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共分散行列による不確定性の記述が過大な制御誤差を生む対象の制御手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17J05239
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東京大学

研究代表者

蟻生 開人  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード推定 / 光学 / フライバイ
研究実績の概要

今年度得られた研究成果は、以下のようにまとめられます。
第一に、近接フライバイ時の相対軌道推定アルゴリズムを新たに導出しました。具体的には、フライバイ時の相対軌道観測情報を、直交し雑音に関して互いに相関がなく独立な成分とみなせる方向に分解し、その分解した各成分への評価関数を設定し利用する推定手法を構築しました。先行研究は、画像情報における輝度重心という二次元の観測量に対して、相対軌道のすべてのパラメタを単一の関数にて評価するものでした。そのため、本来達成されうるべき精度を実現することができませんでした。本研究はそのような問題に対する一つの解決方針を提示します。
第二に、フライバイ撮像時における相対軌道推定において、宇宙機の姿勢制御の時定数に着目し、相対軌道推定精度の収束速度がミッション達成可能性に影響する根拠を明らかにしました。この結果により、新たなミッション計画時における推定アルゴリズム選択、撮像鏡の解像度、駆動鏡駆動精度等の撮像システム系全体への影響を定量的に評価し、明確な設計指針を示すことが可能となりました。
第三に、提案するアルゴリズムにて近接フライバイ時に達成しうる推定精度を画像素子上で想定されるホワイトノイズの大きさ、フライバイ時の最接近距離、推定開始時刻の観点から明らかにしました。先行研究と比較して、フライバイ最接近時の推定精度及び宇宙機の姿勢変更への時間余裕を共に1オーダー以上改善できることが明らかになりました。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Attitude Determination and Control System for the PROCYON Micro-Spacecraft2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi IKARI, Takaya INAMORI, Takahiro ITO, Kaito ARIU, Kenshiro OGURI, Masataka FUJIMOTO, Shinichiro SAKAI, Yasuhiro KAWAKATSU, Ryu FUNASE
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES

      巻: 60 号: 3 ページ: 181-191

    • DOI

      10.2322/tjsass.60.181

    • NAID

      130005635913

    • ISSN
      0549-3811, 2189-4205
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PLANETARY PROTECTION PROGRESS OF HAYABUSA2 AND ITS PIGGYBACK PROCYON: LAUNCH, EARTH SWING-BY, OUTBOUND CRUISING AND ARRIVAL TO THE ASTEROID2018

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yano, Kaito Ariu, Toshihiro Chujo, Naoya Ozaki, Bruno Sarli, Makoto Yoshikawa, Ryu Funase, Yuichi Tsuda
    • 学会等名
      42nd COSPAR Scientific Assembly 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Relative Trajectory Estimation Algorithm Based on Orthogonal Decomposition2018

    • 著者名/発表者名
      Kaito Ariu
    • 学会等名
      The Swedish Control Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Monitoring of natural disaster based on synthetic aperture radar satellite in southeast Asia2017

    • 著者名/発表者名
      Seungju Seo, Shunichiro Nomura, Kaito Ariu, Yuri Yoshihara, Kaittisak Kumse, Nobuhiro Funabiki, Kohei Ozawa, Erika Tanaka, Takao Yuki
    • 学会等名
      THE 68TH INTERNATIONAL ASTRONAUTICAL CONGRESS 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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