宇宙

宇宙で活躍する人工衛星がそのミッションを確実に遂行できるよう、衛星の追跡管制運用や、宇宙から送られてくる様々な観測データの処理を行う、地上データ処理システムを最先端のICTで支えています。

事例

準天頂衛星初号機「みちびき」（注1）

2010年9月11日、種子島宇宙センター（注2）から、従来のGPS衛星よりも高精度の測位サービスの実現を目指して、準天頂衛星システムの第1段階である”準天頂衛星初号機「みちびき」が打ち上げられました。「みちびき」は、GPS補完・補強に関する技術実証・利用実証が行われています。

【GPS補完】

高仰角にある準天頂衛星をGPSと組み合わせることで、GPSだけでは情報取得が困難であったビルの谷間や山間地などでの位置や時間に関する情報を、より正確に知ることができます。

【GPS補強】

GPS衛星も含んだ高精度な衛星軌道、時計誤差情報、電離層や対流圏の影響による電波の遅延情報を「みちびき」から放送することで、GPSよりも正確に自分の位置や時間を知ることができます。

測位情報サービスは、携帯電話、カーナビ、交通、輸送、測量、林業、漁業、防犯など、様々な分野で利用されています。しかし、現在のGPS衛星では、山間地やビル影の影響を受け、GPS衛星の可視条件によっては、十分な測位精度が得られない状況が度々発生しています。「みちびき」によって、地理条件に依存せず、より高精度な測位情報が得られれば、利用範囲の拡大により、新たな測位情報サービスの利用が期待されます。

富士通は、「みちびき」の”整備、運用準備・運用”を通じ、高精度な測位情報サービスの実現に向けて取り組んでいます。富士通は、宇宙開発事業への貢献を通じ、安心・安全な社会・くらしの実現を支えています。

整備

・準天頂衛星追跡管制システムの整備

軌道力学系、衛星データ処理系

・高精度測位実験システムの整備

高精度軌道時刻推定、航法メッセージ源泉作成、オフライン評価系

運用準備・運用

・追跡管制・軌道力学系に関わる運用検討、運用準備作業

・打上げ、初期機能確認、定常の各フェーズでの軌道力学系運用

・高精度測位実験システムによる技術実証実験の評価解析作業

準天頂衛星初号機「みちびき」

小惑星探査機「はやぶさ」（注3）

2003年5月9日、内之浦宇宙空間観測所（注4）から、太陽系の資源利用や天体との往復飛行に必要な技術、小惑星に着陸し、サンプルを採取して地球に持ち帰る「サンプルリターン」の技術開発・実証を目指し、小惑星探査機「はやぶさ」が打ち上げられました。打上後、約20億kmを旅し、2005年9月に小惑星「イトカワ」に到着し、2005年11月にはイトカワへの着陸に成功しました。2010年6月13日に、地球とイトカワとの往路も合わせて、約60億km、7年間の旅路の末、「はやぶさ」は地球に帰還しました。
富士通は、「1．軌道決定システム」、「2．衛星状態のリアルタイムモニタ・異常診断システム」、衛星との通信のための「3．地上データ伝送システム」の開発・運用を通し、世界で初めてとなる小惑星「イトカワ」へのサンプルリターンミッションに参画し、この成功に貢献しました。

1．「軌道決定システム」は、探査機がどこを飛んでいるのか、その位置と速度を推定するための地上データ処理システムであり、この結果に基づいて探査機の飛行計画が決定されます。「はやぶさ」の打上げから地球帰還までの7年間に亘り軌道決定システムを確実に運用し、大気圏再突入に向けた最終難関である精密軌道決定運用も確実に行い、オーストラリア・ウーメラ砂漠への精密誘導に大きく貢献しました。

2．「衛星状態のリアルタイムモニタ・異常診断システム」は、衛星に搭載された各種機器の状態をリアルタイムに伝える機能、自動的に異常診断を行い運用者に通知する機能を有しています。「はやぶさ」ミッションでは、搭載機器の様々な状態や検知した異常を的確に地上の運用チームに伝えるとともに、イオンエンジン運転下における電力余裕の監視など、衛星運用においてクリティカルな状態監視を行なう役目を担っていました。

