SSVG クイックリファレンス

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このページでは SSVG 宇宙探査の旅 の操作のしかたなどを簡潔にまとめています。PC で SSVG を使っているときに手元でちょっと調べる、といった風に使ってください。

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SSVG について詳しく知りたい方は SSVG に同梱されている「SSVG ユーザーズガイド」をご覧ください。

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目次

1. 飛行計画を開く

1.1 自分で作った飛行計画を開く

手順 SSVG ウインドウ > メニュー > ファイル(F) > 開く(O)

SSVG ウインドウのメニューで「ファイル(F)」をクリックして、表示されるリストにある「開く(O)」をクリックしてください。

ダイアログが表示され、自分で作った飛行計画ファイルがすぐ見つかるはずです。ファイルを選択して開いてください。

1.2 入手した飛行計画を開く

手順 SSVG ウインドウ > メニュー > ファイル(F) > 開く(O)

SSVG ウインドウのメニューで「ファイル(F)」をクリックして、表示されるリストにある「開く(O)」をクリックしてください。

ダイアログが表示されますので、目的の飛行計画ファイルを選択して開いてください。

ダイアログのファイル一覧に目的の飛行計画ファイルがない場合は、ダイアログを操作して目的の飛行計画ファイルを探してください。

目的の飛行計画ファイルが見つからない場合は、ファイルを再度入手して SSVG に インポート してからもう一度ためしてください。

入手した飛行計画が SPK ファイルを使用する場合、同じ入手先からその SPK ファイルも入手し、あらかじめ SSVG に インポート しておいてください。(インポートしておかないとエラーが表示されて飛行計画を開くことができません)

1.3 飛行計画をインポートする

手順 SSVG ウインドウ > メニュー > ファイル(F) > インポート(I) > 飛行計画ファイル(F)

外部から入手した飛行計画ファイルは、開く前に SSVG にインポートしておくことをお勧めします。

SSVG ウインドウのメニューで「ファイル(F)」をクリックして、表示されるリストにある「インポート(I)」をクリックしてください。続いて「飛行計画ファイル(F)」をクリックするとダイアログが表示されます。

ダイアログで目的の飛行計画ファイルを探し、選択して開いてください。そのファイルがインポートされ、結果が表示されます。

SSVG に同じ名前の飛行計画ファイルがすでに存在していた場合は、ファイル名の末尾に (2) や (3) のような番号が追加された新しい名前でインポートされます。

1.4 SPK ファイルをインポートする

手順 SSVG ウインドウ > メニュー > ファイル(F) > インポート(I) > SPK ファイル(S)

SPK ファイルを入手したときは、使用する前にインポートしてください。

SSVG ウインドウのメニューで「ファイル(F)」をクリックして、表示されるリストにある「インポート(I)」をクリックしてください。続いて「SPK ファイル(S)」をクリックするとダイアログが表示されます。

目的の SPK ファイルを探し、開く操作を行ってください。ファイルがインポートされ、その結果が表示されます。

SSVG に同じ名前の SPK ファイルがすでに存在していた場合は、ファイル名の末尾に (2) や (3) のような番号が追加された新しい名前でインポートされます。その場合、その SPK ファイルを使う飛行計画の修正が必要です。

2. 飛行計画のマヌーバを実行する

2.1 マヌーバを一つだけ実行する

手順 SSVG ウインドウ > [実行]ボタン

SSVG ウインドウの[実行]ボタンをクリックすると、SSVG は Next行のマヌーバを実行し、実行後の探査機の状態を表示します。Next行はマヌーバ表の次の(一つ下の)行に移ります。

Next行は、マヌーバ表の「状態」のカラムに「Next」の表示のある行で、最後に実行されたマヌーバの次のマヌーバを示しています。

2.2 マヌーバを連続して実行する

手順 SSVG ウインドウ > 行を選択 > [連続実行]ボタン

マヌーバ表の Next行から始めて複数のマヌーバを連続して実行するには、実行したい最後の行をマヌーバ表で選択し、[連続実行]ボタンをクリックします。

SSVG はマヌーバを続けて実行し、実行後の探査機の状態を表示します。Next行は最後に実行されたマヌーバの次の行に移ります。

選択する行は Next行よりも下になければなりません。実行範囲に無効なマヌーバ(空白の行など)があると、実行はその行で中断されます。

Next行は、マヌーバ表の「状態」のカラムに「Next」の表示のある行で、最後に実行されたマヌーバの次のマヌーバを示しています。

2.3 チェックポイントを使う

作成 SSVG ウインドウ > メニュー > チェックポイント(C) > 作成(C)
復元 SSVG ウインドウ > メニュー > チェックポイント(C) > 復元(R)

