HTVの運用

宇宙ステーション補給機（H-II Transfer Vehicle: HTV）は主に以下の流れで運用されます。

1. 打上げ
2. ランデブ
3. ISSへの結合
4. ISS結合中の運用
5. ISSからの分離／大気圏への再突入

打上げ

HTVは、H-IIBロケットの先端に搭載されて、種子島宇宙センターから打ち上げられます。

H-IIBロケットから分離すると、HTVは自動的にサブシステムを起動し、筑波宇宙センター（Tsukuba Space Center: TKSC）にあるHTV運用管制室（HTV Mission Control Room: HTVMCR）との通信を開始します。

ランデブ

ロケットから分離した後、HTVは以下の手順でISSに近づきます。

1. ロケットから分離後、自動的にNASAのデータ中継衛星（Tracking and Data Relay Satellite: TDRS）との通信を確立。
2. HTVの状態を地上で確認し、その後ISSに向けて約3日間かけて徐々に近づく。
3. ISSと直接通信が可能な近傍域通信領域（ISSから23kmの距離）に到達。
4. 近傍通信システム（PROX）との通信を確立。
5. PROXと双方向に通信を行いながらGPSの信号を用いてISSに近づき、ISSの後方約5kmの地点にISSに対して相対的に停止。

ISSへの結合（近傍運用）

HTVは、ISSの下方（地球方向）から徐々にISSに接近し、最後はISSのロボットアーム（Space Station Remote Manipulator System: SSRMS）で把持され、ISSに結合されます。このときの運用を近傍運用といいます。

ISSに接近するまでの手順は以下の通りです。

1. GPSの信号を用いてISS下方約500mの位置に移動。
2. レーザーレーダ（RVS）を使って、「きぼう」に設置された反射板（リフレクタ）を目標にISSに接近。（ランデブセンサ航法）
3. 最終的に、ISSの下方10m付近の領域内で停止。

ランデブセンサ航法での接近速度は1分間に1～10m程度で、接近中にISSのクルーは接近の一時停止、一旦後退、接近中止などのコマンドを送信することができます。

HTVがISSに対して相対的に停止したことが確認されると、HTVのスラスタが停止され、SSRMSで把持されます。その後、ISSの「ハーモニー」（第2結合部）の地球側の共通結合機構（CBM）に結合され、ISSに係留されます。

係留期間中の運用

HTVがISSに結合されハッチが開かれると、ISSのクルーは、補給キャリア与圧部から船内用補給品（実験ラック、飲料水、衣料など）をISS内に移送し、逆にISSの不要品を補給キャリア与圧部に積み込みます。

また、曝露パレットを補給キャリア非与圧部から取り出し、船外用補給品を移送します。

ISSからの分離／大気圏への再突入

HTVへの不要品の積み込みなどが完了すると、HTVはISSから分離され、大気圏に再突入し燃焼廃棄されます。HTVの落下可能領域は南太平洋ですが、バックアップとしてインド洋にも設定されています。