2006 Fiscal Year Annual Research Report
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18560760
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
西尾 正則 鹿児島大学, 理学部, 助教授 (70135383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 忠 宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 教授 (80179465)
坂本 祐二 東北大学, 工学研究科, 助手 (50431523)
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| Keywords | 人工衛星 / 航空宇宙工学 / 電波干渉計 / 軌道決定 / ビーコン電波 |
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| Research Abstract |
我々が進めている大気水蒸気観測ミッション(人工衛星からの電波を利用した大気水蒸気の空間構造とその時間変動の高精度観測)、小型衛星・超小型衛星の軌道管理等への応用を目指し、電波干渉計の原理を応用した低軌道地球周回衛星の軌道決定に関する新たな方法の開発を進めた。
(1)軌道決定アルゴリズムの開発と数値シミュレーションによる軌道決定精度の評価
電波干渉計により低軌道地球周回衛星のビーコン電波を観測し、2台のアンテナ間の到来時間差の時間変化から軌道決定を行うアルゴリズムの開発を進めた。模擬データを用いて評価を行い、鹿児島大学理学部に設置された衛星追跡用電波干渉計の基線長50m、衛星高度1400kmとした場合、軌道を10数mの精度で決定できることを確認した。更に、観測時間範囲、数値微分の時間刻み幅等を変化させ、実観測に近い環境下で軌道決定を得るための最適パラメータを探し出した。この結果、約1日の観測時間範囲で良好な結果を得られることを確認した。
(2)実観測データによる軌道決定アルゴリズムの有効性の検証
鹿児島大学理学部に設置された衛星追跡用電波干渉計により受信したGlobalstarシステムの衛星群(軌道高度1400km)のビーコン電波(6.85GHz)のデータを用い、軌道決定アルゴリズムの検証を行なった。約1.12日間の実観測結果から軌道決定を実施したところ,初期軌道に約10kmおよび10m/sの誤差が含まれるケースで安定して最適値に収束すること、位置決定の標準偏差として45mが得られることを確認した。ただし、観測した全てのデータにおいてこの精度が達成されているわけではなく、収束結果が良好でない場合もある。この原因として、地球の形状パラメータを簡略化したことによるもの、観測システムの時刻計測誤差、位相変動などを検討している。
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