科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

軌道力学

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Orbital Mechanics

授業コード　Class code

9975324

科目番号　Course number

75BAASE322

教員名

辻岡　光俊、小笠原　宏

Instructor

Mitsutoshi Tsujioka

開講年度学期

2024年度後期

Year/Semester

2024/2nd Semester

曜日時限

水曜1限

Class hours

Wed/1st Period

開講学科・専攻　Department

創域理工学部　機械航空宇宙工学科

Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Faculty of Science and Technology

単位数　Course credit

2.0単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

-

授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

軌道力学は、宇宙工学の基礎をなす分野のひとつである。本講義では、その基本中の基本となる二体問題（地球等中心天体の重力に支配される宇宙機の軌道（位置及び速度）に関する理論）についてまずしっかりと習得し、その上で実際の宇宙開発で用いられている各種応用理論について講義を行う。

目的　Objectives

本講義を通じて、宇宙機のミッション軌道設計に必要な基本知識を習得し、宇宙機のシステム設計の最上流工程で必要となる軌道計画立案能力の基礎を養うことを目標とする。
本学科のディプロマ・ポリシーに定める「機械航空宇宙工学分野で必要な基礎学力と、その上に立つ専門知識」に該当する科目である。

到達目標　Outcomes

1.　二体問題において導出される各種基本公式の物理的な意味の理解を通じて、軌道力学のベースとなる知識を獲得することができる。
2.　宇宙機の各種ミッション軌道設計において必要となる各種理論の内容を理解し、適切に適用できるようになる。
3.　過去及び現在実現されている内外の各種ミッションにおいて、軌道力学の観点からどのような実用がなされているかを理解できるようになる。
4.　ロケットの打上げ軌道を題材にした簡易サイジング等を通じて実用的なアウトプット作業を行うことで、実務の感覚が養われる。

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/

履修上の注意　Course notes prerequisites

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

小テストの実施　Quiz type test／-

小テストの実施

準備学習・復習　Preparation and review

各回の講義前に、講義資料及び同資料の内容に対応する指定教科書の該当部分を30分程度目を通し、内容について大まかに把握しておくこと。
各回の講義内容を１時間程度復習して、内容の理解を深めること。

成績評価方法　Performance grading policy

講義中または講義後に小テストを実施する場合がある。前者は当該講義中に、後者は次回講義で解説を行う。
第15回目に到達度評価試験を実施する。
原則として成績評価は到達度評価試験によるが、小テスト結果及び出席率を勘案する場合がある。

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

Y

書誌情報　Bibliographic information

「ミッション解析と軌道設計の基礎」、半揚稔雄、現代数学社、2023年、ISBN ‏ 978-4768706183 (注：2023年10月に同一内容で小型/軽量の廉価版が発刊されていることが判明したため、ISBNを修正しました。）

MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

(1) Fundamentals of Astrodynamics, Roger R. Bate et al., Dover Publications

(2) 宇宙工学入門 II、茂原正道他、培風館

(3) An Introduction to the Mathematics and Methods of Astrodynamics (AIAA Education Series), Richard H. Battin, American Institute of Aeronautics and Astronautics.

授業計画　Class plan

講義#01　　軌道力学序論
講義#02　　二体問題（その１）　重力中心周りの軌道の基本的な性質
講義#03　　二体問題（その２）　カルテシアンとケプラリアン
講義#04　　【演習】　軌道力学の基本公式を自分のものにする
講義#05　　【演習】　軌道力学の基本公式を自分のものにする　[#04の続き]
講義#06　　ケプラー問題（初期値問題）
講義#07　　ランベルト問題（二点境界値問題）
講義#08　　軌道遷移とランデブー
講義#09　　深宇宙ミッション軌道設計の基礎（その１）　
講義#10　　深宇宙ミッション軌道設計の基礎（その２）
講義#11　　摂動論　／　宇宙機の軌道の種類と特徴
講義#12　　ロケットの打上げ軌道設計と簡易サイジング（その1）
講義#13　　ロケットの打上げ軌道設計と簡易サイジング（その2）
講義#14　　制限三体問題とラグランジュ点　／　講義全体の復習　　
講義#15　　到達度評価、復習と例題解説

注）講義内容は講義の進捗に応じて変更される場合がある。
　　　（2024.10.15改訂）　講義#05〜#12の内容を見直した。
　　　（2024.11.18改訂）　講義#11〜#14の内容を見直した。

授業担当者の実務経験　Work experience of the instructor of the class

国内機械メーカの宇宙機設計部門において、ロケットをはじめとする宇宙機の飛行経路解析/軌道計画立案、システム設計等に従事。その経験を活かして、本講義を実施する。

教育用ソフトウェア　Educational software

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備考　Remarks

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

シラバス情報

(1) Fundamentals of Astrodynamics, Roger R. Bate et al., Dover Publications

(2) 宇宙工学入門 II、茂原正道他、培風館