2019 Fiscal Year Annual Research Report
Research and Demonstration for Design and Its Advanced Attitude Control Methods of Reconfigurable Space Systems with Shape Change Function
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17H01349
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松永 三郎 東京工業大学, 工学院, 教授 (00222307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古谷 寛 東京工業大学, 工学院, 准教授 (00190166)
宮崎 康行 日本大学, 理工学部, 客員教授 (30256812)
谷津 陽一 東京工業大学, 理学院, 准教授 (40447545)
中西 洋喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (90361120)
中条 俊大 東京工業大学, 工学院, 助教 (80808618)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 可変形状機能 / 宇宙システム / 可変形状姿勢軌道制御 / 軽量高剛性伸展ブーム / 収納・展開機構 / 可視光カメラ姿勢センサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
50kg級超小型衛星ひばりの可変形状姿勢制御機器を保持解放する機構について保持解放機構の修正検討、機能試験と評価、制御機器の改良検討、総合試験と評価を実施した結果、成立解を見出し設計に反映して打上環境を満たした。全システムのエンジニアリングモデルの解析、設計、試験を実施して詳細設計審査を行い、フライトモデル開発に移行できた。本衛星は、2021年度にイプシロンロケットにて軌道上打上予定である。また可変形状姿勢制御のための遺伝的アルゴリズムを用いた構造最適化、大気抵抗下における可変形状機能を有する衛星の形状変化と磁気トルカを用いた姿勢制御に関する研究、可変形状機能を併用した太陽発電性能、熱制御、通信干渉への影響を解析および実験により明らかにし、性能向上の可能性を示した。さらに、可変形状ソーラーセイルの地球・月軌道間遷移および火星軌道の設計解を見出し、可変形状機能の有用性を示した。
ソーラーセイル等への応用を目指した軽量高剛性展開収納について波型閉断面形状ブームおよび膜面アレイの構造・展開特性や折り目の影響、貼付デバイスによる膜面形状への影響等を明らかにした。自己展開膜面トラス構造を系外惑星直接撮像用オカルタへの適用に向けて、超小型衛星2機を用いた技術実証ミッションの概念設計を行い、実現可能性および実現に向けた技術要求を明らかにした。以上の構造物概念を総合した将来展望をまとめた。
即応的統合システムとして開発したDLASの3グラム可視光カメラによる地球撮像画像の軌道上AI識別結果を詳細に解析して、好条件下では1deg程度の精度で3軸姿勢決定できることを示した。さらに衛星共有持ち寄りパーティ型産学連携による世界初の紫外線時間領域天文観測と陸海域リモセンを行う超小型衛星うみつばめ計画を提案、概念設計を行った。本衛星はイプシロンロケットに搭載が決定し、2022年度以降に打上予定である。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Engineering Model Development of HIBARI: MicroSatellite for Technology Demonstration of Variable-Shape Attitude Control2020
Author(s)
Kei Watanabe, Yuhei Kikuya, Kiyona Miyamoto, Tsuyoshi Nakashima, Teruaki Hayashi, Yoichi Okamoto, Naoki Kawaguchi, Hiroyuki Kobayashi, Soichi Sato, Shogo Nerome, Toshihiro Chujo, Yoichi Yatsu, Saburo Matunaga
Organizer
34th Annual AIAA/USU Conference on AIAA/UTAH Small Satellite Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development and Initial On-orbit Performance of Multi-Functional Attitude Sensor using Image Recognition2019
Author(s)
Yohei Iwasaki, Yuhei Kikuya, Kenichi Sasaki, Toshiki Ozawa, Yusuke Shintani, Yuto Masuda, Kei Watanabe, Hideo Mamiya, Hiroki Ando, Tsuyoshi Nakashima, Yoichi Yatsu and Saburo Matunaga
Organizer
33rd Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites
Int'l Joint Research
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