| Project/Area Number |
22KJ0943
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| Project/Area Number (Other) |
22J14323 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
楠本 哲也 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | ターゲットマーカー / 誘導航法 / 小惑星探査 / 微小重力 / 誘導航法制御 / 多粒子 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，小惑星探査において，真に降りたい地点への着陸を可能にする航法誘導制御技術を確立し，実ミッションへの成立性を示すことである．この実現のため，膜展開型のランドマークである展開型ターゲットマーカー（展開型TM）を提案する．展開型TMによって，ランドマークの個体識別や相対位置・姿勢の推定が可能となり，降りたい地点へ高精度で着陸することが可能となる．
本研究は，微小重力環境でのダイナミクスを構築し，静止しやすいTMを開発する．また，膜面パターンの識別手法，相対位置・姿勢推定手法の開発により航法技術の確立し，誘導制御システム設計を行い，小惑星上で真に降りたい地点への着陸を実現する手法を確立する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，探査機が小惑星の真の降りたい地点に精度良く着陸できる手法を提案するものである．降りたい地点へと着陸を可能にする技術は，より重要な科学的成果を得ることへ貢献できるという点で重要である．これまでの小惑星探査においては，ターゲットマーカーと呼ばれる球が目印として用いられてきた．しかし，球型のランドマークの欠点として，識別が不可能なことから，複数のランドマークを用いた誘導航法が実現できないことである．そこで，本研究では膜型のランドマークを提案し，複数のマーカーを用いて，精度の良い着陸を実現する手法を構築する．本研究では，1)投下から着陸シミュレーションを行い，提案手法の実現性の評価を行った．加えて，2)ランドマークが小惑星表面上で行うリバウンドについて解析を行った．
1)については，まず，着陸精度を比較するシミュレーションを行った．これにより，複数のマーカーを用いることで，目標位置近くにランドマークを置けるため，着陸精度が向上することを示した．また，提案する自己展開型ターゲットマーカーの投下位置を確率的に変化させたシミュレーションを行うことで，どこに落とすべきかという検討も含めた着陸シミュレーションも行った．2)については，小惑星上で行うリバウンド抑制のために用いられる粒子ダンパについて，解析的にエネルギー減衰と跳ね返りの関係を表現した．内部に含まれる小球の半径と個数から，ターゲットマーカーの跳ね返り係数を解析的に表した．これにより，跳ね返り抑制の傾向しか評価できなかったものが，跳ね返り係数自体での比較が可能となった．
以上より，本研究では，投下時の跳ね返り挙動を含めた，新たなターゲットマーカーのコンセプトを提案し，その評価及び妥当性の確認を行った．
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