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宇宙産業が1960年代の初期の宇宙開発競争以来見られないほどの変革期を迎える中、多くの企業が、新しいリスクプロファイル、増加したボリューム、および低下したコストで宇宙ベースの機能を提供しようと準備を進めています。既存の企業も、こうした機会を活用できるように適応しています。
高スループット衛星（HTS）のマイクロ波ペイロードであれ、テレメトリ、トラッキング、およびコントロール（TT&C）であれ、キーサイトの設計および検証ツールを使用することで、衛星とそのサブシステムがミッション期間中、最初から、そして毎回確実に動作するというより高い安心感が得られます。
レポート：宇宙技術における機会、イノベーション、課題
宇宙技術エコシステムの世界的プレイヤーが、2023年に見据える課題、機会、トレンドについて語りました。
世界中の業界幹部やエンジニアを対象とした当社の調査とインタビューから、その範囲と性質、そしてそれがお客様のビジネスにとって何を意味するのかが明らかになりました。ハイライトは以下の通りです：
- 現在の市場環境と最も重要なトレンド
- 市場の成長を牽引する主要な衛星アプリケーション
- 主要なイネーブリングテクノロジー、技術トレンド、および革新的なソリューション
- 宇宙技術のリーダーが考える主要な課題と障壁
ライフサイクル全体にわたるパフォーマンス
打ち上げコストの削減と再利用型ロケットの進化が、今日の衛星業界の変革を推進しています。参入障壁が低くなったことで、数百、数千の衛星で構成される低軌道（LEO）コンステレーションの急速な開発が可能になりました。5G、コネクテッドカー、モノのインターネット（IoT）、スマートホーム／スマートシティなどの地上テクノロジーの革新に伴い、帯域幅の需要も急増しています。多数の高スループット衛星が、膨大なデータを転送する必要があります。
新しい衛星の開発プロセスにおいて、設計・シミュレーションから、検証、製造、打ち上げに至るまで、すべてのステップが極めて重要です。キーサイトは、高いサービス品質を維持しながら、設計、テスト、製造のスピードを加速させる支援をします。
ワークフローのデジタル化とミッションの加速
衛星技術およびシステムの設計と展開における競争を勝ち抜きます。ホワイトペーパーをダウンロードして、デジタルエンジニアリング手法やモデルベースエンジニアリング手法がどのように開発を加速し、リスクとコストを削減できるかをご覧ください。
- デジタルツインモデルによる高コストな衛星システム再設計の削減
- 製品ライフサイクル全体を通じてモデルを改善し、設計の信頼性をさらに高めてリスクを軽減する
- 衛星地上局で使用される高出力ソリッドステート電力増幅器（SSPA）の例をご覧ください
チャネルシミュレーションとエミュレーション
衛星通信向けの実環境条件の提供には、最先端のソフトウェアとハードウェアのサポートが必要です。SystemVueソフトウェアは他のアプリケーションと統合し、AGIのSystem Tool Kit（STK）ソフトウェアとの統合を通じた地形精度を考慮したドップラー効果やフェージングを伴う3Dキネティックシナリオモデリングなど、現実的な信号および環境条件の下でシステムレベルのパフォーマンス指標を定量化します。
PROPSIMチャネルエミュレーションハードウェアを使用すると、現実的かつリアルタイムの伝搬環境を作成できます。低地球軌道（LEO）で見られる高速テスト環境を実験室で再現し、正確、現実的、かつ再現性のあるテスト条件で、ドップラー、フェージング、遅延、および加法性ホワイトガウス雑音（AWGN）の最高レベルの要件を満たします。
設計検証およびコンポーネントテスト
複雑な衛星システムの少量生産から大量生産への移行は、LEOコンステレーションに特有の課題です。今日の電子システムのテストには、アナログおよびベクトル信号発生器、スペクトラムアナライザ、ベクトル信号アナライザ、ベクトルネットワークアナライザなどの高性能テスト機器が役立ちます。地上局から地上局までのRFチャネル全体をシミュレートし、ハードウェア・イン・ザ・ループ（HWIL）によって精密なハードウェアコンポーネントをテストできます。いずれの場合も、当社のソリューションはお客様の複雑なテストアプリケーションに対応します。
テストコストを削減するために、これ以上リスクを持ち込む必要はありません。プロセスベースの設計とテストにより、運用上の信頼性を犠牲にすることなく、テストの時間とコストを削減できます。
デジタル領域とRF領域の融合
高性能なフェーズドアレイ・アンテナは、確実な接続の確保とセンシング機能の実現に必要な汎用性を備えています。こうした高度なアンテナシステムは、RFフロントエンドアーキテクチャにデジタル信号を統合することで、SWaP+C（小型・軽量・低消費電力・低コスト）の要件を満たします。新たな課題に対処するため、エンジニアには、高周波動作における広帯域の確保、大容量デジタルデータの処理、そして設計プロセスの早い段階での性能特性の検証が求められています。
キーサイトのデジタル広帯域トランシーバ・テスト・ソリューションは、デバイスの入出力間におけるデジタル信号とRF信号を比較します。これにより、デジタル混載RFデバイスの高周波（RF）性能特性が明らかになります。
システムおよび信号のモニタリング
衛星地上局の設置および保守（I&M）には、ミリ波周波数帯に至るまでの幅広いRF／マイクロ波テストが必要です。キーサイトのハンドヘルド・マイクロ波アナライザは、最大20台分の測定器の機能を備えており、現場へ持ち運ぶ必要がある重いテスト機器の数を削減します。
N6820ESシグナル・サーベイヤー4Dソフトウェアにより、高度なエネルギー検出、トリガ、および自動アラームタスキーを用いたスペクトラム使用状況の観測が可能になります。
衛星信号および通信
衛星は、信号の送受信を行うように設計されています。その用途は、衛星自体の単純なテレメトリ、トラッキング、およびコントロール（TT&C）から、音声および映像コンテンツのブロードキャスト、あるいは最新の高スループット衛星（HTS）や5G通信ネットワークの一部として多岐にわたります。
キーサイトの製品を使用することで、直流（dc）からVバンド以降にわたる、DVB-S／S2／S2Xビデオ信号、カスタムIQ、OFDM、5Gなどの標準またはカスタム通信信号の生成および解析が可能になります。これらのツールは、衛星システム全体をテストするために不可欠です。また、これらの製品により、コントローラエリアネットワーク（CAN）バス上のセンサーデータから、最先端の低電圧差動信号（LVDS）、あるいはデジタルチャネル化または回生型衛星におけるSpaceWire信号に至るまで、あらゆるもののデバッグが可能になります。
衛星電力システム
衛星は、その運用寿命を通じて、すべての電力要件を生成、蓄積、および管理する必要があります。衛星における電力の生成、蓄積、および使用状況の適切な解析は、システムテストの不可欠な部分です。
衛星のテストにおいて、実際のソーラーアレイを電源として使用できることは稀です。その理由は主に2つあります。1つ目は、テストベイ内に直射日光がなく、屋外でのテストが現実的ではないという明白な理由です。ソーラーアレイ・シミュレータは、光度、温度、影、日食などのさまざまな動作条件の影響を複数の動作点でシミュレートし、一貫した結果を得ることを可能にする再現性と制御性を提供します。
サービス
市場および技術の動向による宇宙産業の変革は、成長のための新たな機会と課題をもたらしています。キーサイトは、業界をリードするソリューション、技術的専門知識、そして変革の経験の強力な組み合わせを提供します。お客様が主要なビジネス目標を達成できるよう、卓越した成果の実現を支援いたします。
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