130319 全球シアター 叩き台
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1 . ミッション概要 全球視野を持つ高解像度ビデオカメラで
宇宙空間を撮影し、地上の全球シアターを利用したエンターテイメントを提供する。
【リスク】• CG に負けないよう、高精細な映像を提供することが至上命題• ISS に搭載することを考える ←単独衛星との比較• 高精細ゆえに動画が大容量 ←データ転送方法の検討
•ISSで撮影した全球映像をリアルタイムで地上の全球シアターに投影し、現在の地球を宇宙から眺める視点を提供する。
•固定シアターだけでなく、レストランや東京駅構内など、ふらっと立ち寄れる商業施設で上映する。
フルサクセス
•ISSで撮影した全球映像を宇宙飛行士が手で(HDDなどで)持ち帰り、地上で映像化。数カ月前の映像を投影する。
妥協案
1 . ミッション概要• システムと要求~投影装置編~
• 例:シアター 36○※
• 仕様など、秘密情報は割愛
• ここではとりあえず、上映には 4k 映像 ×2 が必要とする。
※ 参考:国立科学博物館、五藤光学株式会社
1 . ミッション概要• システムと要求~映像容量編~
• 映像容量の概算 4k 映像 ×2 = 9MB/ コマ × 30 コマ / 秒 =
930MB/ 秒 = 1.9Gbps 録画 1 時間で 900GByte
• 通信の目安:こだまを介した ISS との通信…最大 50Mbps → 1 時間分の映像を落とすのに 38 時間かかる
→データを通信ではなく記録して持ち帰ることが妥当か。
1 . ミッション概要• システムと要求~カメラ編~「こだま (Data Relay Test Satellite) 」について• データ中継衛星• ISS 「きぼう」との通信…地上へ 50MBPs 、地上から
3Mbps• 「きぼう」からの可視時間… 1 日あたり 7.8 時間、 1 回
あたり最長 40 分• 「だいち」との間で最高 278Mbps の衛星通信に成功• 静止軌道(東経 90.75 度)
1 . ミッション概要• システムと要求~カメラ編~カメラ構造• 魚眼レンズ• 多数のカメラ
※ 参考: 株式会社 ViewPLUS http://www.viewplus.co.jp/product/06/02.html
Ladybug2
例: Ladybug2 の場合•毎秒 30 フレームで全周画像を取得•1024x768ピクセルの CCD を6個使用し、•トータルで 4.7 メガピクセルの高解像度•JPEG圧縮をハードウエアで処理•IEEE-1394b インターフェースにより 800Mbps の高速転送•非圧縮 135MB/s→JPEG圧縮により 80MB/s
撮影画像の例
360 度カメラを ISS に搭載• カメラを ISS に搭載する
– 設置場所:きぼうの船外実験装置– カメラと HD などの記憶媒体を設置– 船外パレットか HTV の暴露パレットに搭載して打ち上げ
• 所定の条件と料金を JAXA に提示すれば可能– 料金:ざっと 1億以下…
• 人件費: 550万円 /h• 打ち上げ費用 :3.3万円 /10g• 回収費用: 5.5万円 /10g
• 平成 23 年以降だと打ち上げ重量は合計 25kg ~ 40kg
360 度カメラを ISS に搭載• 船外装置の性能
ちなみに 5個はアメリカが利用権所有。。。
項目 船外実験プラットフォーム外形 箱型
大きさ 5.0m×5.2m×3.8m 各ペイロード 1.85×1.0×0.8m
質量 4.1t (各ペイロード 500kg or 2.5t)
取り付け場所 12 か所(システム機器用 2 か所、実験装置仮置き用 1 か 所含む)
供給電力 最大 11kW( システム機器用 1kW,実験装置用 10kW),120V(直流 )⇒28Vdc に変換
通信制御 16 ビット計算機システム、データ転送速度100Mbps
環境制御能力 なし寿命 10 年以上
360 度カメラを ISS に搭載• 問題点
– データ転送速度が 100Mbps• 2Gbps の 1/20 だから 90 分の動画で 30 時間必要。。。• 船内に送っていては間に合わない⇒直接HD等に書き込み• そんなに動画をとらないから大丈夫⇒船内に転送• こだまを使うとダウンリンク 50Mbps, アップリンク 3Mbps
• 利点等– 船内に送る:実験装置が小型化、データ処理が楽
大容量は記録できない、遅い実験装置に備付:大容量記録できる、速い 実験装置の大型、モジュールの信頼性低下
結論:大容量必要なら実験装置に備付け、そうでないなら船内に送る
360 度カメラを ISS に搭載• 船外パレットの性能
項目 船外パレット外形 フレーム型大きさ 4.9m×4.1m×2.2m
質量 1.2t
取り付け場所 3 か所(実験装置 2 か所、 ORU2~3 とすることも可能)
供給電力 最大 1kW,120V(直流 )
環境制御能力 なし寿命 10年以上
• HTV の性能
項目 仕様全長 10m(スラスタ含む )
直径 4.4m
質量 10.5t
補給能力 6t(船内用 4.5t,船外用 1.5t)(開口部 2.5m×2,7m)
廃棄品搭載能力 6t
目標軌道 高度 350km~460km 軌道傾斜角度 51.6度
ミッション時間単独飛行能力: 100時間軌道大気能力: 1週間以上ISS滞在可能期間:最大 30日
ISS詳細• 通信系インターフェース–低速系 (MIL-STD- 1553 B)– 中速系 (Ethernt)– 高速系 ( 光ファイバー )– ビデオ系 (NTSC アナログビデオ )
» 実は現在 USB2.0 で規格統一を模索中だったり。
• 熱制御– きぼう本体からの冷媒供給 (16℃以上 )取り付け方一例
暴露部コンポーネント ORU(Orbital Replacement Unit)
• R(ロボティクス対応 )-ORU– EF-PDB(暴露電力分配箱 )– SPB( サバイバル電力分配箱 )– ESC(暴露部制御装置 )– VSW( ビデオスイッチャ )– FPP(ポンプパッケージ )
– 特徴: 2本のボルトで構造締結・リソース結合・質量 20kg
• E-ORU(EVA クルーのみで交換可能 )– TIU(熱制御系インターフェース )– HCE-a,b(ヒータ制御装置 )– EDU-a/b( 装置交換機構 )
– 特徴: 6本の構造締結ボルトと 2本のリソース結合ボルト が独立– 質量 60kg
大きさはこのくら
い