惑星探査センサー検証のための高精度シミュレーション環境『PANGU』

2025/12/19

■Star-Dundee社とは？

Star-Dundee社は2002年にダンディ大学の研究部門からスピンアウトして設立された宇宙・航空分野のエンジニアリング企業になります。
本社はスコットランド、ダンディー社に置かれており、スペイン・バルセロナにも子会社を持っています。
ダンディー大学で研究開発された通信規格である「Space Wire」と「Spece Fibre」を使用した宇宙機器メーカーや研究機関に対して、主に地上用の解析・試験機器を提供しております。
SpaceFibreは、SpaceWireを高速化した、欧州の次世代規格となり、同社は規格制定にも携わっています。

■ PANGU概要

PANGU (Planet and Asteroid Natural scene Generation Utility), は惑星の表面モデリングが可能な惑星探査の強力な支援ツールです。
実データおよび合成データを用いて、惑星体 (火星、月、水星、小惑星, etc) の表面をモデリングします。
デスクトップPCを用い、リアルで高次元な画像をほぼリアルタイムにて表示できるよう設計されています。

■PANGUアプリケーション

■惑星/小天体の「地形＋表面」を再現！
DEM（デジタル標高モデル）、実測データ、合成地形を使用し、惑星表面や小天体表面モデルが作成可能です。
火星、月、小惑星（Itokawa, Ryugu)など複数対象のモードがサポートされています。

■光学カメラ画像の生成
惑星や小天体から見た「見た目（visible)」画像が生成可能です。
カメラ視点/カメラ向き/太陽の位置などを任意設定可能です。
探査機の降下シナリオ、ランディング、ローバー走査、または軌道randezvousの可視シミュレーションも可能になっています。

■センサー画像の生成（LiDAR,RADAR,レンジ、傾斜データなど）
LiDARやRADAR、レンジ（距離）、傾斜（傾き）情報などもシミュレーション可能です。
光学だけではなく、探査機・ローバーのセンサー全体を想定したテストができます。
照明（太陽光、惑星反射光、機体搭載ライト）や影の描画、惑星大気の簡易モデルなどにも対応できます。

■熱シミュレーション/熱赤外画像生成
PANGUv6以降では天然天体および人工物の熱放射のレンダリングが可能です。
ミッション設計や熱設計の検証の際に、日照/昼夜サイクル、太陽角度、地形・表面特性に応じた温度分布や赤外画像を生成できます。

■ミッション検証シミュレーション
オープンループ：
既知の位置・姿勢からPANGUが生成した画像を使って、四角形ナビゲーションのアルゴリズムをテストします。
クローズドループ：
軌道力学などのダイナミクス付きで探査機/ローバーの挙動＋ＰＡＮＧＵによる画像生成を連動します。
自立誘導（自立ランディング、ローバー走行）、ランデブー、サーフェス操作などを実環境に近い形で再現可能です。

■カスタム宇宙機/ローバーモデルの導入
CADソフトウェアｄｗ作られた宇宙機やローバーのモデルをインポートし、MLI（断熱マルチレイヤーインシュレーション）や材質属性を割り当てて、PANGU内に統合できます。
自分たちが設計した探査機を使ったミッション・シナリオを見た目・熱・センサー反応込み"でシミュレーションできます。