ランデブー･ドッキング for キャリア

　キャリアモードでは、SASでマーカー方向へ自動制御するには、クルーレベルアップやパーツ開放が必要です。
　それまでは、手動操縦でランデブーやドッキングを行う必要があります。
　この実例は、マニューバノードやターゲット機能、姿勢指示機のマーカーを頼りに、手動操縦でランデブーとドッキングを繰り返す中で、定まってきた考え方や方法をまとめたものです。

機体設計

1. 燃料搭載
   　RCSスラスタの燃料、一液式推進剤タンクを機体に取り付けます。
    
2. 重心表示
   　重心表示をオンにします。
    
3. スラスタ取付
   　4方向スラスタを×2対称配置で重心付近に2個取り付けます。
   　1方向スラスタを同様に×2対称配置で4方向スラスタの近くに取り付けます。
   　機体が大きいときは、推力の高いスラスタを使ったり、重心から等間隔になるように個数を増やして配置します。
    

• 補足説明
  　回転(ピッチ、ヨー、ロール)はリアクションホイールでできるので、効率的に燃料を使うために、RCSをオンにしたまま回転しないようにします。噴射しなくても回転できるのに、余計な噴射をして無駄に燃料を消費してしまいます。
  　RCSは、前後上下左右方向への平行移動（並進運動）のみに使用します。

ランデブー・ドッキング

• 前提条件
  • ある天体の軌道を周回する機体を「目標機」とします。ドッキングの場合はポートが必要です。
  • その目標機に、ランデブー、またはドッキングを行なう機体を「追跡機」とします。
  • 追跡機には、目標機のものと同じサイズのドッキングポートを取り付けます。(※ドッキングのみ)
  • 追跡機を目標機の天体と同じ軌道に、同じ方向に回るように乗せます。
  • 追跡機で、目標機をターゲットします。
     

ランデブー・ドッキング手順

1. 傾斜角を合わせる
2. 接近する
3. 交差点で並ぶ
4. 接近して静止（ランデブー）、ドッキング

Step1 傾斜角を合わせる

• AN/DNマーカー付近でマニューバ
  • 進行先のAN/DNマーカー上に、マニューバノードを追加します。
  • 逆側のAN/DNマーカーを右クリックして、交点角度を表示します。
  • マニューバノードをノーマルの順･逆いずれかの方向にドラッグして、交点角度を0.0°にします。
  • ノード付近で、マニューバ方向へ必要量噴射します。
    

Step2 接近する

• 相対位置と軌道高度で接近方法を決める
  　目標機が前（半分先より手前）を回っていて、軌道高度を下げても大気圏内に入ってしまったり、天体表面に衝突しなければ、目標機の軌道よりも低軌道（短い周長）を早く回って追跡します。
  　目標機が後ろを回っているときや、低軌道をとれない時は、目標機よりも高い軌道（長い周長）を遅く回り、後退して追いつかれる形をとります。
   
• 低軌道追跡

　目標機のAp･Pe高度の合計よりも、追跡機のAp･Pe高度の合計値を少なくして接近します。
　Ap、Peのどちらかを同じ位にして、片方だけ少なくするか、両方を少なくします。
　Peが大気圏内高度や地表衝突高度にならないように気を付けて高度変更します。

• 高軌道後退
  　目標機のAp･Pe高度の合計よりも、追跡機のAp･Pe高度の合計値を多くして接近します。
  　Ap、Peのどちらかを同じ位にして、片方だけ多くするか、両方を多くします。
   
• 高度差と接近時間・燃料消費について
  　高度差が大きければ早く近づけますが、相対速度が増して速度変更量も増大し、燃料消費が多くなります。
  　高度差が小さければ燃料消費は少なく済みますが、接近に時間がかかることになります。
  　これらを踏まえて、燃料消費と時間との兼ね合いで、どれくらいの高度差にするかを決めます。
   
• 待機軌道と接点について
  　目標機の軌道と追跡機の軌道との接点を、あらかじめ作っておくのと、接点を作らずに接近するまで周回してから接点を作るのとの、二通りの方法があります。
  　重なる部分がある軌道にするか、重なる部分はなく並行的な軌道にするかということです。
  　接点がある場合は、交差位置がマーカー表示されます。
  　接点がない場合は交差位置はなく、マニューバノードで接点を設けることで交差位置が現れます。
  

Step3 交差点で並ぶ

• 交差位置合わせ
  　最も交差位置が近づく周回のときに、さらに交差位置が近づくマニューバを行ないます。
  　マニューバノードを軌道に追加します。
  • ノードの位置を決める
    　接点のない軌道では、順行へドラッグしてAp高度を上げるか、逆行へドラッグしてPe高度を下げて軌道接点を作ります。
    　ノードの中央円をドラッグして軌道上を回転させ、交差位置が最も近づく位置を探します。
    
     
    
  • 周回を増減させる
    　ノードを右クリックすると、三つのアイコンが現れます。下の二つのアイコンで周回を増減させることができます。左側が一周増やすアイコン、右側が一周減らすアイコンです。
    　周回を増やすアイコンで周回を増やして交差位置が遠ざかる時は、現在の周回が最も近づく周回です。現在の周回で次の項のマニューバを実行します。
    　周回を増やすと交差位置が近づく場合は、さらに周回を増減させて最も近づく周回を探します。
     
