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2010 年度 実績報告書

テザー宇宙ロボットの軌道上実験解析と地上試験評価

研究課題

研究課題/領域番号 20246043
研究機関香川大学

研究代表者

能見 公博  香川大学, 工学部, 准教授 (20325319)

キーワード機械力学・制御 / 航空宇宙工学 / 人工衛星 / 制御工学 / 知能機械 / マニピュレータ
研究概要

ハードウエアシミュレーション解析:平成21年1月23日に打ち上げたSTARS(愛称KUKAI)の発展運用,および地上動作試験とのデータ比較により,各種センサデータの軌道上環境を解析した.その結果から,主に太陽電池充放電に関する知見を得た.
また,平成22年8月30日に宇宙航空開発研究機構の観測ロケットS-520-25号機の弾道飛行による10分程度の宇宙実験を実施した.そして,テザー宇宙ロボットの姿勢制御実験に成功,外乱が発生した場合においてもテザー張力を利用して目標姿勢へと収束させること,また目標姿勢を変更することによる姿勢変更について,挙動解析および実証・評価ができた.
数値シミュレーション解析:航空機・落下施設による微小重力実験結果も反映して構築した数値シミュレータを用い,テザー宇宙ロボットのシミュレーションを実施した.姿勢制御実験に成功した観測ロケットS-520-25号機の挙動解析,さらに次期衛星のミッション検討を行った.次期衛星では,円運動の遠心力を利用したテザー伸展,および重力を利用したテザー伸展を計画し,それらの挙動解析により実現可能性を評価した.次期小型衛星検討:次期衛星について,設計および試験機の製作を実施した.STARSの軌道上解析結果を反映しつつ,長距離テザー伸展およびテザー張力維持を主ミッションとした設計を行い,試験機による宇宙環境試験を実施した.熱真空試験においては,宇宙環境において電気的に動作することを確認,振動・衝撃試験においては,H-ILAロケット搭載可能であることを確認した.
まとめ:以上の研究結果から,テザー宇宙ロボットの基本技術を獲得,そして実利用に向けた次の宇宙実験を計画した.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Rocket Separation Mechanism for Pico Mother and Daughter satellite "KUKAI"2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nohmi
    • 雑誌名

      Journal of System Design and Dynamics

      巻: Vol.4 ページ: 984-995

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超小型ロボット衛星の開発と軌道上動作実証2010

    • 著者名/発表者名
      能見公博
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編)

      巻: Vol.76 ページ: 2515-2521

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超小型親子衛星KUKAIのロケット分離機構2010

    • 著者名/発表者名
      能見公博
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編)

      巻: Vol.76 ページ: 1036-1042

    • 査読あり
  • [学会発表] 観測ロケットを用いたテザー宇宙ロボットの姿勢制御に関する宇宙実証実験2011

    • 著者名/発表者名
      能見公博
    • 学会等名
      第19回スペースエンジニアリングコンファレンス
    • 発表場所
      エミナース(熊本)
    • 年月日
      2011-01-27
  • [学会発表] Mission Design for Pico-Satellite "Space Tethered Autonomous Robotic Satellite II2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nohmi
    • 学会等名
      International Astronautical Congress
    • 発表場所
      プラハ(チェコ共和国)
    • 年月日
      2010-09-30
  • [学会発表] Simulation Analysis of a Tethered Space Robot for Space Experiment on Sounding Rocket by JAXA/ISAS2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nohmi
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Mechatronics and Automation
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2010-08-05
  • [学会発表] Solar Paddle Antenna Mounted on Pico-Satellite "KUKAI" for Amateur Radio Communication2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nohmi
    • 学会等名
      The Second International Conference on Advances in Satellite and Space Communications
    • 発表場所
      アテネ(ギリシャ国)
    • 年月日
      2010-06-14
  • [備考]

    • URL

      http://starsl.eng.kagawa-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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