JP2024069634A - ロケット打上支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】ロケット打上げ時において、ロケットと衛星コンステレーションを構成する衛星との衝突回避をより効果的に支援することを目的とする。
【解決手段】サーバは、要注意衛星の全てが同時に、相対距離Ａよりも遠距離を飛翔する安全時間領域を抽出し、安全時間領域を表示する。サーバは、ロケット打上げ予定時刻が安全時間領域に含まれる場合に、安全確認メッセージを表示する。サーバは、ロケット打上げ予定時刻が安全時間領域に含まれない場合に、安全時間領域の中から打上げ推奨時刻を打上げ時刻変更推奨メッセージとして表示する。サーバは、ロケット打上げ事業者に対して安全確認メッセージ、または打上げ時刻変更推奨メッセージを通達する。
【選択図】図２０

Description

本発明は、ロケット打上支援システムに関する。

近年、数百から数千機に及ぶ大規模衛星コンステレーション、所謂メガコンステレーションの構築が始まり、軌道上における衛星の衝突のリスクが高まっている。また、故障により制御不能となった衛星、あるいは、ロケットの残骸といったスペースデブリが増加している。
このような宇宙空間における衛星およびスペースデブリといった宇宙物体の急激な増加に伴い、宇宙交通管制（ＳＴＭ）では、宇宙物体の衝突を回避するための国際的なルール作りの必要性が高まっている。

近年、メガコンステレーションを運用するメガコンステレーション事業者が登場している。同一のメガコンステレーション事業者により、以下のように天空網羅的に衛星を配備する計画がある。
軌道高度約３３６ｋｍ：軌道傾斜角４２度、約２５００機
軌道高度約３４１ｋｍ：軌道傾斜角４８度、約２５００機
軌道高度約３４６ｋｍ：軌道傾斜角５３度、約２５００機
軌道高度約５５０ｋｍ：軌道傾斜角５３度、約１６００機
軌道高度約１１５０ｋｍ：軌道傾斜角５３度、約１６００機

さらに、別のメガコンステレーション事業者が、合計３２３６機の衛星を以下のように配備する計画を発表している。軌道傾斜角は３９度から５６度である。
軌道高度約５９０ｋｍ：７８４機
軌道高度約６１０ｋｍ：１２９６機
軌道高度約６３０ｋｍ：１１５６機
また、例えば、北緯４２度の日本の北海道大樹町にロケット発射場整備の構想が存在する。

特許文献１には、同一の円軌道に複数の衛星から成る衛星コンステレーションを形成する技術が開示されている。

特開２０１７－１１４１５９号公報

上述のように、緯度４２度、４８度、あるいは５３度といった場所の上空はメガコンステレーションを構成する衛星が密集する緯度帯となる。このため、ロケット打上事業者が、ロケットを打上げる際、衛星との衝突を回避するのは極めて難しいという課題がある。
しかしながら、特許文献１には、このような衝突を回避するための方策については記載されていない。

本発明は、ロケット打上げ時において、ロケットと衛星コンステレーションを構成する衛星との衝突回避を効果的に支援することを目的とする。

本発明に係るロケット打上支援システムは、
複数の宇宙物体を管理する管理事業者により利用される管理事業装置から取得した宇宙物体情報を記録する宇宙情報レコーダーから宇宙物体情報を取得し、打上げ時のロケットと宇宙物体との衝突を回避するロケット打上支援システムであって、
前記宇宙情報レコーダーから取得した宇宙物体情報を格納するデータベースと、サーバとを備え、
前記データベースは、
前記宇宙情報レコーダーがロケット打上げ事業者の管理事業装置から取得したロケットの宇宙物体情報と、前記ロケットが衝突するリスクのある衛星コンステレーションの管理事業装置から取得した衛星コンステレーションの衛星群の衛星軌道予報情報とを宇宙情報レコーダーから取得して格納し、
前記ロケットの宇宙物体情報は、ロケット発射場の位置座標と、ロケットの打上げ予定時刻情報および予報軌道情報とを含み、
前記サーバは、
前記ロケット発射場の位置座標から、打上げ予定時刻に打ち上げられたロケットが、衛星コンステレーションの近傍に到達するまでの遅延時間と軌道位置を解析する段階と、
飛行安全領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ａを決定する段階と、
衝突危険領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ｂを決定する段階と、
衛星コンステレーションの衛星群の中で、相対距離Ｂよりも近距離に接近する可能性がある衛星を抽出して、要注意衛星として識別する段階と、
前記要注意衛星の全てが同時に、相対距離Ａよりも遠距離を飛翔する安全時間領域を抽出する段階と、
安全時間領域を表示する段階と、
ロケット打上げ予定時刻が安全時間領域に含まれる場合に、安全確認メッセージを表示する段階と、
ロケット打上げ予定時刻が安全時間領域に含まれない場合に、安全時間領域の中から打上げ推奨時刻を打上げ時刻変更推奨メッセージとして表示する段階と、
ロケット打上げ事業者に対して安全確認メッセージ、または打上げ時刻変更推奨メッセージを通達する段階とを備えた。

本発明に係るロケット打上支援システムによれば、ロケット打上げ時において、ロケットと衛星コンステレーションを構成する衛星との衝突回避をより効果的に支援することができるという効果がある。

複数衛星が連携して地球の全球に亘り通信サービスを実現する例。 単一軌道面の複数衛星が地球観測サービスを実現する例。 極域近傍で交差する複数の軌道面を有する衛星コンステレーションの例。 極域以外で交差する複数の軌道面を有する衛星コンステレーションの例。 衛星コンステレーション形成システムの構成図。 衛星コンステレーション形成システムの衛星の構成図。 衛星コンステレーション形成システムの地上設備の構成図。 衛星コンステレーション形成システムの機能構成例。 北緯４２度近傍における衛星コンステレーションの例。 実施の形態１に係るロケット打上支援装置の構成図。 実施の形態１に係る衛星軌道予報情報の例を示す図。 実施の形態１に係るロケット打上げのイメージ図。 実施の形態１に係るロケット打上支援装置によるロケット打上支援処理のフロー図。 実施の形態１に係るロケットを真上に打上げる例を示す図。 実施の形態１に係るロケットを斜め方向に打上げる例を示す図。 実施の形態１に係る予測誤差を見込む通過可能時間領域の例を示す図。 実施の形態１に係る通過可能時間領域の表示例１および表示例２を示す図。 実施の形態１に係る通過可能時間領域の表示例３を示す図。 実施の形態１の変形例に係るロケット打上支援装置の構成を示す図。 実施の形態２に係るロケット打上支援装置の構成図。 実施の形態２に係るロケット打上支援装置によるロケット打上支援処理のフロー図。 軌道高度３４０ｋｍ近傍の衛星飛翔イメージ。 軌道高度３４０ｋｍ近傍の衛星コンステレーションの一例を示す図。 ロケット打上げ例を示す図。 実施の形態１の変形例に係る飛行安全領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ａの例を示す図。 実施の形態１の変形例に係る衝突危険領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ｂの例を示す図。 実施の形態１の変形例に係る飛行安全領域が確保できていない状態を示す図。 実施の形態１の変形例に係る誤差範囲の大きさによるロンチウィンドウの状態を示す図。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。また、以下の図面では各構成の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向あるいは位置が示されている場合がある。それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置、器具、あるいは部品といった構成の配置および向きを限定するものではない。

