非線形確率力学理論による摂動補償と状態推定を含む宇宙機精密編隊飛行の統合制御技術

• Project/Area Number: 24K00909
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21040:Control and system engineering-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 佐藤 訓志 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (60533643)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥12,740,000 (Direct Cost: ¥9,800,000、Indirect Cost: ¥2,940,000); Fiscal Year 2027: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2026: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2025: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 宇宙機フォーメーションフライト / 軌道力学 / 非線形制御 / 確率システム制御 / 状態推定

Outline of Research at the Start

本研究では，複数宇宙機間の相対位置と姿勢を精密に制御し，複数宇宙機が一体となってミッションを行うための技術である精密フォーメーションフライトための統合制御技術を開発する．
このためには，宇宙機に加わる摂動の補償，宇宙機の状態の推定，宇宙機の制御の三位一体が必要だが，応募者が培ってきた，①力学理論，②非線形制御理論，③確率システム理論を総合的に駆使してこれを達成するのが本研究の特色である．①により力学系の構造を保存した自然で高効率な制御系が構築でき，②によりダイナミクスの非線形性や様々な摂動を補償でき，さらに③によって状態推定に加えて確率的不確かさを伴う制御系全体の安定性を解析・保証できる．