PPT を用いた超小型衛星の高精度姿勢制御

摘要

超小型衛星は従来の大型の人工衛星と比べて低コスト，短期開発というメリットがあり，さらに単一ミッションへの専念も可能である．このことから超小型衛星は様々なミッションへの利用が提案されているが，最近では本格的な理学観測に用いることも考えられている．ところが，理学観測では多くの場合，人工衛星の姿勢を高精度で制御することが求められる．超小型衛星の高精度制御を行う場合，アクチュエータとして一般的にリアクションホイール（RW）が用いられる．RW はきめ細やかで高精度な制御が可能であるという一方で，消費電力が大きく非常に高価であること，角運動量の蓄積に伴い，磁気トルカ等他のアクチュエータによるアンローディングが必要となるといった運用上の複雑さが増すというデメリットがある．そこで本研究では電気推進の一つであるPulsed Plasma Thruste（r PPT）を用いて，高精度姿勢制御の達成を目指す．PPT は低コストかつ低電力であり，任意の時間間隔でインパルスを発生させることが出来る．このPPT を用いてRW を用いた場合と同等の姿勢制御精度，安定度を達成することが出来れば，RW の使用でのデメリットを軽減し，更なる宇宙利用の拡大と発展が期待できる．