2009 Fiscal Year Annual Research Report
超小型衛星技術を応用した実践的な軌道上サービスシステムの探求
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21246124
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松永 三郎 Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00222307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中須賀 真一 東京大学, 工学系研究科, 教授 (40227806)
宮崎 康行 日本大学, 理工学部, 教授 (30256812)
木村 真一 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (00358920)
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| Keywords | 超小型衛星技術 / 外観検査 / 超小型カメラシステム / 大型展開膜面構造物 / 状態監視 / 姿勢運動推定 / 情報処理アーキテクチャ |
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| Research Abstract |
軌道上サービスの具体的ターゲットとして、ISAS/JAXAのソーラー電力セイルIKAROSの外観検査を対象とした。IKAROSでは、差し渡し20mにもなる7.5ミクロン厚の大型膜面をスピン展開させて展張を維持するが、その形状外観検査用カメラのシステム検討を行い、実際にフライトモデルを開発した。民生用電子デバイスやボードカメラレンズを、真空及び放射線環境への適合性評価を実施し、小型高機能なカメラシステムを開発した。搭載化に伴うインターフェース調整を行うことでIKAROS監視カメラ及び分離カメラとして使用した。そして、分離放出される分離カメラ部(カメラヘッド、バッテリー、送信機など)と分離機構部(回転付加機能付き保持分離機構、受信機、アンテナなど)を設計製作し、分離時・後の放出ダイナミクスを考慮したカメラ画像推定を行った。また、カメラを用いた状態監視・状態推定実験の実施に向けて、膜面構造物の試作を行い、実験結果の評価に必要となる膜面構造物の展開および亀裂進展の数値シミュレーションコードを整備した。膜面構造物の非線形運動の計測結果から、制御等に利用可能な低次元化された運動モデルを再構成する理論を構築した。一方、形状可変ビームMBDを用いた監視カメラ機構の小型化を目指し、回転型変形機構を提案・試作して有効性を確認した。次に、近距離における相対姿勢運動計測システムとして、カメラを使って対象の特徴点を見出し追跡することにより、対象の姿勢運動と慣性モーメントを推測する手法をシミュレーションベースで検討し、その実験システムを目指して一部電子系の構築と試験を実施した。また、システム化技術として、モジュール型、機能分散型の小型衛星用の情報処理系の中核である情報ネットワーク・アーキテクチャについて、バスとリンクの特徴を考慮した複合ネットワークを提案し、情報伝送アルゴリズムを研究した。
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