実施の形態１．
以下の実施の形態の前提となる衛星コンステレーションの例について説明する。

図１は、地上に対し、複数衛星が連携して地球７０の全球に亘り通信サービスを実現する例を示す図である。
図１は、全球に亘り通信サービスを実現する衛星コンステレーション２０を示している。
同一軌道面を同一高度で飛行している複数の衛星の各衛星では、地上に対する通信サービス範囲が後続衛星の通信サービス範囲とオーバーラップしている。よって、このような複数の衛星によれば、地上の特定地点に対して、同一軌道面上の複数の衛星が時分割的に交互に交代しながら通信サービスを提供することができる。また、隣接軌道面を設けることにより、隣接軌道間の地上に対する通信サービスを面的に網羅することが可能となる。同様に、地球の周りに多数の軌道面を概ね均等配置すれば、全球に亘り地上に対する通信サービスが可能となる。

図２は、単一軌道面の複数衛星が地球観測サービスを実現する例を示す図である。
図２は、地球観測サービスを実現する衛星コンステレーション２０を示している。図２の衛星コンステレーション２０は、光学センサあるいは合成開口レーダといった電波センサである地球観測装置を具備した衛星が同一軌道面を同一高度で飛行する。このように、地上の撮像範囲が時間遅れで後続衛星がオーバーラップする衛星群３００では、地上の特定地点に対して軌道上複数の衛星が時分割的に交互に交代しながら地上画像を撮像することにより地球観測サービスを提供する。

このように、衛星コンステレーション２０は、各軌道面の複数の衛星からなる衛星群３００により構成される。衛星コンステレーション２０では、衛星群３００が連携してサービスを提供する。衛星コンステレーション２０とは、具体的には、図１に示すような通信事業サービス会社、あるいは、図２に示すような観測事業サービス会社による１つの衛星群から成る衛星コンステレーションを指す。

図３は、極域近傍で交差する複数の軌道面２１を有する衛星コンステレーション２０の例である。
図４は、極域以外で交差する複数の軌道面２１を有する衛星コンステレーション２０の例である。
図３の衛星コンステレーション２０では、複数の軌道面の各軌道面２１の軌道傾斜角が約９０度であり、かつ、複数の軌道面の各軌道面２１が互いに異なる面に存在する。
図４の衛星コンステレーション２０では、複数の軌道面の各軌道面２１の軌道傾斜角が約９０度ではなく、かつ、複数の軌道面の各軌道面２１が互いに異なる面に存在する。

図３の衛星コンステレーション２０では、任意の２つの軌道面が極域近傍の地点で交差する。また、図４の衛星コンステレーション２０では、任意の２つの軌道面が極域以外の地点で交差する。図３では、極域近傍において、衛星３０の衝突が発生する可能性がある。また、図４に示すように、軌道傾斜角が９０度よりも傾斜している複数の軌道面の交点は軌道傾斜角に応じて極域から離れていく。また、軌道面の組合せによって赤道近傍を含む多様な位置で軌道面が交差する可能性がある。このため、衛星３０の衝突が発生する可能性のある場所が多様化する。衛星３０は人工衛星ともいう。

特に、近年、数百から数千機に及ぶ大規模衛星コンステレーションの構築が始まり、軌道上における衛星の衝突のリスクが高まっている。また、故障により制御不能となった人工衛星、あるいは、ロケットの残骸といったデブリが増加している。大規模衛星コンステレーションは、メガコンステレーションともいう。このようなデブリはスペースデブリともいう。
このように、宇宙空間におけるデブリ増加、および、メガコンステレーションを始めとする衛星数の急激な増加に伴い、ＳＴＭの必要性が高まっている。ＳＴＭは、Ｓｐａｃｅ
Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの略語である。

ここで、図５から図８を用いて衛星コンステレーション２０を形成する衛星コンステレーション形成システム６００における衛星３０と地上設備７００の一例について説明する。例えば、衛星コンステレーション形成システム６００は、メガコンステレーション事業者、ＬＥＯコンステレーション事業者、あるいはその他の衛星事業者のような衛星コンステレーション事業を行う事業者により運用される。

図５は、衛星コンステレーション形成システム６００の構成図である。
衛星コンステレーション形成システム６００は、コンピュータを備える。図５では、１つのコンピュータの構成を示しているが、実際には、衛星コンステレーション２０を構成する複数の衛星の各衛星３０、および、衛星３０と通信する地上設備７００の各々にコンピュータが備えられる。そして、複数の衛星の各衛星３０、および、衛星３０と通信する地上設備７００の各々に備えられたコンピュータが連携して、衛星コンステレーション形成システム６００の機能を実現する。以下において、衛星コンステレーション形成システム６００の機能を実現するコンピュータの構成の一例について説明する。

衛星コンステレーション形成システム６００は、衛星３０と地上設備７００を備える。衛星３０は、地上設備７００の通信装置９５０と通信する衛星通信装置３２を備える。図５では、衛星３０が備える構成のうち衛星通信装置３２を図示している。

衛星コンステレーション形成システム６００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。衛星コンステレーション形成システム６００のハードウェアについては、図１０において後述するロケット打上支援装置１００のハードウェアと同様である。

衛星コンステレーション形成システム６００は、機能要素として、衛星コンステレーション形成部１１を備える。衛星コンステレーション形成部１１の機能は、ハードウェアあるいはソフトウェアにより実現される。
衛星コンステレーション形成部１１は、衛星３０と通信しながら衛星コンステレーション２０の形成を制御する。

