機械翻訳であり、ネイティブスピーカーによる確認は行われていません。英語版が基準です。

はじめにGitHub で編集ソース：docs/examples/multi-tool-pipeline.md

実例：複数ツールのミッション解析をつなぐ層としての Kshana

ここでは、標準ベースの相互運用とミッション解析のシナリオ種別を通して、一つの軌道を端から端まで追い、Kshana が、プログラムがすでに使っている高忠実度のツールと競合するのではなく、それらの間に位置することを示します。軌道設計には GMAT（General Mission Analysis Tool）、Orekit、STK（Systems Tool Kit）、姿勢軌道制御系（AOCS）のシミュレーションには Basilisk または 42 を使います。すべてのステップは実行可能なシナリオ種別であり、すべての結果は、その適用範囲とエビデンスのティアを示す label を持ちます。

正直な注記：これは、フェーズ A 前／トレードスタディ段階（ミッションの最初の正式な設計フェーズより前）の、幾何／解析のパイプラインです。飛行力学の認証ではありません。各種別の label フィールドを参照してください。

以下で使うその他の略語：FDS（飛行力学システム）、CCSDS（Consultative Committee for Space Data Systems）、OEM（Orbit Ephemeris Message）、SGP4（簡易摂動 4、二行軌道要素の伝搬器）、TOML（シナリオファイルの形式）、CLI（コマンドラインインターフェース）。

パイプライン#

external FDS (GMAT/Orekit/STK)            Kshana open core
        │  CCSDS OEM ephemeris                 │
        ▼                                      ▼
  [oem-interop]  ──ingest──▶  [passes]  ──▶  [link-budget]   (when does the
   import the orbit the        when is it      does the         contact close?)
   designer produced           visible?        downlink close?
                                  │
                                  ▼
                            [space-weather]   (how fast does drag
                             activity-driven    decay the orbit?)
                             density

各ステップは別々の実行です。それぞれが自身のシナリオファイルから入力を取るため、ある実行から次の実行へ数値を持ち越すには（たとえば passes のスラントレンジを link-budget に）、次のファイルを編集します。campaign 種別は、共通の条件のもとで一回の実行に複数の種別を含められます。CAMPAIGNS.md を参照してください。

以下の各コマンドはリポジトリのルートから実行し、その下のサマリーは、同梱のシナリオに対して kshana 0.40.0 が最初に出力する行です。

1. 設計者が作った軌道を取り込む（oem-interop）#

GMAT、Orekit、STK はいずれも CCSDS の Orbit Ephemeris Message をエクスポートします。Kshana はそれらをインポートする（橋の反対方向）ため、Kshana の解析は、再導出した近似ではなく、軌道設計者が承認した、まさにその軌道から始められます。

kshana scenarios/oem-interop.toml          # round-trips a reference orbit (self-test)
# or, to ingest a real file, set oem_text in the scenario to the external OEM
oem-interop: round-tripped 2 segment(s), 12 states; max round-trip error 4.88e-7 km / 4.61e-10 km/s (MODELLED interop)

セグメント、オブジェクト、座標系、エポックの範囲と、速度の整合性チェックを報告し、エフェメリスが忠実に取り込まれたことを示します（往復の誤差は 1×10⁻⁶ km 未満）。代わりに oem_text の外部ファイルを与えると、解析した内容を報告します。kshana scenarios/orbit-sgp4-gps.toml --export-oem gps.oem が書き出す OEM を与えると、oem-interop: ingested 30 segment(s), 10830 states from external OEM (originator KSHANA) (MODELLED interop) と出力します。label は、これが構造的・物理的な取り込みの検査であり、元データの軌道精度の検証ではないことを明示しています。

2. 地上局から見えるのはいつか？（passes）#

kshana scenarios/passes.toml
passes: 5 pass(es) of a 550 km / 97.6° orbit over (52.2°, 4.4°) > 10° in 24 h; 1659 s total access (MODELLED)

