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宇宙機の高精度軌道決定のための精密非重力外乱モデルの研究

航天器高精度定轨精密非重力扰动模型研究

基本信息

批准号：
14J03417
负责人：
五十里哲
金额：
$ 2.05万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

精密軌道決定を行うためには，太陽輻射圧をはじめとする非重力外乱の精密計算が必要となるが，様々な形状の宇宙機が存在するため，一般的な計算手法は存在していない．また，高精度な非重力外乱計算には膨大な計算時間がかかってしまうため，計算コストの削減も求められている．さらに，モデル化のために与えられた宇宙機の形状・反射特性情報と軌道上に打ち上げられた宇宙機の実際の情報の間には必ず差異が存在するため，フライトデータを基にモデル補正を行う必要がある．このような，高精度かつ低計算コストかつモデル補正も可能となるような非重力外乱計算手法を構築するため，申請者は「事前計算テンソルを用いた太陽輻射圧計算手法」を考案した．提案手法では，計算コストの高い陰影計算や反射特性計算を事前に行い，その情報を形状に関するテンソルと，反射に関するテンソルとしてそれぞれ圧縮保存しておき，計算時は，それら事前計算テンソルを用いることで，高精度かつ高速に太陽輻射圧を求めるということを行う．この事前計算テンソルによって，形状，反射特性，太陽情報という三つの要素を分割することができるため，フライトデータを利用した光学特性推定を行うことも可能となっている．本年度は，提案手法の実用化に向けて，事前計算テンソルを生成する高速並列演算アルゴリズムの開発や，生成時に用いる基底関数の研究などを行った．またシミュレーションにより，提案手法が従来手法よりも精度・速度両面で優れた手法であると証明した．実用例の一つとして，深宇宙探査機PROCYONにより実際に観測された姿勢運動を，提案手法を用いて表現できるか否かの検証も行い，提案手法の有効性を示すことができた．光学特性推定に関して，一部課題は残るものの，従来手法よりも優れた手法を提案することができており，今後の宇宙開発に貢献できる非重力外乱計算手法を構築できたと考えている．

Precise orbit determination is necessary, and precise calculations of solar radiation pressure and non-gravity external disturbances are necessary.となるが, 様々なshaped のuniverse machine がexistence するため, general なcalculation technique はexistence していない．また, high-precision non-gravity external chaos calculation, calculation time expansion, calculation time, calculation time, reduction calculation, and calculation time. Information on the shape and reflection characteristics of the space machine of the さらに, the モデル化のため and the えられたspace machine, and the げられたspace machine on the orbit There is no difference between the information and the information, and the difference is necessary, and the difference is necessary.このような, high precision and low calculation, コストかつモデルcorrection, possible となるような non-gravity external disturbance calculation hand The method of constructing the method is "Preliminary Calculation of Solar Radiation Pressure Using Solar Radiation Pressure Calculation Technique". Proposal method, calculation method, shadow calculation, reflection characteristic calculation, etc.い, そのinformation をshaped に关するテンソルと, reflection に关するテンソルとしてIt is compressed and saved when calculating, and it is used for calculating calculations in advance.いることで, high precision かつ high speed に solar radiation pressure をめるということを line う．このPreliminary calculation of テンソルによって, shape, reflection characteristics, solar information という三つのelementsをdividingすることができるため, フライトデータをUse the した optical characteristics to estimate the を行うこともpossible となっている． This year, the proposed method is to use the chemical method to calculate the high-speed merger in advance. Column calculations are performed using the いるbase close number and the などを row is used when generating.またシミュレーションにより, proposal technique が従来 Technique よりも precision・speed両面で优れた Technique であるとprove した． The use case of the deep space exploration machine PROCYON is the posture movement of the deep space exploration machine Proposal techniques are used to express whether they are good or not, and the effectiveness of proposal techniques is to show how effective they are. Estimation of optical properties is done, a project is completed, and the technique is improved and the technique is proposed. The non-gravity external disturbance calculation method and the construction of the non-gravity external disturbance calculation method will contribute to the future development of the universe.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

複雑な形状をした宇宙機に加わる太陽輻射圧の一般的計算手法

适用于复杂形状航天器的太阳辐射压通用计算方法

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Satoshi Ikari;Kakeru Tokunaga;Takuji Ebinuma;Ryu Funase;and Shinichi Nakasuka;五十里哲，徳永翔，海老沼拓史，船瀬龍，中須賀真一
通讯作者：
五十里哲，徳永翔，海老沼拓史，船瀬龍，中須賀真一

超小型深宇宙探査機PROCYONを題材にした太陽光圧による角運動量制御の検討

使用超小型深空探测器 PROCYON 利用太阳压力进行角动量控制研究