JPH06305496A - 人工衛星の軌道制御装置 - Google Patents
人工衛星の軌道制御装置Info
- Publication number
- JPH06305496A JPH06305496A JP5117959A JP11795993A JPH06305496A JP H06305496 A JPH06305496 A JP H06305496A JP 5117959 A JP5117959 A JP 5117959A JP 11795993 A JP11795993 A JP 11795993A JP H06305496 A JPH06305496 A JP H06305496A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spin axis
- spin
- thruster
- torque
- artificial satellite
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- Pending
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ラジアルスラスタがスピン軸と直交する平面
内に１基のみ設けられているスピン安定型人工衛星にお
いて、ラジアルスラスタによる軌道制御時に不要トルク
が発生してスピン軸方向がずれ、正確な軌道制御ができ
なくなるのを防止する。 【構成】 ラジアルスラスタ１の他に、一対のアキシャ
ルスラスタ２，３を、スピン軸７と平行な面内で互いに
位相角が１８０゜ずれた位置に、噴射方向が互いに逆で
かつスピン軸に平行な方向に推力を発生するように設け
る。そして、スピン軸方向を方向検出器６で検出し、こ
の方向に応じて一対のアキシャルスラスタ２，３を噴射
制御して、不要トルク２５を打消すトルク２６を発生さ
せる。
内に１基のみ設けられているスピン安定型人工衛星にお
いて、ラジアルスラスタによる軌道制御時に不要トルク
が発生してスピン軸方向がずれ、正確な軌道制御ができ
なくなるのを防止する。 【構成】 ラジアルスラスタ１の他に、一対のアキシャ
ルスラスタ２，３を、スピン軸７と平行な面内で互いに
位相角が１８０゜ずれた位置に、噴射方向が互いに逆で
かつスピン軸に平行な方向に推力を発生するように設け
る。そして、スピン軸方向を方向検出器６で検出し、こ
の方向に応じて一対のアキシャルスラスタ２，３を噴射
制御して、不要トルク２５を打消すトルク２６を発生さ
せる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は人工衛星の軌道制御装置
に関し、特にスピン安定型の人工衛星の軌道制御装置に
関するものである。
に関し、特にスピン安定型の人工衛星の軌道制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のスピン安定型の人工衛星の軌道制
御装置の概略を図４に示す。人工衛星構体１０はスピン
軸７を中心にしたスピン運動を行うものであり、スピン
位相検出器４はこのスピン運動のスピン位相を検出し、
スピン位相が所望位相になったときにスラスタ制御器５
を介してラジアルスラスタ１を噴射制御することによ
り、人工衛星の軌道制御を行うようになっている。
御装置の概略を図４に示す。人工衛星構体１０はスピン
軸７を中心にしたスピン運動を行うものであり、スピン
位相検出器４はこのスピン運動のスピン位相を検出し、
スピン位相が所望位相になったときにスラスタ制御器５
を介してラジアルスラスタ１を噴射制御することによ
り、人工衛星の軌道制御を行うようになっている。
【０００３】このラジアルスラスタ１はスピン軸７と直
交する平面上の所定構体に取付けられており、このスラ
スタ１の推力軸２３は、スピン軸７と直交する平面内で
かつ構体重心２４を通るようになっている。
交する平面上の所定構体に取付けられており、このスラ
スタ１の推力軸２３は、スピン軸７と直交する平面内で
かつ構体重心２４を通るようになっている。
【０００４】図５は図４の装置を上面から見た図であ
り、軌道制御を行う場合には、予め実行したい軌道制御
方向２１と直角な方向にスピン７の軸を向けておく。そ
して、ラジアルスラスタ１の慣性系による噴射方向が軌
道制御方向２１と反対になる位相（１８０゜の位相）
を、スピン位相検出器４にて計測し、その前後の一定時
間をスラスタ制御器５にて計算により算出し、その一定