チェックポイントを作成すれば、その時の探査機の飛行状態を保管できます。

チェックポイントを使えば、飛行状態を復元することができます。復元すれば、チェックポイント作成後のマヌーバの実行をすべて「なかったこと」にできます。

作成は、SSVG ウインドウのメニューで「チェックポイント(C)」をクリックして、表示されるリストにある「作成(C)」をクリックします。※1 ※2

復元は、SSVG ウインドウのメニューで「チェックポイント(C)」をクリックして、表示されるリストにある「復元(R)」をクリックします。

飛行計画の途中にあるマヌーバで、パラメータをいろいろ変えて試すようなときにチェックポイントを利用すれば、試行の繰り返しが楽になるでしょう。

※1 マヌーバ表の「状態」のカラムに「checkpoint」が表示されます。

※2 飛行計画の実行状態がクリアされるとチェックポイントも自動的に消滅します。例えば[実行クリア]ボタンをクリックした場合とか、チェックポイント作成時点で実行ずみだったマヌーバを編集した場合などです。

3. 探査機の状態を見る

3.1 現在の位置を見る

手順 A マヌーバを実行する または、
手順 B SSVG ウインドウ > [軌道表示]ボタン または、
手順 C 軌道表示ウインドウ > 経過時間をゼロにする

SSVG でマヌーバを実行すると、マヌーバ実行直後の探査機の位置が 3D 軌道ウインドウに自動的に表示されます。(× マーク)

飛行結果の確認(レビュー)を行っているときは、SSVG ウインドウの[軌道表示]ボタンをクリックするとレビューが終了し、探査機の現在位置が表示されます。

軌道表示ウインドウの「経過時間」がゼロでない場合は、表示されている探査機の位置は未来(または過去)の予測位置です。経過時間をゼロにする操作を行えば現在の位置が表示されます。

例えば、「経過時間(日)」の入力フィールドに 0 を入力して Enter を押します。

3.2 未来の(または過去の)位置を見る

手順 A 軌道表示ウインドウ > 時刻操作のボタン または、
手順 B 軌道表示ウインドウ > 経過時間(日)

探査機の現在の位置が表示されている状態で、軌道表示ウインドウの「時刻操作」のボタンをクリックすると、過去や未来の探査機の位置を 3D の図に表示させることができます。

「時刻操作」の右端にある「粗/細」のスピンボックスの値を変えると、時刻の変化を粗く(または細かく)することができます。

「時刻操作」の外側の二つのボタン( [ << ] や [ >> ] )をクリックすると時刻操作の早送りができます。

表示させる時刻の変更は軌道表示ウインドウの「経過時間(日)」のフィールドに数値を入力して Enter キーを押す方法でも可能です。

表示させる時刻を変更すると、探査機の位置だけでなくターゲットの位置や惑星の位置もその時刻のものになります。

「経過時間(日)」は SSVG の現在時刻からの経過時間(日数)です。マイナスの値を設定すると、過去の位置を表示させることができます。

3.3 軌道を数値で確認する

手順 SSVG ウインドウを見る

SSVG ウインドウの「探査機の状態」には、最後に実行したマヌーバの実行直後の探査機の状態が表示されます。

表示される情報には、軌道長半径や離心率、軌道傾斜角などの軌道要素(古典六要素)も含まれます。

3.4 ターゲットの位置や速度を数値で確認する

手順 軌道表示ウインドウを見る

軌道表示ウインドウの下部には、探査機から見たターゲットの距離と方向(相対位置)、速度とその方向(相対速度)、そして視線速度が数値で表示されます。

ターゲットの方向と相対速度の方向は次の図にある phi と elv で表示されます。

視線速度はターゲットが探査機から遠ざかっている速さを示します。近づいているときは値が負(マイナス)になります。

3.5 3Dの図を拡大/縮小する、回転させる

拡大/縮小 3D 軌道ウインドウ > 右ボタンを押しながらマウスを上下させる
回転 3D 軌道ウインドウ > 左ボタンを押しながらマウスを動かす

3D 軌道ウインドウ上にマウスカーソルを置き、右ボタンを押しながらマウスを上下に動かします。下に動かすと拡大、上に動かすと縮小です。

左ボタンを押しながらマウスを上下左右に動かすと、動かした方向に図が3次元的に回転します。

拡大/縮小や回転の中心は常に 3D の図の視野中央です。

3.6 3Dの図の視野中央を変更する

手順 軌道表示ウインドウ > 視野中央

軌道表示ウインドウの「視野中央」グループで 3D の図の視野中央を変更することができます。

3D の図の拡大/縮小や回転はいつもその視野中央が基準点になります。

例えば、探査機の周辺を拡大して眺めるには、視野中央を「探査機」に変更してから 3D の図を拡大する操作を行なえばよいでしょう。

3.7 3Dの図の表示項目をオン/オフする

手順 軌道表示ウインドウ > 表示項目

軌道表示ウインドウの「表示項目」グループで 3D 軌道ウインドウに表示される項目の一部をオン/オフできます。

オン/オフできる表示項目は次のとおりです。

3.8 3Dの図に表示される情報

3D 軌道ウインドウに表示される主な情報は次のとおりです。

探査機
探査機の2体問題軌道
探査機の飛行ずみ経路
ターゲット
ターゲットの2体問題軌道
太陽
惑星と地球の月(月はマークのみ)