図６は、衛星コンステレーション形成システム６００の衛星３０の構成図である。
衛星３０は、衛星制御装置３１と衛星通信装置３２と推進装置３３と姿勢制御装置３４と電源装置３５とを備える。その他、各種の機能を実現する構成要素を備えるが、図６では、衛星制御装置３１と衛星通信装置３２と推進装置３３と姿勢制御装置３４と電源装置３５について説明する。

衛星制御装置３１は、推進装置３３と姿勢制御装置３４とを制御するコンピュータであり、処理回路を備える。具体的には、衛星制御装置３１は、地上設備７００から送信される各種コマンドにしたがって、推進装置３３と姿勢制御装置３４とを制御する。
衛星通信装置３２は、地上設備７００と通信する装置である。具体的には、衛星通信装置３２は、自衛星に関する各種データを地上設備７００へ送信する。また、衛星通信装置３２は、地上設備７００から送信される各種コマンドを受信する。
推進装置３３は、衛星３０に推進力を与える装置であり、衛星３０の速度を変化させる。具体的には、推進装置３３は電気推進機である。具体的には、推進装置３３は、イオンエンジンまたはホールスラスタである。
姿勢制御装置３４は、衛星３０の姿勢と衛星３０の角速度と視線方向（Ｌｉｎｅ Ｏｆ
Ｓｉｇｈｔ）といった姿勢要素を制御するための装置である。姿勢制御装置３４は、各姿勢要素を所望の方向に変化させる。もしくは、姿勢制御装置３４は、各姿勢要素を所望の方向に維持する。姿勢制御装置３４は、姿勢センサとアクチュエータとコントローラとを備える。姿勢センサは、ジャイロスコープ、地球センサ、太陽センサ、スター・トラッカ、スラスタおよび磁気センサといった装置である。アクチュエータは、姿勢制御スラスタ、モーメンタムホイール、リアクションホイールおよびコントロール・モーメント・ジャイロといった装置である。コントローラは、姿勢センサの計測データまたは地上設備７００からの各種コマンドにしたがって、アクチュエータを制御する。
電源装置３５は、太陽電池、バッテリおよび電力制御装置といった機器を備え、衛星３０に搭載される各機器に電力を供給する。

衛星制御装置３１に備わる処理回路について説明する。
処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
処理回路において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。つまり、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。
専用のハードウェアは、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略称である。

図７は、衛星コンステレーション形成システム６００が備える地上設備７００の構成図である。
地上設備７００は、全ての軌道面の多数衛星をプログラム制御する。地上設備７００は、地上装置の例である。地上装置は、地上アンテナ装置、地上アンテナ装置に接続された通信装置、あるいは電子計算機といった地上局と、地上局にネットワークで接続されたサーバあるいは端末としての地上設備から構成される。また、地上装置には航空機、自走車両、あるいは移動端末といった移動体に搭載された通信装置を含んでも良い。

地上設備７００は、各衛星３０と通信することによって衛星コンステレーション２０を形成する。地上設備７００は、ロケット打上支援装置１００に備えられる。地上設備７００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。地上設備７００のハードウェアについては、図９において後述するロケット打上支援装置１００のハードウェアと同様である。

地上設備７００は、機能要素として、軌道制御コマンド生成部５１０と、解析予測部５２０を備える。軌道制御コマンド生成部５１０および解析予測部５２０の機能は、ハードウェアあるいはソフトウェアにより実現される。

通信装置９５０は、衛星コンステレーション２０を構成する衛星群３００の各衛星３０を追跡管制する信号を送受信する。また、通信装置９５０は、軌道制御コマンド５５を各衛星３０に送信する。
解析予測部５２０は、衛星３０の軌道を解析予測する。
軌道制御コマンド生成部５１０は、衛星３０に送信する軌道制御コマンド５５を生成する。
軌道制御コマンド生成部５１０および解析予測部５２０は、衛星コンステレーション形成部１１の機能を実現する。すなわち、軌道制御コマンド生成部５１０および解析予測部５２０は、衛星コンステレーション形成部１１の例である。

図８は、衛星コンステレーション形成システム６００の機能構成例を示す図である。
衛星３０は、さらに、衛星コンステレーション２０を形成する衛星コンステレーション形成部１１ｂを備える。そして、複数の衛星の各衛星３０の衛星コンステレーション形成部１１ｂと、地上設備７００の各々に備えられた衛星コンステレーション形成部１１とが連携して、衛星コンステレーション形成システム６００の機能を実現する。なお、衛星３０の衛星コンステレーション形成部１１ｂは、衛星制御装置３１に備えられていてもよい。

図９は、北緯４２度近傍における衛星コンステレーションの例を表す図である。
北緯４２度の日本の北海道大樹町に新規のロケット発射場を整備する構想が存在する。しかし、図９に示すように、北緯４２度、４８度、あるいは５３度近傍の上空はメガコンステレーションを構成する衛星が密集する緯度帯である。このため、ロケット打上事業者が、ロケットを打上げる際、衛星との衝突を回避するのは極めて難しい状況である。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１０は、本実施の形態に係るロケット打上支援装置１００の構成図である。
ロケット打上支援システム５００は、ロケット打上支援装置１００を備える。
ロケット打上支援装置１００は、管理事業装置４０と通信する。ロケット打上支援装置１００は、地上設備７０１に搭載されている。また、ロケット打上支援装置１００は、衛星コンステレーション形成システム６００に搭載されていてもよい。あるいは、ロケット打上支援装置１００は、ロケット打上事業装置４６といった管理事業装置４０の少なくともいずれかに搭載されていてもよい。あるいは、ロケット打上支援装置１００は、軌道解析サービス事業者といったその他の事業者の装置に搭載されていてもよい。

管理事業装置４０は、人工衛星、あるいは、デブリといった宇宙物体６０に関する情報を提供する。管理事業装置４０は、人工衛星、あるいは、デブリといった宇宙物体６０に関する情報を収集する事業者のコンピュータである。
管理事業装置４０には、メガコンステレーション事業装置４１、ＬＥＯコンステレーション事業装置４２、衛星事業装置４３、軌道遷移事業装置４４、デブリ回収事業装置４５、ロケット打上事業装置４６、およびＳＳＡ事業装置４７といった装置が含まれる。ＬＥＯが、Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔの略語である。

