JP7204997B2 - 宇宙交通管理システム、宇宙交通管理装置、衝突回避支援事業装置、ｓｓａ事業装置、メガコンステレーション事業装置、宇宙交通管理方法、および、ｏａｄｒ - Google Patents

Description

本開示は、宇宙交通管理システム、宇宙交通管理装置、衝突回避支援事業装置、ＳＳＡ事業装置、メガコンステレーション事業装置、宇宙交通管理方法、および、ＯＡＤＲ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。

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。

従来、米国のＣＳｐＯＣ（Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｓｐａｃｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ｃｅｎｔｅｒ）が宇宙物体の監視を継続し、宇宙物体同士の接近あるいは衝突が予見された場合に警報を発令する仕組みが存在する。有人宇宙基地および商用通信衛星では、この警報に応じて必要と判断した場合に回避運用を実施している。しかしながら近年米国内で民間衛星に警報を発令する仕組みを民間事業者に移管する計画が発表され、新しい仕組みが必要となっている。

特開２０１７－１１４１５９号公報

メガコンステレーション事業者同士が、軌道投入あるいは軌道離脱といった非定常運用段階において、互いに衝突回避して飛行安全を確保するための仕組みがなく、今後、衝突回避運用が不十分となる虞がある。
特許文献１には、メガコンステレーション事業者同士が互いに衝突回避して飛行安全を確保するための仕組みについては記載されていない。

本開示は、複数のメガコンステレーション事業装置が、軌道投入あるいは軌道離脱といった非定常運用段階において、互いに衝突回避して飛行安全を確保するための仕組みを提供することを目的とする。

本開示に係る宇宙交通管理システムは、
宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業装置と、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置の各々とに実装されるとともに、データベースとサーバを備える宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムであって、
前記衝突回避支援事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるデータベースは、
前記複数のメガコンステレーション事業装置から取得したメガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報と、非定常運用する宇宙物体の軌道情報とを記録し、
前記衝突回避支援事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるサーバは、
前記非定常運用する宇宙物体の飛行途中で通過することが想定される軌道高度に形成されたメガコンステレーション衛星群を識別する軌道解析部と、
前記メガコンステレーション衛星群を管理するメガコンステレーション事業装置に、危険警報および前記非定常運用する宇宙物体の軌道情報を通報する通報部と、
を有し、
前記メガコンステレーション事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるサーバは、
前記非定常運用する宇宙物体とメガコンステレーション衛星群を構成する個別衛星との衝突解析をする衝突解析部と、
衝突が予見された場合に衝突回避対策を立案する対策立案部とを有する。

本開示に係る宇宙交通管理システムでは、複数のメガコンステレーション事業装置が、軌道投入あるいは軌道離脱といった非定常運用段階において、互いに衝突回避して飛行安全を確保するための仕組みを提供することができる。

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。 実施の形態１に係る衝突回避支援事業装置の宇宙交通管理装置のハードウェア構成例。 実施の形態１に係るメガコンステレーション事業装置の宇宙交通管理装置のハードウェア構成例。 実施の形態１に係る宇宙情報レコーダーが具備する軌道予報情報の例。 現在計画されているメガコンステレーションの事業例。 実施の形態１に係るメガコンステレーション衛星群への新規打ち上げロケットによる侵入を示す図。 実施の形態１に係るメガコンステレーション衛星群への軌道投入段階の衛星による侵入を示す図。 実施の形態１に係るメガコンステレーション衛星群への軌道降下段階の衛星による侵入を示す図。 実施の形態１に係るメガコンステレーション衛星群の軌道上物体数の推移の例。 実施の形態１に係るメガコンステレーション衛星群の領域にロケットを打ち上げる例。 実施の形態１に係る高度３４０ｋｍ近傍におけるメガコンステレーション衛星群の飛翔イメージの例。 実施の形態１に係る宇宙交通管理システムの全体構成例。 実施の形態１に係る衝突回避支援事業装置の宇宙情報レコーダーの詳細構成例。 実施の形態１に係るメガコンステレーション事業装置の宇宙情報レコーダーの詳細構成例。 実施の形態１に係る宇宙交通管理システムの宇宙交通管理処理を示すフロー図。 実施の形態１の変形例に係る宇宙交通管理装置のハードウェア構成例。 実施の形態２に係るＯＡＤＲの機能構成例。 実施の形態２に係るＯＡＤＲの機能構成例。 実施の形態２に係るＯＡＤＲの機能構成例。

以下、本開示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．
以下の実施の形態に係る宇宙交通管理システム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ー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。また、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、宇宙交通管制（ＳＴＭ）の必要性が高まっている。

また、宇宙物体の軌道遷移のために、軌道上のミッション終了後の軌道離脱（ＰＭＤ）あるいは故障した衛星、および、浮遊するロケット上段といったデブリをデブリ除去衛星といった外的手段により軌道離脱させるＡＤＲの必要性が高まっている。このようなＡＤＲの必要性について、ＳＴＭとして国際的な議論が始まっている。ここで、ＰＭＤは、Ｐｏｓｔ Ｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｏｓａｌの略語である。ＡＤＲは、Ａｃｔｉｖｅ Ｄｅｂｒｉｓ Ｒｅｍｏｖａｌの略語である。ＳＴＭは、Ｓｐａｃｅ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの略語である。

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装置４１、ＬＥＯコンステレーション事業装置、あるいは衛星事業装置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。ＬＥＯは、Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔの略語である。
また、衛星コンステレーション形成システム６００による衛星制御方式は、衛星を制御する事業装置４０にも適用される。例えば、デブリ除去衛星を管理するデブリ除去事業装置４５、ロケットを打ち上げるロケット打ち上げ事業装置４６、および軌道遷移衛星を管理する軌道遷移事業装置４４といった事業装置４０に搭載されていてもよい。
衛星コンステレーション形成システム６００による衛星制御方式は、宇宙物体６０を管理する事業者の事業装置であれば、どのような事業装置に搭載されていても構わない。
なお、事業装置４０の各装置については後述する。

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９において後述する宇宙交通管理装置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３０は、宇宙物体６０の一例である。

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、アポジキックモーターまたは化学推進装置、または電気推進装置である。アポジキックモーター（ＡＫＭ：Ａｐｏｇｅｅ Ｋｉｃｋ Ｍｏｔｏｒ）は、人工衛星の軌道投入に使われる上段の推進装置のことであり、アポジモーター（固体ロケットモーター使用時）、またはアポジエンジン（液体エンジン使用時）とも呼ばれている。
化学推進装置は、一液性ないし二液性燃料を用いたスラスタである。電気推進装置としては、イオンエンジンまたはホールスラスタである。アポジキックモーターは軌道遷移に用いる装置の名称であり、化学推進装置の一種である場合もある。
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、宇宙交通管理装置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において後述する宇宙交通管理装置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。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
本実施の形態に係る宇宙交通管理システム５００は、衝突回避支援事業装置４３と、複数のメガコンステレーション事業装置４１を備える。衝突回避支援事業装置４３は、宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する。メガコンステレーション事業装置４１は、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する。
また、本実施の形態に係る宇宙交通管理装置１００は、衝突回避支援事業装置４３と、複数のメガコンステレーション事業装置４１の各々とに実装されるとともに、データベース２１１とサーバ２１２を備える。また、宇宙交通管理装置１００は、宇宙保険事業を行う宇宙保険事業者の宇宙保険事業装置４７に実装されていてもよい。

宇宙交通管理システム５００は、衝突回避支援事業装置４３と複数のメガコンステレーション事業装置４１と宇宙保険事業装置４７との各々に実装された宇宙交通管理装置１００を通信回線で接続する。

図９は、本実施の形態に係る衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００のハードウェア構成例を示す図である。
図１０は、本実施の形態に係るメガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００のハードウェア構成例を示す図である。
本実施の形態では、宇宙交通管理装置１００は、複数のメガコンステレーション事業装置４１の各々、宇宙保険事業装置４７、および衝突回避支援事業装置４３の各々に実装される。

メガコンステレーション事業装置４１は、複数の衛星から成る衛星コンステレーションを管理する。具体的には、メガコンステレーション事業装置４１は、大規模衛星コンステレーション、すなわち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。メガコンステレーション事業装置４１は、例えば、１００機以上の衛星から構成された衛星コンステレーションを管理する衛星コンステレーション事業装置の例である。
衝突回避支援事業装置４３は、宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する。具体的には、衝突回避支援事業装置４３は、宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業者のコンピュータである。

