Cute-1.7プロジェクト ミッションシナリオ （ 更新）

Presentation on theme: "Cute-1.7プロジェクト ミッションシナリオ （ 更新）"— Presentation transcript:

1 Cute-1.7プロジェクト ミッションシナリオ （ 2004-09-13更新）
ハムフェア2004 Cute-1.7 ミッションシナリオ （ 更新） 東工大松永研 超小型衛星Cute-1.7開発チーム プロジェクトマネージャー 居相政史 東京工業大学松永研究室　

2 Cute-1.7プロジェクトの目的 後続の小型衛星開発を容易にするような設計論を提案・実証する。
ハムフェア2004 Cute-1.7プロジェクトの目的 後続の小型衛星開発を容易にするような設計論を提案・実証する。 PDA（電子手帳）を中心として民生機器を組み合わせて衛星バスを構成し、軌道上で実証。 衛星核(SatelliteCore)構想の提案および実践 衛星機能および実験機会を宇宙・工学に関心をもつ方々に提供する。 小型衛星に適した磁気トルカ制御の実証実験を行なうための衛星システムを設計、製作。 アマチュア無線家向けにデジピータ機能を搭載。 各種プロトコルの実験を可能にするＴＮＣを搭載。 NPD-20JWL 東京工業大学松永研究室　

3 開発要素毎のグループ 姿勢決定制御系 Attitude Determination and Control System
冗長制御系 Redundancy Control System 電源系 Electrical Power System 構体系 Structure and Mechanism System コマンド・データ 処理系 Command and Data Handling System カメラ系 Camera System 地上局系 Ground Station System 軌道離脱系 Satellite Disposal System 通信系 Communication System 開発要素毎のグループ

4 開発体制 CubeSat規格準拠 バス衛星 APD荷電粒子センサ 実証衛星 東工大松永研 東工大河合研 Cute-1.7
観測衛星への応用 東工大松永研 システム全般 東工大河合研 観測機器 Cute-1.7 Cute-1.7+APD

5 システムブロック図 電力分配回路 5.0V電源 3.3V電源 追加機器 PDA PDA メモリ カード SW SW 二次電池 展開機構
カメラ ヒータ カメラ WDT USB HUB 太陽 電池 軌道離脱 DAQ 通信系コントローラ USB⇔ RS232C 積算 線量計 CW430 ビーコン FM430 送信機 FM1200 受信機 FM144 受信機 磁気 センサ ジャイロ センサ 太陽 センサ 磁気 トルカ

6 磁気トルカ姿勢制御 / 実験機会提供 ・自動非常停止機能 ・制御連動の撮像 三軸安定 スピンアップ 地球指向低速回転 直交三軸、空芯
Cute-1.7プロジェクト ハムフェア2004 磁気トルカ姿勢制御 / 実験機会提供 ・自動非常停止機能 ・制御連動の撮像 三軸安定 スピンアップ 地球指向低速回転 直交三軸、空芯 ・制御則プログラム アップロード機能 （他大学などから募集） 無制御状態 磁気トルカ 地球センサ：　　 魚眼カメラ 太陽センサ：　　ﾌｫﾄﾀﾞｲｵｰﾄﾞ ジャイロセンサ：　　AD社製 磁気センサ：　　ﾊﾆｳｪﾙ社製 ・姿勢運動、制御結果ダウンロード ・解析・制御則評価 姿勢センサ 東京工業大学松永研究室　

7 地域指定画像撮影 ④ ⑤ ② ① ③ ①地上局より撮影領域設定、軌道要素更新。 ②軌道計算（ケプラー軌道）をして、位置を把握。
③撮影領域に入る。 ④角速度を積分して、姿勢を把握。 ⑤地球を指向した瞬間に画像取得。

8 通信機 / 周波数 ［搭載予定無線機］ FM,144MHz DJ-C5(Alinco) FM,430MHz DJ-C5(Alinco)
FM,1200MHz TH-59(Kenwood) CW,430MHz 特注 (INVAX) ［パケットプロトコル］ AX.25, SRLL, その他 FM1200 Rx CW430 Beacon FM430 Rx FM430 Tx FM Packet FM Packet CW FM Packet 144MHz 430MHz 1200MHz 144.XXX 430.XXX 430.XXX 1200.XXX 管制用 （非公開） パケット (公開) CW (公開) ハム用 (公開)

9 Cuteデジピータ アマチュア無線コミュニティーへの貢献策として、 アマチュア無線家向けにCute-1.7を介したパケット通信の機能を搭載。
アップリンク：1200MHz　　ダウンリンク：430MHz

10 移動地上局 他の無線通信の影響を受けない地域へ移動局を据えつけて、可視時間の拡大、大容量のテレメトリ受信を目指す。 肩掛け地上局
Cute-1.7プロジェクト ハムフェア2004 移動地上局 電源(100V-240V対応) 他の無線通信の影響を受けない地域へ移動局を据えつけて、可視時間の拡大、大容量のテレメトリ受信を目指す。 無指向アンテナ TNC ノートPC 無線機（＋予備） 状況把握用カメラ 肩掛け地上局 ・移動地上局は、国内外各地に配置。 ・インターネット経由で遠隔操作。 東京工業大学松永研究室　

11 衛星核(SatelliteCore)構想
Cute-1.7プロジェクト ハムフェア2004 衛星核(SatelliteCore)構想 CubeSat規格に基づいた実用的な衛星バス CubeSat規格準拠で打ち上げ機会を確保。オブジェクト指向的システム設計で各種ミッションに素早く対応。 非工学分野での手段としての衛星の核 APD荷電粒子検出器の宇宙実証: Cute-1.7+APD 同時開発中 衛星核適用例 第１号 将来構想 高機能化 多機能化 大型化 （複数利用による制御能力処理能力向上） 大容積を 要する実験 観測機器、実験装置を追加 テザー衛星 非デブリ化 地球帰還 地球観測 編隊飛行 干渉観測 東京工業大学松永研究室　

12 衛星核(SatelliteCore)構想 ー開発手順の比較ー
本提案の衛星開発 バス設計 ⇒ ペイロード 衛星利用者 一般的な衛星開発 ペイロード 全システムを 毎回最適設計 通常の手法では、ペイロード毎に設計の手間をかける。 衛星核を利用する場合、ペイロードが変わっても箱をつなぎ変えるだけで新しい衛星ができる。衛星核は、様々な荷物に対応できるトラックのようなものである。

13 持続可能な小型衛星開発 電磁力学テザーによる軌道離脱に挑戦 超小型衛星の特徴：短寿命 かつ 多数利用
Cute-1.7プロジェクト 持続可能な小型衛星開発 ハムフェア2004 超小型衛星の特徴：短寿命 かつ 多数利用 →すぐにデブリ化する。地上からの追尾も困難 →デブリ化抑止策が　超小型衛星の発展を左右 分離機構 電流 電磁力学テザーによる軌道離脱に挑戦 ローレンツ力 磁界 高電圧電源 カーボンナノチューブ利用の電子放出器 （試作中） 超弾性ワイヤ 試作中の電子放出器の写真(400V印可時に0.2mA以上の電流を流すことに成功） 軌道高度　　　　　低下 大気圏突入 東京工業大学松永研究室