時間の間だけラジアルスラスタ１を１スピン毎に噴射せ
しめ、予定された増速量分が噴射されたときに制御を終
了するようになっている。
り、軌道制御を行う場合には、予め実行したい軌道制御
方向２１と直角な方向にスピン７の軸を向けておく。そ
して、ラジアルスラスタ１の慣性系による噴射方向が軌
道制御方向２１と反対になる位相（１８０゜の位相）
を、スピン位相検出器４にて計測し、その前後の一定時
間をスラスタ制御器５にて計算により算出し、その一定
時間の間だけラジアルスラスタ１を１スピン毎に噴射せ
しめ、予定された増速量分が噴射されたときに制御を終
了するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のこの様な人工衛
星の軌道制御装置においては、図４に示す如くスピン軸
とラジアルスラスタ１の推進軸２３との交点が、人工衛
星の重心面内にある場合には、図５を用いて説明した軌
道制御中にスピン軸７の方向は変化しない。
星の軌道制御装置においては、図４に示す如くスピン軸
とラジアルスラスタ１の推進軸２３との交点が、人工衛
星の重心面内にある場合には、図５を用いて説明した軌
道制御中にスピン軸７の方向は変化しない。
【０００６】しかしながら、図６に示す様に、スピン軸
７とラジアルスラスタ１の推進軸２３との交点が、人工
衛星の重心面の外にある場合には、軌道制御中に重心を
中心とするトルク２５が（図の例では反射計方向）発生
し、そのために慣性空間でのスピン軸方向が初期のスピ
ン軸からずれてしまうことになる。よって、軌道制御方
向が当初の予定方向とずれてしまうという欠点がある。
７とラジアルスラスタ１の推進軸２３との交点が、人工
衛星の重心面の外にある場合には、軌道制御中に重心を
中心とするトルク２５が（図の例では反射計方向）発生
し、そのために慣性空間でのスピン軸方向が初期のスピ
ン軸からずれてしまうことになる。よって、軌道制御方
向が当初の予定方向とずれてしまうという欠点がある。
【０００７】この重心２４の位置は、設定時とはずれる
ことが多く、特に燃料の量により大きく左右されるの
で、重心２４の位置の変化は無視できず、よって軌道制
御時におけるトルク発生は避けられない問題となっい
る。
ことが多く、特に燃料の量により大きく左右されるの
で、重心２４の位置の変化は無視できず、よって軌道制
御時におけるトルク発生は避けられない問題となっい
る。
【０００８】そこで、本発明はこの様な従来技術の問題
を解決すべくなされたものであって、その目的とすると
ころは、ラジアルスラスタにより軌道制御時に生ずるト
ルクの発生をなくして軌道制御を正確に行う得るように
した人工衛星の軌道制御装置を提供することにある。
を解決すべくなされたものであって、その目的とすると
ころは、ラジアルスラスタにより軌道制御時に生ずるト
ルクの発生をなくして軌道制御を正確に行う得るように
した人工衛星の軌道制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による人工衛星の
軌道制御装置は、人工衛星構体のスピン軸と直交する平
面内に設けられ前記スピン軸直交方向に推力を発生する
ラジアルスラスタと、前記スピン軸に平行な面内で互い
に位相角が１８０゜ずれた位置に設けられ噴射方向が互
いに反対でかつ前記スピン軸に平行な方向に推力を発生
する少くとも一対のアキシャルスラスタと、前記スピン
軸の方向を検出してこの検出結果に応じて前記一対のア
キシャルスラスタの噴射制御を行う制御手段とを含むこ
とを特徴とする。
軌道制御装置は、人工衛星構体のスピン軸と直交する平
面内に設けられ前記スピン軸直交方向に推力を発生する
ラジアルスラスタと、前記スピン軸に平行な面内で互い
に位相角が１８０゜ずれた位置に設けられ噴射方向が互
いに反対でかつ前記スピン軸に平行な方向に推力を発生
する少くとも一対のアキシャルスラスタと、前記スピン
軸の方向を検出してこの検出結果に応じて前記一対のア
キシャルスラスタの噴射制御を行う制御手段とを含むこ
とを特徴とする。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。
つつ詳細に説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例の概略ブロック図で
あり、図４と同等部分は同一符号により示している。本
例では、ラジアルスラスタ１の他に、図６で示した不要
トルク２５を打消すための逆方向（時計方向）トルク２