4. 飛行結果を確認(レビュー)する

4.1 直前の FLYTO マヌーバの結果をレビューする

手順 SSVG ウインドウ > [飛行レビュー]ボタン

FLYTO マヌーバの実行直後に SSVG ウインドウの[飛行レビュー]ボタンをクリックすれば、そのマヌーバでの探査機の飛行の様子を確認する(レビューする)ことができます。

飛行レビュー中は軌道表示ウインドウに代わって飛行レビューウインドウが SSVG ウインドウの下に表示されます。

飛行レビューウインドウの「レビュー操作」のボタンをクリックすると、FLYTO マヌーバの積分ステップごとに探査機の位置や軌道を確認することができます。

「レビュー操作」の外側の二つのボタン([ << ]と[ >> ])をクリックするとレビュー操作の早送りができます。その右にある「早送り」のスピンボックスを操作すれば、早送りの速さを変えることもできます。

4.2 実行ずみのマヌーバを連続してレビューする

手順 SSVG ウインドウ > [連続レビュー]ボタン

SSVG ウインドウの[連続レビュー]ボタンをクリックすると、その時点で実行ずみのマヌーバを連続して確認する(レビューする)ことができます。

連続レビューでは、各マヌーバの実行直後の探査機の状態を表示できます。探査機が飛行する FLYTO マヌーバについては、マヌーバの最初と最後に加えて、飛行中の積分ステップごとの探査機の状態を表示できます。

連続レビュー中は軌道表示ウインドウに代わって連続レビューウインドウが SSVG ウインドウの下に表示されます。

連続レビューウインドウの「レビュー操作」のボタンをクリックすると、表示するマヌーバを変えることや、FLYTO マヌーバの積分ステップを変えることができます。

レビュー操作のボタンの外側(左右の端)にある二つのボタン([ |<< ]と[ >>| ])は表示するマヌーバを変えるボタンです。それ以外のボタンは FLYTO マヌーバの積分ステップを変えるボタンです。

5. 飛行計画を編集する

5.1 探査機の情報を編集する

手順 SSVG ウインドウ > メニュー > 編集(E) > 探査機(P)

飛行計画の探査機の情報を編集するには、SSVG ウインドウのメニューで「編集(F)」をクリックして、表示されるリストにある「探査機(P)」をクリックしてください。探査機の編集ウインドウが開きます。

探査機の編集ウインドウでは探査機の名称、質量(単位はキログラム)が変更できるほか、探査機が出発する宇宙基地を変更することもできます。

探査機の情報を編集すると、飛行計画の実行状態が消去されます。(探査機は飛行開始前の状態に戻ります)

5.2 ターゲットを変更する

手順 SSVG ウインドウ > メニュー > 編集(E) > ターゲット(T)

飛行計画のターゲットを別の天体に変更するには、SSVG ウインドウのメニューで「編集(F)」をクリックして、表示されるリストにある「ターゲット(T)」をクリックしてください。ターゲットの選択ウインドウが開きます。

ターゲットの選択ウインドウでは、新しくターゲットにする天体を選択することができます。まず二つのラジオボタン(「惑星」と「小天体」)のいずれかを選択してください。

「惑星」を選択すると、右にあるドロップダウンリストをクリックすればリストに含まれる天体のいずれかを選択することができます。含まれる天体は 8 個の惑星と冥王星(準惑星)、そして地球の月です。

「小天体」を選択すると、SPK ファイルを入手してある小天体をターゲットとして選択できます。手順は次のとおりです。

SPK ファイルは飛行計画の作成者から入手してください。または SSVG ユーザーズガイドの「小天体のSPKファイルを入手する」の項を参照して入手してください。入手した SPK ファイルは、あらかじめ SSVG に インポート しておきます。

ターゲットを変更しても、飛行計画の実行状態は影響を受けません。飛行計画のマヌーバの実行がいくつか終わっていれば、その状態が維持されます。

5.3 マヌーバを追加する

手順 A SSVG ウインドウ > 飛行計画の末尾の行を編集する または、
手順 B SSVG ウインドウ > マヌーバ表の追加したい行を選択 > [* 挿入]ボタン

SSVG ウインドウの上部にあるマヌーバ表では、飛行計画の末尾にいつも空のマヌーバが表示されています。この空のマヌーバを編集すれば、飛行計画の末尾に新しいマヌーバが追加されます。

マヌーバ表の途中にマヌーバを追加したいときは、その行をクリックして選択したあと[* 挿入]ボタンをクリックします。その行に空のマヌーバが挿入されます。

5.4 マヌーバを削除する

手順 SSVG ウインドウ > マヌーバ表の削除したい行を選択 > [* 削除]ボタン

SSVG ウインドウの上部にあるマヌーバ表で、削除したい行を選択したあと、[* 削除]ボタンをクリックします。削除の確認を求めるダイアログが表示され、承認すればその行が削除されます。

