SAS/ja

SAS(正式名称Stability Augmentation System 安定増加装置)は、リアクションホイールのトルクなどを利用して、機体の回転を制御する装置である。EAS-1 コマンドシートとステイプートニク以外の全ての操縦装置に標準装備されている。乗組員が操縦する装置はパイロットのみが作動・制御可能であり、パイロットレベルによって機能の段階が左右される。前記以外の遠隔制御装置は安定補助機能はすべての装置が備えるが、それ以外は装置ごとに備える機能の段階が異なっている。また独立したSAS専用モジュールもある。

なお、サンドボックスモードとサイエンスモードでは、これらの乗組員の職種と装置による差異はなく、全機能を制限なく使用できる。

0.21前はSASはASAS、リアクションホイールはSASと呼称されていた。

効果

SASが有効な場合、作動させると機体の回転を減衰させ現在の方向へ姿勢を維持する「安定補助」が有効化する。SASは以下の機体機能を活用して姿勢制御を行なう。SAS自体は動力を消費しないが、以下の機能が作用するために必要な動力は消費される。

• リアクションホイールが発生させるトルク
• エンジンの推力偏向(ジンバル機構を備えるエンジンに限る）
• 動翼(大気がなければ作用せず、大気密度によって効果が増減する)
• RCS(作動中に限る)

安定補助は回転操縦を行なっても、操縦後の姿勢を維持するように働くが、他の特定方向への姿勢維持は、操縦後にその姿勢に戻される。また安定補助は回転操縦にも抑制効果が働くため、SASを停止無効化した方が動力消費は低減できる。安定補助は、特に着陸時に有効である。

操作

SASの作動・停止はTキーで切り替えることが出来る。作動状態は姿勢指示器右上の青いランプの点灯で確認出来る。機内視点(IVA)操作が可能なコックピットでは操縦パネル上のSASランプの点灯で確認できる。

SAS作動中に、安定補助以外の機能が有効な場合は、方向制御が姿勢指示器の左側に表示される。安定補助のみの場合は表示されない。起動直後は安定補助のみ選択され、現在の姿勢が維持される。方向制御が有効な場合は、順行/逆行、ノーマル/アンチノーマル、ラジアルイン/アウト、ターゲット/アンチターゲット、マニューバのうち、パイロットレベルとプローブコア性能に応じて、特定の方向を選択することができる。

パラシュート展開中はSASが作動していても、パラシュートの牽引力でSASの効果がかき消されることがあるので注意が必要である。

機体設計

「

VAB/SPHにおける設計で、リアクションホイールによるトルクを発生させるパーツは、重心付近に配置するのが望ましい。それ以外の場所に設置すると、機体回転が不安定になる要因となる。 — comment by C7, in his blog entry “Updated Information on SAS in 0.21.1”

」

SAS性能

名称	費用	SAS level & capabilities
		0	1	2	3
		安定補助 ()	順行/逆行 (/)	ノーマル ラジアル (/)	ターゲット 追跡 (/)	マニューバ ()
プロボドボダイン ローブメイト	800	はい	いいえ	いいえ	いいえ	いいえ
プロボドボダイン ステイプートニク	300	いいえ	いいえ	いいえ	いいえ	いいえ
プロボドボダイン QBE	360	はい	いいえ	いいえ	いいえ	いいえ
プロボドボダイン HECS	650	はい	はい	いいえ	いいえ	いいえ
プロボドボダイン OKTO	450	はい	いいえ	いいえ	いいえ	いいえ
プロボドボダイン OKTO2	1 480	はい	はい	はい	いいえ	いいえ
プロボドボダイン HECS2	7 500	はい	はい	はい	はい	はい
RC-001S 遠隔誘導ユニット	2 250	はい	はい	はい	はい	はい
RC-L01 遠隔誘導ユニット	3 400	はい	はい	はい	はい	はい
MK2 ドローン コア	2 700	はい	はい	はい	はい	はい
MPO探査機	9 900	はい	はい	はい	はい	はい
MTMステージ	21 500	はい	はい	はい	いいえ	いいえ
CH-J3 フライバイワイヤ アビオニクス中央集線装置	5 200	はい	はい	はい	はい	はい
パイロットレベル0	0 XP	はい	いいえ	いいえ	いいえ	いいえ
パイロットレベル1	2 XP	はい	はい	いいえ	いいえ	いいえ
パイロットレベル2	8 XP	はい	はい	はい	いいえ	いいえ
パイロットレベル3	16 XP	はい	はい	はい	はい	はい
パイロットレベル4	32 XP	はい	はい	はい	はい	はい
パイロットレベル5	64 XP	はい	はい	はい	はい	はい

理論

SASモジュールはPID制御システムに則って動作している。PID制御は機体方向だけでなく角速度にも適用されている。

• Proportional(比例) : SASモジュールは機体の回転速度に比例した旋回力を発生させる。つまり機体が速く回転しているほどSASモジュールは高出力で修正しようとする。
• Integral(積分) : SASモジュールは機体方向のズレが大きいほど修正力を高める。Since the integral of speed is position, this corrects the vessel's heading (angle is the integral of angular velocity). SASを作動させた時の積分の合計値は0に設定されているため、作動時機体がどちらを向いていようともその方向に固定しようとする。
• Derivative(微分) : SASモジュールは機体の角加速度を考慮に入れて力を発生させる。そのため機体がスピンする方向に加速するとSASモジュールはそれを抑えようと出力を上げる。これは減衰方向にも作用し、旋回動作を含めSASが過剰に作用するのを防止している。

PID制御は指令を出しているパーツの回転速度を基準にしている。この性質から長大なロケットでは、SASは監視している制御点(大抵はロケット先端の指令モジュール)が高速で回転していると認識してしまい、飛行中に制御不能なぐらつきを発生させる傾向がある。そのため、この種のぐらつきは機体を重心近くから制御することで解消することができる。具体的には、操縦装置やドッキングポートを機体中央に設置し、右クリックメニューから"Control From Here"を選択して制御点を移動することで実現できる。制御点を含む下段を切り離してしまった後でも、慌てず[キーか]キーを押せば制御点を上段に戻すことができる。

参考資料

• Updated Information on SAS in 0.21.1 blog entry by C7