JPH03169800A - 軌道制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業の利用分野） この発明は、例えば太陽系の惑星あるいは衛星を周回す
る軌道等の周回軌道を飛翔する人工衛星等の宇宙航行体
の軌道を制御するのに用いる軌道制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、所定の周回軌道を飛翔する宇宙航行体の軌道を制
御する軌道制御装置としては、地上で運用基準を基に軌
道決定を行い、この軌道決定データを基に目標軌道を設
定して、これらを軌道要素として、軌道制御量、制御方
向及び制御時間を算出し、これらの情報をコマンドとし
て宇宙航行体に送信して宇宙航行体のスラスタ等の推進
系を駆動制御する方法が採られていた。この際、軌道制
御時刻（制御タイミング）についても、同様に、地上に
おいて、運用基準等を基に算出して宇宙航行体に対して
コマンドとして送信することにより、上述したように推
進系の駆動制御が行われる。

ところが、上記軌道制御装置では、軌道制御時刻を地上
からの送信コマンドにより受信して、推進系の駆動時刻
を決定している構成上、地上から送信コマンドを送信す
るのに高精度なタイミングが要求されるため、その取扱
い操作が非常に面倒で、軌道制御の信頼性が劣るという
問題を有していた。この軌道制御時刻については、その
送信タイミングを誤ると、以後の軌道制御が困難となる
虞があることから、その取扱いが煩雑なものとなってい
た。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、従来の軌道制御装置では、軌道制御
時刻を地上からの送信コマンドとして受信し、これを外
部情報として推進系を駆動制御するために、送信コマン
ドの送信タイミングがずれたりすると、軌道制御が困難
となるために、そのコマンドの送信作業を含む取扱い操
作が面倒で、信頼性が劣るという問題を有していた。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡
易にして、信頼性の向上を図り得、且つ、取扱い性の向
上を図り得るようにした軌道制御装置を提供することを
目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、所定の周回軌道を飛翔する宇宙航行体の軌
道制御を行ってなる軌道制御装置において、太陽の位置
を基に軌道制御時刻を求め、外部情報として入力された
軌道要素を基に前記宇宙航行体の軌道制御量、制御方向
及び制御時間を求め、かつ前記宇宙航行体の加速度情報
または軌道制御時間の少なくともいずれか一方を基に制
御停止情報を算出する演算部と、この演算部で求めた軌
道制御時刻、軌道制御量、制御方向及び制御時間を基に
前記推進系を駆動制御し、前記演算部で求めた停止制御
情報を基に前記推進系を停止制御して前記宇宙航行体の
軌道を制御する駆動部とを備えて軌道制御装置を構成し
たものである。

（作用） 上記構成によれば、演算部は太陽の位置を基に軌道制御
時刻を求めると共に、外部情報として入力された軌道要
素より軌道制御量、制御方向及び制御時間を求めて駆動
部に出力し、かつ宇宙航行体の加速度情報または軌道制
御時間の少なくともいずれか一方を基に制御停止情報を
求めて駆動部に出力することにより、推進系を駆動・停
止制御する。従って、軌道制御時刻情報が太陽の位置を
基に生成され、外部情報として得ることがなくなるため
、コマンド送信操作の簡略化が図れて誤動作の防止が図
れ、可及的に軌道制御の信頼性の向上が図れる。

（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る軌道制御装置を示す
もので、図中１０は宇宙航行体本体で、演算部１１が搭
載される。この演算部１１の第１の入力端には、例えば
太陽位置検出用の太陽センサ１２の出力端が接続される
。この演算部１１の第２の入力端には外部情報受信用の
受信部１３が接続され、この受信部１３には受信アンテ
ナ１４が接続される。そして、演算部１ｌの第３の入力
端には、例えば加速度センサ１５の出力端が接続される
。

