特開 2024-51560 宇宙太陽光エネルギー送受電システム、エネルギー送受電方法及び受信局

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024051560

(43)【公開日】2024-04-11

(54)【発明の名称】宇宙太陽光エネルギー送受電システム、エネルギー送受電方法及び受信局

(51)【国際特許分類】

   B64G 1/66 20060101AFI20240404BHJP

   H01Q 3/24 20060101ALI20240404BHJP

   H01Q 3/26 20060101ALI20240404BHJP

   B64G 1/44 20060101ALI20240404BHJP

   B64G 3/00 20060101ALI20240404BHJP

   B64G 1/10 20060101ALI20240404BHJP

   H02J 50/20 20160101ALI20240404BHJP

   H02J 50/90 20160101ALI20240404BHJP

   H02J 50/40 20160101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

B64G1/66 B

H01Q3/24

H01Q3/26 Z

B64G1/44

B64G3/00

B64G1/10

H02J50/20

H02J50/90

H02J50/40

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022157790

(22)【出願日】2022-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(71)【出願人】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】舟根 司

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 康一

(72)【発明者】

【氏名】中須賀 真一

(72)【発明者】

【氏名】船瀬 龍

【テーマコード（参考）】

5J021

【Ｆターム（参考）】

5J021AA05

5J021AA09

5J021AA11

5J021AB03

5J021AB06

5J021DB03

5J021FA05

5J021FA24

5J021GA02

(57)【要約】

【課題】宇宙太陽光エネルギー送受電システムのエネルギー受電効率を高める。
【解決手段】人工衛星２は、受信されたパイロット信号１４の到来方向に基づき、送信する電磁波１３の方向を制御し、受信局３のパイロット信号制御装置１１は、エネルギー受信装置９において受信された電磁波の強度分布または人工衛星の軌道情報に基づき、パイロット信号送信装置１２のパイロット信号送信地点２０を制御する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

人工衛星と受信局とを含む宇宙太陽光エネルギー送受電システムにおいて、
前記人工衛星は、
太陽電池と、
前記太陽電池が発生させた電力を電磁波に変換して送信するエネルギー送信装置と、
前記エネルギー送信装置が送信する電磁波の方向を制御するエネルギー送信方向制御装置とを備え、
前記受信局は、
前記人工衛星の前記エネルギー送信装置から送信される電磁波を受信するエネルギー受信装置と、
パイロット信号を送信するパイロット信号送信装置と、
前記パイロット信号送信装置を制御するパイロット信号制御装置とを備え、
前記人工衛星の前記エネルギー送信方向制御装置は、前記人工衛星において受信された前記パイロット信号の到来方向に基づき、前記エネルギー送信装置が送信する電磁波の方向を制御し、
前記受信局の前記パイロット信号制御装置は、前記エネルギー受信装置において受信された電磁波の強度分布または前記人工衛星の軌道情報に基づき、前記パイロット信号送信装置のパイロット信号送信地点を制御することを特徴とする宇宙太陽光エネルギー送受電システム。

【請求項2】

請求項１において、
前記受信局の前記パイロット信号制御装置は、前記エネルギー受信装置において受信された電磁波の強度分布の重心地点を始点とし所望の重心地点を終点とする受信地点修正ベクトルに基づき、前記パイロット信号送信地点を変位させる送信地点修正ベクトルを求めることを特徴とする宇宙太陽光エネルギー送受電システム。

【請求項3】

請求項２において、
前記送信地点修正ベクトルは、前記受信地点修正ベクトルと同じ方向のベクトルにオフセットベクトルを加えて求められることを特徴とする宇宙太陽光エネルギー送受電システム。

【請求項4】

請求項１において、
前記受信局の前記パイロット信号制御装置は、前記人工衛星の軌道情報に基づき、前記パイロット信号送信装置が送信する前記パイロット信号の送信方向を制御することを特徴とする宇宙太陽光エネルギー送受電システム。

【請求項5】

請求項１において、
前記受信局は複数の前記パイロット信号送信装置を備え、
前記受信局の前記パイロット信号制御装置は前記パイロット信号を時分割し、タイムスロットごとに複数の前記パイロット信号送信装置のいずれかを前記パイロット信号送信地点として決定することを特徴とする宇宙太陽光エネルギー送受電システム。

【請求項6】

請求項１において、
前記受信局の前記パイロット信号送信装置は前記パイロット信号送信地点に移動可能な移動体に搭載されていることを特徴とする宇宙太陽光エネルギー送受電システム。

