テザーを利用した軌道上浮遊物体捕獲技術の基礎的研究

系绳捕获在轨漂浮物体技术基础研究

基本信息

  • 批准号:
    09751003
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1997 至 1998
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では、前年度に引き続き、不具合衛星のテザー捕獲の動力学と制御法の基礎的問題を取り上げ、シミュレーション解析と実験による検証を行った。まず、動力学に関して、前年度の2次元3体モデルを拡張し、3次元(n+1)体モデルを用いた解析を行った。この手法の特徴は、ターゲットの形状を一般化してテザー全体をn個の集中質量に離散化した簡略モデルを用いたことである。ターゲットの側面、集中質量、接触力としての垂直抗力および摩擦力を考慮した運動方程式、および2体以上の集中質量がターゲットと同時に衝突する場合にも対応しうる衝突方程式を導出した。数値シミュレーションでは、ターゲットの形状に対する摩擦・衝撃の受けやすさを明示した。また、2次元3体モデルの結果と比較し、テザーがターゲットに巻き付く運動については両者が一致することを確認した。次に巻き付けた後の揺動制御法については、テザーによって結合されているターゲットとコントローラーの2次元2体モデルを用いた。各制御法に対して拘束条件を考慮した各物体の動力学を定式化し、数値シミュレーションを行うことで、2体間の角運動量の最大変換量を示し、各制御法によるターゲット角運動量の減少の特徴を明らかにした。さらに、テザーの張力制御を行うためにリール機構を試作しフラットフロア上を空気浮上するターゲットに対するさまざまな張力制御を行った。この時の角速度変化は数値シミュレーション結果と非常によく一致しており、理論解析の検証を行うことができた。
This study is aimed at solving the problem of dynamics and control of satellite capture without the introduction of the previous year. In the field of dynamics, in the past two dimensional three dimensional three The characteristic of this method is that the shape of the object is generalized, and the entire object is discretized into n concentrated masses, making it a simple object. The equations of motion, concentrated mass, vertical resistance, and friction are taken into account, and the equations of conflict are derived in the case of simultaneous conflict. The number of friction and impact factors associated with the shape of the vehicle are clearly indicated. The results of the two-dimensional three-dimensional comparison are confirmed. After the second round of the game, the game control method is used to combine the game with the game, and the game is used to combine the game with the game. Considering the constraint conditions of each control method, the dynamics of each object are formulated, and the maximum amount of angular motion between the two bodies is shown. The characteristics of the reduction of angular motion of each control method are also shown. The tension control mechanism is tried out in the air. The angular velocity of this time is different from the numerical value of the time. The results are very consistent. The theoretical analysis is very consistent.

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Saburo Matunaga: "Impact Analysis of Linked Manipulator Systems" Proc.1998 IEEE/RSJ IROS. 624-629 (1998)
Saburo Matunaga:“链接机械手系统的影响分析”Proc.1998 IEEE/RSJ IROS。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Saburo Matunaga: "Multibody Systems Dynamics with Configulation Changes" 49th Congress of IAF. 49. (1998)
Saburo Matunaga:“配置变化的多体系统动力学”第 49 届 IAF 大会。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
松永三郎: "衝撃時における柔軟マニピュレータシステムの運動解析" 日本機械学会論文集C編. 64・624. 2923-2930 (1998)
Saburo Matsunaga:“碰撞过程中柔性机械手系统的运动分析”,日本机械工程师学会汇刊,C 版 2923-2930(1998)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
松永三郎, 他: "摩擦・衝撃を伴うテザ-多体システムの動力学" 宇宙科学技術連合講演会講演集. 41. 235-240 (1997)
Saburo Matsunaga 等人:“具有摩擦和冲击的系留多体系统动力学”空间科学技术联盟会议记录 41. 235-240 (1997)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Saburo Matunaga: "Dynamics of Tethered Multiboby Systems with Friction and Impact" Proc.AIAA GNC Conference and Exhibit. Part 1. 278-285 (1998)
Saburo Matunaga:“具有摩擦和冲击的系留多体系统的动力学”Proc.AIAA GNC 会议和展览。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
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  • 通讯作者:
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