メガコンステレーション事業装置４１は、メガコンステレーション事業を行うメガコンステレーション事業者のコンピュータである。
ＬＥＯコンステレーション事業装置４２は、低軌道コンステレーション、すなわちＬＥＯコンステレーション事業を行うＬＥＯコンステレーション事業者のコンピュータである。
衛星事業装置４３は、１機から数機の衛星を扱う衛星事業者のコンピュータである。
軌道遷移事業装置４４は、衛星のロケット打上支援を行う軌道遷移事業者のコンピュータである。
デブリ回収事業装置４５は、デブリを回収する事業を行うデブリ回収事業者のコンピュータである。
ロケット打上事業装置４６は、ロケット打上事業を行うロケット打上事業者のコンピュータである。
ＳＳＡ事業装置４７は、ＳＳＡ事業、すなわち、宇宙状況監視事業を行うＳＳＡ事業者のコンピュータである。

管理事業装置４０は、人工衛星、あるいは、デブリといった宇宙物体に関する情報を収集し、収集した情報をロケット打上支援装置１００に提供する装置であれば、その他の装置でもよい。また、ロケット打上支援装置１００が、ＳＳＡの公開サーバ上に搭載される場合は、ロケット打上支援装置１００がＳＳＡの公開サーバとして機能する構成でもよい。
なお、管理事業装置４０からロケット打上支援装置１００に提供される情報については、後で詳しく説明する。

ロケット打上支援装置１００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。

ロケット打上支援装置１００は、機能要素として、領域算出部１１０と領域通知部１２０と記憶部１３０を備える。記憶部１３０には、衛星軌道予報情報５１が記憶されている。

領域算出部１１０と領域通知部１２０の機能は、ソフトウェアにより実現される。記憶部１３０は、メモリ９２１に備えられる。あるいは、記憶部１３０は、補助記憶装置９２２に備えられていてもよい。また、記憶部１３０は、メモリ９２１と補助記憶装置９２２に分けられて備えられてもよい。

プロセッサ９１０は、ロケット打上支援プログラムを実行する装置である。ロケット打上支援プログラムは、領域算出部１１０と領域通知部１２０の機能を実現するプログラムである。
プロセッサ９１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ９１０の具体例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。

メモリ９２１は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ９２１の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、あるいはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。
補助記憶装置９２２は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置９２２の具体例は、ＨＤＤである。また、補助記憶装置９２２は、ＳＤ（登録商標）メモリカード、ＣＦ、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬の記憶媒体であってもよい。なお、ＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略語である。ＳＤ（登録商標）は、Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌの略語である。ＣＦは、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）の略語である。ＤＶＤは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋの略語である。

入力インタフェース９３０は、マウス、キーボード、あるいはタッチパネルといった入力装置と接続されるポートである。入力インタフェース９３０は、具体的には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子である。なお、入力インタフェース９３０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と接続されるポートであってもよい。
出力インタフェース９４０は、ディスプレイといった表示機器９４１のケーブルが接続されるポートである。出力インタフェース９４０は、具体的には、ＵＳＢ端子またはＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。ディスプレイは、具体的には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。

通信装置９５０は、レシーバとトランスミッタを有する。通信装置９５０は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）である。ロケット打上支援装置１００は、通信装置９５０を介して、管理事業装置４０との通信を行う。

ロケット打上支援プログラムは、プロセッサ９１０に読み込まれ、プロセッサ９１０によって実行される。メモリ９２１には、ロケット打上支援プログラムだけでなく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ９１０は、ＯＳを実行しながら、ロケット打上支援プログラムを実行する。ロケット打上支援プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置９２２に記憶されていてもよい。補助記憶装置９２２に記憶されているロケット打上支援プログラムおよびＯＳは、メモリ９２１にロードされ、プロセッサ９１０によって実行される。なお、ロケット打上支援プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。

ロケット打上支援装置１００は、プロセッサ９１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ９１０と同じように、プログラムを実行する装置である。

プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、または、プロセッサ９１０内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。

ロケット打上支援システムの各部の「部」を「処理」、「手順」、「手段」、「段階」あるいは「工程」に読み替えてもよい。また、領域算出処理と領域通知処理の「処理」を「プログラム」、「プログラムプロダクト」または「プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体」に読み替えてもよい。
ロケット打上支援プログラムは、ロケット打上支援システムの各部の「部」を「処理」、「手順」、「手段」、「段階」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順、各手段、各段階あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。また、ロケット打上支援方法は、ロケット打上支援装置１００がロケット打上支援プログラムを実行することにより行われる方法である。
ロケット打上支援プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよい。また、各プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１１は、本実施の形態に係る衛星軌道予報情報５１の例を示す図である。
ロケット打上支援装置１００は、宇宙物体６０の軌道の予報値が設定された衛星軌道予報情報５１を記憶部１３０に記憶する。ロケット打上支援装置１００は、例えば、複数の宇宙物体６０を管理する管理事業者により利用される管理事業装置４０から、複数の宇宙物体６０の各々の軌道の予報値を取得し、衛星軌道予報情報５１として記憶してもよい。あるいは、ロケット打上支援装置１００は、複数の宇宙物体６０の各々の軌道の予報値が設定された衛星軌道予報情報５１を管理事業者から取得し、記憶部１３０に記憶してもよい。
管理事業者は、衛星コンステレーション、各種の衛星、ロケット、およびデブリといった宇宙を飛行する宇宙物体６０を管理する事業者である。また、上述したように、各管理事業者により利用される管理事業装置４０は、メガコンステレーション事業装置４１、ＬＥＯコンステレーション事業装置４２、衛星事業装置４３、軌道遷移事業装置４４、デブリ回収事業装置４５、ロケット打上事業装置４６、およびＳＳＡ事業装置４７といったコンピュータである。

衛星軌道予報情報５１には、例えば、宇宙物体ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）５１１、予報元期５１２、予報軌道要素５１３、および予報誤差５１４といった情報が設定される。

宇宙物体ＩＤ５１１は、宇宙物体６０を識別する識別子である。図１１では、宇宙物体ＩＤ５１１として、衛星ＩＤとデブリＩＤが設定されている。宇宙物体は、具体的には、宇宙空間に打上げられるロケット、人工衛星、宇宙基地、デブリ回収衛星、惑星探査宇宙機、ミッション終了後にデブリ化した衛星あるいはロケットといった物体である。

