2003 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
02J08610
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
佐伯 孝尚 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | フォーメーションフライト / 長楕円 / 燃料最適化 |
Research Abstract |
昨年度の研究において、ISAS/JAXAで検討中の複数衛星によるプラズマ観測ミッション(SCOPE)を考慮し、長楕円軌道上でプラズマ観測に適した高い観測性を維持する軌道の存在とその設計法を確立した。また、編隊を維持するために軌道要素を独立にチューニングする制御方法を考察したが、この方法は各衛星の消費燃料の最小化と均等化を補償するものではなく、運用初期のフォーメーションの展開等の大きな編隊移行においては、各衛星の燃料消費が大きくなるため、消費燃料を最小化もしくは均等化する誘導が求められる。そこで、本年度は消費燃料の最小化と均等化を目指す誘導方法について考察した。 楕円軌道上のフォーメーションは、一般的に、ある参照軌道に対して定義されるものであるため、各衛星の軌道要素は参照軌道の軌道要素の関数と考えることが出来る。そこで、編隊移行制御の際の終端時刻における参照軌道の軌道要素をパラメタ化し、消費燃料の合計や消費燃料の分散を評価関数とした最適化問題を解くことで、消費燃料を最小化、均等化する誘導則を得ることが可能となる。実際の計算では、楕円軌道周りに線形化された相対運動の運動方程式を利用することで、円軌道周りのフォーメーションフライトと同じように、最適な2インパルス誘導則を比較的高速に解くことが可能となった。また、近年イオンエンジン等を想定した連続推力条件下の誘導則の必要性が高まっているが、DCNLP法等の数値最適化の手法を利用することにより、そのような条件下でも最適化問題も解くことが出来、さらに衛星間距離を拘束条件とすることで、衛星間の衝突を回避する誘導則を求めることが出来た。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Takanao SAIKI, Junichiro KAWAGUCHI: "On the Deployment and Collision Avoidance strategy for Formation Flight"10th International Space Conference of Pacific-basin Societies(学会). (2003)
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[Publications] Takanao SAIKI, Junichiro KAWAGUCHI: "Formation Configuration as a Function of Degree of knowledge Sharing"International Astronautical Congress 2003(学会). (2003)
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[Publications] Takanao SAIKI, Junichiro KAWAGUCHI: "On the Relation between the local Formation Control Law and Resulted Configuration"2004 AAS/AIAA Space Flight Mechanics Conference(学会). (2004)
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[Publications] Takanao SAIKI: "On the Influence of the Information Sharing in the Formation Flight"2003 ISAS Proceedings of 13th Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics. 304-308 (2003)