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事前計算テンソル法を用いた高精度非重力外乱モデルの実ミッションへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 17H06615
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東京大学

研究代表者

五十里 哲  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (00802977)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード軌道上外乱 / 太陽輻射圧 / 空力外乱 / 熱輻射圧 / 軌道決定 / 精密軌道決定 / 非重力外乱 / 姿勢解析 / 準天頂衛星 / PROCYON / 航空宇宙工学 / 測位衛星
研究成果の概要

高度な宇宙ミッションを実現するため,宇宙機の位置・姿勢の挙動を高精度に予測する必要がある.宇宙機の軌道・姿勢の振る舞いを高精度に予測するためには,宇宙機に加わる微小な非重力外乱(太陽輻射圧や空力外乱など)を高速かつ高精度に計算しなければならない.
本研究では,先行研究にて著者が提案した「事前計算形状テンソルを用いた高精度太陽輻射圧計算手法」を,空力外乱や熱輻射圧計算にも応用できるように拡張した.また,数値シミュレーションだけではなく,実際の宇宙機データを利用した軌道・姿勢解析にも提案手法を適用し,提案手法が現実の問題に対しても,高速かつ高精度に非重力外乱を計算することができることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,非重力外乱(太陽輻射圧や空力外乱など)という微小な力に焦点を当てている.これらの力は地上では重力や摩擦力に対して小さすぎて無視されているが,宇宙空間では大きな問題となる.一件,社会的意義の小さな研究に見えるが,この微小な力を高精度に計算することで,人間社会で必要不可欠になっているGPSシステムの精度向上につながる.また,将来の高度な宇宙ミッション(宇宙重力波望遠鏡など)を実現するためには,このような微小な力を高精度に計算し,宇宙機の動きを予測する必要がある.
本研究はこの微小な非重力外乱を数値計算上だけでなく,現実的な問題の中で高精度に計算し評価したという点で意義深いといえる.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Accurate Aerodynamic Model of Membranes in Free-Molecular Flow for Deorbit Device Design2019

    • 著者名/発表者名
      FUNABIKI Nobuhiro、IKARI Satoshi、ISHIKAWA Akihiro、FUNASE Ryu、NAKASUKA Shinichi
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN

      巻: 17 号: 2 ページ: 189-196

    • DOI

      10.2322/tastj.17.189

    • NAID

      130007607470

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active use of solar radiation pressure for angular momentum control of the PROCYON micro-spacecraft2018

    • 著者名/発表者名
      Ito T.、Ikari S.、Funase R.、Sakai S.、Kawakatsu Y.、Tomiki A.、Inamori T.
    • 雑誌名

      Acta Astronautica

      巻: 152 ページ: 299-309

    • DOI

      10.1016/j.actaastro.2018.08.009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of Disturbance Anomaly of Interplanetary Micro Spacecraft PROCYON2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ikari, Takaya Inamori, Takahiro Ito, Ryu Funase
    • 学会等名
      29th Space Flight Mechanics Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Precise orbit determination of QZSS satellites with high-fidelity non-gravitational disturbance model2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ikari, Sinichi Nakasuka, Keiji Nakata, Tomohiko Saito, Yasuyuki Watanabe, Isao Kawano, and Yuki Igarashi
    • 学会等名
      IGS Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical Property Estimation by Precomputed Tensor Method for High-fidelity SRP Model2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ikari, Kakeru Tokunaga, Takahiro Ito, Takaya Inamori, Ryu Funase, Shinichi Nakasuka
    • 学会等名
      31st ISTS, 26th ISSFD, and 8th NSAT
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 事前計算形状テンソルを用いた表面外乱の高精度・高速計算手法2017

    • 著者名/発表者名
      五十里 哲, 船曳 敦漠, 海老沼 拓史, 船瀬 龍, 中須賀 真一
    • 学会等名
      第61回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超小型深宇宙探査機PROCYONの軌道上姿勢外乱解析2017

    • 著者名/発表者名
      五十里哲、伊藤琢博、阪上遼、松下周平、稲守孝哉、船瀬龍
    • 学会等名
      第14回宇宙環境シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of Shape and Optical Parameters of Spinning Solar Sail Equipped with Reflectivity Control Devices2017

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ishikawa, Kenshiro Oguri, Satoshi Ikari, Ryu Funase, Shinichi Nakasuka
    • 学会等名
      31st ISTS, 26th ISSFD, and 8th NSAT
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accurate Aerodynamic Model for Membranes in Free-Molecular Flow to be Used for Deorbit Device Design2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Funabiki, Satoshi Ikari, Shinichi Nakasuka, Ryu Funase, Akihiro Ishikawa
    • 学会等名
      31st ISTS, 26th ISSFD, and 8th NSAT
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2020-03-30  

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