テザード群衛星システムの隊列変形協調制御

系留群卫星系统编队变形协调控制

• 批准号: 12750179
• 负责人: 森 治
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750179/
• 关键词: テザー; 群衛星; 軌道上サービス; リール機構; 協調制御; 減衰; 並進運動; スラスタ; 編隊飛行; 回転運動

平成13年度は,テザード群衛星システムの応用として,宇宙ステーションの組立・保守時における物資の繋留・運搬作業,および,不具合衛星に対する検査・キャスティング・捕獲・回収・軌道離脱作業などを自律的に行う,テザードサービス衛星の基礎研究を行った.具体的には,テザード衛星およびテザー先端にあるおもりからなるシステムの軌道運動を考慮したダイナミクスのモデル化・定式化を行い,数値シミュレーションによって,おもりの姿勢運動が無視できる場合に対して,テザード衛星のリール機構およびアームを用いた,おもりの位置・角運動量制御法を確立した.同様に,おもりの並進運動がシステムの質量中心を通る直線運動に限定される場合において,おもりの終端距離・姿勢振動減衰制御法を考案した.なお,昨年度行った本システムの回転運動協調制御では,各衛星が協力衛星でありスラスタの消費燃料を最小にすることが目的であったが,本研究では,制御対象であるおもりが非協力衛星であり,スラスタを用いることができないという特徴をもつ.また,昨年度製作したテザード群衛星システム用リール機構を,小型化・軽量化した新リール機構を開発し,リール機構のローラの動力学を考慮した張力制御則を組み込むことによって,制御の応答性を向上させた.さらに,このリール機構を,フラットフロア上を空気浮上する擬似衛星システム(既存)に搭載し,終端距離制御実験および姿勢振動減衰制御実験を行うことによってこれらの制御法を検証した.本研究によって,本システムは,干渉観測等のミッションを行うための編隊飛行以外にも,上記のテザードサービスへ応用可能であることが示された.

在2001财年，作为TESDE组卫星系统的应用，将在空间站的组装和维护期间的供应工作以及测试，铸造，捕获，恢复和轨道删除有缺陷的协调。针对Tethard服务卫星的基础研究。姿势运动可以忽略，使用卷轴机制的加权位置和角度控制方法，同样建立了Tethade卫星的手臂。端距离和姿势振动的重量控制方法。特征是不可能使用非合作卫星，并且不能使用去年生产的Tesde组卫星系统的卷轴机制。通过纳入卷轴机制的动力学的张力控制规则来改进。振动衰减控制实验，除了地层飞行外，还被证明适用于上述Tethard服务。

项目成果

Osamu Mori and Saburo Matunaga: "Tension Control Tethered Satellite Cluster"22nd International Symposium on Space Technology and Science. Vol.II. 1786-1794 (2000)

Osamu Mori 和 Saburo Matunaga：“张力控制系留卫星群”第 22 届国际空间技术与科学研讨会。

Osamu Mori, Naohide Maeda, Hideto Okada, Saburo Matunaga: "Dynamics and Control of Rotational Tethered Satellite Cluster System and Ground Experiments"Proceeding of TI Tech COE/Super Mechano-Systems Symposium 2001. 71 (2001)

Osamu Mori、Naohide Maeda、Hideto Okada、Saburo Matunaga：“旋转系留卫星集群系统和地面实验的动力学与控制”TI Tech COE/超级机械系统研讨会论文集 2001. 71 (2001)

松永三郎,森治,鶴見辰吾,前田直秀: "群型テザード衛星のシステム研究"ロボティックス・メカトロニクス講演会(CD-ROM). 2A1-84-124. (2000)

Saburo Matsunaga、Osamu Mori、Tatsugo Tsurumi、Naohide Maeda：“群系留卫星的系统研究”机器人和机电一体化讲座（CD-ROM）（2000 年）。

森治,松永三郎: "群型テザード衛星システムの編隊飛行制御"第44回宇宙科学技術連合講演会講演集. 上巻. 722-727 (2000)

Osamu Mori，Saburo Matsunaga：“群型系留卫星系统的编队飞行控制”第44届空间科学技术联盟会议论文集第1卷。722-727（2000）。

Saburo Matunaga,Osamu Mori,Takuya Kanzawa,Shingo Tsurumi and Naohide Maeda: "Concept of Robot Satellite Cluster and Ground Experiment System"Proceedings of TITech COE/Super Mechano-Systems Workshop 2000. 103-111 (2000)

Saburo Matunaga、Osamu Mori、Takuy​​a Kanzawa、Shingo Tsurumi 和 Naohide Maeda：“机器人卫星集群和地面实验系统的概念”TITech COE/Super Mechano-Systems Workshop 2000 论文集。 103-111 (2000)