2015 Fiscal Year Annual Research Report
超小型衛星システム技術を応用した形状可変宇宙システムの機能実証研究
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26289329
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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, 理工学研究科, 教授 (00222307)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 航空宇宙工学 / 超小型衛星システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、超小型衛星システム技術を高度化する研究・開発について、昨年度の成果に引き続いて、超小型CMGを用いた迅速な姿勢変更制御、その後での高精度指向制御を行うための方法について検討してきた。具体的には、CMGで宇宙機姿勢をある平面内の軸周りに90度変更するときの最短時間問題を、角速度、角加速度の両方の上限を考慮して解き、その最適解を吟味することで、効果的なフィードバック則を提案した。これにより従来のフィードバック則と比較して3割近く時間短縮できることを示した。また、超小型衛星TSUBAMEの軌道上運用結果と地上検証実験を詳細に行い、特に不具合事象に関する貴重な情報をまとめた。
可変形状宇宙システムに関する研究については、高度の機能を要するミッションを達成する超小型衛星には、電力要求も大きいために展開型太陽電池パドルが搭載されることが多いが、そのパドル駆動を能動的に制御することで、観測装置等をほしい方向に迅速に向け、かつ、高精度に指向制御できる可能性を持つ「可変形状姿勢制御」を提案した。その方法の基礎的な検討を実施し、超小型衛星全体を姿勢変更するよりも、部分的に姿勢変更するために、必要エネルギーが大幅に減少することを示した。
軽量高剛性な伸展ブームの実現を目指し、レールファスナーを用いたバイコンベックス型の伸展ブームについて、その試作モデルを用いた伸展収納試験や収差許容挙動の計測、有限要素解析を行い、伸展収納特性を評価した。ブームの剛性を高め伸展中の屈曲を防ぐ方法を提案して実験的に示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究代表者が12月末にて前所属先を退職し、1月より、現所属へ異動したため、その区切りにおける会計処理や、引越しに伴う作業により、若干の遅れが生じた。しかし、研究自体は概ね順調と自己評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究目的に従い、超小型衛星システム技術を高度化する研究・開発、および、可変形状宇宙システムに関する研究を今後も実施する。前者については、今年度の成果に基づいて、超小型CMGのハードウエア特性を考慮した実践的な3軸姿勢制御則を検討するとともに、CMGを用いた新しい使用法や応用を検討する。また、超小型衛星用の新しいセンサ方式の検討も行う。具体的には、超小型の地球センサやスタートラッカの研究であり、早期軌道上実証を念頭においた開発を目指す。後者については、今年度提案した可変形状姿勢制御方法のより詳細な検討を実施し、特に、それが有効に利用できる超小型衛星ミッションの概念検討を実施したい。
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| Causes of Carryover |
研究代表者が平成27年12月31日付でJAXA宇宙研を辞職し、平成28年1月1日から現職の東工大に異動したため、その切れ目での研究活動の一時中断に伴い、物品購入を控えたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
現在、引越や実験室整備も含めて研究自体は概ね順調に進んでおり、翌年度に問題なく執行できると考えている。7月末までには、試作機器の部品調達等で使用する計画である。
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[Presentation] Flight Model Development of the Micro-satellite TSUBAME2015
Author(s)
Masanori Matsushita, Shota Kawajiri, Takashi Nagasu, Eugene Kim, Kazuyoshi Miyasato, Souta Suzuki, Kyosuke Tawara, Kei Ohta, Masaya Koga, Hao Ting, Shin Kurita, Nagahisa Moriyama, Makoto Arimoto, Yoichi Yatsu, Shinichi Kimura, Saburo Matunaga
Organizer
10th IAA Symposium on Small Satellites for Earth Observation
Place of Presentation
Berlin, Germany
Year and Date
2015-04-20 – 2015-04-24
Int'l Joint Research
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