权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

超小型衛星群の効率的利用を目指した非線形制御理論の研究

微小卫星星座高效利用非线性控制理论研究

基本信息

批准号：
16760338
负责人：
坂本登
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760338/
关键词：
小型人工衛星群編隊制御非線形制御

项目摘要

本年度は,人工衛星群の編隊制御に関する情報収集とそれに基づく基礎研究を行った.人工衛星群の編隊には,目的に応じて様々な形態があり,形態に応じて制御手法や各衛星の持ちうる情報量が異なる.そこで本年度は,衛星群が軌道上で一定の幾何学形状を維持する問題を考え,制御則の開発と制御系の解析を行った.実際の宇宙利用計画案の一つに,地球周回軌道上に大きなトラス構造を組み高精度の観測や通信を行うことが挙げられているが,トラス構造を幾何学形状を有するよう制御された衛星群に置き換えることを可能とすることを目指している.我々が取り組んだ問題は以下のようなものである.三個の衛星が軌道上で正三角形形状を保つような制御系を構成する.ただし,いずれの衛星にも情報の入手手段やそれに基づく判断に上下関係が無く,自律的に行動を決定する.ほとんどの編隊制御では,リーダー機を設定し,他の衛星はその指示に従うという戦略を取るが,これでは,情報が一つに集中しリーダー機の故障に対するロバスト性が無いという問題がある.このことは,小型衛星群の利用の有用性の最も大きなものを失わせてしまう.しかし,各機が自律的に行動する場合,全体の編隊が望ましい形状になる保証を与える必要があること,また,編隊を監視するリーダー機が存在しないので,編隊の安定性を保証する必要がある.本研究では,以上の問題を解決する自律的編隊制御法を提案するとともに,閉ループ系が非線形システムとなること,さらに,各機の自律的行動だけでは不安定系となることを明らかにし,二重の制御系により,編隊の安定化を達成した.また,研究代表者が以前から行ってきた小型衛星のためのジャイロを用いない姿勢制御系の設計問題も同時に行い,計測自動制御学会論文集へ2編の論文を発表した.

This year, the basic research on formation control of artificial satellite constellation was carried out. The formation of artificial satellites is different, the purpose is different, the shape is different, the control method is different, and the information content of each satellite is different. This year, we will examine the issue of maintaining a certain geometric shape of the satellite constellation in orbit, develop control rules and analyze the control system. In fact, the space utilization project has a large number of satellite structures in the earth's circular orbit, and the high-precision satellite communication system has a geometric shape. I'm going to ask you a few questions. Three satellites orbit together in a regular triangle shape to protect the structure of the control system. In the middle of the satellite information, the starting means are based on the judgment of the upper and lower relations, and the self-discipline of the action is determined. The formation control system is set up, and his satellite is set up. In this regard, the usefulness of small satellite constellation utilization is the greatest. In the event that each aircraft acts autonomously, the entire formation is expected to have a shape that is guaranteed and necessary, and the formation is monitored to have a stability that is guaranteed. In this paper, we propose a method of autonomous formation control to solve the above problems. In this way, the autonomous behavior of each aircraft can be changed into unstable system. A representative of the research team has been working on the design of attitude control systems for small satellites in the past.