事業装置４０には、メガコンステレーション事業装置４１、宇宙物体事業装置４２、および衝突回避支援事業装置４３の他に、ＬＥＯコンステレーション事業装置、衛星事業装置、軌道遷移事業装置、デブリ除去事業装置、ロケット打ち上げ事業装置、およびＳＳＡ（Ｓｐａｃｅ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ）事業装置といった事業装置が含まれていてもよい。
事業装置４０の各々は、各装置が管理する人工衛星、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。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。

ＬＥＯコンステレーション事業装置は、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。
軌道遷移事業装置は、衛星の宇宙物体侵入警報を行う軌道遷移事業者のコンピュータである。
デブリ除去事業装置は、デブリを回収する事業を行うデブリ除去事業者のコンピュータである。
ロケット打ち上げ事業装置は、ロケット打ち上げ事業を行うロケット打ち上げ事業者のコンピュータである。
ＳＳＡ事業装置は、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。

宇宙交通管理装置１００は、各事業装置４０が備える地上設備７０１に搭載されていてもよい。また、宇宙交通管理装置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。

宇宙交通管理装置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。
プロセッサ９１０は、サーバの例である。メモリ９２１および補助記憶装置９２２は、データベース２１１の例である。また、サーバ２１２は、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、通信装置９５０、および記憶機器といった他のハードウェアを備えていてもよい。サーバ２１２は、メガコンステレーション事業装置４１、宇宙保険事業装置４７、および衝突回避支援事業装置４３の各々の機能を実現する。

図９に示すように、衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００は、衝突回避支援機能を実現する機能要素の一例として、軌道解析部４３１と通報部４３２と記憶部１４０を備える。記憶部１４０には、宇宙情報レコーダー１０１が記憶されている。
また、図１０に示すように、メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００は、メガコンステレーション管理機能を実現する機能要素の一例として、衝突解析部４１１と対策立案部４１２と記憶部１４０を備える。記憶部１４０には、宇宙情報レコーダー１０１が記憶されている。

以下では、図９を用いて、衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００を例として、宇宙交通管理装置１００のハードウェア構成を説明する。他の事業装置４０の宇宙交通管理装置１００においても同様のハードウェア構成を有するものとする。
また、同様の機能を有する構成については、説明を簡単にするために同一の符号を付している。しかし、メガコンステレーション事業装置４１、衝突回避支援事業装置４３、および宇宙保険事業装置４７の装置ごとに、それぞれハードウェア構成および機能構成を有している。

軌道解析部４３１と通報部４３２の機能は、ソフトウェアにより実現される。記憶部１４０は、メモリ９２１に備えられる。あるいは、記憶部１４０は、補助記憶装置９２２に備えられていてもよい。また、記憶部１４０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。
なお、図９では、宇宙交通管理装置１００が衝突回避支援の機能を実現するものとして説明する。しかし、宇宙交通管理装置１００は衝突回避支援の機能以外の様々な機能を有する。

プロセッサ９１０は、宇宙交通管理プログラムを実行する装置である。宇宙交通管理プログラムは、宇宙交通管理装置１００および宇宙交通管理システム５００の各構成要素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。本実施の形態では、メガコンステレーション事業装置４１、宇宙保険事業装置４７、および衝突回避支援事業装置４３の各々の宇宙交通管理装置１００は、通信回線を介して、互いに通信を行う。

宇宙交通管理プログラムは、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、宇宙交通管理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、宇宙交通管理プログラムを実行する。宇宙交通管理プログラムおよび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に記憶されている宇宙交通管理プログラムおよび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、宇宙交通管理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。

宇宙交通管理装置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。

宇宙交通管理装置の各部の「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、軌道解析処理と通報処理の「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。「処理」、「手順」、「手段」、「段階」あるいは「工程」は、互いに読み換えが可能である。
宇宙交通管理プログラムは、宇宙交通管理システムの各部の「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、宇宙交通管理方法は、宇宙交通管理装置１００が宇宙交通管理プログラムを実行することにより行われる方法である。
宇宙交通管理プログラムは、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。

図１１は、本実施の形態に係る宇宙情報レコーダー１０１が具備する軌道予報情報５１の例を示す図である。
宇宙交通管理装置１００は、宇宙物体６０の軌道の予報値が設定された軌道予報情報５１を記憶部１４０に記憶する。宇宙交通管理装置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、軌道予報情報５１として記憶してもよい。あるいは、宇宙交通管理装置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軌道予報情報５１を管理事業者から取得し、記憶部１４０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事業装置４０は、メガコンステレーション事業装置、ＬＥＯコンステレーション事業装置、衛星事業装置、軌道遷移事業装置、デブリ除去事業装置、ロケット打ち上げ事業装置、およびＳＳＡ事業装置といったコンピュータである。

軌道予報情報５１には、衛星軌道予報情報５２とデブリ軌道予報情報５３とが含まれる。衛星軌道予報情報５２には、衛星の軌道の予報値が設定されている。デブリ軌道予報情報５３には、デブリの軌道の予報値が設定されている。本実施の形態では、衛星軌道予報情報５２とデブリ軌道予報情報５３とが軌道予報情報５１に含まれる構成であるが、衛星軌道予報情報５２とデブリ軌道予報情報５３とが、個々の情報として記憶部１４０に記憶されていても構わない。

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、宇宙空間に打ち上げられるロケット、人工衛星、宇宙基地、デブリ除去衛星、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、および誤差の根拠が設定されている。このように、予報誤差５１４には、実績値が内包する誤差量が根拠とともに明示的に示される。誤差量の根拠としては、計測手段、位置座標情報の精度向上手段として実施したデータ処理の内容、および、過去データの統計的評価結果の一部あるいはすべてが含まれる。

なお、本実施の形態に係る軌道予報情報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、軌道予報情報５１に設定されていてもよい。
このように、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。

＊＊＊機能の説明＊＊＊
＜本実施の形態に係る宇宙交通管理システム５００の必要性＞
ここで、図１２から図１８を用いて本実施の形態に係る宇宙交通管理システム５００の必要性について説明する。

図１２は、現在計画されているメガコンステレーションの事業例を表す図である。
図１３は、本実施の形態に係るメガコンステレーション衛星群への新規打ち上げロケットによる侵入を示す図である。
図１４は、本実施の形態に係るメガコンステレーション衛星群への軌道投入段階の衛星による侵入を示す図である。
図１５は、本実施の形態に係るメガコンステレーション衛星群への軌道降下段階の衛星による侵入を示す図である。

図１２に示すように、複数のメガコンステレーション事業者が数百機から数万機に及ぶ多数衛星を天空網羅的に配備する計画を提唱している。
現段階でもメガコンステレーション事業者Ａが約４２０００機、メガコンステレーション事業者Ｂが約３０００機、そしてメガコンステレーション事業者Ｃが約６００機といった配備計画を発表している。

図１３に示すように、メガコンステレーション衛星群を配備する段階において、軌道上に配備された総衛星数が増加するにつれ、新規のロケット打ち上げ時における衝突リスクが増加する。
また、図１４に示すように、衛星事業者の中には、ロケット上段がデブリ化して残留するリスクを低減するため、打ち上げ後衛星分離した後に、衛星が具備する推進装置により高度上昇し、軌道投入する計画を発表している例がある。しかし、この場合も軌道上に配備された総衛星数が増加するにつれ、軌道投入の過程における衝突リスクが増加する。
また、図１５に示すように、各メガコンステレーション事業者が、全衛星の配備を完了して定常運用を開始した後であっても衝突リスクはある。具体的には、衛星寿命を全うしてＰＭＤで軌道離脱し、大気圏突入するまで軌道高度を低下する過程において、軌道降下段階の衛星が定常運用中のメガコンステレーション衛星群と衝突するリスクがある。

このように、天空網羅的に配備されて定常運用しているメガコンステレーション衛星群に対して、非定常運用する衛星あるいはロケットといった宇宙物体には衝突リスクが存在する。

図１６は、本実施の形態に係るメガコンステレーション衛星群の軌道上物体数の推移の例を示す図である。
また、図１６に示すように、設計寿命末期においては、それまで定常運用してきた衛星に対する後継機を軌道投入して、サービス継続する必要がある。このため、軌道上物体数は世代交代過程において倍増する。更に衛星寿命よりも、ＰＭＤ後大気圏突入するまでのデオービット期間が長い場合は、軌道上物体総数は世代交代時に更に増加する。よって、現状認識されているデブリを含む軌道上物体総数が数倍に膨れ上がる懸念がある。