削除したマヌーバの復活(アンドゥ)はできません。

5.5 マヌーバの編集を開始する

手順 A SSVG ウインドウ > [Next 編集]ボタン または、
手順 B SSVG ウインドウ > マヌーバ表の編集したい行を選択 > [* 編集]ボタン または、
手順 C SSVG ウインドウ > マヌーバ表の編集したい行をダブルクリック

SSVG ウインドウの[Next 編集]ボタンをクリックすると、マヌーバ表の Next行(「状態」のカラムに Next が表示されている行)の編集が始まります。

SSVG ウインドウの上部にあるマヌーバ表の編集したい行を選択したあと[* 編集]ボタンをクリックします。これでその行の編集が始まります。

SSVG ウインドウの上部にあるマヌーバ表の編集したい行をダブルクリックします。これでその行の編集が始まります。

Next行でない行のマヌーバを編集すると、マヌーバエディタの一部の機能が使用できない場合があります。

空でない(タイプが設定ずみの)マヌーバを編集してマヌーバのタイプを変更することはできません。マヌーバのタイプを変更したい場合は、マヌーバの削除と追加(挿入)を行って空のマヌーバに新たにタイプを設定してください。

5.6 空のマヌーバを編集する

手順 マヌーバエディタ > マヌーバのタイプ

空のマヌーバの編集を開始したときは、マヌーバのタイプを選択します。ただし、編集を開始した行がマヌーバ表の先頭の行の場合には START が自動的に選択されますので、そのまま START マヌーバの設定に進んでください。

マヌーバエディタの右上部分にある「マヌーバのタイプ」のドロップダウンリストをクリックし、表示されるリストから使いたいマヌーバのタイプを選択します。選択したらそのタイプのマヌーバの設定に進んでください。

マヌーバのタイプは以下のとおりです。

5.7 START マヌーバを設定する

手順 A マヌーバエディタ > 出発時刻 > [編集]ボタン および、
手順 B マヌーバエディタ > パラメータの表

START マヌーバは探査機を宇宙基地から出発させます。START マヌーバで設定するのは、探査機の出発時刻と出発時のデルタV です。

探査機の出発時刻を編集するには、「出発時刻」グループにある[編集]ボタンをクリックします。日付と時刻の編集ウインドウが開き、出発時刻を設定することができます。

時刻は TDB(太陽系力学時)で指定します。TDB での時刻は世界時(UT)での時刻とほぼ同じです。(世界時との差は 1 分ほどです)

出発時のデルタV は「パラメータ」の表の数値のセルをクリックして値を設定します。設定するデルタV は宇宙基地に対する相対速度で、宇宙基地の軌道ローカル座標系で指定します。

次の図の V が出発時のデルタV(宇宙基地との相対速度)のベクトルです。デルタV の絶対値(dv)と 方向を示す二つの角度(phi、elv )を指定してください。

編集中の行が Next行であれば、マヌーバエディタの[軌道表示]ボタンをクリックするとその時点の設定内容が探査機の軌道や予測位置に反映されます。

編集中の行が Next行であれば、FTA や最適化アシスタントを使用してパラメータを設定することができます。使い方は以下の章にあります。

5.8 CP マヌーバを設定する

手順 マヌーバエディタ > パラメータの表

CP マヌーバは化学推進エンジンを動作させて探査機の軌道を変化させます。CP マヌーバで設定するのは、軌道変更のデルタV です。

軌道変更のデルタV は「パラメータ」の表の数値のセルをクリックして値を設定します。設定するデルタV は、軌道変更前の探査機の軌道ローカル座標系で指定します。

次の図の V が軌道変更のデルタV のベクトルです。デルタV の絶対値(dv)と、方向を示す二つの角度(phi、elv)を指定してください。

編集中の行が Next行であれば、マヌーバエディタの[軌道表示]ボタンをクリックするとその時点の設定内容が探査機の軌道や予測位置に反映されます。

編集中の行が Next行であれば、FTA や最適化アシスタントを使用してパラメータを設定することができます。使い方は以下の章にあります。

5.9 EP_ON マヌーバを設定する

手順 マヌーバエディタ > パラメータの表

EP_ON マヌーバは電気推進エンジンをオンにします。EP_ON マヌーバで設定するのは、電気推進エンジンによる加速率(dvpd)とその方向を示す二つの角度(phi、elv)、そして推力方向モード(tvmode)です。

