Lightweight wireless phase synchronization techniques for next-generation extremely large microwave interferometers

用于下一代超大微波干涉仪的轻型无线相位同步技术

• 批准号: 21K14352
• 负责人: 杉原 アフマッド清志
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Japan Aerospace EXploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14352/
• 关键词: マイクロ波放射計; 干渉型放射計; 無線電波干渉計; 薄膜アンテナ; 衛星編隊飛行; 衛星相対航法; 膜面形状測定

本研究の目的はソーラーセイルや編隊飛行衛星に搭載可能な大面積マイクロ波干渉計を実現させるために必要な基準信号の無線分配技術を実証する事である。1年度目の成果（ブレッドボードモデルを使用した基準信号の無線分配技術を実証）を国際学会IGARSS2022、IAC2022を含め、別添の国際・国内学会で多数発表した。2年度目の実施計画として、大面積膜構造体に搭載可能な基準同期型サブアレイアンテナの試作を提案していた。計画通りサブアレイアンテナ基板を3回のイタレーションに分けて試作し、電波暗室で各アンテナ基板の特性評価と4枚のサブアレイアンテナの同時運用する事で膜面干渉計として機能することを確認した。さらにこの技術を応用し、測定されるデータから膜面の形状を再構築するアルゴリズムを提案・構築し、シミュレーションと実験の両面で実証した。以上2点の成果は国際学会IGARSS2023の口頭発表に採択された。さらにこの技術を応用する事で複数の衛星間の相対位置を測定する事が可能であることが明らかになり、将来の小天体サンプルリターンミッション等におけるシステム検討を行った。この成果は国内学会第67回宇宙科学技術連合講演会で口頭発表する。

本研究的目的是展示实现可安装在太阳帆和编队飞行卫星上的大面积微波干涉仪所需的参考信号无线分配技术。第一年的成果（使用面包板模型演示参考信号的无线分配技术）在许多附属的国际和国内会议上展示，包括国际会议IGARSS2022和IAC2022。作为第二年的实施计划，我们提出了可安装在大面积膜结构上的参考同步子阵列天线的原型。按照计划，我们分三次迭代制作了原型子阵列天线板，在电波暗室中评估了每个天线板的特性，并确认四个子阵列天线可以通过同时操作来充当薄膜干涉仪。此外，通过应用该技术，我们提出并构建了一种算法，可以根据测量数据重建膜表面的形状，并通过模拟和实验进行演示。上述两项成果被国际学术会议IGARSS2023接受口头报告。此外，我们发现应用该技术可以测量多颗卫星之间的相对位置，我们对该系统进行了研究，以用于未来的小天体样本返回任务。该成果将在国内学术会议第67届空间科技联盟报告会上口头报告。

项目成果

Microwave Interferometric Radiometry with Distributed Antenna Elements on Flexible Membrane Structures

柔性膜结构上分布式天线元件的微波干涉辐射测量

• 发表时间: 2021
• 作者: A. K. Sugihara;T. Wada;T. Suda;Y. Nada;M. Fujita;S. Kawasaki and O. Mori
• 通讯作者: S. Kawasaki and O. Mori

超小型ソーラー電力セイルによる深宇宙航行技術実証計画

超小型太阳能帆深空导航技术示范工程

• 发表时间: 2022
• 作者: 中条 俊大;高尾 勇輝; 多々良 飛鳥;渡邉 奎;安田 萌恵;小林 大輝;中嶋 哲大;木下 幹大;荒井 湧介;上野 晟太郎;森 治;宮崎 康行;松下 将典;杉原 アフマッド清志;鳥居 航;冨木 淳史;津田 雄一;佐伯 孝尚;松永 三郎
• 通讯作者: 松永 三郎

STARMINEミッションにおける超小型ソーラー電力セイルのシステム検討

STARMINE任务超紧凑型太阳能帆系统研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 中嶋 哲大;中条 俊大;高尾 勇輝;多々良 飛鳥;渡邊 奎;安田 萌恵;小林 大輝;木下 幹大;荒井 湧介;上野 晟太郎;立川 璃子;島袋 秀晃;森 治;宮崎 康行;松下 将典;杉原 アフマッド清志;鳥居 航;富木 淳史;津田 雄一;佐伯 孝尚;松永 三郎
• 通讯作者: 松永 三郎

発電・アンテナ機能を有する軽量膜展開構造物HELIOSの開発と運用計画

具有发电和天线功能的轻质膜展开结构HELIOS的开发和运营计划

• 发表时间: 2022
• 作者: 杉原 アフマッド清志;和田 武尚;須田 保;名田 悠一郎;藤田 雅大;川﨑 繁男;森 治
• 通讯作者: 森 治

On-Orbit Demonstration of Microwave Aperture Synthesis on Deployable Membrane Structure: Status Report

可展开膜结构微波孔径合成在轨演示：状态报告

• 发表时间: 2022
• 作者: Ahmed Kiyoshi Sugihara;Takehisa Wada;Tamotsu Suda;Shigeo Kawasaki;Yuichiro Nada;Masahiro Fujita;Osamu Mori
• 通讯作者: Osamu Mori