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CubeSatを利用した学士課程向けエンジニアリングデザイン教育システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K01005
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 科学教育
研究機関徳山工業高等専門学校

研究代表者

北村 健太郎  徳山工業高等専門学校, 機械電気工学科, 教授 (60380549)

研究分担者 池田 光優  徳山工業高等専門学校, 機械電気工学科, 教授 (80311083)
高田 拓  高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 准教授 (80455469)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード超小型衛星 / エンジニアリング・デザイン / 学士課程教育 / 学士課程カリキュラム / エンジニアリグ・デザイン / CubeSat / エンジニアリング・デザイン教育 / 複合技術 / エンジニアリングデザイン教育 / 工学教育
研究成果の概要

本研究は、超小型人工衛星(CubeSat)を複合技術学習のための教材と捉え、学士課程の複合的技術教育に汎用的に適用可能なカリキュラム開発を目指す。CubeSatは、機械、電気・電子、通信など複合する要素技術を複数のグループが協調して開発するプロジェクトマネージメントの好例である。本研究では、実際のCubeSat開発が大学院生などが主導して実施されている状況を踏まえ、こうしたCubeSatを学士課程の工学教育に汎用的なカリキュラムとして導入するための方策について検討する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、手のひらサイズの人工衛星(CubeSat)を主に学士課程の工学教育プログラムにおいて汎用的に導入できる教材開発・カリキュラム開発を行った。これまでCubeSatは航空宇宙工学の大学院生が中心になって開発してきたが、グループで協調しながら多くの要素技術を複合的に駆使して特定の会のない課題に取り組むというエンジニアリング・デザイン教育のコンテンツして一般的に工学教育に適用可能なプログラムとして学士課程の教育に導入した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] A Development of a Model CubeSat with an Amateur Radio Transceiver for Education on Satellite Communication2020

    • 著者名/発表者名
      Kentarou Konishi, Masahiro Tokumitsu, Taku Takada, Fumio Asai, Makoto Wakabayashi, Kentarou Kitamura
    • 雑誌名

      The 2020 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB 2020)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 衛星通信実習のためのアマチュア無線機搭載モデルキューブサットの開発2020

    • 著者名/発表者名
      小西 健太郎 、徳光 政弘 、高田 拓 、浅井 文男 、若林 誠 、北村 健太郎
    • 雑誌名

      米子工業高等専門学校研究報告

      巻: -

    • NAID

      40022205794

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 宇宙技術教育のためのCubeSat地上モデルの開発と活用実践2019

    • 著者名/発表者名
      中谷 淳, 高田 拓, 梶村 好宏, 北村 健太郎, 上田 真也, 土屋 華奈, 上園 波輝, 笹岡 由唯
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 67 号: 2 ページ: 2_101-2_106

    • DOI

      10.4307/jsee.67.2_101

    • NAID

      130007625952

    • ISSN
      1341-2167, 1881-0764
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An online-based educational framework for KOSEN Space Academy: The first year's results (2018)2019

    • 著者名/発表者名
      Takada, T., K. Kitamura, J. Nakaya, Y. Kajimura, M. Tokumitsu, M. Wakabayashi, Y. Murakami, N. Hirakoso, K. Imai, A. Kudo, and M. Shinohara
    • 雑誌名

      Transactions of ISATE

      巻: - ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] オンライン会議による工学系モノづくり講座:缶サット講座2019の準備から実践まで2019

    • 著者名/発表者名
      坂本知也、加藤樹、梶村好宏、中谷淳、北村健太郎、篠原学、上田真也、高田拓
    • 雑誌名

      工学教育(事例紹介)

      巻: -

    • NAID

      130007818422

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Online-based educational framework of KOSEN Space Academia: Know-how of engineering training2019

    • 著者名/発表者名
      T. Takada , K. Kitamura, J. Nakaya , Y. Kajimura , M. Tokumitsu , M. Wakabayashi , Y. Murakami , N. Hirakoso , K. Imai , A. Kudo , and M. Shinohara
    • 雑誌名

      The 13th International Symposium on Advances in Technology Education Engineering Education for Sustainable Development in 21st Century