【請求項7】

請求項１において、
前記受信局の前記パイロット信号送信装置は、パイロット信号送信可能エリアに配置されるアレイアンテナであり、
前記受信局は、前記アレイアンテナを構成するアンテナ素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるアンテナ素子切り替え装置をさらに備え、
前記アンテナ素子切り替え装置は前記パイロット信号送信地点に応じた送信領域のアレイアンテナをＯＮとして前記パイロット信号を送信することを特徴とする宇宙太陽光エネルギー送受電システム。

【請求項8】

請求項１において、
複数の前記受信局を含み、
複数の前記受信局が送信する前記パイロット信号が干渉しないように調整する受信局制御装置をさらに有することを特徴とする宇宙太陽光エネルギー送受電システム。

【請求項9】

人工衛星と受信局とを含む宇宙太陽光エネルギー送受電システムにおけるエネルギー送受電方法であって、
前記人工衛星は、太陽電池と、前記太陽電池が発生させた電力を電磁波に変換して送信するエネルギー送信装置と、前記エネルギー送信装置が送信する電磁波の方向を制御するエネルギー送信方向制御装置とを備え、
前記受信局は、前記人工衛星の前記エネルギー送信装置から送信される電磁波を受信するエネルギー受信装置と、パイロット信号を送信するパイロット信号送信装置と、前記パイロット信号送信装置を制御するパイロット信号制御装置とを備え、
前記人工衛星の前記エネルギー送信方向制御装置は、前記人工衛星において受信された前記パイロット信号の到来方向に基づき、前記エネルギー送信装置が送信する電磁波の方向を制御し、
前記受信局の前記パイロット信号制御装置は、前記エネルギー受信装置において受信された電磁波の強度分布または前記人工衛星の軌道情報に基づき、前記パイロット信号送信装置のパイロット信号送信地点を制御することを特徴とするエネルギー送受電方法。

【請求項10】

請求項９において、
前記受信局は複数の前記パイロット信号送信装置を備え、
前記受信局の前記パイロット信号制御装置は前記パイロット信号を時分割し、タイムスロットごとに複数の前記パイロット信号送信装置のいずれかを前記パイロット信号送信地点として決定することを特徴とするエネルギー送受電方法。

【請求項11】

人工衛星から送信される電磁波を受信する受信装置と、
パイロット信号を送信するパイロット信号送信装置と、
前記パイロット信号送信装置を制御するパイロット信号制御装置とを有し、
前記パイロット信号は、前記人工衛星がその到来方向に基づき、送信する電磁波の方向を制御するために用いられ、
前記パイロット信号制御装置は、前記受信装置において受信された電磁波の強度分布または前記人工衛星の軌道情報に基づき、前記パイロット信号送信装置のパイロット信号送信地点を制御することを特徴とする受信局。

【請求項12】

請求項１１において、
前記人工衛星は太陽電池を備え、前記太陽電池が発生させた電力を前記電磁波に変換して送信することを特徴とする受信局。

【請求項13】

請求項１１において、
前記パイロット信号制御装置は、前記受信装置において受信された電磁波の強度分布の重心地点を始点とし所望の重心地点を終点とする受信地点修正ベクトルに基づき、前記パイロット信号送信地点を変位させる送信地点修正ベクトルを求めることを特徴とする受信局。

【請求項14】

請求項１１において、
複数の前記パイロット信号送信装置を備え、
前記パイロット信号制御装置は前記パイロット信号を時分割し、タイムスロットごとに複数の前記パイロット信号送信装置のいずれかを前記パイロット信号送信地点として決定することを特徴とする受信局。

【請求項15】

請求項１１において、
前記パイロット信号送信装置は、パイロット信号送信可能エリアに配置されるアレイアンテナであり、
前記アレイアンテナを構成するアンテナ素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるアンテナ素子切り替え装置をさらに有し、
前記アンテナ素子切り替え装置は前記パイロット信号送信地点に応じた送信領域のアレイアンテナをＯＮとして前記パイロット信号を送信することを特徴とする受信局。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、宇宙太陽光エネルギー送受電システム、エネルギー送受電方法及び受信局に関する。

【背景技術】

【0002】

宇宙太陽光発電所システム（Space Solar Power Satellite/Station/System，SPSまたはSSPS）においては、高精度の送電方向制御が必要である。

