Control of Electromagnetic Current at Final Docking Phase of Small Satellites

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小卫星最终对接阶段电磁流的控制

DOI：
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
N. Kobayashi
N. Kobayashi
中科院分区：
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文献类型：
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作者：
A. Torisaka;S. Ozawa;H. Yamakawa;N. Kobayashi

文献摘要

被引文献

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1. 緒 言 近年では 10cm 級 cubesat 等の超小型衛星のミッションの一例として,焦点距離の大きな宇宙望遠鏡を,複数の 小型衛星のフォーメーション再構成により実現させる等のアイディアが提案されてきている.このようなミッ ションには,限られたペイロード容積を用いて基礎ユニットを打ち上げた後,宇宙空間で大型構造物を再構築す るという構造ユニットの放出・連結技術が必要不可欠となる.これまでにもフォーメーションフライトによる放 出・連結はスペースシャトルや大型衛星で行われてきたが,これらは幾重にも冗長を持たせた能動制御を用い ており,構造的にもシステム的にも複雑となり超小型衛星への適用は実用的とはいえない.これに対し,特に結 合に関する技術に着目すると,構成の簡易化・軽量化の観点から,磁気浮上系の技術を発展させた,電磁石を用 いた位置制御系や姿勢制御系の設計が注目を集めてきている.しかし,電磁石を用いた位置・姿勢制御には Reaction Wheel(RW)を併用する手法が多く~,電磁気のみによる位置と姿勢を同時に扱う制御設計は世界的 にも行われていない.RW を利用すると,蓄積して飽和した角運動量を開放する手段が必要となる.解決策とし てはスラスタ,磁気トルカ,重力傾斜などが利用できるが,磁気トルカでは頻繁な姿勢制御を行うことによる頻 繁な角運動量の解放に追従できず,重力傾斜も頻繁な姿勢変更には現実的な手段とはなりえない.スラスタが最 も適した手段ではあるが,角運動量の解放のために必ず推進剤を必要とするため,恒久的な利用が望めず,しか もスペース増と重量増などの欠点を有する. 本稿ではこれらの点を克服し,1恒久的な利用,2軽量化,3構造の簡易化,を実現する電磁気力のみによる 位置・姿勢制御系の設計を提案する.具体的には電磁力の発生源として Dipole(双極子)を用い,姿勢制御のため Control of Electromagnetic Current at Final Docking Phase of Small Satellites Ayako TORISAKA, Satoru OZAWA, Hiroshi YAMAKAWA and Nobuyuki KOBAYASHI