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宇宙について考えてみた ... わけではない

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宇宙とAWS

こんばんは、sanbongawa(Shu Kawanishi)です。
宇宙というか衛星関係の案件についてご提案をする機会があり、宇宙について考えてみました。

宇宙サービス?

はい。調子に乗りました。
宇宙を専門にしている人にはすみません。

AWS Ground Station の 話です。
衛星通信のコントロール、衛星データの処理、衛星運営のスケーリングを可能にする完全マネージド型サービスというのがあります。
https://aws.amazon.com/jp/ground-station/

ちなみにAzureにもあるのですが、なくなります。
https://azure.microsoft.com/ja-jp/pricing/details/orbital/

Google CloudとOracle Cloudには対象のサービスはありませんでした。
(2024.9月末調べ)

実はパブリッククラウドでサービスとして展開しているのはAWSしかありません。

Grand Stationサービス

これが何をやっているのか?

AWS Ground Stationの仕組み
AWS Ground Stationは、主に以下の要素で構成されています。

  • 地上局ネットワーク: 世界各地に配置された、高性能な衛星追跡アンテナ群。
  • スケジュール管理: ユーザーが衛星との通信スケジュールを予約・管理するためのインターフェース。
  • データ受信と処理: 受信した衛星データをAWSクラウドへ安全に転送し、必要に応じて処理を行う機能。
  • AWSサービスとの連携: 受信したデータをAmazon S3などのストレージサービスに保存したり、Amazon EC2で処理したり、他のAWSサービスと連携するための機能。

ユーザーは、AWS Ground StationコンソールまたはAPIを通じて、利用したい衛星と地上局、通信時間帯などを指定して予約を行います。予約された時間になると、指定された地上局が衛星を追跡し、データを受信します。受信されたデータは、ユーザーが設定したAWSリソースに自動的に配信されます。

またAWS Ground Stationは受信だけでなく、**衛星へのコマンド送信(アップリンク)**もサポートしているみたいです。衛星にどのような場所、角度でどこどこで待っててのような命令ができるということです。

このサービスを上手に利用するには??

私は特に理系というわけではないのでイメージでお伝えしましょう!

このサービスはどんな時に使うの?
結局、衛星通信は、地上回線(光ファイバー、ADSL、モバイル回線など)の敷設が困難または不経済な場所で非常に大きな意味をもつもの。
つまり、通信環境が何もないところでも衛星と通信ができればデータのやり取りができる!!

衛星で考えないといけないこと(似非)
調べている中で衛星がすることや衛星に依頼することから逆算した結果。
このサービスがすることは衛星通信を理解しながらする必要あります。
その中でこれが大切と感じたのがこちら!!!

まず普通に通信させるとこんな絵

ここで大切なのが電波や通信で起きる減退です。
電波は大気の中を通るので外部影響がとても大きいのです。 ※屋外無線をやった時に覚えた
その時には指向性や外部影響を受ける範囲を計算して角度や高さを調整したりしてましたね。

それと衛星は同じっぽいです。
この絵だと上りは大気に対して少ない範囲で大気に触れるので減退してもその幅。
角度が鋭利になるほど、触れる範囲が長いので減退する通信も多くなるということです。

だから衛星とタイミングを合わせてこんな感じにするのがとてもよい。
地球が自転。受信のアンテナと衛星に近づくタイミングをスケジュールすればよいと。
リアルタイム性など受けるデータによるがそのように受け取った方が効率的なんですわー

まとめ

実際の提案内容などは記載できないですが、こんなサービスを使った提案にかかわることができるのもAWSの案件をやっている楽しみの一つです。
いろんなサービスが転がっているので一度知らないサービスは読んでみることをお勧めします。

以上

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