「パラメータ」の表のセルをクリックして値を設定します。加速率の絶対値は 1 日あたりの速度変化で指定します。その方向は、探査機の軌道ローカル座標系で指定します。

次の図の V が加速率とその方向を示すベクトルです。加速率(dvpd)と二つの角度(phi、elv)を指定してください。

推力方向モード(tvmode)は推力の方向を制御する方法を指定します。値は「L」または「E」で、その意味は以下のとおりです。

電気推進エンジンの推力は、FLYTO マヌーバの実行中に(つまり、探査機の飛行中に)探査機の軌道や経路をゆっくりと、しかし累積的に変化させます。

したがって、EP_ON マヌーバの編集の途中や、その実行の直後に表示される軌道には電気推進エンジンの推力は反映されていません。

5.10 EP_OFF マヌーバを設定する

手順 なし

EP_OFF マヌーバは電気推進エンジンをオフにします。EP_OFF マヌーバで設定するパラメータはありません。

このタイプを選択したときは、そのままマヌーバの編集を完了させることができます。

5.11 SS_ON マヌーバを設定する

手順 マヌーバエディタ > パラメータの表

SS_ON マヌーバはソーラーセイルをオンにします。SS_ON マヌーバで設定するのは、ソーラーセイルの面積(area)とその向きを示す二つの角度(theta、elv)、そして推力方向モード(tvmode)です。

「パラメータ」の表のセルをクリックして値を設定します。

ソーラーセイルの向きは、セイル面に垂直な単位ベクトル(長さが 1 のベクトル)の向きで表現します。この単位ベクトルの向きはソーラーセイル座標系で指定します。

次の図の UV がセイル面に垂直な単位ベクトルです。SS_ON マヌーバでは、ソーラーセイルの向きを二つの角度(theta、elv)で指定します。

推力方向モード(tvmode)はソーラーセイルの向きを制御する方法を指定します。値は「L」または「E」で、その意味は以下のとおりです。

ソーラーセイルの推力は、FLYTO マヌーバの実行中に(つまり、探査機の飛行中に)探査機の軌道や経路をゆっくりと、しかし累積的に変化させます。

したがって、SS_ON マヌーバの編集の途中や、その実行の直後に表示される軌道にはソーラーセイルの推力は反映されていません。

5.12 SS_OFF マヌーバを設定する

手順 なし

SS_OFF マヌーバはソーラーセイルをオフにします。SS_OFF マヌーバで設定するパラメータはありません。

このタイプを選択したときは、そのままマヌーバの編集を完了させることができます。

5.13 FLYTO マヌーバを設定する

手順 A マヌーバエディタ > 終了時刻 > [編集]ボタン および、
手順 B マヌーバエディタ > パラメータの表

FLYTO マヌーバは探査機を終了時刻まで飛行させます。FLYTO マヌーバで設定するのは、飛行の終了時刻と、探査機の経路を計算する積分間隔(inter)です。

FLYTO マヌーバの終了時刻を編集するには、「終了時刻」グループにある[編集]ボタンをクリックします。日付と時刻の編集ウインドウが開き、その飛行の終了時刻を設定することができます。

時刻は TDB(太陽系力学時)で指定します。TDB での時刻は世界時(UT)での時刻とほぼ同じです。(世界時との差は 1 分ほどです)

Next行の FLYTO マヌーバを編集しているときに限り、日付と時刻の編集ウインドウで「継続期間」を指定することもできます。この値は編集中の FLYTO マヌーバの継続期間(つまり飛行開始から終了までの日数)です。

Next行の FLYTO マヌーバを編集しているときに限り、軌道表示ウインドウの「時刻操作」のボタン操作により FLYTO マヌーバの継続期間や終了時刻を設定することができます。

積分間隔は「パラメータ」の表の「inter」の値のセルをクリックして設定します。

積分間隔としては 0.00001 日(約 0.9 秒)以上の任意の値が指定できますが、積分間隔を小さくすると FLYTO マヌーバの実行時間(SSVG の計算時間)が長くなります。

5.14 マヌーバ説明を編集する

手順 マヌーバ説明ウインドウ > [説明の編集]ボタン

表示中のマヌーバ説明を編集するには、[説明の編集]ボタンをクリックします。

マヌーバ説明ウインドウに表示されるのは、SSVG ウインドウの「マヌーバ表」で選択中のマヌーバです。マヌーバ表の行をクリックするとその行を選択できます。

マヌーバの編集中にはマヌーバ説明の編集はできません。また、マヌーバのタイプが選択されていないマヌーバ(空のマヌーバ)のマヌーバ説明も編集できません。

5.15 編集した飛行計画を保存する

手順 A SSVG ウインドウ > メニュー > ファイル(F) > 保存(S) または、
手順 B SSVG ウインドウ > メニュー > ファイル(F) > 別名で保存(A)

編集した飛行計画をファイルに保存するには、SSVG ウインドウのメニューの「ファイル(F)」をクリックします。

開いた飛行計画ファイルに上書き保存をするときは、続いて表示されたリストにある「保存(S)」をクリックします。

名前を付けて新しいファイルとして保存するときは続いて「別名で保存(A)」をクリックします。

6. 新しい飛行計画を作る

6.1 SPK ファイルを入手する

飛行計画のターゲットとして小惑星や彗星など太陽系の小天体を選択する場合、その小天体の位置や速度を計算するためのデータファイル(SPK ファイル)が必要です。

SPK ファイルの入手方法は SSVG ユーザーズガイドの「小天体のSPKファイルを入手する」の項を参照してください。入手した SPK ファイルをあらかじめ SSVG に インポート しておくと飛行計画作成時の操作が容易になります。

