| Project Area | Agile and Frequent Solar System Exploration with Innovative Microsatellite |
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| Project/Area Number |
20H05749
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
Ozaki Naoya 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 特任助教 (90836222)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 貴広 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (00835168)
菊地 翔太 国立天文台, RISE月惑星探査プロジェクト, 助教 (90830068)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 軌道決定 / 自律化 / 軌道設計 / 確率制御 / 超小型衛星 / 軌道力学 / ロバスト制御 / 航法 / 誘導 / 制御 / 軌道 / 超小型深宇宙探査機 / 制御理論 / 軌道制御 |
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| Outline of Research at the Start |
近年，超小型衛星の飛躍的発展により，地球周回ミッションを中心に衛星数が爆発的に増加しており，その衛星数増大の潮流が月・火星等の深宇宙探査領域へと展開しようとしている．地球周回ミッションと深宇宙ミッションの大きな違いの１つが，軌道決定・設計技術である．深宇宙ミッションでは，大型地上アンテナを利用した軌道決定を行う必要があるため，このままでは地上局リソース不足が高頻度化を実現するための足枷となってしまう．そこで，本研究では，定常時に可能な限り自律的運用を取り入れ，クリティカルな時には地上局が割り当てられるような，地上局リソースへの依存度を下げた準自律的軌道決定・計画手法を確立することを目標とする．
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| Outline of Final Research Achievements |
In recent years, the number of satellites, especially for Earth-orbiting missions, has increased explosively due to the rapid development of nano-satellites, and the trend of increasing the number of satellites (i.e., higher mission frequency) is about to expand to deep space exploration such as the Moon and Mars. One of the major differences between Earth orbit missions and deep space missions is orbit determination technology, which is one of the major barriers to high frequency missions. The goal of this study is to realize a quasi-autonomous orbit determination and planning method that is less dependent on ground station resources. To achieve the desired quasi-autonomous orbit determination and planning, we introduce an autonomous orbit determination method and an integrated orbit control and orbit determination planning method. The autonomous orbit determination and operation will be adopted for routine operations, while ground stations will be assigned for critical operations.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究成果は，アルテミス計画等の国際宇宙探査が始まり，超小型衛星を利用して大学・新興企業が盛り上がり始めた今だからこそ意義があるものである．アストロダイナミクス（＝軌道力学）分野の研究領域においては，これまで分かれていた軌道決定（航法）と軌道計画（誘導・制御）を統合的に扱う研究であり，今後，新しい学術領域の創出につながると考えている．更に，本研究成果は深宇宙ミッションの高頻度化だけではなく，地上局を介さないことで伝搬遅延に縛られない自律探査（例えば，遠方でのランデブ・ドッキング・着陸・サンプル回収等）が可能となり，深宇宙探査の技術高度化にも資する．
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