適応構造システムによる宇宙用展開アンテナの高精度化

使用自适应结构系统提高空间可展开天线的精度

• 批准号: 12J10078
• 负责人: 佐藤 泰貴
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J10078/
• 关键词: 構造制御同時最適設計; 適応構造システム; アクチュエータ; スマート構造

昨年度はアンテナ1/6要素モデルに対し, 単一の誤差モードを扱った最適設計ならびに実験検証を行った. 一方, 実際には, 複数の誤差モードに対応できる必要があるとともに, 光学上の要求から特定の誤差モードを除去できるアンテナシステムを設計することが求められる, そこで今年度は, アンテナ全体モデルに対して特定かつ複数の誤差モードを除去可能な最適設計方法の検討ならびに実験検証を行った.最適設計方法の検討では, 特定かっ複数の誤差モードを除去可能な最適設計方法の定式化を行った. 複数の誤差モードを除去可能にするため, 除去すべき各誤差モードの寄与分が明確となる残留誤差ベクトルを導入した. また, 構造制御同時最適化の計算効率を向上させるため, アクチュエータ配置に対する制約条件を提案した. 以上の結果, 提案したアクチュエータ配置の制約条件を用いることによって, 最適化の計算効率を向上できることが示されたとともに, 最適設計に対するアクチュエータ配置の影響が大きいことが明らかとなった.実験検証では, 直径300mmのアンテナ鏡面を6本のアクチュエータで制御するアンテナシステムを想定し, 上記の最適設計方法を用いた設計ならびに形状制御実験を行った. 最適設計では, 誤差モードとしてZernike多項式のランダムな組み合わせ5パターンを仮定し, 鏡面誤差を目的関数とした設計を行った. また, 設計で得られたアンテナシステムを製造し, 実験を行った結果, 設計時に解析した形状と実験で得られた形状がほぼ一致したため, 最適設計したアンテナシステムの実現性を検証することができた.

Last year, the error of 1/6 elements was found in the optimal design. On the one hand, in practice, a plurality of errors are required to be removed from the design of the optical requirements, a specific error is removed from the design of the optical requirements, and the design of the optical requirements is possible. The optimal design method is discussed in detail, and the error of a given number is eliminated. Complex errors are removed from all possible sources, and residual errors are removed from all possible sources. In addition, the structural control optimization calculation efficiency is improved, and the constraint conditions for the configuration are proposed. The above results suggest that the optimal design has a large impact on the optimal allocation of resources. In order to determine the optimal design method for the mirror with a diameter of 300mm and shape control, the optimal design method is described above. The optimal design is based on the error of Zernike polynomials. The design of the design is very simple, the design of the design is very simple, the design of the design is very simple.

项目成果

高精度宇宙アンテナのための構造制御同時最適化に関する検討

高精度空间天线结构同步控制优化研究

• 发表时间: 2013
• 作者: 佐藤泰貴;古谷寛;小木曽望
• 通讯作者: 小木曽望

構造制御同時最適化に基づくリブ-シェルアンテナの設計と形状制御実験

基于结构控制同步优化的肋壳天线设计及形状控制实验

• 发表时间: 2013
• 作者: 佐藤泰貴;古谷寛;小木曽望
• 通讯作者: 小木曽望

Improvement of Surface Accuracy for High-Precision Space Antenna by Design Optimization of Adaptive Structure System

自适应结构系统设计优化提高高精度空间天线面型精度

• 发表时间: 2014
• 期刊: Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan
• 作者: Satou;Y.;Furuya;H.;and Kogiso;N.
• 通讯作者: N.

Simultaneous Optimum Design of Structure and Actuator Locations for Plate Model of Hieh Precision Space Antenna

高精度空间天线板模型结构与作动器位置同步优化设计

• 发表时间: 2014
• 作者: Satou;Y.;Furuya;H.;and Kogiso. N.
• 通讯作者: and Kogiso. N.

高精度平面アンテナの構造制御同時最適設計と実証実験

高精度平面天线同步结构控制优化设计与演示实验

• 发表时间: 2013
• 作者: 佐藤泰貴;古谷寛;小木曽望
• 通讯作者: 小木曽望