ターゲットとして惑星や冥王星(準惑星)、または地球の月のいずれかを使う飛行計画では専用の SPK ファイルは必要ありません。次の節に進んでください。

6.2 飛行計画の作成を開始する

手順 SSVG ウインドウ > メニュー > ファイル(F) > 新規(N)

新しい飛行計画の作成を始めるには、SSVG ウインドウのメニューの「ファイル(F)」をクリックして、表示されるリストにある「新規(N)」をクリックします。

飛行計画作成ウインドウが開きますから、引き続いて探査機の情報の設定と、ターゲットの選択を行ってください。

6.3 探査機の情報を設定する

手順 飛行計画作成ウインドウ > 探査機

探査機に名前を付けて、「名前」のフィールドに入力してください。

探査機の質量を「質量」のフィールドに入力してください。単位はキログラムです。探査機の質量はソーラーセイルを使用するときに限り意味を持ちます。

探査機が出発する宇宙基地を「宇宙基地」のドロップダウンリストをクリックして選択してください。

宇宙基地はすべての惑星のラグランジュ点 L1 と L2 にあります。ラグランジュ点 L1 は惑星から見て太陽の方向にあり、L2 は太陽の逆方向にあります。

6.4 ターゲットを選択する

手順 飛行計画作成ウインドウ > ターゲット

最初にターゲットの種類として「惑星」と「小天体」のいずれかを選択してください。

「惑星」を選択すると、その右にあるドロップダウンリストでターゲットにする天体を選択できます。リストにある天体は、すべての惑星、冥王星(準惑星)、そして地球の月です。

「小天体」を選択すると、ターゲットとして小惑星や彗星を選択することができます。「SPK ファイル」のフィールドの右にある[探す]ボタンをクリックし、ターゲットにする天体の SPK ファイルを開いてください。

SPK ファイルを開くと、SPKID と 名前が表示されます。SPKID のドロップダウンリストに複数の SPKID が含まれる場合は正しいものを選択してください。またターゲットの名前は自由に書き換えることができます。

6.5 飛行計画を保存する

手順 SSVG ウインドウ > メニュー > ファイル(F) > 別名で保存(A)

新しい飛行計画を作成したら、名前を付けてファイルとして保存してください。

SSVG ウインドウのメニューの「ファイル(F)」をクリックして、表示されるリストにある「別名で保存(A)」をクリックしてください。ダイアログが表示されますので、名前を付けて飛行計画を保存してください。

7. 飛行計画を他の人に渡す、公開する

7.1 必要なものを渡す、公開する

SSVG で作成した飛行計画を友人に渡して実行してもらう場合や、Web で公開する場合は、以下のデータファイルをセットで渡して(または公開して)ください。

7.2 使い方を説明する

SSVG で作成した飛行計画を友人に渡して実行してもらう場合や、Web で公開する場合は、以下についての説明をお願いします。

8. FTA を使う

8.1 FTA とは

FTA は START マヌーバと CP マヌーバの設定を支援します。FTA はターゲットの近くの目標位置に、指定した時間で探査機を飛行させるためのデルタV を計算します。

FTA を使用できるのは、Next行にある START マヌーバまたは CP マヌーバ編集している場合です。

Next行は、最後に実行されたマヌーバの次の行です。マヌーバ表の先頭の行が Next行になるのは、飛行計画の実行状態を消去したとき、または飛行計画を開いた直後です。

8.2 FTA を開始する

手順 A マヌーバエディタ > [FTA]ボタン または、
手順 B 軌道表示ウインドウ > 時刻操作(経過時間を設定) > マヌーバエディタ > [FTA]ボタン

マヌーバエディタの[FTA]ボタンをクリックすると FTA 設定ウインドウが開き、FTA の実行条件を設定できるようになります。

FTA を開始する前に、軌道表示ウインドウで時刻操作を行い、探査機をターゲットに到着させたい時刻を予測時刻に設定しておくこともできます。この場合は、その時刻までの時間(経過時間)を FTA の飛行時間として使うことができます。

FTA を利用できるのは、Next行にある START マヌーバまたは CP マヌーバを編集している場合だけです。

Next行は、最後に実行されたマヌーバの次の行です。マヌーバ表の先頭の行が Next行になるのは、飛行計画の実行状態を消去したとき、または飛行計画を開いた直後です。