図３に示すように、メガコンステレーション衛星群において、数千機に及ぶ衛星群が同一軌道を飛翔する場合、軌道傾斜角が９０°に近い極軌道であれば、極域における全ての軌道面が会合する領域において衛星の密集度が高い。よって、メガコンステレーション事業装置４１は、飛行安全確保のために厳密な通過タイミング制御をする必要がある。
一方、図４に示すように、軌道傾斜角が９０°から離れた傾斜軌道であれば、中緯度領域の軌道面交差点において衝突リスクがある。このため、メガコンステレーション事業装置４１は、全ての格子状の交差点において衛星の通過タイミングをずらして飛行安全確保するために厳密な通過タイミング制御をする必要がある。
このように厳密な通過タイミング制御を実現するために、それぞれの衛星群は時々刻々推進装置３３を動作させながら飛翔する。

飛行安全を確保する手順として、まず接近解析あるいは衝突解析といった危険解析を実施する必要がある。精度の高い危険解析を実施するためには、宇宙物体の高精度軌道情報が必要不可欠である。
しかしながら上記の通りメガコンステレーション衛星群は、厳密な通過タイミング制御を実現するために、それぞれの衛星群は時々刻々推進装置を動作させながら飛翔する。このため、軌道情報をリアルタイムで更新しなければ、正確な位置情報を把握することができない。数百機から数万機に及ぶ衛星のリアルタイム高精度軌道情報を管理できるのは、それぞれのメガコンステレーション衛星群を管理するメガコンステレーション事業者のみに限定されると考えるのが合理的である。
さらに、異なる事業者間でリアルタイム高精度軌道情報を情報共有することは困難と考えられる。

そこで、定常運用段階のメガコンステレーション衛星群の個別衛星のリアルタイム高精度軌道情報ではなく、メガコンステレーション衛星群の飛翔する領域を情報公開して共有する。メガコンステレーション衛星群の飛翔する領域を情報公開して共有した上で、非定常宇宙物体が通過することが予見された場合にステークホルダー間で危険警報として情報共有する。そして、非定常宇宙物体の高精度軌道情報を、定常運用中のメガコンステレーション事業者に伝達し、メガコンステレーション衛星群のリアルタイム高精度軌道情報を管理しているメガコンステレーション事業者自身が危険解析を実施するのが合理的である。
メガコンステレーション衛星群の世代交代を含む軌道上物体数の激増により、軌道投入段階およびデオービット段階の宇宙物体数も激増することが想定される。この想定から、これらの情報を管理してステークホルダー間で情報共有し、危険解析を実施して危険警報を通報する衝突回避支援事業も登場するものと想定される。また、ＳＳＡ事業者がこの役割を担うことも考えられる。

飛行安全確保の手順として、衝突の危険が予見された場合の衝突回避対策が特に重要である。静止軌道衛星ではＣＳｐＯＣからの危険警報に応じて、自衛星の推進装置を動作させて衝突回避をすることが行われてきた。
しかしながら、メガコンステレーション衛星群では上述の如く厳密なタイミング管理を実施するため、個別衛星の衝突回避行動だけで安全が担保されるとは限らない。回避行動をとった結果として、別の衛星と衝突するリスクがあるためである。
このため、個別衛星の衝突を回避するために、メガコンステレーション衛星群の一部ないし全てを同期制御して衝突回避行動をとるのが合理的となる可能性もある。

一方、非定常運用宇宙物体側が回避行動をとる可能性もある。しかし、非定常運用する宇宙物体が推進装置を具備しない、あるいは、機能停止または故障しているといった、回避行動機能を具備しない場合があり得る。
またロケット打ち上げにおいては、打ち上げタイミングを最適化するという衝突回避対策もあり得る。しかし、打ち上げタイミングを最適化する場合であってもメガコンステレーション衛星群のリアルタイム高精度軌道情報が必須である。さらに複数のメガコンステレーション衛星群のすべてに対して飛行安全を担保した打ち上げタイミングを設定することは至難である。

図１７は、本実施の形態に係るメガコンステレーション衛星群の領域にロケットを打ち上げる例を示す図である。
図１８は、本実施の形態に係る高度３４０ｋｍ近傍におけるメガコンステレーション衛星群の飛翔イメージの例を示す図である。図１８では、ロケット打ち上げにおける安全領域の例を示している。

また自動衝突防止機能を具備することを宣言しているメガコンステレーション事業者も存在する。しかし、その実施方法あるいはアルゴリズムが開示されていないため、第三者にはその衛星の挙動を類推することが困難である。

以上のように、メガコンステレーション衛星群を構成する各衛星を打ち上げて軌道上に配備する段階において、他の事業者が管理するメガコンステレーション衛星群が飛翔する軌道高度領域を通過する必要がある。さらに、軌道上でミッションを終了後に軌道離脱して大気圏突入するまでのデオービット期間において、他の事業者が管理するメガコンステレーション衛星群が飛翔する軌道高度領域を通過する必要がある。
よって、メガコンステレーション事業者同士が、軌道投入および軌道離脱といった非定常運用段階において互いに衝突回避して飛行安全を確保するための仕組みが必要である。

多くのメガコンステレーション事業者は運命共同体であって、自システムよりも高高度と、自システムよりも低高度の両方に、他のメガコンステレーション事業者が存在する。このような場合、盾と矛の関係で、デオービット途中の高高度衛星がより低高度の他事業者飛翔領域に侵入するリスクと、ロケット打ち上げによる新規衛星の軌道投入時により高高度の他事業者飛翔領域に侵入するリスクが発生する。

図１２の例では、メガコンステレーション事業者Ａ，Ｂ，Ｃのいずれも自衛星群よりも高高度に別事業者の衛星群が存在し、かつ自衛星群よりも低高度にも別事業者の衛星群が存在している。
したがって、非定常宇宙物体が定常運用軌道に侵入する場合の衝突回避責任、万が一衝突が発生した場合の事故責任に関して、一方的に加害者と被害者の立場が分かれるわけではない。事業者Ａ、事業者Ｂ、事業者Ｃの立場はいつでも主客逆転し得る。このため、複数のメガコンステレーション事業者が共存共栄できる仕組み作りをしければ、メガコンステレーション事業のサステイナビリティの担保は困難である。

また、メガコンステレーションの特徴として、同一軌道高度帯に極めて多数の衛星が飛翔するため、衝突事故が発生した場合に連鎖衝突するリスクが高い点にも留意する必要がある。
「多数衛星のうち一部の衛星が故障しても衛星群としてのサービス継続には支障がないから問題ない」と考えるメガコンステレーション事業者がいたら大変危険である。連鎖衝突が止まらずに、ケスラーシンドロームを招けば、宇宙事業が全て停止状態になるリスクがあることを踏まえて、衝突回避に取り組むべきである。

以上の状況を勘案して、本実施の形態では、定常運用段階におけるメガコンステレーション衛星群の軌道情報、および、非定常運用段階の宇宙物体情報を関係ステークホルダーの事業装置により情報共有する。そして、衝突回避支援事業装置あるいはＳＳＡ事業装置が危険警報を通達し、定常運用するメガコンステレーション事業装置側がリアルタイム高精度軌道情報による危険解析を実施する。衝突の危険が予見された場合には、定常運用するメガコンステレーション事業装置が衝突回避行動計画を立案し、関係ステークホルダーの事業装置と情報共有する。
一見非定常宇宙物体側が「迷惑をかける側」、定常運用メガコンステレーション側が「迷惑を受ける側」に見える。しかし、運命共同体としてのメガコンステレーション事業者間はお互い様の構図となるため、協力して飛行安全を確保する宇宙交通管理システムを実現するべきである。
またこの状況は企業、国家、あるいは民族といった立場の相違を超えて世界共通である。現在知られていないメガコンステレーション構想であっても、共存共栄と公共財としての宇宙環境保全のために同じスキームの宇宙交通管理システムを実現することが望まれる。

＜宇宙交通管理システム５００の機能＞
次に、図１９から図２１を用いて、本実施の形態に係る宇宙交通管理システム５００の機能構成例について説明する。各宇宙交通管理装置１００のハードウェア構成については上述した通りである。

宇宙交通管理システム５００が備える複数の宇宙交通管理装置１００は、互いに通信回線２００で接続されている。宇宙交通管理装置１００は、複数のメガコンステレーション事業装置４１、および衝突回避支援事業装置４３の各々に備えられる。図１９では、複数のメガコンステレーション事業装置４１として、メガコンステレーション事業装置Ａ，Ｂを示している。

図１９は、本実施の形態に係る宇宙交通管理システム５００の全体構成例を示す図である。
図２０は、本実施の形態に係る衝突回避支援事業装置４３の宇宙情報レコーダー１０１の詳細構成例を示す図である。
図２１は、本実施の形態に係るメガコンステレーション事業装置４１の宇宙情報レコーダー１０１の詳細構成例を示す図である。

