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。
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。
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
✔ 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) |
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 | |
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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 |
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
Wie, Space Vehicle Dynamics and Control, AIAA
Hugehes, Spacecraft Attitude Dynamics, Wiley
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.
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。