共分散行列による不確定性の記述が過大な制御誤差を生む対象の制御手法の構築

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今年度得られた研究成果は、以下のようにまとめられます。第一に、近接フライバイ時の相対軌道推定アルゴリズムを新たに導出しました。具体的には、フライバイ時の相対軌道観測情報を、直交し雑音に関して互いに相関がなく独立な成分とみなせる方向に分解し、その分解した各成分への評価関数を設定し利用する推定手法を構築しました。先行研究は、画像情報における輝度重心という二次元の観測量に対して、相対軌道のすべてのパラメタを単一の関数にて評価するものでした。そのため、本来達成されうるべき精度を実現することができませんでした。本研究はそのような問題に対する一つの解決方針を提示します。第二に、フライバイ撮像時における相対軌道推定において、宇宙機の姿勢制御の時定数に着目し、相対軌道推定精度の収束速度がミッション達成可能性に影響する根拠を明らかにしました。この結果により、新たなミッション計画時における推定アルゴリズム選択、撮像鏡の解像度、駆動鏡駆動精度等の撮像システム系全体への影響を定量的に評価し、明確な設計指針を示すことが可能となりました。第三に、提案するアルゴリズムにて近接フライバイ時に達成しうる推定精度を画像素子上で想定されるホワイトノイズの大きさ、フライバイ時の最接近距離、推定開始時刻の観点から明らかにしました。先行研究と比較して、フライバイ最接近時の推定精度及び宇宙機の姿勢変更への時間余裕を共に１オーダー以上改善できることが明らかになりました。