科学衛星搭載磁力計の改良開発と検定法の研究

• Project/Area Number: 08640561
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Space and upper atmospheric physics
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 遠山 文雄 東海大学, 工学部, 教授 (40056156)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 1996: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: フラックスゲート磁力計 / 衛星搭載磁力計の検定 / 磁気オフセット / マストアライメント / 宇宙空間磁場計測 / センサー姿勢決定 / 磁力計較正 / 磁力計磁芯特性

Research Abstract

スピン型衛星に搭載されたフラックスゲート磁力計によって高精度磁場測定を行うために、衛星からの磁気オフセット量の検出法およびセンサー軸の直交度検定と伸展マストの曲げ・捩じれを検出する解析法を確立した。これまでは、直流的磁気オフセットと磁力計感度係数だけの補正で磁場量に変換してきたが、センサー軸が厳密には非直交であることおよび長い伸展マスト先端にセンサーが取り付けられているので、マストの曲げ・捩れによってセンサー姿勢が変化してしまい、スピン変動も除去出来ず高精度測定が出来なかった。本研究ではセンサー軸直交度の決定とマストのアライメント検定を衛星のスピンを利用して磁力計および太陽センサーデータを用いたマストアラインメント検定法を確立した。これらの検定法を科学衛星「あけぼの(EXOS-D)」の飛翔中のデータに適用して搭載磁力計の磁気オフセットおよび伸展マストの運動変化を検出した。この結果、センサー軸間の角度は約0.02-1.0°のずれが判明した。また、マストの捩じれは0.55-0.75°存在し、日陰時の温度低下による0.21°の変化および年間約0.06°の経年変化を持つことを明らかにした。地上での高制度検定が難しい現状で、これらお検定方法の確立は今後のスピン型衛星には大変有効である。しかし、非スピン型衛星の場合の検定法は今後の課題として残る。また、実際の衛星に適用して得られた伸展マストアライメントや経年変化の結果は伸展マストの今後の衛星搭載に大いに参考となる。
磁力計の改良に関する実験は、電気部の部分的ディジタル化、励磁周波数・振幅・波形の最適化および国産コアの電気的・温度的雑音特性の改良について準備が完了し、実験を始めた。特にコアの種類、サイズ、励磁周波数、励磁波形の違いによる雑音データを実験で得て、励磁の最適化と国産コアの開発を行う計画である。