エアロスタットは長い間、実用機というよりは見世物機と考えられてきた。低速で大型のため、広告（バナー）やイベント中継（カメラ）の役割に限定されてきた。しかし、光ファイバー通信の出現は、低速でありながら安定性があり、大型でありながら機動性があり、高空飛行でありながら低コストで運用できる巨大な飛行機械に新たな命を吹き込んだ。
最新の光ファイバーベースの機器を装備したエアロスタットは、監視、通信、早期警戒システムのための優れた移動プラットフォームである。5kmもの高さを飛行する海上または陸上ベースの移動システムであり、地上タワーなどの代替手段よりもはるかに高い高度に到達することができる。エアロスタット・システムは、沿岸地域や森林の管理・保護といった難しい問題に独自の応用が可能な、能動的または受動的な監視装置を搭載することができる。インターネット・カバレッジに応用すれば、都市のような特定地域の要件に合わせて構成されたシステムを、需要の拡大に応じて柔軟に拡張しながら、迅速に実現することができる。このプラットフォームから、13万平方キロメートル（直径400キロメートル）を超える地域をカバーする、あらゆる種類の直接ブロードキャスト・ツー・ユーザー・サービス（WIFI、携帯電話、テレビ、AM/FM、携帯ラジオなど）を提供することができる。
エアロスタット・プラットフォームの運用と定点滞在時間は、エネルギー支援に邪魔されることはない。このプラットフォームから運用される最新の電子機器や光ファイバー機器は、費用対効果の高いエリアカバレッジ、設置速度、および多種多様な応用 に対する柔軟性において、大幅な優位性を獲得する。 エアロスタットは、65ノット（120km/h）以下の風でも安定している。空中での飛行時間は、一般に、天候と取るに足らない定期メンテナンスのダウンタイムによってのみ制限される。
典型的なエアロスタットモービルシステムは、エアロスタット、係留システム、テザー、ペイロード、地上制御ユニットから構成される。アクセプタンス時や降下時に継続的な信号と電力の通過を維持するため、地上レベルにあるケーブルドラムの内部で電気および光ファイバーロータリージョイント（FORJ）が使用される。ケーブル・リールはターンテーブルの上に設置されており、機体のスピンに追従して回転します（図1）。方位角におけるエアロスタットの動きは、ターンテーブルとの整列を維持し、したがって、エアロスタットの動的な動きに関係なく、操作のしやすさを提供します。
別の設計では、高い引張荷重能力を持つ機械式スイベルに収納された第二のロータリージョイントが、エアロスタットの底部付近に配置され、下のケーブルをねじらずにビークルが自由に回転できるようになっている（図2）。このアプローチにより、重いターンテーブルや地上ビークルの複雑なトラッキングシステムは不要となる。これにより、機械的および制御システムが大幅に簡素化される。欠点は、ロータリジョイントとスイベルの存在により、エアロスタットのペイロード（～25kg）が減少することである。しかし、1,000kgの可搬重量を考えれば、その代償は小さい。
モバイルシステムには通常、シングルモードまたはマルチモードの1～4本のファイバーと、高電圧・大電流容量（1～2kV、5～10A）の4～8本の電気回路が必要です。実際には、WDM（波長分割多重-2チャネル）、CWDM（コース波長分割多重-最大16チャネル）（図3）、サーキュレータ（各シングルモードチャネルで双方向伝送を可能にする）（図4）を採用することで、ほとんどすべてのテレメトリ帯域幅要件に、通常はシングルモード（SM）の1本のファイバだけで対応できる。シングルファイバー・ロータリジョイントは、より小型で頑丈です。また、スリップリングやスイベルも小型化でき、より軽量なユニットが実現できます。
WDM、CWDM、サーキュレーターはすべて標準的な受動ファイバーコンポーネントです。WDM、CWDM、サーキュレータはすべて標準的なパッシブ・ファイバー・コンポーネントであり、電力を必要とせず、システム性能に悪影響を与えない。WDMは、マルチモード・ファイバーでは850/1310 nm、シングルモード・ファイバーでは1310/1550 nmの3つの波長のうち2つを使用する。CWDMは、使用するチャンネル数に応じて1310～1610nmの光ウィンドウを必要とする。サーキュレータも波長に依存する。CWDMのすべての波長に対応できる。最も一般的なものは1310nmまたは1550nm用である。CWDMもサーキュレーターもシングルモードデバイスである。
シングルチャネルおよびマルチチャネル FORJ の一般的な挿入損失は、それぞれ 0.1-2dB および 1-5dB です。WDM、CWDM、サーキュレータの最大挿入損失は 0.7 dB です。このように、シングルチャンネルFORJとWDMまたはCWDMの組み合わせでは、最大3.4dBの損失となり、マルチチャンネルFORJよりも低い。双方向通過のためにサーキュレータを2つ追加すると、最大損失は4.8dBになる。このアプリケーションでは、ほとんどのエアロスタットが1km以上の距離を飛行するため、1芯または2芯から多芯へのケーブルの軽量化も見逃せない。
WDMとサーキュレーターはいずれも直径3～6mm、長さ30～50mmの円筒形である。CWDMは通常、8チャンネル装置では手のひらサイズ（厚さ10～13mm）、16チャンネル装置では幅が2倍になる。重量は比較的軽微である。