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] A Report on Satellite Communication Lectures in the KOSEN Space Group2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro TOKUMITSU, Fumio ASAI , Taku TAKADA, Makoto WAKABAYASHI, Kentarou KITAMURA, and Kazumasa IMAI
    • 雑誌名

      The 32nd International Symposium on Space Technology and Science (ISTS 2019)

      巻: 2019-u-08

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Report on the KOSEN Space Camp in 2017 and 2018: Mission CanSat to CubeSat Model2019

    • 著者名/発表者名
      MakotoWAKABAYASHI, TakuTAKADA, Kenratou KITAMURA, Jun NAKAYA, Yoshihiro KAJIMURA, Masahiro TOKUMITSU, Yukikazu MURAKAMI, Manabu SHINOHARA, Kazumasa IMAI, Fumio ASAI, and Kazuo SHIMADA
    • 雑誌名

      The 32nd International Symposium on Space Technology and Science (ISTS 2019)

      巻: 2019-u-07

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Education in Aerospace Engineering: A Report on the 2016 KOSEN Space Camp2019

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi, M.; Takada, T.; Imai, K.; Kajimura, Y.; Nakaya, J.; Kitamura, K.;Murakami, Y.; Asai, F.; Tokumitsu, M.; Shinohara, M.; Shimada, K.
    • 雑誌名

      The special issue of Transactions of JSASS Aerospace Technology Japan

      巻: 17 ページ: 392-397

    • NAID

      130007642480

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Engineering Design Education Program as an Inheritance of a Space Technology Education Project2019

    • 著者名/発表者名
      KITAMURA Kentaro、SAKURAMOTO Itsuo、IKEDA Mitsumasa、TAKADA Taku、IMAI Kazumasa、WAKABAYASHI Makoto、KOSEN Space Collaboration Group
    • 雑誌名

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

      巻: 17 号: 1 ページ: 39-42

    • DOI

      10.2322/tastj.17.39

    • NAID

      130007542852

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オンライン会議による工学系製作講座の実践2019

    • 著者名/発表者名
      SASAOKA Yui、UEZONO Namiki、KAJIMURA Yoshihiro、NAKAYA Jun、KITAMURA Kentarou、UETA Shinya、TAKADA Taku
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 67 号: 2 ページ: 2_63-2_68

    • DOI

      10.4307/jsee.67.2_63

    • NAID

      130007626023

    • ISSN
      1341-2167, 1881-0764
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 宇宙技術教育のためのCubeSat地上モデルの開発と活用実践2019

    • 著者名/発表者名
      UEZONO Namiki、SASAOKA Yui、NAKAYA Jun、TSUCHIYA Hana、KAJIMURA Yoshihiro、KITAMURA Kentarou、UETA Shinya、TAKADA Taku
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 67 号: 2 ページ: 2_95-2_100

    • DOI

      10.4307/jsee.67.2_95

    • NAID

      130007626110

    • ISSN
      1341-2167, 1881-0764
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大気圏観測のための気球搭載観測装置の開発と放球実験結果:予測経路との比較とデータ通信に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      下村克樹,坪内麟太郎,山田磨耶,上田真也,高田拓
    • 雑誌名

      高知工業高等専門学校学術紀要

      巻: 63 ページ: 63-72

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 成層圏気球のための低温・低圧下におけるオンボードコンピュータRaspberryPiの発熱と保温性能に関する評価実験2018

    • 著者名/発表者名
      笹岡由唯,上園波輝,川上舞帆,坪内麟太郎,横山有太,上田真也,高田拓
    • 雑誌名

      高知工業高等専門学校学術紀要

      巻: 63 ページ: 35-44

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 学生グループ教育のためのミッション立案型缶サットの開発・講座設計・実践2018

    • 著者名/発表者名
      坪内麟太郎,中平凱斗,下村克樹,上田真也,平社信人,高田拓
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 66-2 ページ: 79-84

    • NAID

      130006549576

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Study on Attitude Estimation for Small Satelliteby Lunar Outline Extraction, SICE Journal of Control2017

    • 著者名/発表者名
      Hirakoso N., K. Tajima, M. Ando, E. Chang, K. Kitamura, K. Imai, and Y. Shigematsu
    • 雑誌名

      Measurement, and System Integration

      巻: Vol. 10, No. 5 ページ: 486-492

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study on Attitude Specification for Small Satellite by Lunar Outline Extraction2017

