2010 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 東京工業大学, 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 / 膜面形状推定 / 軌道上実証 / 軌道上サービス |
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| Research Abstract |
本研究において開発した超小型監視用カメラモジュールが、小型ソーラー電力セイル実証機IKAROSの分離カメラシステムで活用され、世界で初めて分離プローブによる衛星自身の撮影に成功した。また、画像取得処理モジュールも固定監視カメラとして活用され展開された膜の状態監視に活用された。撮影画像からカメラの挙動解析を行い、分離機構やカメラシステムが設計通りの性能を満たしていることを示した。また、一次変形モデルでIKAROSの膜面形状の推定を行い、太陽側にたわんでいる可能性を示した。さらに、くりこみ法を用いて三次元復元を行い、同様な結果を得た。一方、W3m×D3m×H2.5mの小型暗室を設置するとともに、小型CMOSカメラシステムによる撮影画像を用いた膜面の形状推定実験により、推定精度を確認した。また、膜面の動的な変形をカメラで撮影して運動推定を行うため、φ1.8m、H1.0mの真空層内にφ1.2mのスピン膜面の姿勢マヌーバが可能な装置を設置し、動作確認を行った。そして、分光フィルタを用いて膜面の折り目ラインを強調することで膜面の形状推定精度の向上する手法について理論検討を行った。軌道上サービスミッションにおいて、「サービスされやすい衛星」のコンセプトをモデル化する検討を実施した。また、サービス機が大型の太陽電池パドルなどを持ったままタンブリングしている故障衛星に安全に接近する軌道計画、およびサービス機と被サービス機がある距離を持ったまま軌道を維持する「cluster flight」において、J2項を考慮した上での燃料最適な軌道をGenetic Algorithmで構築する方法を検討した。関連してクーロンフォース・フォーメーションフライトを利用した監視システムの制御方法やMBDのカメラフィードバック制御実験についでも検討した。
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