8.3 飛行時間を設定する

手順 FTA 設定ウインドウ > 飛行時間

飛行時間は、編集中のマヌーバを実行した後、探査機がターゲットに到着するまでの時間(日数)です。

「軌道表示ウインドウの経過時間を使用する」を選択すると、FTA を開始する直前に軌道表示ウインドウで設定した経過時間を飛行時間として使用します。

「ここで指定する」を選択した場合は、「飛行時間(日)」の入力フィールドに飛行時間を数値で指定します。

設定方法にかかわらず、飛行時間は 1.0 日以上でなければなりません。ターゲットの位置に対して飛行時間が短か過ぎると FTA の計算やその後の経路計算に失敗することがあります。

8.4 目標位置を詳細に指定する

手順 FTA 設定ウインドウ > 目標位置の詳細設定

FTA では探査機の目指す場所(目標位置)を詳細に指定します。目標位置の設定は以下から選ぶことができます。

「ターゲットの中心」を選択すると、FTA は探査機がターゲットの中心を目指して飛行するようデルタV を計算します。他の方法については次の項目以降で説明します。

8.5 目標位置を B プレーン座標で指定する

手順 FTA 設定ウインドウ > 目標位置の詳細設定 > B プレーン座標

FTA の「目標位置の詳細設定」で「B プレーン座標」を選択すると、探査機がターゲットの近く通り抜けるときの「すれ違い方」を指定することができます。

目標位置は次の図の B 点です。この位置の指定にはオフセット距離(ターゲット中心から B 点までの距離)とひとつの角度(beta)を使用します。


破線赤矢印は 2体問題軌道での探査機の動き(ターゲットに対する相対運動)です。B 点はこの相対運動のターゲットへの最近点です。B 点を通り探査機の相対運動に垂直な面が B プレーンで、ターゲットの中心もこの B プレーン上にあります。

ここで考える探査機の軌道は、ターゲットの引力は考慮せず、太陽の引力だけを考慮したものです。この軌道を仮定すれば、探査機の相対運動は近似的に等速直線運動と考えることができます。

B プレーン座標は探査機がターゲットの傍を通過するスイングバイや、ターゲットの周回軌道に入る条件を指定するときに大変好都合です。

8.6 目標位置を軌道ローカル座標で指定する

手順 FTA 設定ウインドウ > 目標位置の詳細設定 > 軌道ローカル座標

FTA の「目標位置の詳細設定」で「軌道ローカル座標」を選択すると、ターゲットの近くの任意の場所を目標位置にすることができます。

次の図の V がターゲットから見た目標位置のベクトルです。目標位置の指定にはオフセット距離(ベクトル V の長さ)と二つの角度(phi、elv)を使用します。

軌道ローカル座標は探査機がターゲットの近傍のランデブー位置に向かうデルタV を計算させるときに使うと好都合です。

8.7 デルタV を計算する

手順 FTA 設定ウインドウ > [実行]ボタン

FTA 設定ウインドウで[実行]ボタンをクリックすると、FTA の計算が行われます。

すぐに計算結果(デルタV の値)が表示されますので、期待通りの値でしたら[OK]ボタンをクリックしてください。計算結果がマヌーバエディタの「パラメータ」の表に適用され、探査機の軌道も変化します。

9. 最適化アシスタントを使う

9.1 最適化アシスタントとは

SSVG の最適化アシスタントはターゲットに向かう宇宙飛行の最適化を支援します。

探査機の出発時刻(またはマヌーバ時刻)とターゲット到着までの飛行時間を指定すると、最適化アシスタントは探査機の軌道を表示し、出発時(またはマヌーバ時)のデルタV と到着時の相対速度を表示します。

最適化アシスタントは Next行にある START マヌーバまたは CP マヌーバの編集中に使用できます。

Next行は、最後に実行されたマヌーバの次の行です。マヌーバ表の先頭の行が Next行になるのは、飛行計画の実行状態を消去したとき、または飛行計画を開いた直後です。

9.2 最適化アシスタントを開始する

手順 マヌーバエディタ > [最適化]ボタン

マヌーバエディタの[最適化]ボタンをクリックすると「最適化アシスタント(START マヌーバ)」または「最適化アシスタント(CP マヌーバ)」が開き、最適化の作業を始めることができます。

最適化アシスタントが利用できるのは、Next行にある START マヌーバまたは CP マヌーバの編集を行っている場合だけです。

9.3 出発時刻を調整する(START マヌーバ)

手順 最適化アシスタント(START マヌーバ) > 出発時刻の調整

START マヌーバの出発時刻を調整するには、「出発時刻の調整」にあるスライダやボタンを操作します。

スライダのハンドルを左右に動かすと、出発時刻を連続的に変化させることができます。

スライダの範囲外の時刻を試したいときは、スライダの左右にあるボタン([ <<< ]と[ >>> ])をクリックするとスライダの値の範囲がシフトします。

スライダの下にある「スライダ微調整」のボタンをクリックすると、スライダのハンドルが 1 ピクセルずつ動きます。

「スライダの値の幅」にあるラジオボタンを選択すると、スライダで選択できる値の幅を変えることができます。「狭い(100 日)」を選択すれば出発時刻を細かく(0.2 日単位で)設定できます。