    • 著者名/発表者名
      Hirakoso N., K. Tajima, M. Ando, Eric Tan Kai Chiang, K. Kitamura, K. Imai, Y. Shigematsu
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: Vol.10, No.4 ページ: 001-007

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study on Attitude Control System during Deployment of Antenna of Ultra-Small Satellite for Observing Jupiter’s Decametric Radio Emission2017

    • 著者名/発表者名
      Chiang E., M. Ando, K. Kitamura, K. Imai,N. Hirakoso
    • 雑誌名

      SICE International Symposium on Control Systems

      巻: 3A2-3 ページ: 1195-1199

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 衛星通信を学習するための教育向けモデルキューブサットの開発2020

    • 著者名/発表者名
      小西健太郎、徳光政弘、高田拓、浅井文男、若林誠、北村健太郎
    • 学会等名
      第25回高専シンポジウム in Kurume
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 衛星通信を実習するためのアマチュア無線機を搭載した教育向けモデルキューブサットの設計と開発2020

    • 著者名/発表者名
      小西 健太郎,徳光 政弘,高田 拓,浅井 文男,若林 誠,北村 健太郎
    • 学会等名
      2019年度電気学会中国支部第12回高専研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アマチュア無線機を搭載した衛星通信を実習するための教育向けモデルキューブサットの開発2020

    • 著者名/発表者名
      小西 健太郎,徳光 政弘,高田 拓,浅井 文男,若林 誠,北村 健太郎
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] KOSEN-1 CubeSat mission for Jupiter's radio science2019

    • 著者名/発表者名
      今井一雅、平社信人、高田 拓、北村健太郎、今井雅文、KOSEN-1 Team、Higgins Charles、Thieman James、NASA Radio JOVE Team
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会(幕張メッセ)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] KOSEN-1 CubeSat Mission for Jupiter's Decametric Radio Observation2019

    • 著者名/発表者名
      今井一雅、平社信人、高田 拓、北村健太郎、今井雅文、KOSEN-1 Team、Higgins Charles、Thieman James、NASA Radio JOVE Team
    • 学会等名
      Magnetospheres of the Outer Planets, Sendai, JAPAN,
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of the CubeSat Ground Model Extended from CanSat: Application to Space Education at KOSEN2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Nakaya, Taku Takada, Yoshihiro Kajimura, Hana Tsuchiya, Namiki Uezono, Yui Sasaoka, Shinya Ueta, Makoto Wakabayashi, and Kentarou Kitamura
    • 学会等名
      32nd International Symposium on Space Technology and Science and 9th Nano-Satellite Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Online-based educational framework of KOSEN Space Academia: Know-how of engineering training2019

    • 著者名/発表者名
      Takada, T., K. Kitamura, J. Nakaya, Y. Kajimura, M. Tokumitsu, M. Wakabayashi, Y. Murakami, N. Hirakoso, K. Imai, A. Kudo, and M. Shinohara
    • 学会等名
      ISATE 2019, 3031898, Shunan City
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2UキューブサットKOSEN-1のオンボードコンピュータ(OBC)システムについて2019

    • 著者名/発表者名
      谷脇亜郷、今井一雅、KOSEN-1チーム
    • 学会等名
      令和元年度電気関係学会四国支部連合大会(新居浜高専)講演論文集 7-4, pp.61
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of KOSEN-1 CubeSat for Jupiter's Decametric Radio Observation2019

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Imai, Nobuto Hirakoso, Taku Takada, Kentarou Kitamura, Masafumi Imai, KOSEN-1 Team, Charles A. Higgins, James R. Thieman, NASA Radio JOVE Team
    • 学会等名
      第146回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会(熊本市国際交流会館)・講演予稿集 R009-P19
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高専連携技術実証衛星KOSEN-1について2019

    • 著者名/発表者名
      今井一雅、平社信人,高田 拓、北村健太郎、中谷 淳、村上幸一、徳光政弘、KOSEN-1 チーム
    • 学会等名
      第63回宇宙科学技術連合講演会(アスティ徳島)・講演予稿集 3K07
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Observation plan of the Low-altitude Ionosphere by 2U-size CubeSat2019

