太陽-地球系ラグランジュ点まわりの人工周期軌道実現のための推進剤不要な姿勢制御

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本年度は，研究実施計画に記載の通り，これまでの形状不変の制約を外した一般的な形状・姿勢の同時制御手法について考察を深めた．まず，昨年度までに導出していた姿勢運動の近似解析解をリー代数に基づいた一般的な形式で記述した．この成果はJSASS ATJにて掲載が決定している．また，その解析解を用いて，多自由度関節を有する宇宙機を用いた効率のよい形態・姿勢同時制御手法を構築した．この成果の一部はAIAA JGCDにて掲載が決定している．また軌道維持制御に関して，より一般化した制御則を構築することで，実際の天体軌道を仮定したephemerisモデルにおいてSEL1/L2にて人工周期軌道を設計する手法について考察を深めた．この成果は第二著者としてJAXA宇宙科学シンポジウムにて発表した．この軌道制御の実現には，宇宙機の形態と姿勢を同時に目標量に到達させる制御が不可欠であり，これまでの申請者の研究成果を統合することで当該研究テーマの目的である「太陽-地球系ラグランジュ点周りの人工周期軌道維持とそのための姿勢制御を推進剤不要で両立する手法の確立」を実現可能である．本研究の成果は，変形を利用した大姿勢変更と，太陽光圧を利用した高精度姿勢制御によって，リアクションホイールなどの機械振動を排した無擾乱宇宙機システムの実現に貢献できる．機械振動に敏感な駆動ミラーを搭載した観測機器の性能を飛躍的に向上させることができ，将来の一級の科学成果創出に貢献できる．また，構築した形態・姿勢の同時制御技術の応用範囲は極めて広く，駆動部を有するあらゆる宇宙機のミッションの可能性を大幅に広げることが期待できる．