図１９では、メガコンステレーション事業装置Ｂの宇宙交通管理装置１００についてのみ、構成を詳細に記載している。しかし、メガコンステレーション事業装置Ａとメガコンステレーション事業装置Ｂとは同様の構成の宇宙交通管理装置１００を有している。
また、図２１ではメガコンステレーション事業装置Ｂの宇宙情報レコーダー１０１を示している。

＜メガコンステレーション事業装置４１＞
メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００は、宇宙情報レコーダー１０１と、危険警報装置１０２と、宇宙物体の軌道解析をする危険解析装置１０３と、危険回避行動支援装置１０４と、危険回避行動実施計画情報１０５とを備える。

メガコンステレーション事業装置４１の宇宙情報レコーダー１０１は、メガコンステレーションを構成する衛星の軌道情報を記録する。
宇宙情報レコーダー１０１は、衛星群を識別する衛星群ＩＤに対応付けられた公開軌道情報６１と、衛星を識別する衛星ＩＤに対応付けられたリアルタイム高精度軌道情報６４を備える。さらに、宇宙情報レコーダー１０１は、非定常運用する衛星を識別する衛星ＩＤに対応付けられた非定常軌道情報６３を備える。
公開軌道情報６１は、他の事業装置に公開することが可能な軌道情報である。公開軌道情報６１は、衛星群を構成する衛星の機数および衛星ＩＤといった構成衛星情報と、衛星群の軌道高度の上限および下限と、衛星群の軌道傾斜角の上限および下限が設定される。
リアルタイム高精度軌道情報６４は、衛星群を構成する衛星ごとの予報軌道情報と実績軌道情報である。予報軌道情報の具体例は、図１１の軌道予報情報５１である。

危険警報装置１０２は、宇宙物体の接近あるいは衝突の危険を報知する。危険警報装置１０２は、宇宙物体を識別する宇宙物体ＩＤに対応付けられた軌道情報を備える。また、軌道情報の公開条件を設定する公開条件情報を備える。

危険解析装置１０３は、宇宙物体の軌道解析をする。例えば、危険解析装置１０３は、非定常運用する宇宙物体とメガコンステレーション衛星群を構成する個別の衛星との衝突解析を実施する衝突解析部４１１の例である。すなわち、メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００が備えるサーバ２１２は、非定常運用する宇宙物体とメガコンステレーション衛星群を構成する個別衛星との衝突解析をする。

危険回避行動支援装置１０４は、宇宙物体の回避行動の役割分担を立案する。例えば、危険回避行動支援装置１０４は、メガコンステレーションと非定常運用する宇宙物体との衝突が予見された場合に衝突回避対策を立案する対策立案部４１２の例である。すなわち、メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００が備えるサーバ２１２は、衝突が予見された場合に衝突回避対策を立案する。
危険回避行動実施計画情報１０５には、危険回避行動支援装置１０４により立案された回避行動計画が設定される。

リアルタイム高精度軌道情報６４には、衛星ＩＤに対応して、予報軌道情報と実績軌道情報が設定されている。これらの予報軌道情報と実績軌道情報は、リアルタイムかつ高精度に設定されている。
非定常軌道情報６３には、自己のメガコンステレーションにおいて非定常運用する宇宙物体についての予報軌道情報が設定されている。予報軌道情報には、図１１と同様に、元期と軌道要素と予測誤差が設定されている。

＜衝突回避支援事業装置４３＞
衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００は、宇宙情報レコーダー１０１と、危険警報装置１０２と、危険解析装置１０３とを備える。

衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００が備えるデータベース２１１は、複数のメガコンステレーション事業装置４１から取得したメガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報と、非定常運用する宇宙物体の軌道情報とを記録する。具体的には、衝突回避支援事業装置４３の宇宙情報レコーダー１０１は、メガコンステレーション事業装置Ａ，Ｂから取得したメガコンステレーション衛星群の公開軌道情報６１と、非定常運用する宇宙物体の非定常軌道情報６３とを記録する。
公開軌道情報６１は、メガコンステレーション事業装置Ａ，Ｂから取得したメガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報である。
非定常軌道情報６３は、非定常運用する宇宙物体の軌道情報である。

図２０では、宇宙物体Ａの非定常軌道情報６３についてのみ詳細構成が示されているが、その他の宇宙物体Ｂ，Ｃについても同様の構成を有する。メガコンステレーション衛星群Ａの公開軌道情報６１についてのみ詳細構成が示されているが、その他のメガコンステレーション衛星群Ｂ，Ｃについても同様の構成を有する。

図２０では、衝突回避支援事業装置４３は、メガコンステレーション事業装置Ｂから、宇宙物体Ｂの非定常軌道情報６３とメガコンステレーション衛星群Ｂの公開軌道情報６１を取得する。同様に、衝突回避支援事業装置４３は、メガコンステレーション事業装置Ａから、宇宙物体Ａの非定常軌道情報６３とメガコンステレーション衛星群Ａの公開軌道情報６１を取得する。

非定常運用する宇宙物体は、非定常運用する個別衛星、または、新規に打ち上げられる新規打ち上げロケットである。非定常運用する個別衛星には、軌道投入された個別衛星、あるいは、デオービットする個別衛星が含まれる。

衝突回避支援事業装置４３の危険解析装置１０３は、宇宙物体の軌道解析をする。危険解析装置１０３は、非定常運用する宇宙物体の飛行途中で通過することが想定される軌道高度に形成されたメガコンステレーション衛星群を識別する軌道解析部４３１の例である。すなわち、衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００が備えるサーバ２１２は、非定常運用する宇宙物体の飛行途中で通過することが想定される軌道高度に形成されたメガコンステレーション衛星群を識別する。

衝突回避支援事業装置４３の危険警報装置１０２は、宇宙物体の接近あるいは衝突の危険を通報する。危険警報装置１０２は、非定常運用する宇宙物体がメガコンステレーション衛星群の飛翔する軌道高度領域に侵入することが予見された場合に、メガコンステレーション事業者に危険警報と非定常運用する宇宙物体の非定常軌道情報６３を通報する通報部４３２の例である。すなわち、衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００が備えるサーバ２１２は、メガコンステレーション衛星群を管理するメガコンステレーション事業装置４１に、危険警報および非定常運用する宇宙物体の軌道情報を通報する。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２２は、本実施の形態に係る宇宙交通管理システム５００の宇宙交通管理処理を示すフロー図である。なお、軌道解析部４３１および通報部４３２は、衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００のサーバに備えられる。また、衝突解析部４１１および対策立案部４１２は、メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００のサーバに備えられる。

ステップＳ１０１において、衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００は、複数のメガコンステレーション事業装置４１から、通信回線２００を介して、非定常運用する宇宙物体Ｓの非定常軌道情報６３、および、メガコンステレーション衛星群の公開軌道情報６１を受信する。公開軌道情報６１は、予め、衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００のデータベースに記録されていてもよい。
衝突回避支援事業装置４３の宇宙交通管理装置１００のデータベースは、非定常運用する宇宙物体Ｓの非定常軌道情報６３と、メガコンステレーション衛星群の軌道情報または飛翔領域情報が設定された公開軌道情報６１とを記録する。

ステップＳ１０２において、軌道解析部４３１は、非定常運用する宇宙物体Ｓの飛行途中で通過することが想定される軌道高度に形成されたメガコンステレーション衛星群を識別する。

ステップＳ１０３において、非定常運用する宇宙物体Ｓがメガコンステレーションの衛星群の飛翔する軌道高度領域に侵入することが予見された場合に、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４において、通報部４３２は、メガコンステレーション事業者に危険警報と非定常運用する宇宙物体Ｓの非定常軌道情報６３とを通信回線２００を介して通報する。具体的には、通報部４３２は、識別されたメガコンステレーション衛星群の中で、非定常運用する宇宙物体Ｓを管理する事業者と異なる事業者の宇宙交通管理装置１００に対して、危険警報と当該宇宙物体の軌道情報を伝達する。

ステップＳ１０５において、衝突解析部４１１は、非定常運用する宇宙物体Ｓとメガコンステレーション衛星群を構成する個別の衛星との衝突解析を実施する。衝突解析部４１１は、宇宙物体Ｓの非定常軌道情報６３と、自装置の宇宙情報レコーダー１０１に記録されている衛星群の軌道情報とを用いて、宇宙物体Ｓとメガコンステレーション衛星群を構成する個別の衛星との衝突解析を実施する。