【0003】

特許文献１には、高精度な送電ビームの方向制御を実現することが可能な送電ビーム方向制御装置を提供するために、フェーズドアレイアンテナの一方式であるレトロディレクティブビーム方式において、送電衛星が受電設備の複数の地点（パイロット局）からそれぞれ送信された複数のパイロット信号のそれぞれの到来角度を検出し、それら複数の到来角度から、受電設備と送電衛星との相対角度を求める方式が開示される。さらに、地上からのパイロット信号と、地上局の位置情報や、航法系センサ（AGPS、太陽センサ、恒星センサ）と組み合わせ、照射方向を制御する方法が開示される。

【0004】

特許文献２には、宇宙太陽光発電システムで、発電衛星からマイクロ波を拡散させて都市部、住宅地等の電力消費地域に直接照射する方式、及び離散的に存在する不特定多数の小規模のレクテナにより必要なだけ電力を取得することができる宇宙太陽光発電システムが開示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－０３２８７９号公報

【特許文献2】特開２００３－３０９９３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２のように、複数の受信局に対して発電衛星から拡散させたマイクロ波を同時照射する場合、各受信局のレクテナにより受信する際にはエネルギー密度が小さくなる。一方、特許文献１では一か所のレクテナパネルに照射されるため、エネルギー密度を低下させることはない。ここで、特許文献１では送電ビームの方向制御を人工衛星において行っている。

【0007】

しかしながら、特に、人工衛星が準静止軌道をとる場合には、受信局と人工衛星との相対位置及び高度が時々刻々変化する。さらに人工衛星からの照射エネルギーの照射位置にずれをもたらす原因には、大気圏及び電離圏における電子密度不均一や擾乱などの空間の媒質不均一性の影響、その他人工衛星に加わる各種擾乱（摂動、太陽光圧など）がある。これらは事前予測しがたいため、常時精密な送電方向制御を行い、照射エネルギーが適切に受信局に照射されることを担保する必要がある。このため、衛星姿勢及び照射エネルギー方向制御のための演算負荷が大きくなり、衛星軌道上では困難な場合があり、また、演算ができても、送信用のフェーズドアレイアンテナによる位相制御及び送電方向制御を計算通りに実行できないおそれもある。

【0008】

本発明は、衛星軌道上での計算負荷及び制御負荷をより小さくすることで、エネルギー受電効率を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施の態様である宇宙太陽光エネルギー送受電システムは、人工衛星と受信局とを含む宇宙太陽光エネルギー送受電システムであって、人工衛星は、太陽電池と、太陽電池が発生させた電力を電磁波に変換して送信するエネルギー送信装置と、エネルギー送信装置が送信する電磁波の方向を制御するエネルギー送信方向制御装置とを備え、受信局は、人工衛星のエネルギー送信装置から送信される電磁波を受信するエネルギー受信装置と、パイロット信号を送信するパイロット信号送信装置と、パイロット信号送信装置を制御するパイロット信号制御装置とを備え、
人工衛星のエネルギー送信方向制御装置は、人工衛星において受信されたパイロット信号の到来方向に基づき、エネルギー送信装置が送信する電磁波の方向を制御し、受信局のパイロット信号制御装置は、エネルギー受信装置において受信された電磁波の強度分布または人工衛星の軌道情報に基づき、パイロット信号制御装置のパイロット信号送信地点を制御する。

【発明の効果】

【0010】

衛星軌道上での計算負荷及び制御負荷を小さくした宇宙太陽光エネルギー送受電システムを提供する。上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】宇宙太陽光エネルギー送受電システムの全体構成図である。

【図2】パイロット信号送信地点を切り替える方式を示す図である。

【図3】複数のパイロット信号送信装置からパイロット信号を送信するタイムシーケンスである。

【図4】パイロット信号送信地点の切り替えを行うフローチャートである。

【図5】パイロット信号送信地点の切り替え方式を説明するための図である。

【図6】複数の受信局へエネルギー送電を切り替える方式を示す図である。

【図7】パイロット信号送信をアレイアンテナで行う場合の構成例である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面に従って宇宙太陽光エネルギー送受電システムの実施例について説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。

【実施例0013】

図１に宇宙太陽光エネルギー送受電システム１の全体構成図を示す。宇宙太陽光エネルギー送受電システム１は人工衛星２と地上局である受信局３を含む。また、図２にパイロット信号送信地点を切り替えながら、人工衛星２からの太陽光エネルギーを受信局３にて受電する様子を示す。

