HAPS技術開発支援
空飛ぶ基地局「HAPS」の開発を加速する技術支援
成層圏通信プラットフォーム開発の課題を解決
HAPS開発の現状と課題
次世代通信インフラHAPS、実用化への課題
- HAPS特有の技術的課題
- HAPSの開発には、セルラー基地局機能の統合や、高信頼性の無線通信・制御技術の確立が不可欠です。さらに、成層圏での長時間滞空を可能にするエネルギーマネジメント（太陽光発電・蓄電池システムの最適化）、機体の軽量・小型化も大きな技術的課題となっています。
- 開発リソースの確保と最適な開発体制
- HAPS開発には、無線通信技術、航空工学、電子工学など複数の分野が密接に関係し、システム全体を最適化するための高度な設計力が求められます。しかし、これらの専門技術を横断的に活用できる人材や組織は限られており、開発の複雑性やリソースの分散が課題となっています。特に、成層圏での安定運用を実現するには、無線通信と機体制御の連携、エネルギーマネジメントの最適化、長寿命化技術など、多方面の専門知識を統合する必要があります。
- 無線通信・制御技術の確立には高い技術力が求められる
- 長時間滞空を実現するエネルギーマネジメントの確立が難しい
- 軽量・小型化と低コスト化の両立が困難
- 高精度な事前検証のためのシミュレーション環境構築の難易度が高い
- 開発期間の短縮や開発費の抑制には多くの工夫が必要
HAPS分野における技術開発支援
豊富な実績と最先端技術を活用し、HAPS開発を加速
パナソニック システムネットワークス開発研究所は、HAPS開発・成層圏通信インフラ構築に必要な高度な技術力と豊富な実績を活かし、お客様のHAPS開発を強力に支援します。無線通信技術、小型・軽量化技術、高信頼性技術、システム設計技術、シミュレーション技術を駆使し、HAPSの早期実用化に貢献します。要素技術の開発からシステム全体の設計まで、お客様のニーズに応じた柔軟な対応が可能です。
パナソニック システムネットワークス開発研究所のHAPS技術開発支援の特長
特長①
セルラー通信からミリ波まで対応する無線技術
各種セルラー通信方式（3G～6G）の開発経験に加え、ベースバンド、RF、アンテナを含むシステム設計技術を保有しています。また、多数の実測経験を活かした精緻な電磁界シミュレーション技術を駆使し、HAPS向け無線通信システムの開発を支援。広帯域な周波数にも対応可能です。
特長②
小型軽量化と高信頼性を両立する、設計技術
携帯電話・スマホ開発で培った小型軽量化設計技術、車載装置開発で培った高信頼性設計技術を応用し、HAPSに求められる厳しい要件（小型・軽量、高信頼性、低消費電力）を満たす機器開発を支援します。FPGAや高速DSPを使いこなした、新方式無線システムの実装も可能です。
特長③
開発を迅速化する先進シミュレーション技術
３G～6Gの方式開発経験を活かした無線システムシミュレーション技術を提供します。HAPSにセルラー基地局を搭載することによる不感地帯の解消や、システム性能向上の効果をシミュレーションで解析・検証。これらの技術を駆使して開発リスクを低減し、開発期間の短縮に貢献します。
HAPS分野における技術開発支援のケーススタディ
パナソニック システムネットワークス開発研究所のHAPS関連技術の実績と貢献
Case 01
世界初、高度4kmからの38GHz帯5G通信実験に貢献
HAPSを模擬したセスナ機を用いた38GHz帯5G通信実験に、技術パートナーとして参画。フルデジタル/アナログ位相制御方式による38GHz帯無線通信技術、MID基板実装における無線設計技術、5G NR 28GHz基地局の無線設計およびビームフォーミング技術を提供し、実験の成功に貢献しました。
Case 02
無線システムシミュレーションでHAPS活用効果を検証
HAPSにセルラー基地局を搭載することで、不感地帯の解消やシステム性能向上への影響を無線システムシミュレーションで解析・検証。セルラーシステムの知識、システムシミュレーション構築技術、アンテナ性能や電波伝搬特性を考慮した無線シミュレーション技術を活用し、システムの最適化と導入効果の事前評価を実施しました。
HAPS関連の保有技術
要素技術開発からシステム構築まで、幅広い分野に対応
無線通信システム
HAPSの通信技術に必要な要素を網羅。セルラー通信方式をベースとして、新たな方式も含めて様々な方式、また多様な周波数帯域の無線通信システム設計とシミュレ－ションによる検証が可能です。
アンテナ
HAPS搭載用アンテナの設計・開発技術を保有。狭帯域・広帯域アンテナに加え、電力伝送用レクテナの設計にも対応。VHF/UHFから光通信まで、多様な周波数帯域のアンテナ設計が可能です。
各種機器設計
HAPS搭載機器の設計技術を提供。耐衝撃・耐振動・放熱設計、EMC対策、電源システム設計、組込ソフトウェア設計など、多岐にわたる技術で高性能な機器開発を支援します。
データ解析
HAPSの運用データ解析・通信品質向上に貢献する技術を保有。電波伝搬、通信品質、画像を含めた様々なセンサー情報の解析に加え、統計解析や機械学習を活用し、データの有効活用を実現します。
シミュレーション技術
HAPS開発・成層圏通信技術の最適化に必要な、各種シミュレーションを提供。真空環境の熱解析、大規模電磁界解析を活用し、性能予測やリスク評価を行い、開発期間の短縮とコスト削減に貢献します。
構造設計
HAPS開発・成層圏通信インフラの構造設計技術を保有。熱や電磁界の影響を考慮した設計、軽量・高剛性を両立する構造設計、有限要素法解析を活用した構造解析により、最適な設計を実現します。
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