予報元期５１２は、複数の宇宙物体の各々の軌道について予報されている元期である。
予報軌道要素５１３は、複数の宇宙物体の各々の軌道を特定する軌道要素である。予報軌道要素５１３は、複数の宇宙物体の各々の軌道について予報されている軌道要素である。図１１では、予報軌道要素５１３として、ケプラー軌道６要素が設定されている。

予報誤差５１４は、複数の宇宙物体の各々の軌道において予報される誤差である。予報誤差５１４には、進行方向誤差、直交方向誤差が設定されている。予報誤差５１４には、実績値が内包する誤差量が明示的に示される。

なお、本実施の形態に係る衛星軌道予報情報５１では、宇宙物体６０について、予報元期５１２と予報軌道要素５１３が設定されている。予報元期５１２と予報軌道要素５１３により、宇宙物体６０の近未来における時刻と位置座標を求めることができる。例えば、宇宙物体６０についての近未来の時刻と位置座標が、衛星軌道予報情報５１に設定されていてもよい。
このように、衛星軌道予報情報５１には、元期と軌道要素、あるいは、時刻と位置座標を含む宇宙物体の軌道情報が具備され、宇宙物体６０の近未来の予報値が明示的に示されている。
なお、衛星軌道予報情報５１は、宇宙物体６０の近未来の予報値が明示的に示されている情報であれば、図１１の構成以外の構成でも構わない。

図１２は、本実施の形態に係るロケット打上げのイメージ図である。
ロケット２０２は、打上制御装置２００からの制御により、ロケット発射場２０１から発射される。打上制御装置２００は、例えば、地上設備７０２に搭載されている。
本実施の形態に係るロケット打上支援装置１００は、ロケット２０２がロケット発射場２０１上空を飛行する衛星コンステレーション２０の衛星３０と衝突することなく打上げられるように、ロケット２０２の打上げを支援する。

図１３は、本実施の形態に係るロケット打上支援装置１００によるロケット打上支援処理Ｓ１００のフロー図である。
ステップＳ１０１において、領域算出部１１０は、ロケット発射場２０１の位置座標と、衛星の軌道の予報値が設定された衛星軌道予報情報５１とに基づいて、通過可能時間領域１１１を算出する。通過可能時間領域１１１とは、ロケット発射場２０１から発射されたロケット２０２が、ロケット発射場２０１の上空を通過する衛星コンステレーション２０を構成する衛星３０と衝突するリスクのない時間領域である。言い換えると、通過可能時間領域１１１は、位置座標が固定かつ既知のロケット発射場２０１から発射したロケット２０２が、特定高度に形成された衛星コンステレーション２０を構成する衛星３０と衝突するリスクのない時間領域である。

図１４は、本実施の形態に係るロケット２０２を真上に打上げる例を示す図である。
例えば、軌道高度約３３６ｋｍ、かつ、軌道傾斜角４２度に形成され、約２５００機の衛星で構成されるメガコンステレーションＡが存在すると想定する。そして、北緯４２度、かつ、東経１４３度に位置する北海道大樹町に整備されたロケット発射場２０１から、ロケット２０２が真上に打上げられたとする。このとき、ロケット２０２は、高度３３６ｋｍにおいてメガコンステレーションＡを構成する衛星３０と衝突するリスクがある。しかし、同一軌道面を飛翔する衛星同士は概ね１００ｋｍ以上の間隔をあけて運用する。よって、１つの衛星が上空を通過してから、後続衛星が通過するまでに、１０秒以上の再訪待ち時間が存在する。
隣接軌道面の衛星も同様に間隔をあけて運用しながら、北緯４２度上空付近で異なる軌道面の衛星との衝突を回避するため、衛星同士の間隙を埋めるようなタイミングで衛星が北緯４２度を通過するように運用制御されている。

領域算出部１１０は、ロケット打上げ後に高度３３６ｋｍに到達するまでの時間を加味し、上空をたまたま衛星が通過する時間帯を「衝突リスクのある時間帯」として除外していく。領域算出部１１０は、例えば、１日の時間帯から「衝突リスクのある時間帯」を除外した時間帯を通過可能時間領域１１１として算出してもよい。あるいは、領域算出部１１０は、ユーザにより指定された時間帯から「衝突リスクのある時間帯」を除外した時間帯を通過可能時間領域１１１として算出してもよい。このように、当該時間帯からロケット発射場２０１の上空近傍を通過する軌道面の衛星の「衝突リスクのある時間帯」を除外していけば、結果として「衝突リスクのない時間領域」、すなわち通過可能時間領域１１１が残ることになる。この情報を、打上げ後特定高度到達までの時間を付帯条件としてロケット発射場のロケット打上事業者に情報公開すれば、ロケットを衝突リスクなく打上げ可能となる。

図１５は、本実施の形態に係るロケット２０２を斜め方向に打上げる例を示す図である。
ロケット２０２は真上に打上げられるとは限らない。例えば、領域算出部１１０は、ロケット打上予測軌道であるロケット打上予測値Ｏｘを予めロケット打上事業者から取得してもよい。領域算出部１１０は、ロケット打上予測値Ｏｘと衛星軌道予報情報５１とに基づいて、通過可能時間領域１１１を算出する。ロケット打上予測値Ｏｘは、具体的には、特定高度、例えば高度３３６ｋｍの通過希望時刻と通過位置座標である。通過希望とした理由は、「衝突リスクのない時間領域」に応じて、打上制御装置２００が打上タイミングを修正する必要があるからである。

以上のように、領域算出部１１０は、ロケット発射場２０１から発射されたロケット２０２が衛星コンステレーション２０の軌道を通過するロケット打上予測値Ｏｘを取得する。領域算出部１１０は、ロケット打上事業者から取得したロケット打上予測値Ｏｘを用いて通過可能時間領域１１１を算出してもよい。

図１６は、本実施の形態に係る予測誤差を見込む通過可能時間領域１１１の例を示す図である。
ロケット打上事業者側で、例えば、高度３３６ｋｍ通過時の位置座標に有意な予測誤差が含まれる場合がある。あるいは、メガコンステレーション事業者側の衛星通過時刻と位置座標に有意な予測誤差が含まれる場合がある。図１６では、このような予測誤差が存在する場合、衝突リスクのない時間領域、すなわち通過可能時間領域１１１が存在しない懸念があり、精度改善を施さない限り安全なロケット打上げができないことを示唆している。