    • 著者名/発表者名
      Kentarou Kitamura,Kazumasa Imai, Taku Takada,Manabu Shinohara,Makoto Wakabayashi, Masahiro Tokumitsu
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Report on the KOSEN space camp in 2017 and 2018: Mission CanSat to CubeSat model2019

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi, M., T. Takada, K. Kitamura, J. Nakaya, Y. Kajimura, M. Tokumitsu, Y. Murakami, M. Shinohara, K. Imai, F. Asai, K. Shimada
    • 学会等名
      Joint Conference: 32nd ISTS, 27th ISSFD & 9th NSAT
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] An experimental study on attitude control system for small satellite by using dual reaction wheel2019

    • 著者名/発表者名
      Obuchi, S., R. Tamura, M. Ando, K. Kitamura, J. Nakaya, T. Takada, K. Imai, Y. Hirama, Y. Shigematsu, and N. Hirakoso
    • 学会等名
      IEEJ International Workshop on SAMCON 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ISS放出CubeSatによるSq電流観測計画2018

    • 著者名/発表者名
      北村健太郎、今井一雅、高田拓、篠原学、若林誠、高専スペース連携グループ
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会総会及び講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Overview of start-up activities within the network-based educational framework of the “KOSEN Space Academia2018

    • 著者名/発表者名
      Takada, T., J. Nakaya, Y. Kajimura, M. Tokumitsu and K. Kitamura
    • 学会等名
      ISATE2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CubeSat project for Jupiter's radio science2018

    • 著者名/発表者名
      Imai, K., N. Hirakoso, K. Kitamura, T. Takada, and KOSEN-Space-Renkei GroupC. A. Higgins, J. R. Thieman, and NASA Radio JOVE Team
    • 学会等名
      Conference on Magnetospheres of the Outer Planets
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 安価で超小型の成層圏気球観測装置の開発と今後の実験の検討2018

    • 著者名/発表者名
      高田拓
    • 学会等名
      平成29年度国立極地研究所研究集会「低廉光学機器による超高層大気ネットワーク計測に関する研究集会」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] An Engineering Design Education Program as an Inheritance of Space Technology Education Project2017

    • 著者名/発表者名
      Kitamura K., I. Sakuramoto, M. Ikeda, T. Takada, K. Imai, M. Wakabayashi, Kosen Space Collaboration Group
    • 学会等名
      31th 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] A CubeSat Project to Observe the Beaming Structures of Jupiter’s Radio Emissions2017

    • 著者名/発表者名
      Lkhagvadorj SUKHTSOODOL, Y. NAKAYAMA, R. FUJITA, M. ANDO, Kai TAN CHIANG ERIC, K. IMAI, N. HIRAKOSO, T. TAKADA, K. KITAMURA
    • 学会等名
      31th 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] Three years Results of Space Technology Education Project from a Collaboration with National Technical Colleges for Small Spacecraft Development2017

    • 著者名/発表者名
      T. Takada, K. Imai, K. Kitamura, Y. Muakami, F. Asai, M. Wakabayashi, Y. Kajimura, N. Hirakoso, M. Shinohara, J. Nakaya, M. Tokumitsu, K. Shimada Tsutomu
    • 学会等名
      31th 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] Implementation Report of KOSEN Space Camp2017

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi M.,  T. Takada, K. Imai, Y. Kajimura, J. Nakaya, K. Kitamura, Y. Murakami, F. Asai, M. Tokumitsu, M. Shinohara, K. Shimada
    • 学会等名
      31th 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] CubeSat project for the investigation of the beaming structures of Jupiter’s decametric radio emissions2017

    • 著者名/発表者名
      Imai K., L. Sukhtsoodol, M. Ando, N. Hirakoso, T. Takada, K. Kitamura, C. A. Higgins, J. R. Thieman
    • 学会等名
      第142回地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS)総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 単発ロケットエンジンによる缶サット搭載型モデルロケットの打ち上げ実験の報告2017

    • 著者名/発表者名
      下村克樹,坪内麟太郎,上田真也,高田拓
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数センサ選択可能な空き缶模擬衛星キットの開発とグループ製作の設計について2017

    • 著者名/発表者名
      坪内麟太郎,高田拓,上田真也
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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