| 研究概要 |
宇宙膜面構造物の基本構成要素として考えられる膜材を対象に、所望の形状計測精度要求を満たす光学的計測法を確立することを試みる。膜面構造の静的および動的数値解析手法の妥当性を示すために、高速かつ高精度で簡便な形状計測法の確立を目指すものである。
本研究で導入した光学的形状計測法は、液晶プロジェクタから2次元格子を物体に投影し、CCDカメラで撮影された2次元格子画像およびその位相を解析する。ワンショットで撮影された格子画像から高精度に位相解析を行う「サンプリングモアレ法」と基準面の情報をテーブル化することでリアルタイムに形状計測が行なえる「全空間テーブル化手法」とを組み合わせることで高速な計測を実現した。また,位相を接続することで、計測精度を維持しながら計測範囲を拡張することができた。
宇宙用膜材として代表的な,金属メッシュ,金属蒸着ポリイミド膜,ポリイミド膜は,いずれも上述の光学的形状計測法のこれまでの計測対象に比して透過率が高いと同時に光源によりテカリも生じる。ポリイミド膜に対しては、投影した格子の反射光ではなく透過光を撮ることにより、テカリがある場合でも膜面形状計測が可能であることを実験で示した。金属メッシュは宇宙用の大型パラボラアンテナに用いられている。実際の宇宙用メッシュアンテナ開発に用いられた開発モデル(電波試験用φ1.5m)の計測を試みるために、大型モデルのセッティング、暗室の準備、および大型計測系のセッティングを実施した。
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