ステップＳ１０６において、衝突が予見された場合、ステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０７において、対策立案部４１２は、非定常運用する宇宙物体Ｓとメガコンステレーション衛星群を構成する衛星との衝突を回避する衝突回避対策を立案する。衝突回避対策は、メガコンステレーション事業装置４１の危険回避行動実施計画情報１０５に設定される。

衝突回避対策としては、非定常運用する宇宙物体Ｓが、制御装置を具備しない、あるいは、故障しているといった場合には、定常運用するメガコンステレーション衛星群が衝突回避行動をとる必要がある。この場合、メガコンステレーション衛星群の全てまたは一部の推進装置を進行方向に動作させて、増速して軌道高度を上昇させる。その結果として対地速度が低下して軌道位置が変更する、という効果を使うことが有効である。非定常運用する宇宙物体Ｓが無事通過した後に、推進装置を進行方向と逆向きに推進するように動作させる。これにより、軌道高度が下がり、対地速度が上昇するので、メガコンステレーション衛星群は元の飛翔位置に復帰できる。

以上のように、メガコンステレーション事業装置は、取得した危険警報に基づき、衝突解析を実施し、衝突が予見された後に、衝突回避行動を実行する。言い換えると、メガコンステレーション事業装置は、宇宙交通管理システムの宇宙交通管理方法により立案した衝突回避対策に基づき、衝突回避行動を実行する。

メガコンステレーション事業者は、個別衛星の具備する推進装置を動作し、増速ないし減速して軌道高度の上昇ないし下降をし、公称軌道高度が同一の衛星群の全てを同期制御して、同じ動作を実行することにより、メガコンステレーション衛星群同士の相対関係を概ね維持したまま、衝突回避行動を実行できる。
但し、法線方向の異なる軌道面の衛星が同じ高度を飛翔している場合は、軌道面同士の交線上で自システム内衝突が発生するリスクがある。よって、メガコンステレーション事業装置において自システム内衝突解析を実施して、リスク回避のための最適通過タイミングを見極める必要があり、この衝突解析は他事業者には実施困難である。
衝突回避行動の別の実現方法としては、特定軌道面の衛星群だけを同期制御して類似の動作をする手段、あるいは、衝突の予見される当該衛星のみの衝突回避行動をとる手段があり得る。
但しメガコンステレーション衛星群の自システム内衝突を回避するための衝突解析が必要な点は上記と同様である。

なお、衝突回避支援事業者はＳＳＡ事業者であってもよい。すなわち、衝突回避支援事業装置４３は、ＳＳＡ事業者により利用されるＳＳＡ事業装置であってもよい。

＊＊＊他の構成＊＊＊
ここで、衝突回避支援事業装置と、メガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置と、ＳＳＡ事業装置の各々とに実装される宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムの機能例について、以下に説明する。

＜機能例１＞
衝突回避支援事業装置は、第１メガコンステレーション事業装置から取得したメガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報と、第２メガコンステレーション事業装置から取得した非定常運用をする個別衛星の軌道情報、または、新規打上げロケットの軌道情報と、により危険解析を実施し、危険警報と宇宙物体の軌道情報をメガコンステレーション事業装置に通報する。

＜機能例２＞
ＳＳＡ事業装置は、衝突回避支援事業装置の役割を兼ねる。ＳＳＡ事業装置は、複数のメガコンステレーション事業装置から取得したメガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報と、非定常運用をする個別衛星の軌道情報、または、新規打上げロケットの軌道情報と、により危険解析を実施し、危険警報と宇宙物体の軌道情報をメガコンステレーション事業装置に通報する。

＜機能例３＞
メガコンステレーション事業装置は、衝突回避支援事業装置またはＳＳＡ事業装置に対して、メガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報を公開し、衝突回避支援事業装置またはＳＳＡ事業装置から危険警報と宇宙物体の軌道情報を取得する。

＜機能例４＞
メガコンステレーション事業装置は、衝突回避支援事業装置またはＳＳＡ事業装置に対して非定常運用をする個別衛星の軌道情報を公開し、衝突回避支援事業装置または別のメガコンステレーション事業装置またはＳＳＡ事業装置から危険警報を取得する。

＜機能例５＞
メガコンステレーション事業装置は、衝突回避支援事業装置またはＳＳＡ事業装置に対して、新規打上げロケットの軌道情報を公開し、衝突回避支援事業装置または別のメガコンステレーション事業装置またはＳＳＡ事業装置から危険警報を取得する。

＜機能例６＞
メガコンステレーション事業装置は、第１メガコンステレーション事業装置の第１メガコンステレーション衛星群の構成衛星の中で、非定常運用をする個別衛星の軌道情報、または、新規打上げロケットの軌道情報を、第２メガコンステレーション事業装置に公開し、第２メガコンステレーション事業装置または衝突回避支援事業装置またはＳＳＡ事業装置から、危険警報を取得する。

本実施の形態では、宇宙交通管理装置１００の機能がソフトウェアで実現される。変形例として、宇宙交通管理装置１００の機能がハードウェアで実現されてもよい。

図２３では、本実施の形態の変形例に係る宇宙交通管理装置１００のハードウェア構成を説明する。ここでは、メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００を例として、宇宙交通管理装置１００のハードウェア構成を説明する。他の事業装置４０の宇宙交通管理装置１００においても同様のハードウェア構成を有するものとする。

上述したように、メガコンステレーション事業装置４１の宇宙交通管理装置１００は、メガコンステレーション管理機能を実現する機能要素の一例として、衝突解析部４１１と対策立案部４１２と記憶部１４０を備える。
宇宙交通管理装置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、宇宙交通管理装置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。
宇宙交通管理装置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、宇宙交通管理装置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、宇宙交通管理装置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。

＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
メガコンステレーション衛星群は時々刻々推進装置を動作させて人為的に軌道制御を実施する。このため、精度の高い衝突解析を実施するためにはリアルタイム高精度軌道情報を使う必要がある。しかし、この情報を把握できるのは当該メガコンステレーション衛星群を管理するメガコンステレーション事業装置に限定されると考えるのが妥当である。
異なるメガコンステレーション事業者が保有する衛星が、非定常運用段階においてメガコンステレーション衛星群の飛翔する領域に侵入する場合がある。このような場合、メガコンステレーション事業装置が、異なる事業装置の保有するリアルタイム高精度軌道情報を自システムの衛星群のリアルタイム高精度軌道情報と共に保有して、衝突解析をすることは困難である。

本実施の形態では、複数のメガコンステレーション事業者と衝突回避支援事業者の事業装置がデータ互換性を有する宇宙交通管理装置を具備し、通信回線で接続して情報共有できる環境を整備する。
さらに、衝突回避支援事業装置の具備するデータベースが複数のメガコンステレーション衛星群の飛翔する領域をデータベースに記録する。宇宙交通管理装置ではこのデータベースを宇宙情報レコーダーとも称する。
また、衝突回避支援事業装置は、新規衛星の軌道投入段階、あるいは、ミッション終了後の衛星のデオービット段階といった、非定常運用する個別衛星の軌道情報をメガコンステレーション事業者から取得して、宇宙情報レコーダーに記録する。衝突回避支援事業装置は、新規に打ち上げられるロケットの打ち上げ軌道情報も同様に宇宙情報レコーダーに記録する。

衝突回避支援事業装置の具備する宇宙交通管理装置には、危険解析装置が装備されている。危険解析装置は、非定常運用衛星あるいは新規打ち上げロケットが飛行経路途中で通過する軌道高度を飛翔するメガコンステレーション衛星群を識別する。衝突回避支援事業装置は、識別されたメガコンステレーション衛星群の中で、非定常運用する宇宙物体と異なる事業者の宇宙交通管理装置に対して、危険警報と当該宇宙物体の軌道情報を伝達する。

危険警報を取得したメガコンステレーション事業装置は、自己の管理するメガコンステレーション衛星群のリアルタイム高精度情報を用いて、当該非定常宇宙物体との衝突解析を実施する。
衝突が予見された場合には、自己の保有するメガコンステレーション衛星群を制御して、衝突回避するための計画を立案する。

上述したように、非定常運用する宇宙物体が、制御装置を具備しない、あるいは、故障しているといった場合には、定常運用するメガコンステレーション衛星群が衝突回避行動をとる。
新規ロケット打ち上げの場合であれば、打ち上げタイミングを制御することで、メガコンステレーション衛星群との衝突を回避するという対策案もある。しかし、複数のメガコンステレーション衛星群の飛翔領域の全てを打ち上げタイミング制御だけで衝突回避するのは難しい。

