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人工衛星へつながる安価な自立型観測装置キットの開発と製作講座の試行

研究課題

研究課題/領域番号 17K01169
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 教育工学
研究機関高知工業高等専門学校

研究代表者

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)

研究分担者 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)
徳光 政弘 (徳光政弘)  米子工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (60713930)
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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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CubeSat / 人工衛星 / 缶サット / モデルロケット / 遠隔実習講座 / 工学教育 / 宇宙人材教育 / モデルCubeSat / 人工衛星開発 / 成層圏気球 / 衛星通信・放送 / 科学教育
研究成果の概要

本研究では,人工衛星へつながる安価な自立型観測装置キットを開発し,高等専門学校の学生を対象とした製作講座を実施した.具体的には,初心者向けの缶サット,缶サット搭載型のモデルロケット,缶サット機能を拡張した1UのモデルCubeSat,ミッションを自由に組み込める2UのモデルCubeSatなど,製作レベルの異なる複数の装置キットを開発した.装置キットを利用した講座設計に関しては,毎年改良を加えていくことで,より教育的効果の高い設計に調整してきた.最終的に,複数のタイプの自立型観測装置キットを開発することができ,開発した観測装置を利用した講座実践が行うことができ,学生への教育効果についても評価した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

缶サットや気球搭載観測装置,CubeSatなどに関して,主要機能を共通化することで,機能の追加により容易に次の段階の観測装置へ発展させることができる.共通の機構をもちながら,対象学生や製作期間によって,達成目標を調整することができる.キットを利用した講座・実験を毎年,実施することで,キットやマニュアルの使い勝手を向上させることができる.また,キットを利用することで,製作期間を抑え,ミッションの考案・検討などに時間をかけられる.機能やセンサ類の取り替え(選択)ができるため,チームによるプロジェクト型学習では,各チームが自分たちのプロジェクトに沿った特徴的な観測器を製作することができる.

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

    (34件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 18件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] オンライン会議による工学系モノづくり講座2020

    • 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

      巻: 68 号: 2 ページ: 2_54-2_59

    • DOI

      10.4307/jsee.68.2_54

    • NAID

      130007818422

    • 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] 宇宙技術教育のための2UモデルCubeSatの開発と活用実践2020

    • 著者名/発表者名
      中谷 淳, 土屋 華奈, 坂本 知也, 加藤 樹, 梶村 好宏, 北村 健太郎, 上田 真也, 高田 拓
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 68 号: 2 ページ: 2_60-2_65

    • DOI

      10.4307/jsee.68.2_60

    • NAID

      130007818428

    • 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] 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: 55 ページ: 53-58

    • NAID

      40022205794

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] C型エンジン単発による缶サット搭載型モデルロケットの開発と教育利用例2019

    • 著者名/発表者名
      下村克樹、坪内麟太郎、笹岡由唯、上田真也、中谷淳、高田拓
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 67 号: 3 ページ: 3_56-3_61

    • DOI

      10.4307/jsee.67.3_56

    • NAID

      130007656273

    • 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

      ページ: 85-90

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] オンボードコンピュータRaspberry Piによる装置ボックス内への熱伝搬とCPU負荷率との関係2019

    • 著者名/発表者名
      秋元優貴、岡村友樹、加藤樹、楠目琢也、坂本知也、上園波輝、上田真也、横山有太、高田拓
    • 雑誌名

      高知工業高等専門学校学術紀要

      巻: 64 ページ: 9-17

    • 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:LoRa変調通信実験と気球観測計画2019

    • 著者名/発表者名
      笹岡由唯、上園波輝、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: 64 ページ: 19-27

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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:宇宙人材教育のための缶サット講座2019

    • 著者名/発表者名
      笹岡由唯、上園波輝、梶村好宏、中谷淳、北村健太郎、上田真也、高田拓
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 67-2 ページ: 62-67

    • 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:1.機体開発と製作講座2019

    • 著者名/発表者名
      上園波輝、笹岡由唯、中谷淳、土屋華奈、梶村好宏、北村健太郎、上田真也、高田拓
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 67-2 ページ: 94-99

    • NAID

      130007626110

    • 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:2.競技設計と実践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: 67-2 ページ: 100-105

    • NAID

      130007625952

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高専生のための簡易型受信機による衛星通信講座の実施と教材評価2019

    • 著者名/発表者名
      徳光政弘、浅井文男、高田拓、若林誠
    • 雑誌名

      米子工業高等専門学校研究報告

      巻: 54 ページ: 7-15

    • NAID

      40021901094

    • 関連する報告書
      2018 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 号: 2 ページ: 2_79-2_84

    • DOI

      10.4307/jsee.66.2_79

    • NAID

      130006549576

    • ISSN
      1341-2167, 1881-0764
    • 関連する報告書
      2017 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
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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: 45-44

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 初心者のための宇宙人材啓発教材「缶サットキット2015」の開発2018

    • 著者名/発表者名
      丁野哲、中越彬、益岡葵、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: 25-33

