Discrete variables are a powerful tool in design optimization, which allow modeling of many issues that cannot be modeled with only continuous variables. Their abuse, however, deserves cautions due to the high computational expenses of discrete optimization algorithms, even with today's fast computers. Despite this difficulty, discrete variables are expected to find more use in design optimization, since they allow a "quantum leap" in design exploration and intuitive interpretations by human designers.

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従来の地上系の通信インフラに比較して、高い見通しと大きなサービスエリアが得られ、また衛星系と比較すると低伝搬損失で小伝搬遅延の通信インフラが構築できる成層圏通信は、その経済性・展開の柔軟性・保守整備性・低リスク性などでも優位性が期待出来ることから、国内外で古くからその構想と実現が期待されてきた。ここでは成層圏通信アプリケーションについて、1998年度(平成10年度)から総務省と文部科学省が連携して開発を進めてきた成層圏プラットフォームプロジェクトの成果を主体にして発表する。

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LTA (Lighter-Than-Air)型成層圏情報プラットフォームとして「気球ロボット」アプローチが提案された。気球ロボットとは流線型のヘリウム気球に太陽光の光電変換で駆動する推進機を搭載して、地上約20km高度の成層圏に少なくとも1ヶ月以上、一定の空域内に留まり、地表や空中での事象や環境観測や通信中継などの情報プラットフォームとして利用する無人気球のことであり、搭載量は数十kg程度で最小規模のシステムにしコストを最小化する事を目指している。LTAビークル型の成層圏プラットフォームとしては、成層圏のみならず成層圏への往還飛行も自航能力を持つ飛行船として考える方式と、自由気球として成層圏への上昇・下降を無動力で行う気球方式がある。ここでは気球方式の持つ利点を飛行船方式との対比で紹介する。

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