【0014】

人工衛星２は太陽電池４、エネルギー変換装置５、エネルギー送信装置６、エネルギー送信方向制御装置７、パイロット信号受信装置８を備える。受信局３は、エネルギー受信装置９、解析装置１０、パイロット信号制御装置１１、複数のパイロット信号送信装置１２を備える。

【0015】

まず、人工衛星２が備える要素について簡単に説明する。

【0016】

太陽電池４は、例えば光電変換により太陽光エネルギーを直流電力に変換する太陽光パネル（ソーラーパネル）である。エネルギー変換装置５は、太陽電池４が発生させた直流電力を受信局３への送電に適した電磁波に変換する。エネルギー変換装置５は、例えばマグネトロンなどのマイクロ波発生装置であり、この場合、エネルギー変換装置５は直流電力をマイクロ波に変換する。エネルギー送信装置６は太陽光エネルギーを電磁波（照射エネルギー１３）として受信局３に送信するためのアンテナである。

【0017】

エネルギー送信装置６は、照射エネルギー１３が受信局３で適切に受信できるよう、照射エネルギー１３（電磁波）の送信方向が制御可能とされている。アンテナの向きを変更する機械的機構を備えていてもよいし、例えば、ダイポールアンテナもしくはパッチアンテナ等をアレイ状に並べたフェーズドアレイアンテナを用いて、各アンテナエレメントから送信される電磁波の位相を電気的に制御することで、電気的に送信方向を制御してもよい。エネルギー送信方向制御装置７は、エネルギー送信装置６による照射エネルギー１３の送信方向を制御する。例えば、エネルギー送信装置６がフェーズドアレイアンテナであれば、エネルギー送信方向制御装置７はその位相制御回路である。照射エネルギー１３の送信方向は、受信局３から送信されるパイロット信号１４にしたがって決定される。

【0018】

パイロット信号１４は、パイロット信号受信装置８によって受信される。パイロット信号受信装置８は、例えばアンテナ及び無線機を備えるマイクロ波受信機である。パイロット信号受信装置８のアンテナをエネルギー送信装置６のアンテナと共用してもよい。パイロット信号１４の位相情報からパイロット信号１４の到来方向を算出し、パイロット信号１４の送信地点の方向に向けて照射エネルギー１３（電磁波）を送信するよう、エネルギー送信方向制御装置７は、エネルギー送信装置６を制御する。例えばレトロディレクティブ方式の送信方向制御が適用されている場合、電磁波の送信方向はパイロット信号の到来方向と同じ方向とされる。

【0019】

次に、受信局３が備える要素について簡単に説明する。

【0020】

エネルギー受信装置９は、人工衛星２からの照射エネルギー１３を受信する装置であり、例えばレクテナ、もしくはアンテナに整流回路が結合された電気回路である。解析装置１０は例えばコンピュータであり、その解析内容については後述するが、エネルギー受信装置９のエネルギー受信状態に基づき、パイロット信号の送信地点を制御するための解析を実施する。パイロット信号送信装置１２はパイロット信号１４を人工衛星２に向けて送信する、例えばパラボラアンテナ及びその付属装置である。複数のパイロット信号送信装置１２はパイロット信号制御装置１１によって制御されている。パイロット信号制御装置１１は解析装置１０の解析結果に応じてパイロット信号１４を送信するパイロット信号送信装置１２の切り替えを行う電子回路であり、アンテナのローテータや方向制御装置を含んでもよい。なお、図１では、複数のパイロット信号送信装置１２について、それぞれを区別する場合には識別子（Ａ，Ｂ，Ｃ・・・）を付して示している。例えば、受信局３はパイロット信号送信装置１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ・・を含み、そのいずれかがパイロット信号１４を送信する。

【0021】

図２では、作図の都合上、パイロット信号送信装置１２はエネルギー受信装置９の周辺に配置されているように描かれているものの、実際にはエネルギー受信装置９の直径は例えば数ｋｍに及ぶ大きさであり、人工衛星２から見て、複数のパイロット信号送信装置１２はエネルギー受信装置９と重なる位置に配置することもできる。エネルギー受信装置９は受電レクテナアレイなどにより構成され、解析装置１０はエネルギー受信装置９におけるエネルギー受電強度分布を算出し、例えばその重心地点を算出する。算出された重心地点は、所望のエネルギー受信地点からずれが生じることが想定される。ずれの原因としては、回路系の内部遅延などによる信号の遅延や、地球の自転による相対速度の変化、人工衛星の軌道高度の変化、エネルギー伝播経路内物質２１の時間的及び空間的変化などがある。特に、人工衛星２の軌道が静止軌道ではなく、例えば準静止軌道をとるような場合には、人工衛星２の高度や位置が変わることによって信号の遅延の程度が変わることになる。この場合、パイロット信号１４の送信方向は人工衛星２の軌道位置及び相対速度に応じて制御される必要があるのに加え、人工衛星２の高度も変化することにより地球の自転に起因する信号遅延もあわせて変化するため、複数のずれの原因が重なって生じることになる。

