開講学期 Course Start	2014年度 後期
授業区分 Regular or Intensive	集中講義
対象学科 Department	生産システム工学系専攻 航空宇宙総合工学コース
対象学年 Year	1
必修・選択 Mandatory or Elective	選択
授業方法 Lecture or Seminar	講義
授業科目名 Course Title	航空宇宙航行システム工学特論
授業科目名(英語) Course Title	[授業科目名(英語)]
単位数 Number of Credits	1
担当教員 Lecturer	高野　忠、舞田正孝（窓口教員　東野和幸） Tadashi Takano and Masataka Maita
教員室番号 Office	S207
連絡先(Tel) Telephone	higashi@mmm.muroran-it.ac.jp
連絡先(E-mail) E-mail	0143-46-5317
オフィスアワー Office Hour	金曜日　１０：００−１２：００
授業のねらい Learning Objectives	本特論はシステム工学で重要な宇宙通信工学と宇宙輸送工学から構成している。 以下、分野ごとに記述する。 This subject is designed for graduate students to understand basic aerospace system engineering with the following key topics; 宇宙通信工学：本講義における通信とは、単なるメッセージの交換のみならず、距離や速度の測定、位置の確認（GPSなど）さらにはエネルギー伝送などの技術を意味する．ロケット，人工衛星，深宇宙探査機あるいは宇宙基地などのいわゆる宇宙機や航空機を、制御・運用するため不可欠なものである．周波数的には、マイクロ波から光波までを含んでいる．本講義ではこれらのシステム構成，原理，回路素子について学ぶ．必要に応じ，最新の研究動向も紹介する． The communications in this lecture mean the technologies of not only message exchange but also the measurements of distance and velocity, location verification such as GPS, and energy transfer. They are inevitable in order to control and operate airplanes and space fliers such as rockets, deep space explorers, or space stations. The frequency extends from microwave to optical wave. You can study the system configuration, operation principle and circuit components in this course. The latest research trend will be also introduced. 宇宙輸送工学：システムの中核となる極超音速技術の到達度・評価(Technology Readiness) についての現状を把握し、特に重要な高速推進システムの性能評価、その他耐熱構造材料等の技術課題等をレビューする。全体システム最適化に向けた設計の考え方、代表的な設計例等を学ぶ。 Aerospace vehicle technology : To understand and assess key enabling technology readiness for future Aerospace vehicle development with special emphasis on hypersonic technologies such as hypersonic propulsion, thermal materials & structure technologies, and to understand the basic vehicle design methodologies for aerospace plane.
到達度目標 Outcomes Measured By:	宇宙通信工学：航空宇宙システムに必須となる通信技術について，理解すること．システムを構築するための全般的知識の収得を第一とし，はやぶさのような探査機の運用との関わりについても講義する． It is required to understand the communications engineering which is indispensable for aerospace systems. The first objective is to acquire the over-all knowledge for the construction of a system, and the next is to learn the relation with operations of explorers such as Hayabusa. 宇宙輸送工学：エアブリージングエンジン等先進高速推進エンジンにより加速される運用性に優れた地球低軌道間の有人宇宙輸送システムならびに大気圏での超高速輸送システム（極超音速機）を主な対象としてシステムの基本的な設計の考え方を学ぶ。具体的には、（１）適合するエアブリージング推進、ロケットエンジンとの複合推進システムの選定／評価、（２）耐熱構造材料評価、（３）これまでの設計例、ならびにこれらを踏まえた（４）機体形状等を全体のシステム性能最適化に向けたMDO(Multidisciplinary Design Optimization) 設計の基本的な考え方等について学ぶ。これにより、先端的な航空宇宙機に懸かる基礎的な設計の素養を身につけることを目標とする。 Understandings of qualitative design methodologies for future aerospace plane, accessing to Low Earth Orbit or Hypersonic Cruise Aircraft, powered by advanced propulsion systems such as airbreathing propulsion system. Especially (1) Assessment and Selection of Airbreathing / Rocket combined propulsion systems, (2) Thermal Protection System, (3) reviews of vehicle designs and (4) Basic MDO (Multidisciplinary Design Optimization) design methodologies.
授業計画 Course Schedule	総授業時間数：１２時間 The total lecture time: 12 hours. 宇宙通信工学： 第１回：航空宇宙システムの中での通信工学の位置づけ．発展の歴史． 第２回：数億ｋｍ離れた宇宙探査機と通信する． 第３回：レーダで飛行機やロケットの位置や速度を測る．GPSの原理． 第４回：宇宙から地球にエネルギーを送る． 1st: the role of communications engineering in aerospace systems, and its history. 2nd: to communicate with a space explorer at a distance of several hundred million km. 3rd: to measure the distance and velocity of an airplane or a rocket using a radar. 4th: to transmit power from space to earth. 宇宙輸送工学 第１回：極超音速技術の特徴と技術評価 第２回：高速推進システム（極超音速エアブリージング推進、ロケットとの複合推進等）性能 第３回：極超音速機／有人宇宙輸送システムの特徴、設計の要件 第４回：システム最適設計の基本的考え方と代表的なシステム設計例 No.1 Technology Readiness Assessment of key hypersonic technologies No.2 High Speed Propulsion System, system integration and performance assessment N0.3 Basic Design Methodologies of Aerospace Plane, - its characteristics and key design requirements - No.4 Basic Design Methodologies of Aerospace Plane - optimized design approach & typical vehicle designs ?
教科書 Required Text
参考書 Required Materials	高野忠,”エネルギーの未来宇宙太陽光発電ー宇宙の電気を家庭までー”,アスキー・メディアワークス,2012,2月 #高野忠,佐藤亨,柏本昌美,村田正秋,“宇宙工学シリーズ１−宇宙における電波計測と電波航法”（第２版）,コロナ社,2005,3月 #高野忠，高野忠 [ほか] 共著,“宇宙工学シリーズ４−宇宙通信および衛星放送”,コロナ社,2001,11月 1.Tadashi Takano, ”The future of energy:space solar power generation - electricity from space to earth (in Japanese)”,Ascii Media Works,Feb 2012 2.T.Takano,T.Sato,M.Kashiwamoto,and M.Murata,”Radio Instrumentation and Navigation in Space (in Japanese)”,Corona Publishing Co. Ltd,Mar,2005 3. T.Takano,A.Ogawa,K.Sakaniwa,H.Kobayashi,N.Toyama,and Y.Arimoto,”Space Communications and Satellite Broadcasting (in Japanese)”,Corona Publishing Co. Ltd,Nov,2001 4.H.Hayami,K.Yoshioka,and H.Matsuoka,”Essays on the Solar Power Satellite:An Interdisciplinary Study of Space Industry and the Future of Society (in Japanese)”,Keio University Publishing Co. Ltd,Jan 2001
教科書・参考書に関する備考	授業時に資料（講義ノートPDFならびに講義プレゼン資料POWER POINT等）を配付する。． Lecture notes will be delivered in every class.
成績評価方法 Grading Guidelines	出席率75％以上でかつレポート等で評価する。100点満点中60点以上を合格とする。 不合格者は再履修とする。 The score of each student is evaluated by reports. A grade of more than 60% is accepted for a credit.
履修上の注意 Please Note
教員メッセージ Message from Lecturer
学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy	システムを構成する主要な実践的技術について理解し評価・考察する能力の習得。 The acquisition of the ability to understand, evaluate and consider the principal techniques for system construction.
関連科目 Associated Courses	ロケット推進工学特論
備考 Remarks