Unified Mission analysis
Automation Tool

軌道力学システム 運用ツール

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UMA概要

UMAには目的に応じて、5つの異なるモジュールが搭載されています。

Unified Mission analysis Automation Tool (UMA) は、宇宙ミッションの運用や運用解析のワークフローを自動化することで、運用者や解析者の作業効率を高めるために作成された拡張モジュールです。

解析の品質や信頼性、相互運用性を高めるため、宇宙航空分野で汎用的に使用されている民製品「Systems Tool Kit (STK)」や「Orbit Determination Tool Kit (ODTK)」を統合開発しています。UMAの解析結果を容易に共有できるように、オープンソースのCesiumを利用したWebブラウザによる可視化エンジンを搭載しています。

UMAを用いることで、解析ツールの理解度にかかわらず定型の業務を実施することができます。熟練した操作者は、UMAと解析ツールを連携して操作することで、業務の大幅な効率化・省力化を実現できます。

UMA FD軌道決定モジュール

地上局や宇宙局からの観測データをもとに、人工衛星や宇宙物体の位置・速度を推定します(軌道推定)。

軌道推定のための宇宙物体初期条件は、TLEや軌道暦ファイル、CDM(Conjunction Data Message)などから定義可能です。

利用可能な観測データや観測データファイルフォーマットは、解析エンジンであるODTKが利用可能なすべてであるため150種を超える観測データ、16種のフォーマットに対応しています。独自のフォーマットへの対応についてはサポートまで問い合わせください。

UMA OT運用解析者支援ツール

可視解析機能(Visibility Analysis)では、覆域解析機能を利用したセンサアセットの性能評価やTLEデータベースを対象とした可視機会を算出します。

地上局解析機能(Ground Stations)では、新規の地上局をGUIにより追加することやSTKの地上局ファイルからインポートします。複数局の地上局を定義する場合は、CSVファイルから一括で定義することも可能です。地上局の視野範囲をカスタマイズするために、搭載センサとその特性を定義するための別メニューのGUIにより提供します。

相対運動解析機能(Relative Motion)では、宇宙物体のイベントタイムを算出します。さらに、運用解析機能として、特定の地上局と対象の宇宙物体との太陽位相角履歴を算出します。

近地点通過時刻
遠地点通過時刻
赤道面通過時刻
他衛星軌道面通過時刻

自動化機能(Automation)では、STK独自コマンドの「Connect Commend」を実行することで、UMAにより自動化されたワークフロー以外の自動化を可能にします。運用利便性を高めるため、TLEのデータベースファイルから目的とする対象物体を取得する機能や、特定フォーマットのファイルを変換する機能を提供します。

TLEデータベース ⇒ 条件を満たすTLEデータベース
STK軌道暦ファイル ⇔ CCSDS OEMファイル
TLE ⇔ OMMフォーマットファイル
CDM ⇒ STKオブジェクト

UMA CA接近解析ツール

接近衝突解析ツール(CA: Conjunction Analysis)では、1 vs NやN vs Nの接近解析を実行します。

簡易な操作コンソールにより計算された結果は、別ウィンドウのテーブルに表示され、結果をCSVファイルに保存することやCDMファイル1として書き出すことが可能です。

UMA RE再突入解析ツール

再突入解析ツール(RE: Re-Entry analysis)では、特定のTLEファイルや軌道暦ファイルから再突入の予測を行います。

再突入時刻や位置に影響を与えるパラメトリックな解析を行うことにより、最短や最長の再突入時刻・位置の解析を行います2

結果は別ウィンドウのテーブルに表示され、さらに覆域解析機能によりヒートマップ表示を行うことで落下リスクの高い地域を導くことができます。

UMA VZ状況可視化ツール

状況可視化ツールでは、オープンソースのWebGLソリューションであるCesiumプラットフォームに軌道や地上局の可視化を行います。

UMA FDやUMA OTなどにより出力された、軌道暦ファイルやTLEファイルを可視化することで、カタログデータベースと解析された最新の状況を比較します。追加されたアセットは表示・非表示や表示色、表示座標系の選択はアセットリストから容易に変更できます。

1CDMの書出しには解析対象の共分散行列が必要となります
2再突入解析は入力とするパラメータや環境ファイルによって大きく変動します

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