公募研究
本年度は、超小型衛星に搭載可能な規模のFPGA基板を開発した。ここで使用している回路部品は、フライトモデルを想定した選定を行っている。FPGA, SRAM等の高集積度の部品は放射線耐性の高い宇宙用を使用するが、プロトタイプには同等の性能でピン互換性のある民生品を利用した。フライトモデルで使用する予定の民生部品として、ADC, レベルシフター、オペアンプおよび計装アンプが挙げられる。これらの部品に対して若狭湾エネルギー研究センターにて粒子線ビーム照射試験を行い、放射線耐性を調査した。その結果、ADCおよび電圧レベル変換器は十分に宇宙利用が可能であり、オペアンプと計装アンプは、３年のミッション期間程度であれば若干の性能変化を許容することで利用が可能と判断している。ただし、今後も引き続き代替部品の調査を行い、さらに良い部品の選定を行う予定である。FPGA回路を用いて、フライト時に使用する規模のセンサーを駆動することに成功した。また、小規模ではあるがイメージプロセッサを実装し、高速に画像再構成が可能であることを実証している。また、データをヒストグラム化する機能を実装することで、時間変動やスペクトルを作成できるようになっており、外部のCPUを用いてはいるが、突発天体をトリガーする機能を実装している。今後、さらなるFPGAロジックの先鋭化を行い、フライトモデルの開発へ移行したいと考えている。
2: おおむね順調に進展している
交付申請時に掲げた目標は、(1) FPGA回路基板の開発(2) フライトモデル規模の集積回路の読み出し(3) イメージングプロセッサの開発(4) トリガー機能の実装であり、おおむね全てを達成することができた。
超小型衛星に搭載可能な規模のCPU基板の開発を行いプロトタイプモデルを完成させる。ソフトウェアを開発し、CPUとしての機能を検証するとともに、衛星バスCPUを模擬した外部機器との間でコマンド・データ送受信機能を完成させる。さらに、周辺機器の制御や、機器の状態監視などの機能も実装する。
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すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)
Publications of the Astronomical Society of Japan
巻: 68 ページ: 29-35
10.1093/pasj/psv075
UNISEC Takumi Journal
巻: - ページ: -
The Astrophysical Journal
巻: 811 ページ: 8
10.1088/0004-637X/811/1/4
http://astro.s.kanazawa-u.ac.jp/~yonetoku/
