ALSET開発概要
ALSET：Air Launch System Enabling Technology
2013年 7月 5日
Ⅰ 背景
1. 小型化戦略
米国の小型戦略のきっかけ
東西冷戦終結に伴う宇宙開発予算の縮小
複数ミッションの大型衛星不具合による被害の拡大 → 小型化によるリスク分散
湾岸戦争の反省（情報の遅延、不足）
→ 小型衛星による観測頻度の向上
小型衛星を再認識
革新技術の適用による衛星の高機能/低コスト
小型衛星によるSSTLの台頭
宇宙開発途上国の追い上げ
ORSの立ち上げ（2003年～ ）
即応性の高い低コスト小型システムの構築
→ TacSat計画
低コスト打ち上げ機会の確保
→ DARPAのFALCON計画
教育、技術実証から実用衛星へ
→ 新市場の創成
安全保障利用から商用利用への展開
→ ORS Officeの立ち上げ
ORSからReinventing へ（2011年～ ）
更なる小型化の革新技術の開発
2. 衛星打上システム
地上発射
M-V H-IIA
海上発射
Sea Launch（Sea Launch LLC)
（米/露/ノルウエー/ウクライナ）
プラットフォーム 司令船
潜水艦発射
Volna（露）
空中発射
Pegasus（米）
L1011/Pegasus
3. 空中発射の特徴
メリット
射場レス
安全性向上
打上げ効率向上
打上げ環境緩和
即応性向上
デメリット
航空機の搭載重量制限
航空法による爆発物の搭載禁止
亜音速機、水平発射 ロケット分離 ・高度：約12km ・速度：約Mach 0.8 ロケット分離 ・高度：約10km ・速度：≧0 輸送機、投下 超音速機、ズームフライト ロケット分離 ・高度：約15km ・速度：約Mach 1.5ロケット搭載方式
Ⅱ. 受託事業
METI委託事業：「空中発射システムの研究開発」 2009年度～
METIの研究開発方針
(1) 将来の打上げ
事業展開を目指した基盤技術開発
(2)
低コスト化
に係わる技術開発
(3) 将来の商用打上げ展開に係わる
法規制調査
研究開発アイテム
内 容
備 考
システム構想検討 民間打上げ事業に資するシステムコンセプトの構築 空中発射の固有技術 航空機へのロケット 搭載/分離等の技術開発 航空機へのロケット搭載 航空機/ロケット分離機構 分離後のロケットの姿勢安定技術 ダミーロケットによる技術実証 空中発射の固有技術 打上げ自在性の研究開発 地上局に依存しない打上げ管制に係わる技術研究 ・自律飛行技術 ・衛星経由の打上げ管制 コスト低減の汎用技術 空中発射では特に有効 法規制調査 空中発射システムによる民間打上げに係わる法規制調査 ・国内法 ・海外の民間打上げに係わる法規制 空中発射の固有 小型・低コストアビオニクス （2011年度より追加） 民生技術・部品の適用等によるアビオニクス技術の研究 コスト低減の汎用技術1. ロケット搭載、分離方式
方 式 PDS（Platform Delivery System）方式 GAL(Gravity Air Launch )方式
方式の特 徴 ロケットをプラットホームごと抽出傘 に牽引させ機外に抽出/投下 航空機が機首をあげ、ロケットがローラ架 台上を転がり、機外へ排出。 実施/検討 例 USAF、航空自衛隊他で日常的に実施 TypeV Platform 投下可能重量：19ton(プラットホーム 含む) QuickReach（AirLaunch LLC） （C-17で実証済み） 投下重量：32ton 分離速度域 亜音速 超音速 発射方式 空中投下 水平発射 超音速ズームアップ 適用例
空中投下/PDS方式選定
・ 幅広い航空機への適用が可 能 ・ ロケットが機内に収納され、一 定環境に保持 ・ 機体改修が最小限 ・ 投下時を除いて飛行性能に与 える影響は小 ・ パラシュート等の投棄物が発 生-60 -40 -20 0 20 40 60 姿勢 角速 度[ deg /s ]
2. 投下システム
3. 打上げの自在性
打上場所の自在性確保（地球局に依存しないシステム）
・ GPS/INS複合航法システムによる自律飛行
・ 商用通信衛星を使用した管制システム
商用通信衛星として、インマルサット衛星を選定
インマルサットが開発中の小型衛星搭載用のSB-SAT（Swift-Broadband for Satellites）通信端
末をロケット用に改修
投下管制装置（ASE）
ロケットの状態監視・制御、航空機内
機器の監視・制御
発射用航空機内機器のデータを運用
管制センタへ送信
飛行管制装置（GSE）
ロケット投下前の発射用航空機の搭
載機器の状態モニタ、ロケット投下の発
射判断のための各種データの処理
ロケット搭載前後のロケットの状態モ
ニタの実施、ロケットの飛行安全の状態
確認と予測、緊急時のコマンド送信処理
ロケット用通信端末
SB-SAT適用における主要技術課題と対応方法
No. 課 題 結 果 1 ジャーク下における通信確保 復調器に周波数変動レートフィードバックループの追加 2 ロケット投下時の通信回線の確保 機外抽出後の通信再開時間は200msec以下 3 ジャーク等による通信遮断後の再捕捉 ロケットの高ジャークは100msec以下 通信遮断時間を含めて、再捕捉時間は300msec以下 4 ロケットの姿勢変化による通信回線の確保 案1： 頭胴部のパッチアンテナと機体側方アンテナ 案2： 機体側方の1軸駆動アンテナSB-SAT仕様
サイズ ：270×190×110mm 質 量 ： ＜ 5kg 作動温度： -20～+60℃ 電 圧 ： 28V±6V ﾃﾞｰﾀﾚｰﾄ ： 475kbps 軌道寿命： 7年
国内のロケット用アビオニクスは大型、コスト高
アビオニクスの質量が、打上能力に大きく寄与
特に小型システムではアビオニクスの小型、軽量、コスト低減が不可欠
4. アビオニクス
(1) データバスの採用
・システムの簡素化
・ハーネスの削減
(2) 機能配分見直し、機器の統廃合
・電力系：
PSDBの各段搭載（小型、軽量）
・誘導系：
OBCとIMUの統合
・制御系：
部品削減、PAM制御による効率向上
・飛行安全系：
CDR/FSCBの統合
・計測通信系：
シグナルコンディショニング構成
PSDB：Power Sequence Distribution Box、OBC：On-Board Computer IMU：Inertial measurement Unit、PAM：Pulse Amplitude Modulation CDR：Command Destruct Receiver、FSCB：Flight Safety Control Box
