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月を知ろう

月に関する研究発表
SELENE-Bシンポジウム

表2.誘導制御系
サブシステム コンポーネント 諸元(機能・性能)
誘導制御系
機能 地上試験、打上から軌道上、着陸までの全運用期間を通して、各フェーズに対応して以下を実行制御。
・システム管理:入出力管理、テレメータ出力、イベント/モード管理、FDIR、飛行モードの切り替え
・航法:航法センサ、及び、軌道決定値等から、対月位置・速度・姿勢を推定
・姿勢制御:誘導機能により計算された誘導コマンドを実現するために、必要な並進力、姿勢制御トルクを計算し、スラスタ・モジュレーション則に従って姿勢制御アクチュエータ(スラスタ)に対するコマンドを計算
・障害物検知・回避:着陸時に障害物検知し、それに基づく回避誘導コマンドを生成する。
制御方式 3軸姿勢制御方式
初期太陽捕捉 レート・ダンピング:分離レートTBD[゜/s]を±TBD[゜/s]以下(各軸)に減衰可能
サーチ・レート:0.4[゜/s]
姿勢精度:±8[゜]以内(ピッチ/ヨー)、±0.1[゜/s]以内(ロール・レート)
捕捉時間:57[min]以下
軌道変換 3軸確立時姿勢制御精度:±0.3[゜](各軸)
軌道変換時姿勢制御精度:±2.0[゜](各軸)
月周回軌道制御性能 姿勢制御精度:10[゜]以内(各軸、慣性系)
姿勢安定度:1[゜/s]以内(各軸)
姿勢決定精度:0.025[゜]以内(各軸、慣性系)
着陸性能 対月位置:ダウンレンジ<1[km]
      :クロスレンジ<1[km]
対月速度:水平<0.6[m/s]以下
      :垂直<3.0[m/s]以下
姿勢:±2.0[゜]以内(ピッチ・ヨー)、TBD[゜](ロール)
姿勢レート:±2.0[゜/s]以内(各軸)
誘導制御装置 機能 姿勢制御処理等のアプリケーション・ソフトウェアの実行、センサ・データ入力/アクチュエータ出力、1553Bデータ・バス管理、テレメトリ・コマンド管理(AOCSコンフィギュレーション管理を含む)、画像データ処理
MPU T×49×3(64bit RISC、25[MHz])+専用LSI(TBD)
メモリ Local RAM:1[Mbyte](TBD)
Common RAM 512[kbyte](TBD)
Common ROM 512[kbyte](TBD)
慣性センサ・ユニット 機能 角速度/加速度計測
インタフェース RS-422
[ジャイロ] -
計測レンジ ±375[゜/s]
スケール・ファクタ安定性 4.5[ppm](1σ)(長期)
1[ppm](1σ)(中期)
スケール・ファクタ・モデル誤差 6[ppm](1σ)
バイアス安定性 0.02[゜/hr](1σ)(長期)
0.01[゜/hr](1σ)(中期)
ランダム・ウォーク 0.01[゜/,/-hr](1σ)
読み出し雑音 15[μrad](3σ)
[加速度計] -
計測レンジ ±25[G](G:重力加速度(=9.80665[m/s2]))
スケール・ファクタ不確定性 100[ppm](1σ)(長期)
バイアス不確定性 60μ[G](1σ)(長期)
リニアリティ 30μ[G/G2](1σ)
読み出し雑音 30[mm/s](3σ)
恒星センサ 機能 恒星検出
視野 9[゜]×12[゜]
ターゲット等級 5[ND]
トラッキング・レート 0.16[゜/s]以下
ターゲット数 5[ND]
精度 ランダム誤差:18[arcs]以下(3σ)
バイアス誤差:20[arcs]以下(3σ)
等級精度 0.25[等級]以下
更新周期 1[Hz]
蓄積時間 25〜200[ms]
太陽センサ 機能 太陽検出
動作視野 ±51[゜](感度軸)
±51[゜](非感度軸)
非干渉視野 ±61[゜](感度軸)
±61[゜](非感度軸)
精度 2[゜]以下
レーザ高度計 機能 高度データ出力、ビーム方向可変
計測レンジ 50[m]〜50[km]
高度計測精度 <1[m]
更新周期 >20[Hz]
レーザ・エネルギ 5[mJ]
変調方式 パルス
スキャン型LRF 機能 高度データ出力
画素数 256[pixel]×256[pixel]
視野 30[゜]×30[゜]
計測レンジ 1〜500[m]
計測精度 <0.4[m]
更新周期 1[Hz]
レーザ・エネルギ TBD
変調方式 AM変調、またはパルス
スキャン方式 TBD
画像センサ(航法用) 機能 画像データ(ディジタル出力、視野方向可変、画像圧縮(オプション)
画素数 1024[pixel]×1024[pixel]
視野 30[゜]×30[゜](TBD)
更新周期 1[Hz]
画像センサ(障害物用) 機能 画像データ(ディジタル)出力、画像圧縮(オプション)
画素数 1024[pixel]×1024[pixel]
視野 30[゜]×30[゜](TBD)
更新周期 1[Hz]
誘導制御ソフトウェア 機能(システム管理) 入出力管理
テレメータ出力
イベント/モード管理
サブシステム管理
FDIR
飛行モード切り替え
機能(航法) 航法センサ、及び軌道決定値等から、慣性系/対月位置・速度・姿勢を推定
機能(誘導) 航法機能により推定された状態量を基に、目標状態量(ターゲット条件)の設定、ターゲットまでの軌道予測、及び誘導コマンドを計算
機能(姿勢制御) 誘導機能により計算された誘導コマンドを実現するために必要な並進力、姿勢制御トルクを計算し、スラスタモジュレーション則に従って、姿勢制御アクチュエータ(スラスタ)に対するコマンドを計算
機能(障害物検知・回避) 着陸時に障害物検知を行い、それに基づく回避誘導コマンドを生成


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