小型衛星の最適アーキテクチャとスケール依存性の研究
Project/Area Number |
02J07856
|
Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Aerospace engineering
|
Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
酒匂 信匡 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC2)
|
Project Period (FY) |
2002 – 2003
|
Project Status |
Completed (Fiscal Year 2003)
|
Budget Amount *help |
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
|
Keywords | 超小型衛星 / 熱設計 / 不確定性回避 |
Research Abstract |
小型衛星の最適アーキテクチャとそのスケール依存性の研究を行った。 前年度に引き続き、小型衛星と大型衛星の設計上の相違点を検討した。その結果小型衛星には設計自由度が少ないことと、軌道上環境の不確定性の2点が問題点であることが分かった。そして、そのことが最も大きな影響を与える熱設計に対する方針の与え方を研究した。 小型衛星の熱設計上の問題点は、設計自由度の少なさである。そこで、相転移式蓄熱材の使用を提案した。この蓄熱材は超小型衛星の熱的制約条件下では、現存する手段の中では原理的に最も有効であることを示しつつ、将来ナノテクノロジー等の利用により相転移式蓄熱材を超える熱制御デバイスの存在について示唆した。また他の設計自由度との違いについても検討した。そして、実際に蓄熱材を使用した実験を行い、正確な熱数学モデルを作製し、部位への結合方法に関する考察を行った。 外部熱環境の不確定性に関しては、衛星投入軌道が不定ではあるが、高温最悪軌道と低温最悪軌道になる軌道が定まり、この2ケースを確認することで他の軌道を取る場合にも温度範囲が逸脱することがないことを示した。また、姿勢も制御方式に応じて最悪熱環境の分類が可能であることを示した。 最適設計は、基本的に構築された熱数学モデルに対して修正パウエル法を用いた数値的最適化により行われる。しかし、解の収束性と求解時間を考慮し、衛星条件に応じて設計自由度を部分的にシーケンシャルに最適化を行うことで最適性を損なわずに迅速に解が求まる方法を提案した。 以上をまとめて小型衛星と大型衛星は何が異なるのかスケール依存性の検討を行い、それを元に熱設計論の提案を行った。また、具体的なサンプル衛星に対してその熱設計論を適用して評価を行った。
|
Report
(2 results)
Research Products
(1 results)