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 宇宙人材教育のための連動型「モデルロケット講座·モデルロケット大会」の実施成果2017

    • 著者名/発表者名
      梶村 好宏、高田 拓、篠原 学、若林 誠、中谷 淳、今井 一雅
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 65 号: 3 ページ: 3_26-3_30

    • DOI

      10.4307/jsee.65.3_26

    • NAID

      130005681969

    • 関連する報告書
      2017 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小型軽量缶サットキットZeroの開発と成果2017

    • 著者名/発表者名
      一色 優太、岡 侑吾、益岡 葵、今井 一雅、上田 真也、高田 拓
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 65 号: 5 ページ: 5_87-5_92

    • DOI

      10.4307/jsee.65.5_87

    • NAID

      130006110351

    • ISSN
      1341-2167, 1881-0764
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 宇宙技術教育に利用できるミッション立案型缶サットキットPi2の開発と成果2017

    • 著者名/発表者名
      岡 侑吾、益岡 葵、一色 優太、上田 真也、高田 拓
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 65 号: 5 ページ: 5_20-5_25

    • DOI

      10.4307/jsee.65.5_20

    • NAID

      130006110334

    • ISSN
      1341-2167, 1881-0764
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小・中学校でのロケット・人工衛星に関する出前授業の教材開発および実践2017

    • 著者名/発表者名
      高田 拓、益岡 葵
    • 雑誌名

      物理教育

      巻: 65 号: 2 ページ: 87-90

    • DOI

      10.20653/pesj.65.2_87

    • NAID

      130006833846

    • ISSN
      0385-6992, 2432-1028
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Prototype of an Integrated Telemetry Receiving System with Volunteers: Designs of a Simple Receiver, a Protocol, and an Intelligent Information Processing2017

    • 著者名/発表者名
      Tokumitsu Masahiro、Asai Fumio、Kusakabe Masaki、Ogura Souta、Aoki Satoshi、Takada Taku、Wakabayashi Makoto、Ishida Yoshiteru
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science

      巻: 112 ページ: 2445-2454

    • DOI

      10.1016/j.procs.2017.08.176

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
      Nakaya, J., T. Takada, Y. Kajimura, H. Tsuchiya, N. Uezono, Y. Sasaoka, S. Ueta, and K. Kitamura
    • 学会等名
      Joint Conference: 32st ISTS, 27th ISSFD & 9th NSAT
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [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, and K. Shimada
    • 学会等名
      Joint Conference: 32st ISTS, 27th ISSFD & 9th NSAT
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オンライン会議による高専生のための缶サット講座実践~工学系ものづくり講座を成功させるための一工夫~2019

    • 著者名/発表者名
      高田拓、坂本知也、加藤樹、上田真也、梶村好宏、中谷淳
    • 学会等名
      2019年度工学教育研究講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙技術教育用CubeSat地上モデルの開発~2Uモデルとセンサ選択型ミッション系~2019

    • 著者名/発表者名
      坂本知也、加藤樹、高田拓、上田真也、中谷淳、土屋華奈
    • 学会等名
      2019電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Overview of start-up activities within the network-based educational framework of the “KOSEN Space Academia”2018

    • 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
  • [学会発表] LoRa通信機による高知県沿岸部での長距離通信実験2018

    • 著者名/発表者名
      笹岡由唯、上園波輝、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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 宇宙技術教育のためのCubeSat地上モデルキットの開発と3つの機能競技の設計2018

    • 著者名/発表者名
      上園波輝、高田拓、上田真也、笹岡由唯、中谷淳
    • 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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] C型エンジン単発による缶サット搭載型モデルロケットの開発と教育的利用について2018

    • 著者名/発表者名
      下村克樹、坪内麟太郎、上田真也、中谷淳、高田拓
    • 学会等名
      平成30年度工学教育研究講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
      Takada, T., K. Imai, K. Kitamura, Y. Murakami, F. Asai, M. Wakabayashi, Y. Kajimura, N. Hirakoso, M. Shinohara, J. Nakaya, M. Tokumitsu, and K. Shimada
    • 学会等名
      Joint Conference: 31st ISTS, 26th ISSFD & 8th NSAT
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An engineering design education program as an inheritance of space technology education project2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Kitamura, Itsuo Sakuramoto, Mitsumasa Ikeda, Taku Takada, Kazumasa Imai, Makoto Wakabayashi, Kosen Space Collaboration Group
    • 学会等名
      Joint Conference: 31st ISTS, 26th ISSFD & 8th NSAT
    • 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
      Makoto Wakabayashi, Taku Takada, Kazumasa Imai, Yoshihiro Kajimura, Jun Nakaya, Kentarou Kitamura, Yukikazu Murakami, Fumio Asai, Masahiro Tokukmitsu, Manabu Shinohara, and Kazuo Shimada
    • 学会等名
      Joint Conference: 31st ISTS, 26th ISSFD & 8th NSAT
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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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