9.4 マヌーバ時刻を調整する(CP マヌーバ)

手順 最適化アシスタント(CP マヌーバ) > マヌーバ時刻の調整

CP マヌーバのマヌーバ時刻を調整するには、「マヌーバ時刻の調整」にある「SSVG の時刻に固定」のチェックを外し、スライダやボタンを操作します。

マヌーバ時刻の調整結果は編集中のマヌーバを含め、どのマヌーバにも自動的には反映されません。マヌーバ時刻の変更を飛行計画に反映させる(CP マヌーバ) を参照してください。

スライダのハンドルを左右に動かすと、マヌーバ時刻を連続的に変化させることができます。

スライダの範囲外の時刻を試したいときは、スライダの左右にあるボタン([ <<< ]と[ >>> ])をクリックするとスライダの値の範囲がシフトします。

スライダの下にある「スライダ微調整」のボタンをクリックすると、スライダのハンドルが 1 ピクセルずつ動きます。

「スライダの値の幅」にあるラジオボタンを選択すると、スライダで選択できる値の幅を変えることができます。「狭い(100 日)」を選択すればマヌーバ時刻を細かく(0.2 日単位で)設定できます。

9.5 飛行時間を調整する

手順 最適化アシスタント > 飛行時間の調整

飛行時間を調整するには、「飛行時間の調整」にあるスライダやボタンを操作します。

「スライダで設定するのは」のラジオボタンの選択により、以下の切り替えができます。

スライダのハンドルを左右に動かすと、飛行時間を連続的に変化させることができます。

スライダの範囲外の値を試したいときは、スライダの左右にあるボタン([ <<< ]と[ >>> ])をクリックするとスライダの値の範囲がシフトします。

スライダの下にある「スライダ微調整」のボタンをクリックすると、スライダのハンドルが 1 ピクセルずつ動きます。

「スライダの値の幅」にあるラジオボタンを選択すると、スライダで選択できる値の幅を変えることができます。「狭い(100 日)」を選択すれば飛行時間を細かく(0.2 日単位で)設定できます。

飛行時間が小さすぎると、最適化アシスタントが軌道を見つけられない場合があります。


9.6 最適な軌道を探す

最適化アシスタントで出発時刻(またはマヌーバ時刻)と飛行時間を変化させ、最適な軌道を探してください。

最適化アシスタントの画面下部には次の情報がそれまでの最小値とともに表示されます。

デルタV についてはその方向(phi と elv の値)も表示されます。

3D の図には現在試している軌道について以下のマークが表示されます。

探査機の初期位置(出発時または CP マヌーバ実行時の位置)
宇宙基地の軌道(または探査機の元の軌道)
ターゲットの初期位置
ターゲットの軌道
到着位置
探査機の軌道
太陽

9.7 結果を編集中のマヌーバに適用する

手順 最適化アシスタント > [完了]ボタン

最適化アシスタントで満足できる軌道が見つかった場合は、画面下部の[完了]ボタンをクリックします。その時点で試していた軌道のデルタV(絶対値と方向)が編集中のマヌーバに適用されます。START マヌーバを編集中の場合は出発時刻も適用されます。

CP マヌーバの編集に最適化アシスタントを使用し、マヌーバ時刻を変更したとしても、変更されたマヌーバ時刻は飛行計画に反映されません。次の項目を参照してください。

9.8 マヌーバ時刻の変更を飛行計画に反映させる(CP マヌーバ)

手順 SSVG ウインドウ > マヌーバを編集する

CP マヌーバの編集に最適化アシスタントを使用し、マヌーバ時刻を変更した場合は、編集された CP マヌーバがその時刻に実行されるように飛行計画を手操作で修正する必要があります。最適化アシスタントを完了させ、CP マヌーバの編集も完了させた直後に次のような操作を行ってください。

PC のクリップボードに正しいマヌーバ時刻が格納されています。テキストエディタを開いて、貼り付けておきましょう。ISO 形式の時刻です。

変更されたマヌーバ時刻が SSVG の現在時刻よりも後である場合は、CP マヌーバの直前に FLYTO マヌーバを挿入して、正しいマヌーバ時刻まで探査機を飛行させてください。(電気推進エンジンやソーラーセイルを使用していた場合はオフにして探査機を飛行させてください)

変更されたマヌーバ時刻が SSVG の現在時刻よりも前であり、CP マヌーバの直前に FLYTO マヌーバが実行されている場合は、その FLYTO マヌーバの終了時刻を正しいマヌーバ時刻に変更することで反映させられる場合があります。(FLYTO マヌーバが十分に長く、電気推進エンジンやソーラーセイルを使用していない場合に限ります)

これら以外の場合はマヌーバ時刻の変更を単純に反映させることはできません。もっと広範囲な飛行計画の修正を行う必要があります。