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発光衛星精密追尾システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420216
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 知能機械学・機械システム
研究機関福岡工業大学

研究代表者

河村 良行  福岡工業大学, 工学部, 教授 (90167362)

研究分担者 木野 仁  福岡工業大学, 工学部, 教授 (50293816)
研究協力者 田中 卓史  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードLED / 小型衛星 / 追尾 / 衛星位置探索 / 仰角 / 方位角 / 人工衛星 / ドローン / 自動追尾 / 画像処理 / 静止摩擦 / 動摩擦 / DCモータ / 制御 / フィードバック / 自動制御 / ハンチング
研究成果の概要

小型の発光する人工衛星を効率よく補足しさらにそれを追尾するシステムの開発を行った。まず、天体観測用の大型の経緯台を導入し、これに250mm口径の反射型天体望遠鏡を取り付け、光電子増倍管による微弱光検出走査検出システムを造った。駆動モーターをパルスモーターからトルクの大きなACモーターに変えたこと、また減速ギア比の最適化を行ったこと、追尾プログラムの最適化を行ったこと等により、ハンチング現象を取り除くことができ追尾性能が向上し、ISS等の低軌道を周回する衛星の追尾が可能になった。さらに改良を重ね、最終的にはドローンの様に不規則な運動をする発光飛行体の追尾も可能になった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、宇宙への関心が高まり、その科学的な利用の研究の裾野が大学生まで広がりつつある。米国においては、高校生も超小型LED発光衛星の打ち上げを企画し、申請者に技術的な質問を寄せていている。衛星の制作・打ち上げとともにその観測は車の両輪の関係にあり、相異なる技術ながら重要・必須の技術である。しかしながら、宇宙からの光は弱く、またその補足は艱難を極める。世界的にもいくつかのLED発光小型衛星が軌道上に放出されたが、その信号を確実に捉えた例は数少ない。(申請者の知る限り我々の例のみではないかと考える)このような現状の中で、発光衛星の補足・追尾方向にしっかりとした指針を示せたことは有意義なことと考える。

報告書

(6件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Development and Operations of Nano-Satellite FITSAT-1 (NIWAKA)2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, Y. Kawamura and T. Tanaka,
    • 雑誌名

      Acta Astronautica

      巻: 107 ページ: 112-129

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development and Operations of Nano-Satellite FITSAT-1 (NIWAKA)2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, Y. Kawamuta and T. Tanaka
    • 雑誌名

      Acta Astronautica

      巻: 107 ページ: 112-129

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 「発光する超小型衛星の制作・打ち上げ・観測の記録」第62回宇宙科学技術連合講演会、2018年10月26日、久留米市(久留米シティプラザ)(招待講演)2018

    • 著者名/発表者名
      河村良行、田中卓史
    • 学会等名
      第62回宇宙科学技術連合講演会、2018年10月26日、久留米市(久留米シティプラザ)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 衛星位置探索方法に関する考察と飛翔体追尾システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      河村良行、田中卓史
    • 学会等名
      九州小型衛星の会(QSSF)平成28年度研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 福岡工業大学における超小型人工衛星関連研究の進展(発光人工衛星追尾システムの研究)2015

    • 著者名/発表者名
      河村良行、田中卓史
    • 学会等名
      九州小型衛星の会(QSSF)26年度研究会
    • 発表場所
      福岡Ruby・コンテンツ産業振興センター
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

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