本実施の形態に係る宇宙交通管理システムによれば、非定常運用する宇宙物体が、異なる事業者により管理される定常運用の衛星群の飛翔領域に侵入する場合に、双方のリアルタイム高精度軌道情報を衝突回避支援事業装置と情報共有することができる。この情報共有により、精度の高い衝突解析が可能になるという効果がある。例えば、非定常運用する宇宙物体がメガコンステレーション事業者Ａにより管理されている場合、定常運用するメガコンステレーション衛星群はＡとは異なるメガコンステレーション事業者Ｂが管理しているものとする。
本実施の形態に係る宇宙交通管理システムによれば、衝突が予見された場合に、適切な衝突回避対策の立案が可能となり、衝突を回避できるという効果がある。

実施の形態２．
本実施の形態では、主に、実施の形態１と異なる点および実施の形態１に追加する点について説明する。
本実施の形態において、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。

メガコンステレーション事業者の出現により、軌道高度５００ｋｍ以下に数千機の衛星が天空網羅的に飛翔する状況となっている。これにより、高高度からデオービットする過程の衛星と低高度衛星、低高度衛星と新規打上げロケット、あるいは静止軌道遷移途中の衛星同士が衝突するリスクが高い。中でも異なるメガコンステレーション衛星群が共存するためには、各事業者が定常運用する衛星群に対して侵入する非定常宇宙物体の衝突を回避する仕組みが必要となる。このため、衝突回避支援事業者が危険警報を発令し、メガコンステレーション事業者が衝突解析と衝突回避する仕組みが必要である。

宇宙物体の軌道情報をＯＡＤＲ（Ｏｐｅｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｄａｔａ Ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ）と呼ばれる公開情報システムを構築して事業者が情報共有し、宇宙物体の飛行安全を確保する検討が進められている。
本実施の形態では、ＯＡＤＲと呼ばれる公開情報システムにより宇宙物体の飛行安全を確保する態様について説明する。

国際連携の公的機関としてＯＡＤＲを整備する場合には、事業者に対して国境を超えて指示あるいは要請をする権限が付与される可能性がある。
例えば世界各国の事業者が保有する宇宙物体の軌道情報を一元的に管理する上で、国際的な合意に基づくルールの下でＯＡＤＲに軌道情報を提供する指示あるいは要請ができれば合理的である。

特定の国が公的機関としてＯＡＤＲを整備する場合には、当該国の事業者に対して指示あるいは要請をする権限が付与される可能性がある。
一方で、当該国の事業者には無条件で情報を公開し、それ以外の事業者には条件付きで情報を公開する仕組みとなる可能性もある。

公開条件としては、有償化、価格設定、開示項目制限、開示情報の精度制限、開示頻度制限、あるいは、特定事業者に対する非開示、などが設定可能である。
例えば、当該国とそれ以外で、無償か有償かの相違、あるいは、情報取得の対価の相違が発生する可能性がある。ＯＡＤＲによる公開条件の設定が、宇宙交通管理の仕組み作り、あるいは、産業競争力の観点で影響力を持つことになる。

安全保障に資する宇宙物体の秘匿情報は、国が公的機関として整備するＯＡＤＲとして保有しつつも、対外的には非公開とするのが合理的となる。このため、ＯＡＤＲは情報公開を目的とするデータベースの他に、非公開情報を格納するデータベースを具備する可能性もある。
また、民間事業者が保有する宇宙物体情報の中にも、企業秘密等の理由で一般公開できない情報が存在する。また、時々刻々マヌーバ制御をしていることにより、情報量あるいは更新頻度が膨大となり、一般公開するのが妥当ではない情報も存在する。

宇宙物体の接近あるいは衝突に関わる危険解析および分析評価をする場合には、宇宙物体の秘匿性有無に関わらず、すべての宇宙物体の軌道情報を対象とする必要がある。このため公的機関としてのＯＡＤＲが秘匿情報を含めて危険解析を実施して、分析評価の結果として危険が予見された場合には、公開対象あるいは公開内容に制限を付けて、条件付き公開をするのが合理的である。例えば、公開可能な情報に加工した上で、危険回避に寄与する開示対象に危険のある時間帯の軌道情報だけを公開するといった、公開対象あるいは公開内容に制限を付けて、条件付き公開をするのが合理的である。

将来、軌道上物体が増加して、接近あるいは衝突リスクが増大した場合に、デブリ除去事業者が危険なデブリを除去する手段、あるいは、メガコンステレーション事業者が軌道位置あるいは通過タイミングを変更して衝突回避する手段といった、多様な危険回避対策が必要となる。公的機関であるＯＡＤＲが、事業者に対して危険回避行動の実行を指示ないし要請できれば、宇宙の飛行安全を確保する上で絶大な効果が期待できる。

宇宙事業に経験が浅く、危険回避に資する情報に乏しい新興国ベンチャー事業者、あるいは大学といった機関が管理する宇宙物体が存在する。このような宇宙事業に経験が浅く、危険回避に資する情報に乏しい機関が管理する宇宙物体が、メガコンステレーションの飛翔する軌道高度帯に侵入することが予見された場合は、ＯＡＤＲが仲介して必要な事業者に情報送信することにより、迅速かつ効果的に危険回避が可能となる。
また、民間事業者に対して危険回避対策の実行、あるいは、宇宙保険を斡旋ないし紹介することで、宇宙交通管理の促進と産業化にも寄与できる。

ＯＡＤＲの実現形態としては、以下のような形態がある。
・公開データベースのみを具備する形態。
・危険解析手段、衝突回避支援手段、あるいは宇宙状況把握（ＳＳＡ）手段を保有して、主体的に危険回避に寄与する形態。
・事業者に対する指示、要請、斡旋、あるいは紹介を実施して、情報管理により危険回避に寄与する形態。
ＯＡＤＲの実現形態としては、上記の形態の他にも多様な可能性がある。

なお、「ＯＡＤＲが宇宙交通管理方法の実施を斡旋する」とは、例えば、宇宙交通管理方法を実施する主体がＯＡＤＲ以外の複数の外部事業装置であり、ＯＡＤＲが強制的に命令するわけではなく、複数の事業装置の間を仲介して実施を促す場合を表している。「ＯＡＤＲが宇宙交通管理方法の実施を斡旋する」を言い換えると、例えば、「ＯＡＤＲ以外の複数の外部事業装置が協力して宇宙交通管理方法を実施するようＯＡＤＲが仲介する」ともいう。あるいは、「仲介」は「指導」に置き換えてもよい。

以下に本実施の形態に係るＯＡＤＲの構成例について説明する。

＜ＯＡＤＲの構成例１＞
図２４は、本実施の形態に係るＯＡＤＲ８００の構成例１である。
ＯＡＤＲ８００は、宇宙物体の軌道情報を公開する公開情報システムである。ＯＡＤＲ８００は、宇宙物体の軌道情報を格納するデータベース８１０とサーバ８２０を具備する。
データベース８１０は、公開情報を格納する第一のデータベース８１１と非公開情報を格納する第二のデータベース８１２を具備する。

サーバ８２０は、非公開情報を含む宇宙物体情報を、宇宙交通管理装置と、ＳＳＡ事業装置（宇宙状況監視事業装置）と、衝突回避支援事業装置と、メガコンステレーション事業装置と、デブリ除去事業装置の全てまたは一部の事業装置から取得して第二のデータベース８１２に格納する。宇宙交通管理装置は、例えば、ＣＳｐＯＣに具備される。
なお米国ＣＳｐＯＣでは従来双方向回線は具備せず、一方向的に危険警報を報知してきたが、ＣＳｐＯＣが宇宙交通管理装置を具備すれば、宇宙交通管理装置により他事業装置と双方向の通信回線を通じて宇宙交通管理に寄与することも可能となる。

また、サーバ８２０は、公開対象と公開内容を限定する条件付き公開情報を生成して第一のデータベース８１１に格納する。
そして、サーバ８２０は、ＳＳＡ事業装置と、衝突回避支援事業装置と、メガコンステレーション事業装置と、デブリ除去事業装置と、宇宙保険を扱う宇宙保険事業装置と、の中の特定事業装置に限定して条件付き公開情報を送信する。