ステップＳ１０２において、領域通知部１２０は、通過可能時間領域１１１を出力する。具体的には、領域通知部１２０は、出力インタフェース９４０を介して、通過可能時間領域１１１を表示機器９４１に表示する。あるいは、領域通知部１２０は、通信装置９５０を介して、管理事業装置４０に通過可能時間領域１１１を送信してもよい。

また、衛星コンステレーション２０は、互いに異なる複数の軌道高度に形成された複数の衛星コンステレーションであってよい。例えば、この複数の衛星コンステレーションは、特定のメガコンステレーション事業者に属していてもよい。領域算出部１１０は、複数の軌道高度の各々について通過可能時間領域１１１を算出する。領域通知部１２０は、複数の軌道高度の各々について算出された複数の通過可能時間領域１１１を統合した時間領域を表示機器に表示する。

図１７は、本実施の形態に係る通過可能時間領域１１１の表示例１および表示例２を示す図である。
図１７の表示例１に示すように、特定メガコンステレーション事業者の運用する複数の軌道高度のそれぞれについて、衝突するリスクのない時間領域である通過可能時間領域１１１を表示してもよい。

例えば、軌道高度３４０ｋｍ付近に形成される３種類のメガコンステレーションは、相互に非同期に運用している。よって、特定のロケット発射場位置座標からみた軌道面の移動、あるいは、衛星の飛翔位置は軌道高度毎に無相関となる。したがって、ロケット打上支援装置１００で、軌道高度それぞれの通過可能時間領域１１１を表示しても、「全ての軌道において衝突するリスクのない時間領域」の必要条件に過ぎず、十分条件にはならない。

例えば、以下の衛星コンステレーション２０が存在することを想定する。
軌道高度約３３６ｋｍ：軌道傾斜角４２度、約２５００機
軌道高度約３４１ｋｍ：軌道傾斜角４８度、約２５００機
軌道高度約３４６ｋｍ：軌道傾斜角５３度、約２５００機

本実施の形態に係るロケット打上支援装置１００では、上記３高度、および、同一メガコンステレーション事業者が運用する複数ないし全ての軌道高度に対して、「衝突するリスクのない時間領域」、すなわち通過可能時間領域１１１を統合する。そして、図１７の表示例２に示すように、「複数の軌道において衝突するリスクのない時間領域」を、通過可能時間領域１１１として表示する。この結果ロケット打上事業者は当該メガコンステレーション事業者の運用する全ての衛星に対して、衝突することなく、安全に打上げが可能となる。

また、衛星コンステレーション２０は、互いに異なる複数の衛星コンステレーション事業者により運用される複数の衛星コンステレーションであってもよい。このとき、領域算出部１１０は、複数の衛星コンステレーションの各々について通過可能時間領域１１１を算出する。そして、領域通知部１２０は、複数の衛星コンステレーションの各々について通過可能時間領域１１１を表示する。

図１８は、本実施の形態に係る通過可能時間領域１１１の表示例３を示す図である。
図１８では、複数のメガコンステレーション事業者Ａ，Ｂについて通過可能時間領域１１１を表示する。
メガコンステレーションを構成する衛星の高精度予報値は、通常当該メガコンステレーション事業者のみが保有するため、第三者が複数のメガコンステレーション事業者の高精度予報値を共有するのは難しい。
また現段階の見通しでは、ＳＰＡＣＥ－Ｘ社がＳｔａｒｌｉｎｋ構想で整備を計画する軌道面を衝突なく通過できれば、打上げ時に別のメガコンステレーションの衛星と衝突するリスクは十分小さいのが実状である。しかしながら、将来例えば高度４００ｋｍ近傍に異なるメガコンステレーション事業者が別のメガコンステレーションを構築する可能性もある。このため、いずれのメガコンステレーションとも衝突なく打上げを実現するためには、図１８の表示例３の表示が好適である。
メガコンステレーション事業者、ロケット打上事業者、および、ロケット打上支援装置により支援サービスを実施する事業者が複数国に跨る場合には、宇宙衝突回避のための国際調整および宇宙法整備において、高精度予報値の情報公開を国際ルール化することが好適である。

なお、図１７および図１８の通過可能時間領域１１１の表示例は一例であり、通過可能時間領域１１１を通知することができればどのような表示形式でも構わない。

＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態に係るロケット打上支援装置によれば、ロケット発射場から発射されたロケットの通過可能時間領域を、ロケット打上げ事業者に通知することができる。このように、ロケット打上げ後、特定高度到達までの時間を付帯条件として、ロケット発射場のロケット打上事業者に通過可能時間領域を情報公開すれば、ロケットを衝突リスクなく打上げ可能となる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
ロケット打上支援システムは、複数の宇宙物体を管理する管理事業者により利用される管理事業装置から取得した宇宙物体情報を記録する宇宙情報レコーダーから宇宙物体情報を取得する。そして、ロケット打上支援システムは、打上げ時のロケットと宇宙物体との衝突の回避を支援する。
本実施の形態に係るロケット打上支援システムは、宇宙情報レコーダーから取得した宇宙物体情報を格納するデータベースと、打上げ時のロケットと宇宙物体との衝突の回避を支援するサーバとを備える。

データベースは、具体的には、メモリ、補助記憶装置、あるいは、ファイルサーバでもよい。宇宙情報レコーダーは、複数の宇宙物体を管理する管理事業者により利用される管理事業装置から取得した宇宙物体情報を記録する。ロケット打上支援装置が宇宙情報レコーダーを備えていてもよい。宇宙情報レコーダーに、衛星軌道予報情報が含まれていてもよい。

サーバは、具体的には、ロケット打上支援装置である。データベースはサーバに備えられていてもよいし、サーバとは別の装置でもよい。サーバは、プロセッサあるいは電子回路といったプロセッシングサーキットリにより、以下の段階（手段あるいは部ともいう）を実現する。

データベースは、ロケットの宇宙物体情報と、メガコンステレーションの衛星群の衛星軌道予報情報とを宇宙情報レコーダーから取得して格納する。ロケットの宇宙物体情報は、宇宙情報レコーダーにより、ロケット打上げ事業者の管理事業装置から取得された情報である。メガコンステレーションの衛星群の衛星軌道予報情報は、宇宙情報レコーダーにより、ロケットが衝突するリスクのあるメガコンステレーションの管理事業装置から取得された情報である。ロケットの宇宙物体情報は、ロケット発射場の位置座標と、ロケットの打上げ予定時刻情報および予報軌道情報とを含む。