【0022】

本実施例では、演算リソース及びハードウェアリソースの限られる人工衛星２に過度の演算負荷及び制御負荷を負わせることなく、このような多様な原因によって生じる照射エネルギー１３のエネルギー強度分布重心地点２２を所望の地点へずらすため、パイロット信号送信地点２０（図２の例では、パイロット信号送信装置１２Ａが送信地点になっている）を変位させる。例えば、レトロディレクティブ方式の送信方向制御が適用されている場合、重心地点をずらしたい方向と同じ方向に、パイロット信号送信地点２０を移動させる制御を行う。

【0023】

例えば、レトロディレクティブ方式の送信方向制御が適用されている場合、あらかじめパイロット信号送信装置１２を複数備えておき、所望の照射エネルギー照射地点に最も近いものからパイロット信号を照射するよう切り替えればよい。図３に、複数のパイロット信号送信装置Ａ～Ｎからパイロット信号１４を送信するタイムシーケンス例を示す。パイロット信号は時分割されるとともに、常にいずれかのパイロット信号送信装置１２からパイロット信号１４が送信されている。パイロット信号送信装置は同時に利用されることなく、切り替えて利用され、パイロット信号送信装置１２の切り替え先はエネルギー強度分布重心地点２２と所望の地点とのずれに基づき決定される。このため、同じパイロット信号送信装置から連続する複数のタイムスロットでパイロット信号１４を送信することもあり得る。

【0024】

以上のように、照射エネルギーの受信強度分布が最適となるよう地上側から制御され、受電された照射エネルギー１３は例えばレクテナアレイにより整流化され、商用電力へ変換後、商業電力網への接続線２３を介して、商業電力網２４にて利用される（図２参照）。なお、地上側から照射エネルギーの受信強度分布に基づき、人工衛星２の照射エネルギーの送信方向をフィードバック制御する利点は、エネルギー受信強度分布のずれは、常時地球に対して相対速度を持つ衛星側の擾乱や大気擾乱などのように予測が困難な原因によって生じるずれについても対処可能なことである。このような場合でも、地上側でパイロット信号送信地点を制御することで、エネルギー強度分布重心地点２２をフィードバック制御により修正することが可能となる。

【0025】

図４にパイロット信号送信地点の切り替えを行うフローチャートを示す。図５を参照しながらフローチャートについて説明する。少なくともエネルギー受信装置９を含むように、パイロット信号送信可能エリア３３が設定されている。この例では、パイロット信号送信可能エリア３３はパイロット信号送信装置１２が設置された範囲に相当する。

【0026】

最初に、受信局３は、いずれかのパイロット信号送信装置１２からパイロット信号１４を衛星に向け送信する（ステップＳ３０１）。パイロット信号１４を送信したパイロット信号送信装置１２の設置位置がパイロット信号送信地点２０である。次に、受信局３が人工衛星２からのエネルギー信号もしくはパイロット信号を受信する（ステップＳ３０２）。何らかの理由で、人工衛星２からの照射エネルギー１３の到達位置が所望の位置から大きくはずれるおそれがある場合には、照射エネルギー１３としての電磁波ではなく、照射エネルギー１３の強度を弱め、照射エネルギーの送信方向を受信局３に伝えるパイロット信号として送信してもよい。

【0027】

次に、解析装置１０は、エネルギー受信装置９での電気回路における電流または電圧等を測定することで、受信強度分布を算出し、受信強度分布よりエネルギー強度分布重心地点２２を算出する（ステップＳ３０３）。次に、解析装置１０は、エネルギー強度分布の所望の重心地点への受信地点修正ベクトルｐを算出する（ステップＳ３０４）。図５に示すように、受信地点修正ベクトルｐは、エネルギー強度分布重心地点２２を始点とし、所望の重心地点３４を終点とするベクトルである。

