- 開講元
- 機械系
- 授業形態
- 講義
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 火5-8(I311)
- クラス
- -
- 科目コード
- MEC.M331
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2017年度
- 開講クォーター
- 2Q
- シラバス更新日
- 2017年4月26日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
media
講義の概要とねらい
宇宙機の軌道・姿勢制御、および構造動力学の問題を講述する。
到達目標
宇宙機の軌道では、特に、作用圏、パッチド・コニック法、月・惑星間航行軌道、３体問題の基礎を、宇宙機の姿勢では、座標変換、姿勢表現と運動学および動力学、外乱トルク（重力傾斜トルク、太陽輻射圧トルク、電磁力トルクなど）、スピン衛星のニューテーション、重力傾斜安定衛星と制御、スピン衛星の安定化制御、３軸姿勢制御衛星の制御、姿勢変更制御などの各種姿勢制御、そして構造動力学では、ロケット構造体に作用する荷重と力学、構造振動と空力荷重の連成であるダイバージェンスやフラッター、構造振動とスロッシング、ポゴ、さらには、柔軟宇宙構造物、特に膜面宇宙構造物の構造動力学の基礎を取得する。
する。
キーワード
作用圏、パッチド・コニック法、月・惑星間航行軌道、３体問題、座標変換、姿勢表現と運動学および動力学、外乱トルク、ニューテーション、重力傾斜安定、３軸姿勢制御衛星の制御、姿勢変更制御、構造振動連成、ダイバージェンス、フラッター、スロッシング、ポゴ、膜面宇宙構造物の構造動力学
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
授業の進め方
宇宙機の軌道・姿勢制御、および構造動力学の問題に関して、3名の教員が交互に講義を行う。板書、ppt、ビデオ等を用い、適宜レポートを課す。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | はじめに、ベクトル表現、座標変換 | ベクトル表現、座標変換 |
| 第2回 | 姿勢表現と運動学 | 姿勢表現と運動学 |
| 第3回 | 姿勢の動力学 | 姿勢の動力学 |
| 第4回 | 姿勢外乱トルクと安定性 | 姿勢外乱トルクと安定性 |
| 第5回 | 衛星の姿勢制御方式と具体例 | 衛星の姿勢制御方式 |
| 第6回 | スピン飛翔体の姿勢制御 | スピン飛翔体の姿勢制御 |
| 第7回 | 太陽光圧擾乱下の宇宙機ダイナミクス | 太陽光圧擾乱下の宇宙機ダイナミクス |
| 第8回 | 作用圏、パッチド・コニック法 | 作用圏、パッチド・コニック法 |
| 第9回 | 月・惑星間航行 | 月・惑星間航行 |
| 第10回 | ３体問題とラグランジュ点 | ３体問題とラグランジュ点 |
| 第11回 | ロケット構造体に作用する荷重と力学 | ロケット構造体に作用する荷重と力学 |
| 第12回 | 構造振動と空力荷重の連成 | 構造振動と空力荷重の連成 |
| 第13回 | 膜面宇宙構造物の力学(その１) | 膜面宇宙構造物の力学 |
| 第14回 | 膜面宇宙構造物の力学(その２) | 膜面宇宙構造物の力学と応用 |
| 第15回 | 講義のまとめ | 講義のまとめ |
教科書
狼、冨田、中須賀、松永、宇宙ステーション入門、第2版補訂版、東京大学出版、2014
参考書、講義資料等
Wie, Space Vehicle Dynamics and Control, AIAA
Hugehes, Spacecraft Attitude Dynamics, Wiley
成績評価の基準及び方法
各回のレポート課題ならびに期末試験で評価します．評価比率は期末試験約60%，演習とレポート約40%とする．
関連する科目
- MEC.M231 ： 宇宙工学基礎
- MEC.A201 ： 工業力学
- MEC.B241 ： 工業数学演習
- MEC.B242 ： 応用数学演習
- MEC.M333 ： 宇宙開発工学
- MEC.M332 ： 宇宙システムプロジェクト
- MEC.M334 ： 航空・宇宙技術
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
力学、ベクトル解析、微分を十分に取得していることが要求される。宇宙工学基礎または同等な基礎知識、および制御工学・振動学の基礎的知識を履修していることが望ましい。