サーバは、以下の段階を備える。
・ロケット発射場の位置座標から、打上げ予定時刻に打ち上げられたロケットが、衛星コンステレーションの近傍に到達するまでの遅延時間と軌道位置を解析する段階。
・飛行安全領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ａを決定する段階。
・衝突危険領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ｂを決定する段階。
・衛星コンステレーションの衛星群の中で、相対距離Ｂよりも近距離に接近する可能性がある衛星を抽出して、要注意衛星として識別する段階。
・要注意衛星の全てが同時に、相対距離Ａよりも遠距離を飛翔する安全時間領域を抽出する段階。
・安全時間領域を表示する段階。
・ロケット打上げ予定時刻が安全時間領域に含まれる場合に、安全確認メッセージを表示する段階。
・ロケット打上げ予定時刻が安全時間領域に含まれない場合に、安全時間領域の中から打上げ推奨時刻を打上げ時刻変更推奨メッセージとして表示する段階。
・ロケット打上げ事業者に対して安全確認メッセージ、または打上げ時刻変更推奨メッセージを通達する段階。

安全時間領域は、衝突するリスクのない時間領域の例である。

図２５は、本実施の形態の変形例に係る飛行安全領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ａの例を示す図である。
図２６は、本実施の形態の変形例に係る衝突危険領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ｂの例を示す図である。
図２５に示すように、サーバが、飛行安全領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ａを決定する際、誤差範囲を含めて宇宙物体の大きさと見做す必要がある。
また、図２６に示すように、サーバが、衝突危険領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ｂを決定する際は、誤差範囲を含めて宇宙物体の大きさと見做した場合の相対距離が０以下となる場合の実際の相対距離が相対距離Ｂとなる。

図２７は、本実施の形態の変形例に係る飛行安全領域が確保できていない状態を示す図である。
図２７の上段は、メガコンステレーションを２次元空間でモデル化した図である。図２７の下段では、ロケットと宇宙物体との相対距離がほぼ０（誤差を含めて物体寸法とみるため）であり、ギリギリ衝突はしないが、飛行安全領域は確保できていない状態を示している。

図２８は、本実施の形態の変形例に係る誤差範囲の大きさによるロンチウィンドウの状態を示す図である。
図２８の上段は、本実施の形態に係る飛行安全領域が確保できている状態を示す図である。具体的には、図２８の上段は、メガコンステレーション事業者の自システム内において、ロケットの飛行安全領域が確保できている状態を示している。メガコンステレーション事業者の自システム内では、衛星間測距データあるいはＧＰＳ計測値の差分評価、および、統計的データ評価といった手法により誤差量を小さくできる可能性がある。よって、メガコンステレーション事業者の自システム内では、飛行安全領域を確保できる可能性が高い。

一方、図２８の下段は、メガコンステレーションの精密予報値が公開されず、誤差が大きい場合を示している。メガコンステレーション事業者が誤差量を非開示とした場合、メガコンステレーションの予報値はＳＳＡ事業者といった外部計測情報に依存することになる。ロケット打上げ事業者が誤差量の大きな予報値しか把握していない場合、ロンチウィンドウが確保できない懸念がある。すなわち、ロケット打上げ事業者とメガコンステ事業者が精密軌道予報値を独占すると打上げ事業が独占化される懸念がある。

＜変形例２＞
本実施の形態では、ロケット打上支援装置１００の機能がソフトウェアで実現される。変形例として、ロケット打上支援装置１００の機能がハードウェアで実現されてもよい。

図１９は、本実施の形態の変形例に係るロケット打上支援装置１００の構成を示す図である。
ロケット打上支援装置１００は、プロセッサ９１０に替えて電子回路９０９を備える。
電子回路９０９は、ロケット打上支援装置１００の機能を実現する専用の電子回路である。
電子回路９０９は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡである。ＧＡは、Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。
ロケット打上支援装置１００の機能は、１つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。
別の変形例として、ロケット打上支援装置１００の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。

プロセッサと電子回路の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。つまり、ロケット打上支援装置１００の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。

実施の形態２．
本実施の形態では、主に、実施の形態１との相違点について説明する。実施の形態１と同様の機能を有する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２０は、本実施の形態に係るロケット打上支援装置１００の構成を示す図である。
本実施の形態では、領域算出部１１０は、可能通過領域１１２を算出する。そして、領域通知部１２０は、領域算出部１１０により算出された可能通過領域１１２を出力する。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２１は、本実施の形態に係るロケット打上支援装置１００によるロケット打上支援処理Ｓ１００ａのフロー図である。
ステップＳ１０１ａにおいて、領域算出部１１０は、ロケット発射場２０１の位置座標と、衛星の軌道の予報値が設定された衛星軌道予報情報５１とに基づいて、可能通過領域１１２を算出する。可能通過領域１１２は、ロケット発射場２０１から発射されたロケット２０２が、ロケット発射場２０１の上空を通過する衛星コンステレーション２０を構成する衛星３０と衝突するリスクのない通過領域である。

ステップＳ１０２ａにおいて、領域通知部１２０は、可能通過領域１１２を出力する。例えば、領域通知部１２０は、出力インタフェース９４０を介して、可能通過領域１１２を表示機器９４１に表示する。あるいは、領域通知部１２０は、通信装置９５０を介して、可能通過領域１１２を管理事業装置４０あるいは打上制御装置２００に通知する。
これにより、打上制御装置２００は、可能通過領域１１２を用いて、衝突を回避してロケット２０２を打上げることができる。

図２２は、軌道高度３４０ｋｍ近傍の衛星飛翔イメージである。
図２３は、軌道高度３４０ｋｍ近傍の衛星コンステレーションの一例を示す図である。
図２４は、ロケット打上げ例を示す図である。
図２２から図２４を用いて、ロケット打上げの具体例について説明する。

例えば、ロケット２０２は、北緯４０度以上に位置するロケット発射場２０１から、軌道高度３００ｋｍ以上、かつ、北緯５０度以上の緯度方向の軌道へ打上げられる。すなわち、打上制御装置２００は、北緯４０度以上に位置するロケット発射場２０１から、軌道高度３００ｋｍ以上、かつ、北緯５０度以上の緯度方向の軌道へロケット２０２を打上げる。

