展開アンテナの軌道上制御に関する研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03650285
• 研究機関: 宇宙科学研究所
• 研究代表者: 三浦 公亮 宇宙科学研究所, 宇宙輸送研究系, 教授 (40013635)
• 研究分担者: 市川 満 宇宙科学研究所, システム研究系, 助手 (40013677) ; 高野 忠 宇宙科学研究所, 宇宙探査工学研究系, 教授 (80179465) ; 酒巻 正守 宇宙科学研究所, 宇宙探査工学研究系, 助手 (60013661) ; 名取 通弘 宇宙科学研究所, 宇宙探査工学研究系, 教授 (00013722)
• キーワード: 宇宙構造物 / テンショントラス / アンテナ / 展開アンテナ / スペ-スVLBI / 衛星移動通信 / 規則的鏡面誤差 / 放射特性

研究概要

スペ-スVLBI衛星や大型通信衛星に塔載される展開アンテナの開発を進めている。これらのアンテナは衛星打上時には小さく折りたたんでおり、宇宙での軌道に乗ってから展開してアンテナ形状を保持する。
このような宇宙用大型展開アンテナとして、テンショントラス・アンテナの概念を提案した。この場合の技術的問題は以下の点である。
(1)軌道上でのアンテナ形状を、地上では重力の存在のためにうまく模擬・検討できない。
(2)軌道上では、太陽光による不均一照射、太陽風等の不確定あるいは対応が困難な変形要素が存在する。
(3)アンテナが大きくなると上記(2)頃に対して、衛星の姿勢やアンテナ全体の方向を変えて対処することが難かしくなる。
本年度の研究ではアンテナ展開形式について機構モデルによる展開実験を行ない性能を確認した。この形状の鏡面を用いたときのアンテナ開口面上の位相分布を計算により求めた。また展開アンテナの放射特性についての解析をすすめ、実験との比較検討を行った。
また、テンショントラス・アンテナの高精度鏡面を実現するための各種トレ-ドオフ。変化させるアンテナ部位による電気特性の差異。機械的変化を実現する具体的方法・制御理論。形状変化のための新しいアクチュエ-タの考案と試作・試験を行った。
これらにより、展開アンテナの形状制御に関して今後の研究・開発に多くの知見を得た。

研究成果

• [文献書誌] K.Miura,T.Takano,T,Inoue & K.Tanizawa: "Structural Design of a 10m Diameter Tension Truss Antenna" 42nd Congress of the International Astronautical Federation. IAF-91-316. (1991)
• [文献書誌] 田畑 真毅,出口 博之,井上 登志夫,三浦 公亮,高野 忠: "展開メッシュアンテナ鏡面変形の試験評価" 第35回宇宙科学技術連合講演会講演集. 277-278 (1991)
• [文献書誌] 三浦 公亮,井上 登志夫,山本 和夫,野田 隆彦: "φ10mテンショントラスアンテナの開発" 第35回宇宙科学技術連合講演会講演集. 283-284 (1991)
• [文献書誌] 三浦 公亮,井上 登志夫,野田 隆彦,田畑 真毅: "φ10mテンショントラスアンテナの構造設計" 第35回宇宙科学技術連合講演会講演集. 285-286 (1991)
• [文献書誌] 三浦 公亮,高野 忠,赤尾 洋,栗林 豊: "MUSESーB大型展開アンテナ用副反射鏡伸展機構" 第35回宇宙科学技術連合講演会講演集. 287-288 (1991)
• [文献書誌] K.Miura & M.Natori: "Aerospace Research Status on Adaptive Structures in Japan" 2nd Joint Japan-U.S.A. Conference on Adaptive structures. (1991)