情報通信研究開発交流フォーラム(SCATフォーラム)
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- 2010年1月12日(火) -No.ICT10001

■今週の情報


【目次】

1.固体レーザ計画が進む(2009年1月11日)

2.衛星システムF6〜分割と征服〜(2009年2月)

3.2010年遅くを目指し軌道に乗る知的無線機(2009年2月1日)

1.固体レーザ計画が進む(概要)
【AVIATION AND SPACE TECHNOLOGY記事】《発表日:2009年1月11日》
http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_channel.jsp?channel=defense&id=news/aw011209p1.xml


・ 米軍は、ピンポイント精度、制約のない弾倉及び可変する効果を持つ光速兵器
 を欲している。しかし、現在の化学レーザでは、メガワット級の空中レーザと、
 キロワット級の高度戦術レーザは、高出力レベルで動作する時、危険な化学燃料
 の使用に伴う、大きさ及び輸送上の制約がある。その代わり、
 高エネルギー・レーザ兵器の将来の確実な見通しを持って、本年遅くに、
 固体レーザが、研究室レベルで、100kwを超える出力レベルで動作することが
 期待されている。固体レーザは、より小型・軽量で、移動及び
 空中プラットフォームに組み込むのがより容易になり、自家発電で動作する
 ようになるであろう。化学レーザと比較し、電気兵器では、長期の稼働時間と
 制約のない射撃が可能となる。

・ DARPAのJHPSSL(Joint High-Power Solid-State Laser:共同高出力固体レーザ)
 計画は、成否を握る出力レベルの研究室でのデモを行いながら、完成に近付いて
 いる。一方、DARPAのHellads(High-Energy Liquid Laser Area Defense System:
 高エネルギー液体レーザ・エリア防衛システム)計画も、配備可能な兵器を
 デモする上で、リード役を果たすための十分な準備ができている。

・ ノースロップ・グラマンとTextron Systemsは、100kwの固体レーザを、
 JHPSSLの下で、競争して開発している。JHPSSL装置の最大出力試験は、
 2008年末に計画されていたが、現在は、2月〜3月にノースロップ・グラマン、
 2009年夏 にTextronの試験が期待されている。両社とも、全開出力レベル
 への前段階として、30kwの出力試験を完了している。一方、General Atomicsは、
 DARPAの計画にその名称を提供した、ユニークな“液体レーザ”を開発している。

・ JHPSSLは、固体レーザを高出力化するために、2つの異なるアプローチをデモ
 している。ノースロップ・グラマンは、“マスター発振器電力増幅器”型を
 使用しており、8つのレーザからのビームが、100kwを得るために光学的に結合
 されている。Textronは、電力発振器型を使用しており、単一ビームが、
 100kwレーザを発生するために、一連の増幅モジュールを通り抜ける構造に
 なっている。

 (注) DARPA:Defense Advanced Research Projects Agency
       (国防高等研究計画局(米国国防総省))
 出典:DARPAホームページHighlights欄
    http://www.darpa.mil/highlights.html
2.衛星システムF6〜分割と征服〜(概要)
【AEROSPACE AMERICA 2月号記事】《発表日:2009年2月》
http://www.aiaa.org/aerospace/images/articleimages/pdf/AA_System%20F6_FEB2009.pdf


・ 「国家の安全保障の目的に利用される、現在の大型宇宙システムは、単一の
 アーキテクチャーによって制約されている。それらは、少数の大型ロケットに
 よってのみ打ち上げることができるが、容易にグレードアップできず、
 及び/又は、軌道上の新たなハードで再構成できず、リスクが増大する。
 なぜなら、打上げの難しさと宇宙環境が、失敗に伴う投資の全損失を生ずる
 可能性があるからである」
 (DARPA TACTICAL TECHNOLOGY OFFICEの資料から引用)

・ DARPAの研究開発計画である、システムF6は、Future Fast 、Flexible、
 Fractionated、Free−Flying Spacecraft United by Information Exchange
 (将来の素早い、柔軟な、細分化され、情報交換により結合される、
 自由飛行宇宙機)を意味し、短期間に、大型衛星を、より小さな固有の目的を
 持つプラットフォーム(衛星)から成る、同等の機能を果たすクラスター(集団)
 に置き換えることとなろう。このネットワークは、クラスターに、簡単に
 新たな衛星を追加することにより、その維持・更新はもとより、別の目的を
 持たせることもできる。

・ 2008年2月、DARPAは、システムF6の第1フェーズの1年の委託契約を、
 Orbital Sciences、Boeing Advanced Network & Space Systems、
 Northrop Grumman Space and Mission Systems、
 Lockheed Martin Space Systemsの4つのチームと結んだ。

