宇宙機設計のパラダイムシフト： 　　　　デジタルエンジニアリングによる設計・開発

開会のご挨拶

デジタルエンジニアリングによる宇宙機開発プロセスの変革

宇宙開発は、高い信頼性と安全性が必須であり、これまで仕様書、設計書、試験記録などの膨大なドキュメントベースのエンジニアリングを基盤としてきました。しかし、この手法は組織間の情報不整合や伝達非効率を招き、開発期間の長期化やコスト増加の要因となることが指摘されています。 本講演では、これらの課題を解決するMulti-Disciplinary Analysis and Optimization (MDAO) の方法論と、その実装に不可欠なDigital Engineering (DE) の導入について論じます。DEは、複数の専門分野の解析モデルを連携させ、一元的なデータ管理のもとで設計初期段階の最適解を探索し、システムの目標性能最大化を目指します。 Ansysは、システムモデルと物理シミュレーションを統合するDEプラットフォームの開発を進めています。本講演では、DE推進におけるAnsysシミュレーションの役割と連携を概説します。さらに、「衛星コンステレーションによる環境監視ミッション」を具体的な適用事例として取り上げ、要件定義から詳細設計に至るDEのワークフローを段階的に解説します。

アンシス・ジャパン株式会社 技術部 Lead Application Engineer 石田 哲朗

STKによる宇宙ミッション解析の実践 -地球観測からシスルナ軌道まで-

Ansys社の宇宙ミッション設計・解析ツール「STK（Systems Tool Kit）」を活用したデジタルミッションエンジニアリングの実践事例を紹介します。 地球観測衛星ミッションを題材に、軌道設計、観測可視性・カバレッジ解析、観測頻度の評価、そして解析結果を動画化して可視化する手法を実演し、STK上で解析ワークフロー全体を統合的に実施する方法を解説します。 さらに、衛星コンステレーションのミッション解析に加え、近年注目が高まる月面探査や月周回ミッションに向けた「シスルナ軌道」解析にも焦点を当てます。月探査計画であるアルテミス計画はNASA主導の国際的なプロジェクトであり、我が国も参画しています。JAXAをはじめとし、民間企業も携わっています。STKでは、月でのミッションをデジタルミッションエンジニアリングで検討し、開発を促進することが可能です。 本講演では、実践的なデモを通じて、こうした宇宙活動を支える解析ツールとしてのSTKの可能性をわかりやすく紹介します。デモでは以下の2つのシナリオをご紹介します。 ①衛星コンステレーションによる東京へのアクセス、日本全土へのカバレッジを解析するシナリオ ②アルテミス計画を模擬し、月面基地からゲートウェイ、地球局への通信解析を行うシナリオ

LSAS Tec株式会社 COO 高橋 佳子／ミッションエンジニアリング事業部 宮良 祐紀

宇宙開発における完全なデジタルエンジニアリングに向けて

限られた資金での迅速な開発や目に見える成果が求められる、スタートアップ環境において、限られたリソースで迅速かつ確実に宇宙機の開発を進めるには、「ミッション要件からつながる設計プロセス」の確立が有益です。 本セッションでは、ミッション（ConOps）やSysMLモデルを起点に、Ansys ModelCenterを用いた各種ツール間連携により、ミッションレベルでの設計最適化と、部門横断的な連携強化を実現するアプローチをご紹介します。 実際にノースロップ・グラマン、エアバス、ボーイングといった世界的な航空宇宙企業では、こうした仕組みを活用し、複雑な宇宙機の設計・検証をシミュレーション駆動かつトレーサブルな形で効率化しています。 こうしたデジタルエンジニアリング基盤の拡張は、物理試験のコンピュータ試験による代替、再設計コストの削減、検証スピードの向上、組織間連携の加速、各種設計案やデータのトレーサビリティの確保といった多くのメリットをもたらします。

アンシス・ジャパン株式会社 技術部 Lead Application Engineer Michael Haisma

休憩

Simulation and Analysis for Rocket Systems — Engineering Confidence from Component to Mission (英語講演) (ビデオもしくはオンライン講演)

