劣駆動姿勢制御の実システムへの積極的適用に関する研究

• 研究課題/領域番号: 26820372
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 吉村 康広 首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (00725624)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 劣駆動制御 / 磁気トルカ / スラスタ / コントロールモーメントジャイロ / 姿勢制御 / 最適化 / フォールトトレラント / フォールトトレラントシステム / 劣駆動システム

研究成果の概要

本研究では劣駆動制御を実システムに積極的に適用するために，１）入力方向制約下における劣駆動制御手法の導出，２）アクチュエータのフォールトトレラント配置解析を目的とした．劣駆動制御は，制御する状態変数の数より少ない入力数で制御を可能とする．そのため，宇宙機のアクチュエータがいくつか故障した際にも，残されたアクチュエータで姿勢制御や位置制御を行うことができる．特に宇宙機軌道上で修理することが難しいため，劣駆動制御を積極的に活用できれば衛星の信頼性の向上に貢献する．本研究では先に述べた２つの点に着目し，劣駆動姿勢制御を実システムに適用しやすくするアクチュエータ配置と制御手法を明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] Global Trajectory Design for Position and Attitude Control of an Underactuated Satellite (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Yoshimura, Takashi Matsuno, Shinji Hokamoto
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 巻: -
  • NAID: 130005150299
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suboptimal Formation Reconfiguration of Satellites Under Input Directional Constraints (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Yoshimura
  • 雑誌名: Advances in Space Research 巻: 56 ページ: 2130-2140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal Fault-Tolerant Configurations of Control Moment Gyros (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Yoshimura
  • 雑誌名: Journal of Guidance, Control, and Dynamics 巻: - 号: 12 ページ: 2460-2467
  • DOI: 10.2514/1.g001249
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 磁気トルカによるスピン軸指向制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉村康広
  • 学会等名: 第60回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 函館アリーナ（北海道函館市）
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] 最適フォールトトレラントスラスタ配置 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉村康広
  • 学会等名: 第59回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2015-10-07
• [学会発表] 劣駆動を考慮したコントロールモーメントジャイロの最適フォールトトレラント配置と適応姿勢制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉村康広
  • 学会等名: 第58回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 長崎ブリックホール（長崎）
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-14
• [学会発表] Suboptimal Formation Reconfiguration of Satellites Under Input Directional Constraints (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Yoshimura
  • 学会等名: 2014 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: Shanghai(China)
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-25