超小型衛星によるフォーメーションフライトを実現する超小型自律追尾技術

利用微型卫星实现编队飞行的超小型自主跟踪技术

基本信息

批准号：
22K04537
负责人：
木村真一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04537/
关键词：
フォーメーションフライト超小型衛星民生用固定長焦点レンズ放射線試験熱真空光学評価試験システム自律的対象追尾機能撮像範囲制限による高頻度計測機能宇宙用超小型カメラ高頻度対象衛星識別画像処理 FPGA 宇宙環境適合性評価

项目摘要

2022年度は、当初計画通り、民生用固定長焦点レンズの評価とカメラシステム全体のシステム設計について実施した。まず本研究課題において、活用を検討している焦点距離155mmおよび焦点距離50mmの2種類の民生用固定長焦点レンズに対して、コバルト60を線源とするガンマ線照射実験を行い、宇宙空間での放射線による黒化等の影響について評価を行った。その結果、5年程度のミッション期間において、問題なく塩湯出来るめどを得ることが出来た。加えて、東京理科大学内に設定されている熱真空実験装置を整備・拡充し、軌道上での熱真空条件を維持したまま、コリメーション光を導入し、熱真空条件下での、光学特性の評価、ピントやイメージセンサのパラメータセットの調整を実現できる熱真空光学評価試験システムを実現した。空気にはわずかながら屈折率があり、真空条件下ではレンズ系の光学特性が変化する。また温度条件は、素材の膨張収縮により撮像条件に大きな影響を与える。これらの条件について適切に評価調整を実現できるシステムの整備は、本研究課題を遂行する上で極めて重要である。さらに、熱真空光学評価試験システムを用いて、この本研究課題において、活用を検討しているレンズ系について、熱真空条件下での光学特性の評価と調整を実施し、宇宙での利活用についてのめどをつけるとともに、イメージセンサのパラメータセットの調整を実現した。これらの評価をもとにして、カメラシステム全体のシステム設計を実施することができた。

2022财年，按照原计划，我们对消费级定焦镜头以及整个相机系统的系统设计进行了评估。首先，在本研究项目中，我们使用钴60作为辐射源，对两种消费级定焦镜头（一种焦距为155毫米，一种焦距为50毫米）进行了伽马射线辐照实验。正在考虑将其用于太空，并对辐射的影响（例如变暗）进行了评估。结果，我们获得了在大约5年的任务期间能够毫无问题地进行盐浴的前景。此外，我们还将维护和扩建东京理科大学设置的热真空实验设备，在保持轨道上热真空条件的同时引入准直光，研究热真空条件下的光学特性，实现了热真空光学评估。可以执行评估并调整焦点和图像传感器参数集的测试系统。空气具有轻微的折射率，在真空条件下透镜系统的光学特性会发生变化。此外，由于材料的膨胀和收缩，温度条件对成像条件有很大影响。开发一个可以根据这些条件适当调整评估的系统对于开展该研究项目极为重要。此外，我们将使用热真空光学评估测试系统，在热真空条件下评估和调整本研究项目中考虑使用的镜头系统的光学特性，并讨论其在太空中的使用除了寻找目标之外，我们能够调整图像传感器的参数集。基于这些评估，我们能够设计整个相机系统。