用モード及びそのモードの設定情報などを含む制御要求を生成し、管制運用サーバ装置３へ送出する。管制運用サーバ装置３は、運用端末４からの制御要求を受信した後、該当する地上局２へ制御信号を送出し、一連の地上局２の切替処理を実行する。この切替処理は、代替される地上局２による衛星１の管制の停止シーケンス、代替する地上局２による衛星１の管制の開始シーケンス、衛星１及び地上局２の各種機能のチェックアウトシーケンス、運用モードへの移行等の流れで行われる。
【００２４】
以上のように、監視サーバ装置５からのアラーム信号に基づき、運用計画サーバ装置６が、複数の代替地上局２の評価点を再計算処理し、候補順位を再設定するので、管制切替され再構築された運用システムの性能をより高く成立させることができるとともに、これらの切替処理を、運用端末４での運用員による選択入力を経て半自動的に行うことができるので、運用システムの状態データに対する人為的な錯誤や選定の困難性を緩和することができる。また、運用端末４での運用員による選択入力を経ることなく、再設定された候補順位によって自動的に運用端末４が切替処理を行うことも可能であり、この場合には、全自動化によって支障のある地上局２から代替地上局２への運用切替処理を行うことができる。
【符号の説明】
【００２５】
１ 衛星
２ 地上局
３ 管制運用サーバ装置
４ 運用端末
５ 監視サーバ装置
６ 運用計画サーバ装置
７ 記憶部
８ 局情報テーブル
９ 順位決定条件テーブル
１０ 運用計画リスト
１１ 運用計画解析部
１２ 運用計画更新処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の地上局のうちの１の地上局により衛星を管制せしめ、当該１の地上局に支障が生じた場合に他の地上局のいずれかに管制を代替する管制運用サーバ装置と、上記複数の地上局を監視して各地上局のシステム状態データを収集し、上記１の地上局に支障が生じた場合にアラーム信号を生成する監視サーバ装置と、この監視サーバ装置が収集したシステム状態データとアラーム信号とに基づき、上記他の地上局による代替順位を算出する運用計画サーバ装置と、この運用計画サーバ装置により算出された代替順位を表示し、代替する地上局の選択入力信号に基づいて上記管制運用サーバ装置へ地上局の代替を要求する制御要求信号を生成する運用端末とを備えた衛星運用システム。
【請求項２】
複数の地上局のうち衛星を管制する１の地上局に支障が生じた場合に、上記１の地上局以外の他の地上局のシステム状態データに基づいて、当該他の地上局による代替順位を生成することを特徴とする運用計画サーバ装置。
【請求項３】
複数の地上局の局情報、この局情報中の各項目に対する重み情報、及び衛星を管制する１の地上局とこの地上局に支障が生じた場合に代替する他の地上局の代替順位とを記述した運用計画を記憶する記憶部と、上記１の地上局に支障が生じた場合に、上記他の地上局のシステム状態データにより上記局情報中の各項目を採点し、項目毎に採点した点数と上記重み情報とを乗算したものを積算して得られる評価点により代替順位を算出する運用計画解析部と、この運用計画解析部により算出した代替順位を運用端末へ出力する運用計画更新処理部とを備えたことを特徴とする運用計画サーバ装置。
【請求項１】
複数の地上局のうちの１の地上局により衛星を管制せしめ、当該１の地上局に支障が生じた場合に他の地上局のいずれかに管制を代替する管制運用サーバ装置と、上記複数の地上局を監視して各地上局のシステム状態データを収集し、上記１の地上局に支障が生じた場合にアラーム信号を生成する監視サーバ装置と、この監視サーバ装置が収集したシステム状態データとアラーム信号とに基づき、上記他の地上局による代替順位を算出する運用計画サーバ装置と、この運用計画サーバ装置により算出された代替順位を表示し、代替する地上局の選択入力信号に基づいて上記管制運用サーバ装置へ地上局の代替を要求する制御要求信号を生成する運用端末とを備えた衛星運用システム。
【請求項２】
複数の地上局のうち衛星を管制する１の地上局に支障が生じた場合に、上記１の地上局以外の他の地上局のシステム状態データに基づいて、当該他の地上局による代替順位を生成することを特徴とする運用計画サーバ装置。
【請求項３】
複数の地上局の局情報、この局情報中の各項目に対する重み情報、及び衛星を管制する１の地上局とこの地上局に支障が生じた場合に代替する他の地上局の代替順位とを記述した運用計画を記憶する記憶部と、上記１の地上局に支障が生じた場合に、上記他の地上局のシステム状態データにより上記局情報中の各項目を採点し、項目毎に採点した点数と上記重み情報とを乗算したものを積算して得られる評価点により代替順位を算出する運用計画解析部と、この運用計画解析部により算出した代替順位を運用端末へ出力する運用計画更新処理部とを備えたことを特徴とする運用計画サーバ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１９４９２８（Ｐ２０１１−１９４９２８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６１００９（Ｐ２０１０−６１００９）
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
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