典型的なシングルストランドの光ファイバーは、希土類元素をドープしたシリカコア、シリカクラッド、保護ジャケット層（通常はアクリル）から構成されています。コアの直径とクラッドに対する屈折率がビームのモード構造を決定します。標準的なシングルモードのテレコムファイバーのコア直径は約8.2ミクロンです。最も一般的なマルチモード・ファイバーの直径は50ミクロンと62.5ミクロンです。
ファイバーの選択は、主にシステムの現在の、そしてより重要な将来の帯域幅の必要性によって決まります。マルチモード・ファイバーのビットレートは限られており、40km までの長さで最大 100Mbps。標準的なシングルモード・ファイバーは、増幅なしで100kmの長さで最大毎秒テラビットをサポートします。
帯域幅の必要性が、システムの耐用年数の間に短い距離で毎秒数百メガビットを超えないと確信できる場合は、マルチモードが低コストで選択できます。しかし、システム内で分岐装置（カプラなど）が必要な場合は、分岐装置の安定性がはるかに優れているシングルモードファイバが推奨されます。シングルモードシステムは、マルチモードシステムに比べて、アップグレード可能性が高い（既存のファイバーの信号チャンネル数が多い）ため、急速に成長していることを覚えておいてください。
移動式システムは屋外に設置されるため、すべてのロータリージョイントは天候を考慮して密閉される必要がある。空中のロータリージョイントとスイベルは、コンパクトで軽量でなければなりません。メカニカル・スイベルの構造には、航空機用アルミニウムがよく使われます。ある設計では、25kgのユニットで9トンの牽引能力があります。
Fusion splicing or fiber connectors are the two main ways to connect the rotary joint to the tether. Fiber connectors are convenient for system maintenance, repair, and parts replacement while fusion splicing offers much lower insertion loss (<0.05 dB) and refection (<-60 dB). ST connectors are the connector of choice for most outdoor applications (Fig. 5). The typical ST connector insertion loss and refection are 0.1 dB and -40 dB under ideal conditions. Overtime though, their performance will degrade gradually. A tender loving care of the connectors can yield tens or even hundreds of mating cycles without serious performance degradation.
CWDMベースのE/Oメディア・コンバータがますます利用可能になることを考えると、シングル・チャンネル（SM）ファイバー・ベースのモバイル・システムはますます実用的になるだろう。コストが安くなる。ケーブルの重量密度が低いため、高高度飛行やペイロードの増加が可能。信頼性が高く、長持ちする。そして最後に、現場での保守や交換が容易になります。
結論として、ロータリージョイントは、エアロスタットベースの移動システムに、接続を失うことなくアクセントをつけたり、反対方向に移動したりする自由を提供する。空中ロータリジョイントは、第二の自由度であるスピンを追加するため、システムはアクティブ制御なしで空中を完全に自由に移動することができる。テザー付きエアロスタットは、そのプラットフォーム機能が最新の電子機器や光ファイバー機器の使用を大幅に強化するユニークなシステムであり、システムをフルに活用するための迅速なターンアラウンドタイムで幅広い費用対効果の高いサービスを提供します。
参考
Tethered telecommunications, broadcast, and monitoring systems, Hirl, J. P., Lighter-Than-Air Systems Technology Conference, Palo Alto, Calif., July 11-13, 1979, Technical Papers. (A79-42378 18-01) New York, American Institute of Aerononautics and Astronautics, Inc.(A79-42378 18-01) New York, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., 1979, p. 173-180.
Tethered Aerostat Radar System, Wikipedia,http://en.wikipedia.org/wiki/Tethered_Aerostat_Radar_System
テザー・エアロスタット・レーダー・システム、http://www.acc.af.mil/library/factsheets/factsheet.asp?id=2359、2003年1月
用語解説
TARSTethered aerostat radar system
STARS：小型テザーアエロスタットリロケータブルシステム