＜宇宙科学最前線＞

ＩＳＡＳニュース　2004.6　No.279　

宇宙開発における標準化と情報化
〜 Faster Better Cheaperを実現する方法 〜　

宇宙情報・エネルギー工学研究系　山 田 隆 弘　　

Faster Better Cheaperとは？

　しかし，私はFBCを実現する方法はあると思っています。
「うんと早く，うんと良く，うんと安く」
は困難かもしれませんが，
「ちょっと早く，ちょっと良く，ちょっと安く」
程度ならば，うまく工夫すれば実現できます。私は，宇宙開発でFBCを実現するための方法として，標準化と情報化の研究を行っていますが，このそれぞれについて以下で説明します。

標準化

　というように，作文を書くのは簡単ですが，実際にはそれほど簡単ではありません。なぜかというと，やはり衛星や目的ごとに事情の違いがあり，それを一つのもので吸収するには限度があるからです。それを吸収するためには，一般的な枠組みを設定し，事情の違いがその枠組みの中にうまく収まるようにする必要があります。広い範囲に適用できる枠組みは必然的に抽象的になりますが，抽象的かつ実用的な枠組みの構築は，けっこう大変です。私は何年も標準化にかかわってきましたが，私の経験から言えば，良い枠組みを作るには良いアイディアを出すことが必要です。

標準化の例

　宇宙研の地上システムでは，次のような二つの標準的な道具を提供しています。一つ目は，地上の装置間でデータをやりとりするための標準方式およびそれを実行する標準ソフトウェアで，宇宙データ転送プロトコル(Space Data Transfer Protocol，SDTP)といいます。二つ目は，衛星が地上と送受信するデータの形式を定義したデータベースで，衛星情報ベース(Spacecraft Information Base，SIB)といいます。SDTPは，宇宙研のすべての衛星に対して，すべての地上の処理装置で同じものが使用できます。SIBは，衛星ごとに少しずつ異なりますが，一つの衛星に対してはすべての処理装置で同じものが使用できます。

　衛星から送られてくるデータを処理するための処理装置を開発する場合，データ処理プログラムとしては固有のものが新たに必要であったとしても，SDTPとSIBについては，標準品として提供されているものを取り込んでそのまま利用できます(図１)。このようにすれば，その装置固有のプログラムを開発するだけで済みます。

　この例は地上で使用するシステムですが，衛星の中でも同じような標準化が可能です。私は，衛星に搭載される機器同士で情報をやりとりするための標準方式の設計を，アメリカの研究者と共同で行っています。

図１　宇宙研の衛星運用システムにおける標準化 　　　（濃い網掛け部分が標準品）

情報化

　万事休すと思いきや，うまい具合に，違う衛星を開発する場合でもFBCを実現する方法があるのです。それがこの記事の第二のテーマ，情報化です。具体的に言うと，衛星は異なるものだということを前提として，「この衛星の中身はこうなっています」という情報をデータとして管理することです。別の言い方をすると，衛星の仕様書やマニュアルをデータベース化することです。

　「なんだ，そんなことは簡単じゃないか」と思われるでしょうが，そうは問屋が卸しません。ここで目標としているデータベースは，図２に示すように，あらゆる衛星のデータを格納でき，あらゆるプログラムから利用できるようなものです。特定の衛星のデータだけを格納する，あるいは特定のプログラムのみから利用するというデータベースならすぐにできますが，図２のようなデータベースはすぐにはできません。なぜならば，「衛星に関する情報をどのようにデータとして表現するか」ということを標準化しなければならないからです。標準化がまた出てきましたが，情報化を行う場合にも標準化が必須なのです。

図２　衛星にもプログラムにも依存しないデータベース

情報化とは，すなわちモデル化

図３　搭載機器に関するモデルの例

　さらに将来は，今までとまったく異なる構成の衛星も出現するでしょうから，そのような場合にモデルをゼロから作り直さなくてもいいようにするために，モデルを定義するためのモデルも作っておけば鬼に金棒です。モデルを定義するためのモデルは，メタモデルといいます。私は宇宙用のモデルとメタモデルの双方を構築するための研究をアメリカとヨーロッパの研究者と共同で行っています。

FBCは本当に可能？

(やまだ・たかひろ)