2009 Fiscal Year Annual Research Report
ピギーバックを利用した多目的超小型自律再突入機の基礎研究
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20686058
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
得竹 浩 Osaka Prefecture University, 工学研究科, 助教 (80295716)
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| Keywords | 無人航空機 / 再突入機 / 飛行制御 |
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| Research Abstract |
以下の理論研究及び機体開発,飛行試験を行った.
1. 外乱予測制御
20年度に開発した外乱推定器を利用した,外乱予測制御の理論的な枠組みを構築した.過去の測定された機体応答と不確かさを含む機体モデルに基づいて外乱モデルをリアルタイムで推定し,近い将来の機体応答を抑制する入力を生成する制御器である.線形フィードバックで構成されているため他の予測制御と比べて計算負荷が小さいことが特徴である.
2. 宇宙航空研究開発機構との連携
宇宙航空研究開発機構が計画している次世代宇宙往還機の基礎実験用機体を提案し採用された.全長80cmの有翼型小型滑空機で,先進的な航法・誘導・制御システムを実装して実験する機体である.機体設計とアビオニクス製作,風洞試験,飛行試験によるモデル化を行った.製作した機体とそのモデルは,宇宙航空研究開発機構のテストベッド機体として幅広く使われる予定である.
3. 外乱予測制御の飛行試験による評価
提案した外乱予測器および外乱予測制御を開発機体に実装して飛行試験を行った,その結果,機体に搭載した角速度センサ出力から機体に加わるモーメント外乱を推定し,さらに推定した外乱による機体応答を予測して抑制する制御が可能であることを確認した.小型で低性能なCPUで,リアルタイムで実行可能であるアルゴリズムであることが評価できた.
以上の成果を利用することで,事故時のアボート飛行などの実機では難しい次世代宇宙往還機の基礎実験を安全にかつ低コストで実行することが出来る.また提案した外乱予測制御は,飛行状態の変化や故障を補償する安全な飛行システムの開発に寄与するものである.
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