• 交差位置を近づける
  　最も交差位置が近づく周回のときに、さらに交差位置の距離が縮まるようにマニューバノードを調整します。
  　この調整はノードの全機能で行ないます。中央円でのノード位置調整や、順・逆行、ノーマル順逆、ラジアル順逆のすべてのマーカーを動かして交差位置が近づくか、つまり距離の数字が減るかを試します。
  　最も距離が近くなるマニューバを探しましょう。目標は0.0kmです。
  　見つかったらマニューバを実行します。
  　実行後も再度ノードを設けて距離が縮まるかを探り、マニューバを実行します。
  
   
• 交差点で並ぶ
  　交差位置までに逆行マーカー方向へ噴射して相対速度を落とし、交差位置で相対速度を0.0m/s～0.2m/s程度にします。
  　姿勢指示機の速度表示が相対速度になっていなければ、速度表示をクリックして切り替えます。
  　相対速度が大きいほど、交差位置よりも前、つまり残り時間が多いときから噴射を開始します。速度と秒数を合わせるのが分かりやすい方法でしょう。
  

Step4 接近して静止(ランデブー)、ドッキング

ここから先は、F5キーで適宜セーブして行います。
RCSの操作について、どの方向への噴射をどのキーで行うのかを事前に把握するか、確認しながら行います。

• 接近
  　Ｍキーを押して飛行画面にします。目標機の名称、距離をF4キーを押して表示します。
  　Ｖキーを数回押して、視点を「固定」にします。追跡機を真後ろから見ると、機体の上下左右に画面が合い、操作方向がつかみやすくなります。
  　ターゲットマーカーに機首（姿勢指示機の中央点）を合わせ、順行マーカーがターゲットマーカーの近くに来るか、重なるまで前方向に推進します。RCSスラスタとエンジンのどちらで噴射を行なっても構いません。
  　相対速度を0.2～10.0m/s程度にして接近します。距離が離れているほど早く、近いほど遅い速度がよいでしょう。
  　相対速度が高すぎたり、低すぎたりするときは、機首をターゲットマーカーに合わせて前後に噴射して速度を調整します。
  
  　順行マーカーがターゲットマーカーの中心点に重なっていないときや、次第に遠ざかる時は、RCSをオンにしてターゲットマーカーと順行マーカーが重なるように、上下左右に噴射します。
  　順行マーカーから見て、どの方向にターゲットマーカーがあるかが噴射の方向です。
  
   
• 静止
  　距離が10m程度になったら一旦静止します。後ろ方向や逆行マーカー方向へ噴射して相対速度を0.0m/sに近づけます。
  　ランデブーはここまでで成功です。EVAで宇宙遊泳して機体を乗り換えたり、近づいたりできます。
  
   
• ドッキング
  • ポート基準操縦
    　ポートが機体の斜めや横・後ろに取り付けてあるときは、ポートを右クリックして「このパーツを基準に操縦」を押します。
    　ポートの向きに姿勢指示機が合って操作しやすくなります。
    
     
  • ポート同士を並行にする
    　RCSを切り、リアクションホイールのトルクで目標機のポートと追跡機のポートが並行に向くように機体を回転させます。
    　機首をターゲットマーカーの中心に合わせます。
    　[キーを押し、目標機に操作を移します。
    　目標機のポートを右クリックして、「このパーツを基準に操縦」を押します。
    
    　追跡機のポートを右クリックして、ターゲットにします。
    
    　ターゲットマーカーの中心に機首を合わせます。
    
     
    　[キーを押し、追跡機に操作を移します。
    　目標機のポートを右クリックして、ターゲットにします。(自動でなっている可能性あり)
    　ターゲットマーカーの中心に機首を合わせます。
    
    　これでお互いのポートが向き合いました。
     
  • 結合
    　RCSをオンにして、ターゲットマーカーの中心点と順行マーカーが重なるように噴射します。相対速度は0.1～0.5m/sの範囲内にします。
    　機首がターゲットマーカーの中心からずれても、合わせる操作はせず、順行マーカーがターゲットマーカー内におさまることだけを注意します。ポート同士が並行の位置関係を維持します。
    　順行・ターゲットの両マーカーが重なっていれば、角度があっても直線に向かっています。
    
    　ある程度の距離まで近づけば、磁気で引き合い、並行のまま吸着します。
    　ドッキングが完了したら、SASとRCSを切ります。
    
     
• Tips
  焦ったり緊張して急な動きをしないように心がけ、落ち着いて、ゆっくりと、時間をかけて行ないます。
  間違った操作をしたり、違う方向へ動いても、慌てずに反対方向へ操作して静止・修正して、やり直します。
  動作・動力が強すぎるときは、以下の通りにパーツを右クリックしてアクションメニューにあるバーを減らすことで、調整ができます。
  • RCSの噴射が強すぎて、順行マーカーが大きく動きすぎてしまうときは、RCSスラスタの推力を制限します。
  • 機体が早く回転しすぎて操作しづらいときは、リアクションホイールのパワーを制限します。
     

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