構成例１のＯＡＤＲ８００は、上記の機能を実現しつつ、実施の形態１で説明した宇宙交通管理方法の実施を斡旋する。

ＣＳｐＯＣが保有する、安全保障に資する宇宙物体の秘匿情報は、ＯＡＤＲに限定して公開される可能性がある。一方、接近あるいは衝突リスクは、秘匿情報を含めて解析して予見する必要がある。
条件付き公開可能な情報に加工した後に、衝突リスクに関わる事業装置に限定して、衝突回避支援に資する条件付き公開情報を情報共有する。これにより、民間事業者でも衝突回避行動が実施可能になる。
また、民間事業者が保有する宇宙物体情報の中にも、一般公開できない宇宙物体情報については、同様に条件付き公開可能情報にＯＡＤＲが加工することで衝突回避が可能になる。

＜ＯＡＤＲの構成例２＞
図２５は、本実施の形態に係るＯＡＤＲ８００の構成例２である。
ＯＡＤＲ８００の構成例２では、構成例１に加えて、実施の形態１で説明した衝突回避支援事業装置を具備する。なお、図２５に示すように、サーバ８２０が、衝突回避支援事業装置の機能を具備する構成でもよい。

サーバ８２０が、非公開情報を含む宇宙物体情報を、宇宙交通管理装置と、ＳＳＡ事業装置と、自ＯＡＤＲ以外のその他の衝突回避支援事業装置と、メガコンステレーション事業装置と、デブリ除去事業装置と、の全てまたは一部の事業装置から取得して第二のデータベース８１２に格納する。宇宙交通管理装置は、例えば、ＣＳｐＯＣに具備される。
なお、その他の衝突回避支援事業装置とは、ＯＡＤＲ８００が有する衝突回避支援事業装置以外のその他の衝突回避支援事業装置である。
また、サーバ８２０は、公開対象と公開内容を限定する条件付き公開情報を生成して第一のデータベース８１１に格納する。
そして、サーバ８２０は、ＳＳＡ事業装置と、その他の衝突回避支援事業装置と、メガコンステレーション事業装置と、デブリ除去事業装置と、宇宙保険を扱う宇宙保険事業装置と、の中の特定事業装置に限定して条件付き公開情報を送信する。

構成例２のようにＯＡＤＲが衝突回避支援事業者となることで、構成例１と同様の効果を得ることができる。

＜ＯＡＤＲの構成例３＞
図２６は、本実施の形態に係るＯＡＤＲ８００の構成例３である。
ＯＡＤＲ８００の構成例３では、構成例１に加えて、実施の形態１で説明したＳＳＡ事業装置を具備する。ＳＳＡ事業装置は、宇宙状況を監視する宇宙状況監視事業装置ともいう。なお、図２６に示すように、サーバ８２０が、ＳＳＡ事業装置の機能を具備する構成でもよい。

サーバ８２０が、非公開情報を含む宇宙物体情報を、宇宙交通管理装置と、自ＯＡＤＲ以外のその他のＳＳＡ事業装置と、衝突回避支援事業装置と、メガコンステレーション事業装置と、デブリ除去事業装置と、の全てまたは一部の事業装置から取得して第二のデータベース８１２に格納する。宇宙交通管理装置は、例えば、ＣＳｐＯＣに具備される。
なお、その他のＳＳＡ事業装置とは、ＯＡＤＲ８００が有するＳＳＡ事業装置以外のその他のＳＳＡ事業装置である。
また、サーバ８２０は、公開対象と公開内容を限定する条件付き公開情報を生成して第一のデータベース８１１に格納する。
そして、サーバ８２０は、その他のＳＳＡ事業装置と、衝突回避支援事業装置と、メガコンステレーション事業装置と、デブリ除去事業装置と、宇宙保険を扱う宇宙保険事業装置と、の中の特定事業装置に限定して条件付き公開情報を送信する。

構成例３のようにＯＡＤＲがＳＳＡ事業者となることで、構成例１および構成例２と同様の効果を得ることができる。

以上の実施の形態１，２では、宇宙交通管理システム、宇宙交通管理装置、および事業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、宇宙交通管理システム、宇宙交通管理装置、および事業装置の構成は、上述した実施の形態のような構成でなくてもよい。宇宙交通管理システムおよび宇宙交通管理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、宇宙交通管理システム、宇宙交通管理装置、および事業装置の各々は、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では、実施の形態１，２のいずれかの部分の自由な組み合わせ、あるいは任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態１，２において任意の構成要素の省略が可能である。

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、本開示の範囲、本開示の適用物の範囲、および本開示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、２１１ データベース、２１２ サーバ、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 事業装置、４１ メガコンステレーション事業装置、４１１ 衝突解析部、４１２ 対策立案部、４３１ 軌道解析部、４３２ 通報部、４２ 宇宙物体事業装置、４３ 衝突回避支援事業装置、４４ 軌道遷移事業装置、４５ デブリ除去事業装置、４６ ロケット打ち上げ事業装置、４７ 宇宙保険事業装置、５１ 軌道予報情報、５２ 衛星軌道予報情報、５３ デブリ軌道予報情報、５１１ 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 宇宙交通管理装置、１４０ 記憶部、５５ 軌道制御コマンド、６１ 公開軌道情報、６３ 非定常軌道情報、６４ リアルタイム高精度軌道情報、５００ 宇宙交通管理システム、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 地上設備、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、１０１ 宇宙情報レコーダー、１０２ 危険警報装置、１０３ 危険解析装置、１０４ 危険回避行動支援装置、１０５ 危険回避行動実施計画情報、２００ 通信回線、８００ ＯＡＤＲ、８１０ データベース、８１１ 第一のデータベース、８１２ 第二のデータベース、８２０ サーバ。

Claims (17)