【0028】

次に、パイロット信号制御装置１１は、パイロット信号送信地点２０を送信地点修正ベクトルｑにしたがってずらす（ステップＳ３０５）。送信地点修正ベクトルｑは受信地点修正ベクトルｐに基づいて定められ、図５にはｑ＝αｐとした例を示している。この場合、送信地点修正ベクトルｑは、パイロット信号送信地点２０を始点とし、受信地点修正ベクトルｐと同じ方向のベクトルとなる。定数αは例えば、0から1の間の値を取り、所定量に設定しておいてもよいし、制御スピードを制御できるよう、可変値としてもよい（制御スピードを速める場合にはより1に近い値に設定する）。また、受信地点修正ベクトルｐと送信地点修正ベクトルｑの方向は一致していなくてもよく、例えば、送信地点修正ベクトルｑに所定のオフセットベクトルを加える構成としてもよい。オフセットベクトルを加えることで、例えば、地球の自転の影響のような、一定時間において一定方向に一定量発生するずれを精度よく補正することができる。

【0029】

エネルギー送受電を継続する場合には（ステップＳ３０６でYes）、ステップＳ３０１を実行し、継続しない場合には（ステップＳ３０６でNo）、処理を終了する。

【0030】

なお、本実施例では、エネルギー強度分布重心地点２２を指標としてパイロット信号送信地点をずらす制御を行う例を開示したが、制御指標は強度分布重心地点には限られない。エネルギー受信装置９での受信強度分布が、あらかじめ定めた２次元的な強度分布に合うように制御してもよい。宇宙空間から照射されるエネルギーは一般に一様分布ではない強度分布を持つ。エネルギー受信装置９での受信強度分布がその所定のパターンに合致するように制御する構成としてもよい。

【0031】

なお、本実施例では、受信強度分布を利用したフィードバック制御について説明したが、人工衛星２の軌道情報を用いてパイロット信号送信地点を制御してもよい。パイロット信号送信地点は、人工衛星２と自転する地球との間の相対的変位を考慮し、光速でのパイロット信号の到達及び照射エネルギーの到達を考慮することで、エネルギー強度分布が所望の重心地点３４となるパイロット信号送信地点２０を幾何的に計算することも可能である。

【0032】

パイロット信号制御装置１１は、パイロット信号１４を送信するパイロット信号送信装置１２に対して、パイロット信号の送信方向を制御する。パイロット信号１４の送信方向は、パイロット信号１４が到達するときの人工衛星２の位置を予測して定める必要がある。パイロット信号の送信方向は、パイロット信号送信地点２０または受信局３に対する、人工衛星２の相対位置ベクトルｒ、人工衛星２の受信局３に対する相対速度ベクトルｖ、光速ｃとする場合、相対速度ベクトルｑ、相対速度ベクトルｖ及び光速ｃの関数で定まる角度差θにより定めることができる。具体的には、角度差θは、相対速度ベクトルｖの受信局３から人工衛星２への視線方向（相対位置ベクトルｒ）に対して垂直な成分をベクトルｖ_ｐとするとき、
θ≒２ｖ_ｐ／ｃ
と近似的に表すことができる。

【0033】

また、本実施例では複数のパイロット信号送信装置１２を備え、いずれかのパイロット信号送信装置１２がパイロット信号１４を送信することによって、パイロット信号送信地点２０を変位させる例を説明したが、これに限られない。パイロット信号送信装置１２を車両等の移動体に搭載して移動させることによって、パイロット信号送信地点２０を変位させてもよい。移動体としては、航空機、船舶などであってもよい。

【実施例0034】

図６に、受信局３が複数設置される場合の実施例を示す。ここでは受信局Ａ（３Ａ）、受信局Ｂ（３Ｂ）、受信局Ｃ（３Ｃ）が示されている。人工衛星２はこれら複数の受信局に対して照射エネルギーを送信する。この場合は、これらの受信局を制御し、各受信局が送信するパイロット信号１４が互いに干渉しないように調整するための受信局制御装置４０を設ける。受信局制御装置４０により各受信局３の動作を同期させて、複数の受信局３が同じタイミングでパイロット信号１４を送信しないように制御するようにしてもよいし、受信局制御装置４０が人工衛星２から照射エネルギーを受電しようとする受信局の調停を行うようにしてもよい。これにより、電力を受けようとする受信局３がより効率的に電力を受けられるよう、調整することが可能となる。