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Real-time Estimation of Time-varying Magnetometer Errors for Small Satellite Missions

研究課題

研究課題/領域番号 16K18313
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

Soken HalilErsin  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 大学共同利用システム研究員 (80750489)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2018年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードsmall satellites / magnetometer / calibration / attitude sensor / time-varying error / 宇宙科学 / 人工衛星 / 誘導・航法・制御 / 小型衛星
研究実績の概要

Experiments are concluded with a clear understanding about the time-variation of the magnetometer errors depending on different error sources such as ferromagnetic materials nearby. Time-variation is most observable on magnetometer bias terms. Isolating the experiment setup from the environment effects on Earth and mimicking the space environment was the most challenging task to get healthy experiment data.
The experiment data is used to evaluate a real time magnetometer calibration algorithm for small satellites that integrates sensor calibration and attitude estimation functions in a single algorithm. Another attitude-independent real time full magnetometer calibration algorithm that uses gyro measurements is also designed. Research results are being prepared for journal publication.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 11件)

  • [雑誌論文] Real-Time Attitude-Independent Complete Magnetometer Calibration Using Gyro Measurements2019

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Guidance, Control, and Dynamics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimation of Time-Varying Magnetometer Errors with TRIAD+Filtering Approach2019

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 雑誌名

      Aerospace Science and Technology

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A New Likelihood Approach to Autonomous Multiple Model Estimation2018

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 雑誌名

      ISA Transactions

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A survey of calibration algorithms for small satellite magnetometers2018

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken
    • 雑誌名

      Measurement

      巻: 122 ページ: 417-423

    • DOI

      10.1016/j.measurement.2017.10.017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Real-Time Attitude-Independent Magnetometer Bias Estimation for Spinning Spacecraft2018

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Guidance, Control, and Dynamics

      巻: 41 号: 1 ページ: 276-279

    • DOI

      10.2514/1.g002706

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An Attitude Filtering and Magnetometer Calibration Approach for Nanosatellites2018

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken
    • 雑誌名

      International Journal of Aeronautical & Space Sciences

      巻: 19 号: 1 ページ: 164-171

    • DOI

      10.1007/s42405-018-0020-8

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A New Likelihood Approach to Autonomous Multiple Model Estimation2018

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Real-time Attitude-Independent Magnetometer Bias Estimation for Spinning Spacecraft2017

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Guidance, Control, and Dynamics

      巻: under review

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A New Likelihood Approach to Multiple Model Estimation2016

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems

      巻: under review

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] TRIAD+Filtering Approach for Complete Magnetometer Calibration2019

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 学会等名
      9th International Conference on Recent Advances in Space Technologies
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-Varying Magnetometer Errors and Different Approaches for Calibration2019

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken
    • 学会等名
      12th Pico- and Nano-Satellite Workshop on "Technologies for Small Satellite Research"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-Varying Errors for Magnetometers on Small Satellites2017

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 学会等名
      68th International Astronautical Congress 2017
    • 発表場所
      Adelaide, Australia
    • 年月日
      2017-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Survey of Calibration Algorithms for Small Satellite Magnetometers2017

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken
    • 学会等名
      IEEE International Workshop on Metrology for AeroSpace
    • 発表場所
      Padua/Italy
    • 年月日
      2017-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetometer Only Attitude Estimation for Spinning Small Satellites2017

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 学会等名
      IEEE/AIAA 8th International Conference on Recent Advances in Space Technologies
    • 発表場所
      Istanbul, Turkey
    • 年月日
      2017-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on an Advanced Attitude Determination Algorithm for the ERG Spacecraft2017

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken, Shin-ichiro Sakai, Kazushi Asamura, Yosuke Nakamura and Takeshi Takashima
    • 学会等名
      31st International Symposium on Space Technology and Science
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetometer Only Attitude Estimation for Spinning Small Satellites2017

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 学会等名
      8th International Conference on Recent Advances in Space Technologies
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Survey of Calibration Algorithms for Small Satellite Magnetometers2017

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken
    • 学会等名
      4th IEEE International Workshop on Metrology for Aerospace
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-Varying Errors for Magnetometers on Small Satellites2017

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 学会等名
      68th International Astronautical Congress
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Attitude Filtering and Magnetometer Calibration Approach for Nanosatellites2017

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken
    • 学会等名
      Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Multiple Model Adaptive Estimation Algorithm for Systems with Parameter Change2016

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 学会等名
      SICE2016
    • 発表場所
      Tsukuba/Japan
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-Orbit Magnetometer Calibration for a Spinning Satellite2016

    • 著者名/発表者名
      Halil Ersin Soken and Shin-ichiro Sakai
    • 学会等名
      26th Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics
    • 発表場所
      Sagamihara/Japan
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-12-27  

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