・ 第1フェーズの内容は、以下の通りである。
  (1) カギとなる技術の開発
    宇宙機を基本要素にうまく分解するための、新たな宇宙システム・
  アーキテクチャー及び技術の開発。例えば、堅固なネットワーク化、
  高信頼無線通信(宇宙版の次世代のARPANET(インターネットの前身)になる
  可能性を秘めた、オープンソース無線データ通信プロトコルの開発を含む)、
  故障許容分散コンピューティング、無線送電、自律的クラスター航行である。
  (2) 宇宙システムの目的の選定
   国家の安全保障での宇宙の役割と、その目的を達成するためのシステム設計
  (3) 計量経済学的手段による革新的分析手法の開発
   細分化された宇宙システムと、等価な能力を持つ単一方式の既存計画の、
  両方のリスク調整コストと価値の決定

・ 第2フェーズは、CDR(Critical Design Review:詳細設計評価)である。
 第3,第4フェーズは、軌道上のデモである。打上げは、計画がスタートして
 4年以内−2012年2月が目標である。

  (注) DARPA:Defense Advanced Research Projects Agency
        (国防高等研究計画局(米国国防総省))
  出典:DARPAホームページHighlights欄
     http://www.darpa.mil/highlights.html
3.2010年遅くを目指し軌道に乗る知的無線機(概要)
【URGENT COMMUNICATIONS記事】《発表日:2009年2月1日》
http://urgentcomm.com/mobile_voice/mag/darpa-tests-success-0201/index.html


・ 米軍の担当者が、1台500ドル以下で販売できると信ずるコグニティブ無線機
 は、最初の試験段階は通過しているが、この計画は、DARPAの担当者によれば、
 2010年遅く、装置の開発を完了するという目標を実現する軌道に乗っている。

・ 2008年11月に、DARPAは、最初の12ノードを使う試験のデモに成功した。この
 デモでのカギとなる形態は、XG計画(Next Generation Communication Program:
 次世代通信計画)でデモされたように、利用可能な周波数帯を確保し、もし、
 それらが干渉を受けるならば、空き周波数帯に切り替えることをすべての
 通信する無線機に認める、基本的特性のダイナミック・スペクトラム・アクセス
 を含んでいる。

・ このデモでは、音声通信のための伝統的なP2Pモードでの運用に加え、
 アドホック・データ・ネットワークとして稼働したが、その能力は、もし、
 アドホック・ネットワークの1つの無線機でさえもが、交換システムとして
 動作するIPネットワークとして、インターネットに接続されているならば、
 無線機の運用を効果的な範囲に拡張することができる。

・ データ通信においては、断絶許容ネットワーク化
 (DTN:Disruption Tolerant Networking)と呼ばれる新たな技術が、たとえ、
 ユーザが、無線機が信号の到達範囲の外側に出たため、接続が一定時間中断
 しても、送信できるパケットが失われないことを保証する。各無線機は、
 中断する必要があるすべての情報を蓄積することができるように、
 数ギガバイトのメモリーを内蔵することが期待されている。

・ 4月、又は、5月に計画されている第1フェーズのデモにより、DARPAは、
 販売業者が、500ドル以下でも利益を出して売ることができ、少なくとも
 10万台は買ってもらえるであろうということで、2010年遅くまでに、
 コグニティブ無線機を開発するという計画の目標への軌道に乗ることを
 信じている。DARPAは、公共安全機関がこの技術を採用することを望んでおり、
 その結果として、市場規模が拡大し、機器のコストが低減するであろう。

・ これらの無線機は、DARPA干渉多元接続
 (DIMA:DARPA Interference Multiple Access)技術を含むことにもなる。
 これは、多元ユーザに同一の時間スロットと周波数スロットを占有することを
 許容し、それぞれが信号を分離して取り出すことによって、より大きな
 スループットを実現するアルゴリズムである。1年前のデモで、DIMAにより、
 1つの固定されたノードが、5つの他のノードから同時に送信を受けることが
 できることが示された。その結果、1%以下のパケット誤り率で802.11gの
 3.6倍のデータ・スループットが得られることになる。現在、DARPAは、
 2010年2月にデモが望まれている、移動環境へのDIMAの適用を考えている。
 DIMAとXG技術は、互いに補完すべきものである。

 (注) DARPA:Defense Advanced Research Projects Agency
       (国防高等研究計画局(米国国防総省))
 出典:DARPAホームページHighlights欄
    http://www.darpa.mil/highlights.html
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