In rocket development, there’s only one way to succeed—and countless ways to fail. From the first sketch to first flight and beyond, simulation and analysis tools are essential for turning complex ideas into reliable launch systems. These tools allow teams to explore performance, uncover failure modes, and validate designs virtually—long before hardware is built. As launch programs become more visible and competitive, reducing technical risk also helps buy down programmatic risk—protecting funding, schedules, and reputation. Simulation enables engineers and leaders alike to make confident, data-driven decisions that improve performance and reliability across the entire lifecycle. This session will show how modern simulation and analysis support everything from materials and propulsion to mission operations, and how these capabilities naturally evolve toward digital engineering practices that enhance collaboration and insight. The result: faster innovation, greater confidence, and a stronger foundation for mission success.

Jared Byron, Lead Application Engineer – A&D, Ansys, Inc.

JWSTモデルを用いたSTOP解析による宇宙環境下での光学シミュレーション

宇宙空間で運用される望遠鏡や観測装置の性能維持は、極めて重要な課題です。 特にロケット打ち上げ時の激しい振動や、軌道上での日照・日陰による急激な温度変化など、過酷な宇宙環境は機器の構造に微小な変形を引き起こし、光学性能を著しく劣化させる可能性があります。 失敗が許されない人工衛星システムの性能向上や安定稼働のためには、これらの影響を事前に高精度にシミュレーションし、設計段階で対策を講じることが不可欠です。 本発表では、熱解析・構造解析・光学解析を統合したSTOP解析の概要と、その解析手法を宇宙望遠鏡モデルJames-Webb Space Telescope(JWST)を用いた適用事例を通して紹介します。 これにより、宇宙環境を考慮した光学系設計の信頼性向上へのアプローチを示します。

アンシス・ジャパン株式会社 技術部 Senior Application Engineer 平加 ケンスケ

Ansysソリューションが実現する宇宙通信・レーダの革新 － 高忠実度RF設計とリアルタイムチャネルモデリング －

次世代の地球観測（Earth Observation）および宇宙通信システムの発展に伴い、RF設計とチャネルモデリングの精度に対する要求はこれまでになく高まっています。 本セッションでは、Ansysの最先端シミュレーション技術が、宇宙通信およびレーダシステム分野のイノベーションをどのように支えているかをご紹介します。 Ansys HFSSはFEM（有限要素法）に基づく“ゴールドスタンダード”の精度を実現し、Shooting and Bouncing Ray（SBR）法やIntegral Equation（IE）法といった高速ソルバーを組み合わせることで、複雑な伝搬環境を高精度かつ効率的に解析することが可能です。 さらに、GPUアクセラレーション対応SBRソルバーにより、都市密集地から月面環境まで、極めて複雑なシナリオでもリアルタイムに近い伝搬解析を実現します。 また、Ansysツールは地形データやCADモデルを取り込んだSAR画像シミュレーションを可能にし、AI／機械学習向けの高品質な合成データセット生成を支援します。 最後に、Ansys STKやNVIDIA Omniverseといったシステムレベルプラットフォームとの統合により、高忠実度な物理シミュレーションと実ミッション設計の融合を実現する未来の方向性についてもご紹介予定です。

アンシス・ジャパン株式会社 技術部 Lead Application Engineer グェン トゥン

衛星の放射線および熱対策 - マルチフィジックスツールによる設計と検証

本セッションでは、衛星や宇宙機に求められる放射線および熱対策に対し、マルチフィジックス解析を活用した設計・検証の事例をご紹介します。 放射線解析では、Total Ionizing Dose Effectに基づいた非定常解析を行うことで、宇宙環境下での信頼性評価を支援します。また、初期段階からの熱設計支援により、発射体や衛星の熱制御設計を迅速に立ち上げることが可能です。 さらに、STKと連携可能な太陽電池パネルモデルをGUIベースで作成する簡易なワークフローについてもご紹介します。

アンシス・ジャパン株式会社 Physics製品営業部 Product Sales Executive 尹 治文

懇親会・ネットワーキング(調整中)