プレスリリース

2015.09.03

地球観測衛星では世界最高の周波数利用効率を持つ64APSK変調方式を使用して毎秒505 メガビットの高速ダウンリンク通信に成功 - 小型衛星における伝送速度の世界記録を更新 - :東京大学工学系研究科 齋藤 宏文教授(委嘱)、中須賀 真一教授

近年の地球観測衛星は、数十cm の物体まで見分けられる能力を持っていますが、観測データを地上に伝送するためには、高速な伝送回線が必要となります。しかし、電波の周波数帯域幅は限られており、観測データの伝送の高速化のためには、周波数帯域幅を効率よく利用する技術の開発が課題となっていました。宇宙航空研究開発機構(JAXA)宇宙科学研究所の齋藤宏文教授(東京大学大学院工学系研究科教授(委嘱))らの研究グループは、これまで地球観測衛星では実用化されていなかった64 値振幅位相変調方式(64APSK)と呼ばれる、周波数利用効率が従来方式より1.5 倍から2 倍高い変調方式について、従来からの技術的困難を解決して衛星からの送信技術、地上での受信技術を開発することに成功しました。開発した成果を、東京大学大学院工学系研究科航空宇宙工学専攻の中須賀真一教授らとともに、2014 年に打ち上げられた重量64 kg の超小型衛星「ほどよし4 号」の高速通信システムに適用しました。「ほどよし4 号」から毎秒505 メガビットの速度でデータを送信し、直径3.8 m のJAXA 宇宙科学研究所(相模原キャンパス)のアンテナ受信設備でデータを誤りなく受信することに成功しました。64APSK 方式は、地球観測衛星としては世界最高の周波数利用効率を持ち、毎秒505 メガビットの伝送速度は100 kg 以下の小型衛星では2015 年9 月時点で世界最高速となります。

同グループは、2015 年2 月18 日付けのプレスリリース

https://www.t.u-tokyo.ac.jp/epage/release/2015/150218_01.html)で、超小型衛星からの毎秒348メガビットの通信実験に成功したことを報告しておりますが、今回の成果はその通信速度を単に約1.5 倍に増加させただけではなく、周波数利用効率が地球観測衛星としては世界最高の64APSK 方式を軌道上実証でき、限られた無線周波数帯域の中で地球観測衛星のデータ伝送能力を高めた意義があります。近年、100 kg 程度の小型衛星を多数機打ち上げて、準リアルタイムの地球撮像ミッションを行う構想が、IT 企業等から提案されています。大量の観測データの伝送のために無線周波数帯域の不足がおきることが予想されますが、限られた周波数帯域を最大限有効に使用することを可能にする本技術は、今後の新しい地球観測ミッションの高速データ伝送に大きく貢献できます。なお、本研究はJAXA 宇宙科学研究所と東京大学グローバルCOE プログラム「セキュアライフ・エレクトロニクス」の支援を受けて行われました。また、「ほどよし4 号」の開発は、総合科学技術会議 最先端研究開発支援プログラムにおいて日本学術振興会より助成されて行われました。

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