図２２および図２３に示すように、高度３４０ｋｍ近傍、軌道傾斜角５０度以下に約７５００機のコンステレーションが構築される計画がある。この計画が整備完了した後は、例えば北海道に整備されたロケット発射場から真上、ないし南方へ打上げる場合にロンチウィンドウが存在しない可能性がある。
北緯４０度以上のロケット発射場から、軌道高度３００ｋｍ以上北緯５０度以上の高緯度方向の軌道を通過して打上げられるロケットは、極付近のメガコンステレーション不在領域を通過するので、衝突リスクなく安全に打上げができる。
現在、北緯約４２度の北海道大樹町にロケット発射場を整備する構想がある。また、メガコンステレーション構想の中に高度約３４０ｋｍ、軌道傾斜角４２度の傾斜軌道に約２５００機運用する計画もある。北緯４２度は衛星が折り返す密集領域となるため、真上には打上げウィンドウ確保が困難となる。更に軌道傾斜角５０度にも計画があり、南方打上げをしてこれらのコンステレーションと衝突せずに打上げるのは至難である。
一方北緯５０度以上には上記コンステレーション衛星は存在しないので、衝突を回避して打上げができるという効果がある。

図２４に示すように、北緯４２度の大樹町から打上げる場合、北緯４２度における高度３３６ｋｍ、北緯５３度における高度３４６ｋｍ、北緯５６度における高度５９０ｋｍを北側に抜ける軌道をとれば、メガコンステレーションとの衝突リスクなく打上げが可能となる。

＊＊＊本実施の形態に係る効果の説明＊＊＊
本実施の形態に係るロケット打上支援装置では、位置座標が固定かつ既知のロケット発射場から発射したロケットが、特定高度に形成された衛星コンステレーションを構成する衛星と衝突するリスクのない通過領域を可能通過領域として表示する。よって、ロケット打上事業者は、衝突を回避して打上げができるという効果がある。

以上の実施の形態１，２では、ロケット打上支援装置の各部を独立した機能ブロックとして説明した。しかし、ロケット打上支援装置の構成は、上述した実施の形態のような構成でなくてもよい。ロケット打上支援装置の機能ブロックは、上述した実施の形態で説明した機能を実現することができれば、どのような構成でもよい。また、ロケット打上支援装置は、１つの装置でも、複数の装置から構成されたシステムでもよい。

また、実施の形態１，２のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つの部分を実施しても構わない。その他、これらの実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
すなわち、実施の形態１，２を部分的に自由に組み合わせてもよい。あるいは、実施の形態１，２において、構成要素をどのように変形してもよい。つまり、実施の形態１，２において、構成要素の追加および省略をしてもよい。

なお、上述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明の範囲、本発明の適用物の範囲、および本発明の用途の範囲を制限することを意図するものではない。上述した実施の形態は、必要に応じて種々の変更が可能である。

２０ 衛星コンステレーション、２１ 軌道面、３０ 衛星、３１ 衛星制御装置、３２ 衛星通信装置、３３ 推進装置、３４ 姿勢制御装置、３５ 電源装置、４０ 管理事業装置、４１ メガコンステレーション事業装置、４２ ＬＥＯコンステレーション事業装置、４３ 衛星事業装置、４４ 軌道遷移事業装置、４５ デブリ回収事業装置、４６ ロケット打上事業装置、４７ ＳＳＡ事業装置、５１ 衛星軌道予報情報、５１１，５２１ 宇宙物体ＩＤ、５１２ 予報元期、５１３ 予報軌道要素、５１４ 予報誤差、６０ 宇宙物体、７０ 地球、１００ ロケット打上支援装置、１１０ 領域算出部、１１１ 通過可能時間領域、１１２ 可能通過領域、１２０ 領域通知部、１３０ 記憶部、５５ 軌道制御コマンド、２００ 打上制御装置、２０１ ロケット発射場、２０２ ロケット、６００ 衛星コンステレーション形成システム、１１，１１ｂ 衛星コンステレーション形成部、３００ 衛星群、７００，７０１，７０２ 地上設備、５００ ロケット打上支援システム、５１０ 軌道制御コマンド生成部、５２０ 解析予測部、９０９ 電子回路、９１０ プロセッサ、９２１ メモリ、９２２ 補助記憶装置、９３０ 入力インタフェース、９４０ 出力インタフェース、９４１ 表示機器、９５０ 通信装置、Ｏｘ ロケット打上予測値。

Claims (1)

1. 複数の宇宙物体を管理する管理事業者により利用される管理事業装置から取得した宇宙物体情報を記録する宇宙情報レコーダーから宇宙物体情報を取得し、打上げ時のロケットと宇宙物体との衝突を回避するロケット打上支援システムであって、
   前記宇宙情報レコーダーから取得した宇宙物体情報を格納するデータベースと、サーバとを備え、
   前記データベースは、
   前記宇宙情報レコーダーがロケット打上げ事業者の管理事業装置から取得したロケットの宇宙物体情報と、前記ロケットが衝突するリスクのある衛星コンステレーションの管理事業装置から取得した衛星コンステレーションの衛星群の衛星軌道予報情報とを宇宙情報レコーダーから取得して格納し、
   前記ロケットの宇宙物体情報は、ロケット発射場の位置座標と、ロケットの打上げ予定時刻情報および予報軌道情報とを含み、
   前記サーバは、
   前記ロケット発射場の位置座標から、打上げ予定時刻に打ち上げられたロケットが、衛星コンステレーションの近傍に到達するまでの遅延時間と軌道位置を解析する段階と、
   飛行安全領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ａを決定する段階と、
   衝突危険領域の指標となるロケットと他の宇宙物体との相対距離Ｂを決定する段階と、
   衛星コンステレーションの衛星群の中で、相対距離Ｂよりも近距離に接近する可能性がある衛星を抽出して、要注意衛星として識別する段階と、
   前記要注意衛星の全てが同時に、相対距離Ａよりも遠距離を飛翔する安全時間領域を抽出する段階と、
   安全時間領域を表示する段階と、
   ロケット打上げ予定時刻が安全時間領域に含まれる場合に、安全確認メッセージを表示する段階と、
   ロケット打上げ予定時刻が安全時間領域に含まれない場合に、安全時間領域の中から打上げ推奨時刻を打上げ時刻変更推奨メッセージとして表示する段階と、
   ロケット打上げ事業者に対して安全確認メッセージ、または打上げ時刻変更推奨メッセージを通達する段階と
   を備えたロケット打上支援システム。

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