仰角マスクより上の、地上局に対する可視パス（出現／没入）を予測します。信号捕捉（AOS）、最接近時刻（TCA）、信号喪失（LOS）、最大仰角と継続時間、および総アクセス時間です。これが地上セグメントの計画上の問い合わせです。軌道は SGP4 の軌道要素セットで、IAU 2006/2000A のチェーンで地球固定座標系に変換されており、仰角は見かけのものです。ITU-R P.834-9 の屈折とダウンリンクの光行時間で、それぞれ切り替えられます（refraction、light_time）。

パスについて、スラントレンジと端末の数値を、CCSDS 401 / DSN 810-005（NASA Deep Space Network）のリンク方程式に入れます。

kshana scenarios/link-budget.toml
link-budget: x-band, 2000 km, 1000000 bit/s -> FSPL 177.0 dB, Eb/N0 96.6 dB, margin 92.1 dB (closes)

自由空間伝搬損失（FSPL）、搬送波対雑音密度（C/N₀）、ビットあたりエネルギー対雑音密度（Eb/N₀）、マージン、そして必要な Eb/N₀ に対してリンクが成立するかどうかを報告します。これは、「見える」を「実際にデータをダウンリンクできる」に変える、通信の成立性の確認です。数値は、ファイルの入力（ここでは 55 dBW の EIRP（等価等方放射電力）を 53 dB/K の受信 G/T（利得対雑音温度比）に入れたもの）から直接得られます。マージンを読む前に、ご自身の端末の数値を入れてください。これは決定論的な計算であり、較正済みの端末のデータシートではありません。

4. 環境による減衰はどのくらい速いか？（space-weather）#

kshana scenarios/space-weather.toml
space-weather: F10.7=180 F10.7a=165 Kp=4.0 (ap=27) -> T_inf=1047 K; density x1.49 at 300 km (MODELLED)

太陽（F10.7、10.7 cm の電波フラックス、およびその 81 日平均 F10.7a）と地磁気（Kp と ap の指数）の活動から、Jacchia-71 の外圏温度を通じて、熱圏の中性大気密度を求めます。これにより、静的な大気が見落とす、太陽周期による約 5〜10 倍の密度の変動を捉えるため、軌道寿命や抗力の推定は、固定した大気ではなく宇宙天気の状況を反映します。0.30 以降、密度は Jacchia 1971 の熱圏密度であり、NRLMSISE-00（Naval Research Laboratory の質量分析・非干渉散乱）に照らして特性を調べていますが、データで検証された NRLMSISE-00 の大気ではありません。

5. 結果を引き渡す（エクスポート）#

同じ CLI が、次のツール向けの標準ファイルを書き出します。orbit のシナリオでは、--export-oem <file> は速度付きの CCSDS OEM 2.0 エフェメリス（GMAT、Orekit、STK が読むファイル）を、--export-sp3 <file> は SP3（Standard Product 3）の精密エフェメリスを、--export-omm <file> は CCSDS の Orbit Mean-Elements Message のカタログを書き出します。--export <czml|kml|geojson|stk|sigmf|all|list> はビューアー向けで、CZML（Cesium Language）、KML（Keyhole Markup Language、Google Earth 用）、GeoJSON、STK のエフェメリスファイル（.e、衛星ごとに一つとユーザー用）、および spectrum 種別からの SigMF（Signal Metadata Format）の記録です。--export list は、どれがシナリオに当てはまるかを示します。月については、lunar-interop-export 種別が、月の座標系、時刻系、エフェメリスを、適合性チェック付きの CCSDS OEM として出力します。INTEROP.md を参照してください。

競合ではなく、つなぎ役である理由#

各ステップは、範囲を明示したラベル付きの、小さく、監査可能で、再現可能なシナリオです。高忠実度のツールが担うのは、軌道の最適化、六自由度（6-DoF）の AOCS、空力加熱を伴う進入・降下・着陸（EDL）です。Kshana が担うのはオープンで、引用でき、実行できる接続部分です。標準フォーマットを取り込み、分野横断の幾何と実現可能性の問いに答え、その結果を次へ引き渡します。しかも、どのパートナーもライセンスなしで実行できるティアで行います。ミッション解析の関連種別 launch-window、reentry、eo-coverage、space-packet、attitude-budget も参照してください。