また、演算部１１の出力端には駆動部１６が接続され、
この駆動部１６には軌道制御用のスラスタ等の推進系１
７が接続される。

上記構成において、宇宙航行体本体１０が周回軌道を飛
翔すると、演算部１１には太陽センサ１２を介して太陽
Ａの位置情報が入力されると共に、地上局１８からの軌
道要素情報が受信アンテナ１４及び受信部１３を介して
入力される。ここで、演算部１１は太陽Ａの位置情報を
基に軌道制御時刻を求めると共に、軌道要素情報を基に
軌道制御量、制御方向及び制御時間を求めて駆動部１６
に出力する。駆動部１６は入力した軌道制御時刻と軌道
制御量、制御方向及び制御時間に応じた駆動信号を生成
して推進系１７を駆動制御し、宇宙航行体本体１０の軌
道を制御する。この際、加速度センサ１５は宇宙航行体
本体１０の加速度を検出して演算部１１に出力する。演
算部１１は入力した加速度情報を基に宇宙航行体本体１
０の速度成分を求め、この速度成分を基に軌道制御完了
を判定し、その判定状態で駆動停止信号を上記駆動部１
６に出力する。駆動部１６は駆動停止信号に応動して推
進系１７を停止制御して軌道制御を停止する。

このように、上記軌道制御装置は軌道制御時刻を太陽Ａ
の位置を基に求め、この軌道制御時刻と外部情報として
入力された軌道要素より求めた軌道制御量、制御方向及
び制御時間とで推進系１７を駆動制御し、かつ宇宙航行
体本体１０の加速度情報を基に制御停止情報を求めて推
進系１７を停止制御するように構成した。これによれば
、従来のように軌道制御時刻情報を外部情報として送信
コマンドで得ることがなくなることにより、地上におけ
るコマンド送信操作の簡略化が図れて、誤操作の防止が
図れるため、取扱い性の簡便化と共に、軌道制御の信頼
性の向上が図れる。

なお、上記実施例では、太陽Ａの位置情報を太陽センサ
１２により検出するように構成したが、これに限ること
なく、例えば宇宙航行体本体１０に搭載した太陽電池パ
ドルの駆動位置より太陽Ａの位置情報を検出するように
構成することも可能である。

また、上記実施例では、軌道要素の外部情報を地上局１
８より受信するように構成した場合で説明したが、これ
に限ることなく、例えば測位衛星等の他の宇宙航行体よ
り軌道要素を受信し、この軌道要素を基に軌道制御量、
制御方向及び制御時間を求めるように構成することも可
能である。

さらに、上記実施例では、宇宙航行体本体１０に加速度
センサ１５を設け、この加速度センサ１５で加速度情報
を得ることにより、軌道制御完了を検出して制御停止情
報を得るように構成したが、これに限ることなく、例え
ばタイマー装置を設け、このタイマー装置で軌道制御時
間を検出することにより、軌道制御の完了を検出するよ
うに構成することも可能である。

よって、この発明は上記実施例に限ることなく、その他
、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施
し得ることは勿論のことである。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易にし
て、信頼性の向上を図り得、且つ、取扱い性の向上を図
り得るようにした軌道制御装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る軌道制御装置を示す
構成図である。 １０・・・宇宙航行体本体、１１・・・演算部、１２・
・・太陽センサ、１３・・・受信部、１４・・・受信ア
ンテナ、１５・・・加速度センサ、１６・・・駆動部、
１７・・・推進系、１８・・・地上局。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定の周回軌道を飛翔する宇宙航行体の軌道制御を行っ
   てなる軌道制御装置において、 太陽の位置を基に軌道制御時刻を求め、外部情報として
   入力された軌道要素を基に前記宇宙航行体の軌道制御量
   、制御方向及び制御時間を求め、かつ前記宇宙航行体の
   加速度情報または軌道制御時間の少なくともいずれか一
   方を基に制御停止情報を算出する演算部と、この演算部
   で求めた軌道制御時刻、軌道制御量、制御方向及び制御
   時間を基に前記推進系を駆動制御し、前記演算部で求め
   た停止制御情報を基に前記推進系を停止制御して前記宇
   宙航行体の軌道を制御する駆動部とを具備したことを特
   徴とする軌道制御装置。