3．「地上データ伝送システム」は、神奈川県相模原にある宇宙科学研究所の衛星管制センターと探査機との通信を行うための地上局との間を結ぶ地上データ伝送システムです。「はやぶさ」の運用だけでなく、宇宙科学研究所の衛星運用を支えています。

富士通は、先端宇宙科学ミッションの成功に向け、高信頼・高性能の地上システムなどの構築を通して、宇宙開発事業に貢献して参ります。

小惑星探査機「はやぶさ」

温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(注5)

2009年1月23日、種子島宇宙センター(注2)から、高精度、高頻度で二酸化炭素およびメタンガスを測定できる温室効果ガス(注6)観測技術衛星「いぶき」が打ち上げられました。

富士通は、長年にわたり人工衛星の搭載センサーや地上データ処理システムの開発に携わってきました。そこで蓄積された豊富なノウハウと富士通の得意とする先端ICT技術によって構築されたシステムが「いぶき」のミッション遂行に大いに活躍しています。

富士通は「いぶき」の運用計画立案、軌道決定・予測、ミッションデータ処理・配布といった業務に関する高信頼・高性能システムの構築を通して、地球温暖化(注7)対策に貢献し、50年後、100年後を見据えた、全人類の快適で豊かな暮らしの実現に向けた取り組みを進めていきます。

月周回衛星「かぐや」(注8)

月や惑星の成り立ちを解明することは、太陽系の起源ひいては生命の起源を解明することにつながります。富士通は、2007年9月14日に種子島宇宙センター(注2)より打ち上げられた月周回衛星「かぐや」搭載の3次元地形カメラおよび可視近赤外域センサーを開発し、月全球にわたる高解像度の立体画像作成や地質・鉱物の解明に貢献しました。また、衛星の軌道計算の分野においても、月周回軌道への投入や軌道姿勢制御の技術実証ミッションを高度シミュレーション技術で支えてきました（2009年6月11日に月表面へ制御落下）。観測されたデータは今後も月利用の可能性調査のために利用され、将来の月面有人活動にとっても重要な情報となります。

富士通は、月周回軌道への投入計算、月周回軌道の維持、月重力場解析、観測データ処理といった地上データ処理システムの構築、および3次元地形カメラおよび可視近赤外域センサーといった搭載機器の開発を通じて、「かぐや」プロジェクトの「月の起源と進化の解明」に大きな役割を果たしました。

富士通が開発に貢献した地形カメラで撮影された月表面の画像

LISM[地形カメラ(TC)・マルチバンドイメージャ(MI)・スペクトルプロファイラ(SP)]

地形カメラ(TC)：高解像度で月面を立体視し、全球に渡る立体的な地形を明らかにしました。
マルチバンドイメージャ(MI)：可視近赤外域の多色撮像を行い、月の地質を明らかにしました。
スペクトルプロファイラ(SP)：可視近赤外域の連続分光を行い、月の鉱物の種類を明らかにしました。

注釈

注1 準天頂衛星初号機「みちびき」：

準天頂衛星システム（QZSS：Quasi-Zenith Satellite System）とは、米国のGPSや欧州が開発中のGalileo等に代表される衛星測位システムのひとつです。常に日本の天頂付近に1機の衛星が見えるように、複数の衛星が準天頂軌道と呼ばれる傾斜地球同期軌道を周る衛星測位システムです。

注2 種子島宇宙センター：

種子島宇宙センターは、1969（昭和44）年に旧宇宙開発事業団の発足とともに設立された日本最大のロケット発射場です。

注3 小惑星探査機「はやぶさ」：

「はやぶさ」は、2003年5月9日に宇宙科学研究所（2003年10月に航空宇宙技術研究所と宇宙開発事業団とともに統合し、宇宙航空研究開発機構を発足）から打ち上げられた小惑星探査機です。

注4 内之浦宇宙空間観測所：

内之浦宇宙空間観測所は、1962（昭和37）年に、東京大学生産技術研究所の付属施設として、鹿児島県内之浦町（現・肝付町）に設置されました。その後東京大学宇宙航空研究所の設立により1964年その付属施設に、1981年には文部省宇宙科学研究所付属の独立研究施設・鹿児島宇宙空間観測所になり、宇宙航空研究開発機構への統合に伴い、内之浦宇宙空間観測所となりました。内之浦宇宙空間観測所では、科学観測ロケットおよび科学衛星の打ち上げならびにそれらの追跡やデータ取得などの業務を行っています。