垂直離着陸ロケット推進機の誘導制御システムに関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06555292
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 鈴木 正之 名古屋大学, 工学部, 教授 (20023286)
• 研究分担者: 中井 俊一郎 石川島播磨重工業(株), 宇宙開発事業部, 研究員 ; 飯原 重保 石川島播磨重工業(株), 宇宙開発事業部, 主任研究員 ; 安藤 嘉則 名古屋大学, 工学部, 助手 (70242831) ; 丹羽 昌平 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (30023287)
• キーワード: 垂直離着陸 / VTOL / ロケット / 姿勢制御 / 画像処理 / 誘導制御

研究概要

平成6年度に引き続き、平成7年度は以下のような各項を目的とする研究を行った。
(1)平成6年度に製作したスラスタによる3軸姿勢制御用実験システムの改良
(2)着陸誘導制御実験のためのダクテッドファン形小型VTOLシステムの設計と製作
(3)画像処理による自律的誘導方法の基礎研究と画像処理アルゴリズムの開発
(4)2次元の画像処理による誘導制御実験装置の製作とそれを用いた研究
(5)実験システムに対する慣性航法と画像センサーを併用した誘導制御系の開発
(6)誘導制御コンピューターシミュレーションシステムの製作
(7)実験システムを用いた基礎的な制御実験
本研究の基本的な目的の一つである画像処理を利用する位置および姿勢の検出、目標物体の検出、およびそれを利用した誘導制御システムの開発に関して、ビジュアルセンサーと慣性センサーを併用するセンサー融合システムを構成するために必要なマルチレート信号処理のアルゴリズムに関して重点的な研究を行い、計算アルゴリズムの基本式の導出と収束性に関する検討を行った。
スラスタによる3軸姿勢制御システムの開発に関しては、平成6年度に製作したシステムの大幅な改良を行った結果、予定した性能を持つシステムが完成し、ほぼ初期の目的を達成した。
小型VTOLを用いた誘導制御の研究に関しては、実験システムの製作に予想以上の時間を必要としたために、実験機の性能試験を行いながら実験システムを改良している段階で、本格的な誘導制御の研究に着手するまでにはいたっていない。従って、平成8年度にも研究を継続して、平成6、7年度に行った研究の成果を結合して画像処理を利用した着陸誘導制御システムを完成させ、目的とする成果を上げる予定である。

研究成果

• [文献書誌] K.Okamura,S.Niwa,T.Nakatani,S.Doi,M.Suzuki: "Attitude and Position Control by Means of Processing Camera Image" Preprint of 19th International Symposium on Space Technology and Science. (1994)
• [文献書誌] H.Matukura,S.Niwa,H.Tsuzuki,M.Suzuki,H.Yamada: "A Design of Attitude Control System Using Thrusters" Preprint of 19th International Symposium on Space Technology and Science. (1994)
• [文献書誌] K.Okamura,S.Niwa,T.Nakatani,M.Suzuki: "Estimation and Control with Image Processing" Proceedings of First Asian Control Conference. 949-952 (1994)
• [文献書誌] H.Matukura,S.Niwa,H.Tsuzuki,M.Suzuki: "On the Bnag-bang Control System Using On-off Thrusters" Proceedings of First Asian Control Conference. 905-908 (1994)