1. 宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業装置と、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置の各々とに実装されるとともに、データベースとサーバを備える宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムであって、
   前記衝突回避支援事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるデータベースは、
   前記複数のメガコンステレーション事業装置から取得したメガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報と、非定常運用する宇宙物体の軌道情報とを記録し、
   前記衝突回避支援事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるサーバは、
   前記非定常運用する宇宙物体の飛行途中で通過することが想定される軌道高度に形成されたメガコンステレーション衛星群を識別する軌道解析部と、
   前記メガコンステレーション衛星群を管理するメガコンステレーション事業装置に、危険警報および前記非定常運用する宇宙物体の軌道情報を通報する通報部と、
   を有し、
   前記メガコンステレーション事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるサーバは、
   前記非定常運用する宇宙物体とメガコンステレーション衛星群を構成する個別衛星との衝突解析をする衝突解析部と、
   衝突が予見された場合に衝突回避対策を立案する対策立案部と
   を有する宇宙交通管理システム。
2. 前記宇宙交通管理装置は、宇宙保険事業を行う宇宙保険事業者の宇宙保険事業装置が具備する宇宙交通管理装置と通信回線で接続された請求項１に記載の宇宙交通管理システム。
3. 前記非定常運用する宇宙物体は、非定常運用する個別衛星、または、新規に打ち上げる新規打ち上げロケットである請求項１に記載の宇宙交通管理システム。
4. 宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業装置と、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置の各々とに実装されるとともに、データベースとサーバを備える宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムの前記衝突回避支援事業装置に実装された宇宙交通管理装置において、
   前記衝突回避支援事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるデータベースは、
   前記複数のメガコンステレーション事業装置から取得したメガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報と、非定常運用する宇宙物体の軌道情報とを記録し、
   前記衝突回避支援事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるサーバは、
   前記非定常運用する宇宙物体の飛行途中で通過することが想定される軌道高度に形成されたメガコンステレーション衛星群を識別する軌道解析部と、
   前記メガコンステレーション衛星群を管理するメガコンステレーション事業装置に、危険警報および前記非定常運用する宇宙物体の軌道情報を通報する通報部とを有する宇宙交通管理装置。
5. 宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業装置と、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置の各々とに実装されるとともに、データベースとサーバを備える宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムの衝突回避支援事業装置であって、
   前記衝突回避支援事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるデータベースは、
   前記複数のメガコンステレーション事業装置から取得したメガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報と、非定常運用する宇宙物体の軌道情報とを記録し、
   前記衝突回避支援事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるサーバは、
   前記非定常運用する宇宙物体の飛行途中で通過することが想定される軌道高度に形成されたメガコンステレーション衛星群を識別する軌道解析部と、
   前記メガコンステレーション衛星群を管理するメガコンステレーション事業装置に、危険警報および前記非定常運用する宇宙物体の軌道情報を通報する通報部と
   を有する衝突回避支援事業装置。
6. 宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業装置と、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置の各々とに実装されるとともに、データベースとサーバを備える宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムの衝突回避支援事業装置であって、
   第１メガコンステレーション事業装置から取得したメガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報と、第２メガコンステレーション事業装置から取得した非定常運用をする個別衛星の軌道情報、または、新規打上げロケットの軌道情報と、により危険解析を実施し、危険警報と宇宙物体の軌道情報をメガコンステレーション事業装置に通報する衝突回避支援事業装置。
7. 宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業装置と、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置と、ＳＳＡ（Ｓｐａｃｅ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ）事業者が管理するＳＳＡ事業装置の各々とに実装されるとともに、データベースとサーバを備える宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムのＳＳＡ事業装置であって、
   前記ＳＳＡ事業装置が衝突回避支援事業装置の役割を兼ね、
   前記ＳＳＡ事業装置は、
   複数のメガコンステレーション事業装置から取得したメガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報と、非定常運用をする個別衛星の軌道情報、または、新規打上げロケットの軌道情報と、により危険解析を実施し、危険警報と宇宙物体の軌道情報をメガコンステレーション事業装置に通報するＳＳＡ事業装置。
8. 宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業装置と、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置と、ＳＳＡ（Ｓｐａｃｅ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ）事業者が管理するＳＳＡ事業装置の各々とに実装されるとともに、データベースとサーバを備える宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムのメガコンステレーション事業装置であって、
   衝突回避支援事業装置またはＳＳＡ事業装置に対して、メガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報を公開し、衝突回避支援事業装置またはＳＳＡ事業装置から危険警報と宇宙物体の軌道情報を取得するメガコンステレーション事業装置。
9. 宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業装置と、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置と、ＳＳＡ（Ｓｐａｃｅ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ）事業者が管理するＳＳＡ事業装置の各々とに実装されるとともに、データベースとサーバを備える宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムのメガコンステレーション事業装置であって、
   衝突回避支援事業装置またはＳＳＡ事業装置に対して非定常運用をする個別衛星の軌道情報を公開し、衝突回避支援事業装置または別のメガコンステレーション事業装置またはＳＳＡ事業装置から危険警報を取得するメガコンステレーション事業装置。
10. 宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業装置と、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置と、ＳＳＡ（Ｓｐａｃｅ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ）事業者が管理するＳＳＡ事業装置の各々とに実装されるとともに、データベースとサーバを備える宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムのメガコンステレーション事業装置であって、
    衝突回避支援事業装置またはＳＳＡ事業装置に対して、新規打上げロケットの軌道情報を公開し、衝突回避支援事業装置または別のメガコンステレーション事業装置またはＳＳＡ事業装置から危険警報を取得するメガコンステレーション事業装置。
11. 宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業装置と、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置と、ＳＳＡ（Ｓｐａｃｅ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ）事業者が管理するＳＳＡ事業装置の各々とに実装されるとともに、データベースとサーバを備える宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムのメガコンステレーション事業装置であって、
    第１メガコンステレーション事業装置の第１メガコンステレーション衛星群の構成衛星の中で、非定常運用をする個別衛星の軌道情報、または、新規打上げロケットの軌道情報を、第２メガコンステレーション事業装置に公開し、第２メガコンステレーション事業装置または衝突回避支援事業装置またはＳＳＡ事業装置から、危険警報を取得するメガコンステレーション事業装置。
12. 宇宙空間における宇宙物体同士の衝突の回避を支援する衝突回避支援事業装置と、１００機以上の衛星から成る衛星コンステレーションであるメガコンステレーションを管理する複数のメガコンステレーション事業装置の各々とに実装されるとともに、データベースとサーバを備える宇宙交通管理装置を通信回線で接続した宇宙交通管理システムの宇宙交通管理方法であって、
    前記衝突回避支援事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるデータベースは、
    前記複数のメガコンステレーション事業装置から取得したメガコンステレーション衛星群の定常運用時の軌道情報と、非定常運用する宇宙物体の軌道情報とを記録し、
    前記衝突回避支援事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるサーバは、
    前記非定常運用する宇宙物体の飛行途中で通過することが想定される軌道高度に形成されたメガコンステレーション衛星群を識別し、
    前記メガコンステレーション衛星群を管理するメガコンステレーション事業装置に、危険警報および前記非定常運用する宇宙物体の軌道情報を通報し、
    前記メガコンステレーション事業装置の前記宇宙交通管理装置が備えるサーバは、
    前記非定常運用する宇宙物体とメガコンステレーション衛星群を構成する個別衛星との衝突解析を実施し、
    衝突が予見された場合に衝突回避対策を立案する宇宙交通管理方法。
13. 取得した危険警報に基づき、衝突解析を実施し、衝突が予見された後に、衝突回避行動を実行する請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載のメガコンステレーション事業装置。
14. 請求項１２に記載の宇宙交通管理方法により立案した衝突回避対策に基づき、衝突回避行動を実行するメガコンステレーション事業装置。
15. 宇宙物体の軌道情報を格納するデータベースとサーバを具備し、宇宙物体の軌道情報を公開するＯＡＤＲ（Ｏｐｅｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｄａｔａ Ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ）であって、
    前記データベースが公開情報を格納する第一のデータベースと非公開情報を格納する第二のデータベースを具備し、
    前記サーバが、
    非公開情報を含む宇宙物体情報を、宇宙交通を管理する宇宙交通管理装置と、ＳＳＡ（Ｓｐａｃｅ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ）事業者が管理するＳＳＡ事業装置である宇宙状況監視事業装置と、宇宙における宇宙物体の衝突回避支援を行う衝突回避支援事業装置と、メガコンステレーションを管理するメガコンステレーション事業装置と、デブリ除去を支援するデブリ除去事業装置と、の全てまたは一部の事業装置から取得して第二のデータベースに格納し、
    公開対象と公開内容を限定する条件付き公開情報を生成して前記第一のデータベースに格納し、
    前記宇宙状況監視事業装置と、前記衝突回避支援事業装置と、前記メガコンステレーション事業装置と、前記デブリ除去事業装置と、宇宙保険を扱う宇宙保険事業装置と、の中の特定事業装置に限定して前記条件付き公開情報を送信し、
    請求項１２記載の宇宙交通管理方法の実施を斡旋するＯＡＤＲ。
16. 宇宙物体の軌道情報を格納するデータベースとサーバを具備するとともに、請求項５または請求項６のいずれかに記載の衝突回避支援事業装置を具備し、宇宙物体の軌道情報を公開するＯＡＤＲ（Ｏｐｅｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｄａｔａ Ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ）であって、
    データベースが公開情報を格納する第一のデータベースと非公開情報を格納する第二のデータベースを具備し、
    サーバが、
    非公開情報を含む宇宙物体情報を、宇宙交通を管理する宇宙交通管理装置と、宇宙状況を監視する宇宙状況監視事業装置と、自ＯＡＤＲ以外のその他の衝突回避支援事業装置と、メガコンステレーションを管理するメガコンステレーション事業装置と、デブリ除去を支援するデブリ除去事業装置と、特定の宇宙物体を管理する宇宙物体事業装置の全てまたは一部事業装置から取得して第二のデータベースに格納し、
    公開対象と公開内容を限定する条件付き公開情報を生成して前記第一のデータベースに格納し、
    前記宇宙状況監視事業装置と、前記その他の衝突回避支援事業装置と、前記メガコンステレーション事業装置と、前記デブリ除去事業装置と、宇宙保険を扱う宇宙保険事業装置と、の中の特定事業装置に限定して前記条件付き公開情報を送信する、
    ＯＡＤＲ。
17. 宇宙物体の軌道情報を格納するデータベースとサーバを具備するとともに、請求項７に記載するＳＳＡ事業装置である宇宙状況監視事業装置を具備し、宇宙物体の軌道情報を公開するＯＡＤＲ（Ｏｐｅｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｄａｔａ Ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ）であって、
    前記データベースが公開情報を格納する第一のデータベースと非公開情報を格納する第二のデータベースを具備し、
    サーバが、
    非公開情報を含む宇宙物体情報を、宇宙交通を管理する宇宙交通管理装置と、自ＯＡＤＲ以外のその他の宇宙状況監視事業装置と、宇宙における宇宙物体の衝突回避支援を行う衝突回避支援事業装置と、メガコンステレーションを管理するメガコンステレーション事業装置と、デブリ除去を支援するデブリ除去事業装置と、特定の宇宙物体を管理する宇宙物体事業装置の全てまたは一部事業装置から取得して第二のデータベースに格納し、
    公開対象と公開内容を限定する条件付き公開情報を生成して前記第一のデータベースに格納し、
    前記その他の宇宙状況監視事業装置と、前記衝突回避支援事業装置と、前記メガコンステレーション事業装置と、前記デブリ除去事業装置と、宇宙保険を扱う宇宙保険事業装置と、の中の特定事業装置に限定して前記条件付き公開情報を送信する、
    ＯＡＤＲ。

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