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サブシステム 姿勢決定・制御系
姿勢決定・制御系とは？
姿勢決定・制御(Attitude Determination ＆ Control System)系は
人工衛星が、軌道上でどのような方向を向いているか計算(姿勢決定)し、
人工衛星を好きな方向に向けたり、回転をおさえたりする(姿勢制御)役割を担っています。
姿勢決定では、ジャイロセンサー、磁気センサー、太陽センサーを用いて、
リアルタイムで計算します。そして、地上でも、送られたセンサーデータから計算を行い、
比較検証します。
また、姿勢制御では、制御デバイスとして磁気トルカを用い、衛星のスピン(回転)のアップや、
ダンピングを行います。
以下において、ADCS系について、簡単に紹介します。
ミッション
- 小型衛星における３軸姿勢制御技術の確立
- 姿勢決定技術
- 複合姿勢センサシステム(太陽センサ，磁気センサ，ジャイロセンサ）の開発
- 姿勢推定法の適用
- 姿勢制御技術
- 小型衛星用磁気トルカの開発
- 磁気トルカのみによる３軸姿勢制御法の実証
Gyro Sensor (ADXRS150)
- 振動式MEMSジャイロ
- １素子で１軸の角速度を検出:直交３軸に配置
- アナログ・デバイセズ社製
- センサ出力電圧はDAQでAD変換
- 仕様
- 角速度検出範囲：±150[deg/s]
- ノイズ密度：0.05[deg/s/Hz]
- 直線性誤差：0.1％
- サイズ：7.0×7.0×3.0[mm]
Magnetic Sensor (HMR2300)
- MR素子内蔵
- ３軸の磁束密度を検出
- シリアル・インターフェース:RS232～USB変換を経てデータを得る
- ハニウェル社製
- 仕様
- 検出範囲：±2[gauss]
- 直線性誤差：2％
- サイズ：75×30×7.0[mm]
Sun Sensor (S6560)
- 2分割型フォトダイオード
- １素子で１軸の太陽方向を検出:５壁面に配置
- 高速応答
- 光量-出力電流の直線性が良い
- 1-Wire～USBを通じてデータを得る
- 浜松ホトニクス社製
- 仕様
- 感度波長範囲：760~1100[nm]（赤外域）
- 角度検出範囲：±50[deg]
- サイズ：6.0×6.0×2.5[mm]
MTQ (Magnetic Torquer)
- 出力磁気ダイポールの大きさと向きは、DAQから制御
- コイルに流れた電流値は、DAQで計測
- コイル仕様
- サイズ:58.5×78.3[mm]
- 厚み:5[mm]
- 質量:15[g/本]
- 駆動電流:10[mA]
- コイル抵抗値:540[Ω]
- 消費電力:46.3[mW]
- 出力最大磁気ダイポール:0.045[A・m2]
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