自律航法と画像ベース航法|宇宙機が自分で位置を知る
はじめに 地球近傍の宇宙機は地上局からの追跡で位置を知るが、深宇宙探査機や月面着陸機は地上からの支援だけでは間に合わない。火星着陸の「恐怖の7分間」で地上からコマンドを送っても、到着時にはすでに着陸は終わっている。宇宙機…
はじめに 地球近傍の宇宙機は地上局からの追跡で位置を知るが、深宇宙探査機や月面着陸機は地上からの支援だけでは間に合わない。火星着陸の「恐怖の7分間」で地上からコマンドを送っても、到着時にはすでに着陸は終わっている。宇宙機…
はじめに 宇宙機の「向き」を制御する——それがADCS(Attitude Determination and Control System)の役割だ。地球観測衛星はカメラを正確に地表に向け、通信衛星はアンテナを地上局に指…
はじめに 宇宙機がどのように飛ぶかを理解するには軌道力学が不可欠だ。ニュートンの万有引力の法則とケプラーの法則が基礎であり、打上げ、軌道投入、軌道遷移、軌道維持のすべてがこの物理に従う。軌道力学は宇宙ミッション設計の「文…
はじめに 携帯電話と衛星通信は長年別々の世界だった。しかし3GPPのRelease 17でNTN(Non-Terrestrial Networks)が5G標準に組み込まれ、この壁が崩れ始めた。T-MobileとStarl…
はじめに インターネットのTCP/IPは常時接続と短い遅延を前提としている。しかし深宇宙通信では地球から火星まで片道4〜24分の遅延があり、接続は間欠的だ。地上のインターネットプロトコルはそのままでは使えない。DTN(D…
はじめに 地上のIoT(モノのインターネット)は都市部では成熟しているが、地球の85%以上は携帯電話の電波が届かない。海洋、砂漠、森林、極地——これらの広大なエリアでセンサーデータを収集するには衛星IoTが不可欠だ。低消…
はじめに 電波は有限の資源だ。衛星通信、地上移動通信、放送、レーダー、天文観測——すべてが同じ電磁スペクトルを共有している。LEOコンステレーションの急増で衛星の数が激増する中、周波数の効率的な管理と干渉防止は宇宙通信の…
はじめに 従来の宇宙通信機はハードウェアで通信方式が固定されていた。変調方式の変更やプロトコルの更新には新しいハードウェアが必要であり、打上げ後の柔軟性は皆無だった。SDR(Software Defined Radio)…
はじめに LEO衛星は地球を約90分で周回するが、地上の1つの局と通信できるのは1パスあたり約10分程度だ。残りの80分はデータを送れない。この制約を解決するのがデータ中継衛星だ。GEO軌道に配置したデータ中継衛星がLE…
はじめに GNSS(Global Navigation Satellite System)は現代社会のインフラだ。カーナビ、スマートフォン、物流、農業、測量、航空——あらゆる分野がGNSSに依存している。米国のGPS、ロ…