超高精度フォーメーションフライトと補償光学による合成開口望遠鏡の地上実証

使用超高精度编队飞行和自适应光学技术的合成孔径望远镜地面演示

• 批准号: 21H01534
• 负责人: 宮村 典秀
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Meisei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01534/
• 关键词: フォーメーションフライング; 能動工学; 補償光学; リモートセンシング; 小型衛星; 能動光学

近年の超小型衛星技術の進展と利用の展開は目覚しく、地球観測でも低軌道から1m近い高分解能を実現する衛星が開発されている。低軌道衛星の課題は高頻度観測であり、たとえば森林火災検知などで求められる10分程度の高頻度の実現には数百機を超える衛星群が必要となる。本提案では、そのような非常に高い観測頻度を実現するための「発想の転換」として、静止軌道周辺に超小型衛星を配置することで「静止リモセン」の学術分野を切り開くことを目指す。静止軌道からの地球観測は空間分解能の点で不利であり、高い空間分解能の実現には巨大な口径の光学系を必要とするが、それを複数の超小型衛星が共同して光学系を構成する「合成開口望遠鏡」の実現手法を提案する。そのためのキー技術は超高精度フォーメーションフライト、能動光学、補償光学、そしてこれらの協調制御である。これまでに、超高精度フォーメーションフライトにおいて、従来実現されている精度と、補償光学で実現される波長以下の精度との間のギャップを埋め、超高精度なFFを構築する「PSF最適化手法」を提案した。今年度は、合成開口望遠鏡のハードウェアシミュレータの設計および開発を行った。さまざまな外乱要因を考慮に入れた場合でも、最終的に波長以下の精度を実現し、合成開口画像が得られることを実証した。また、FFSATを構成する鏡衛星、撮像衛星の熱構造モデルを構築し、軌道上運用を想定した解析を行った。光学系の保持方法、光学特性を適切に設計することにより、最悪ケースであっても補償光学により補正可能な程度の変形に抑えることが可能であることを示した。さらに、これらの成果を受け、合成開口望遠鏡の光学系の配置誤差、鏡衛星の配置を考慮に入れ、静止軌道から地上観測を行った際に得られる画像の数値計算を行った。ミラー配置の最適化と配置誤差の低減により、高い空間周波数の情報が得られることを示した。

In recent years, the development of ultra-miniature satellite technology has made use of the development of satellite technology, the low channel of the earth, the high decomposition of 1m near the earth, and the development of satellite technology. The low-channel satellite system, the high-altitude satellite system, the low-altitude satellite system, the high-altitude satellite system, the low-altitude satellite system, the high-altitude satellite cluster, the high-temperature satellite cluster, the high-temperature This proposal is very sensitive, and it is very important to realize that the equipment for ultra-small satellites in the perimeter of the stationary channel is very high, and that in the field of science and technology, there is a wide range of applications. The space decomposition energy of the earth satellite is not favorable to the earth, and the space decomposition energy of the high temperature is very high. It is necessary for the Department of Optics to have a large aperture, and the complex number of the Department of Optics for Ultra-small satellites. The proposal for the detection of the "synthetic opening sight" detection method is proposed. In the field of technology, ultra-high precision, optical equipment, active optics, optical communication, optical coordination and control. In order to improve the precision, ultra-high precision, high-precision, high-precision, This year, we are looking forward to the opening of a financial planning program for this year. The reason for the accident is that the accuracy below the most popular wave length can be detected, and the synthetic opening portrait can be obtained. The satellite, the FFSAT, the satellite, the camera, the satellite, the satellite. The Department of Optics maintains the method, the optical properties, the design, the design, the most accurate and the most accurate. The degree of accuracy of the optical system is as high as possible. The results are successful, the configuration of the Department of Optics is poor, the configuration of the satellite is not good, and the number of portraits on the ground is calculated. The configuration is optimized. The difference between low-temperature and high-temperature space cycle shows that it can be displayed.

项目成果

超小型衛星フォーメーションフライトによる合成開口望遠鏡のための光学系を伴う高精度制御実験

微卫星编队飞行合成孔径望远镜光学系统高精度控制实验

• 发表时间: 2022
• 作者: ○Shoji Iwabuchi;Yusuke Sato;Ibuki Kawamata;Satoshi Murata;Shin-ichiro M. Nomura;Ryo Suzumoto;渡邉智洋，飯塚浩二郎;Naganori Yamaguchi;渡邉智洋，飯塚浩二郎;鈴本 遼
• 通讯作者: 鈴本 遼

Alignment and Wavefront Correction for the Formation Flying Synthetic Aperture Telescope (FFSAT)

编队飞行合成孔径望远镜（FFSAT）的对准和波前校正

• DOI: 10.57350/jesa.42
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Evolving Space Activities
• 作者: Norihide MIYAMURA;Ryo SUZUMOTO;Satoshi IKARI;Shinichi YOKOBORI;Shinichi NAKASUKA
• 通讯作者: Shinichi NAKASUKA

フォーメーションフライトによる合成開口望遠鏡 FFSAT の光学系調整手法

编队飞行合成孔径望远镜FFSAT光学系统调整方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 原侑花;千頭勇斗;瀬尾健彦;三上真人;宮村典秀，鈴本遼，五十里哲，横堀慎一，中須賀真一
• 通讯作者: 宮村典秀，鈴本遼，五十里哲，横堀慎一，中須賀真一

補償光学を応用した合成開口望遠鏡FFSATの光学系調整

使用自适应光学器件对合成孔径望远镜 FFSAT 进行光学系统调整

• 发表时间: 2022
• 作者: IWABUCHI Shoji;FUKAMI Noriki;SATO Yusuke;NOMURA Shin-ichiro M.;宮村 典秀
• 通讯作者: 宮村 典秀

Initial Result of High-precision Control Experiments with Optical System for Synthetic Aperture Telescope Using Formation Flying Micro-satellites

编队飞行微小卫星合成孔径望远镜光学系统高精度控制实验初步结果

• 发表时间: 2022
• 作者: ○Shoji Iwabuchi;Yusuke Sato;Ibuki Kawamata;Satoshi Murata;Shin-ichiro M. Nomura;Ryo Suzumoto
• 通讯作者: Ryo Suzumoto