６を発生するアキシャルスラスタ２，３を一対設けてい
る。
あり、図４と同等部分は同一符号により示している。本
例では、ラジアルスラスタ１の他に、図６で示した不要
トルク２５を打消すための逆方向（時計方向）トルク２
６を発生するアキシャルスラスタ２，３を一対設けてい
る。
【００１２】すなわち、一対のアキシャルスラスタ２，
３は、スピン軸７に平行な面内で互いに位相角が１８０
゜ずれた位置に取付けられ、噴射方向が互いに反対でか
つスピン軸７に平行な方向となっている。
３は、スピン軸７に平行な面内で互いに位相角が１８０
゜ずれた位置に取付けられ、噴射方向が互いに反対でか
つスピン軸７に平行な方向となっている。
【００１３】スピン軸７の方向を検出すべくスピン軸検
出器６が設けられており、スピン軸７の方向がずれたこ
とを検出してそのずれに応じてスラスタ制御器５を介し
て一対のアキシャルスラスタ２，３の噴射制御を行うよ
うになっている。
出器６が設けられており、スピン軸７の方向がずれたこ
とを検出してそのずれに応じてスラスタ制御器５を介し
て一対のアキシャルスラスタ２，３の噴射制御を行うよ
うになっている。
【００１４】尚、ラジアルスラスタ１の噴射制御のため
にスピン位相検出器４が設けられていることは図４の従
来例と同様である。
にスピン位相検出器４が設けられていることは図４の従
来例と同様である。
【００１５】軌道制御時は、太陽等を光学的に観測し、
その観測データから、任意の時刻でのスピン位相を決定
するスピン位相検出器４にて、ラジアルスラスタ１の噴
射開始時刻及び噴射終了時刻を求める。そのデータをス
ラスタ制御器５へ送出し、噴射開始時刻から噴射終了時
刻まで、ラジアルスラスタ１を噴射制御する。
その観測データから、任意の時刻でのスピン位相を決定
するスピン位相検出器４にて、ラジアルスラスタ１の噴
射開始時刻及び噴射終了時刻を求める。そのデータをス
ラスタ制御器５へ送出し、噴射開始時刻から噴射終了時
刻まで、ラジアルスラスタ１を噴射制御する。
【００１６】スピン軸方向検出器６では、軌道制御開始
時から太陽や他の恒星等を人工衛星構体１０との相対方
向を光学的に観測し、その観測データを用いてスピン軸
７の慣性系での方向を求め、軌道制御開始前と比較す
る。比較の結果スピン軸方向が制御前と異なっていれ
ば、それを修正するためのトルクを発生させる位相で、
アキシャルスラスタ２，３を噴射せしめるのである。
時から太陽や他の恒星等を人工衛星構体１０との相対方
向を光学的に観測し、その観測データを用いてスピン軸
７の慣性系での方向を求め、軌道制御開始前と比較す
る。比較の結果スピン軸方向が制御前と異なっていれ
ば、それを修正するためのトルクを発生させる位相で、
アキシャルスラスタ２，３を噴射せしめるのである。
【００１７】図１に示す如く、人工衛星の重心２４がラ
ジアルスラスタ１の推力軸２３よりも下側にあるとき、
ラジアルスラスタ１による軌道制御によって重心２４に
対して反時計回りのトルク２５が発生して、スピン軸７
は紙面手前に傾くことになる。
ジアルスラスタ１の推力軸２３よりも下側にあるとき、
ラジアルスラスタ１による軌道制御によって重心２４に
対して反時計回りのトルク２５が発生して、スピン軸７
は紙面手前に傾くことになる。
【００１８】そこで、スピン軸方向検出器６はこれを検
出してアキシャルスラスタ２，３をラジアルスラスタ１
と同じタイミング（時刻）で噴射することで、重心２４
に対して時計回りのトルク２６が発生し、ラジアルスラ
スタ噴射による発生トルク２５と当該トルク２６とが互
いに相殺してスピン軸７のズレが除去できるのである。
出してアキシャルスラスタ２，３をラジアルスラスタ１
と同じタイミング（時刻）で噴射することで、重心２４
に対して時計回りのトルク２６が発生し、ラジアルスラ
スタ噴射による発生トルク２５と当該トルク２６とが互
いに相殺してスピン軸７のズレが除去できるのである。
【００１９】図２は本発明の他の実施例を示す図であ
り、図１と同等部分は同一符号により示す。本例では、
ラジアルスラスタ１の推力方向２３より上方に重心２４
が位置する場合であり、この場合にはラジアルスラスタ
１によるトルク２５は時計方向となるので、反時計方向
のトルク２６を発生させるように一対のアキシャルスラ
スタ８，９が取付けられている。
り、図１と同等部分は同一符号により示す。本例では、
ラジアルスラスタ１の推力方向２３より上方に重心２４
が位置する場合であり、この場合にはラジアルスラスタ
１によるトルク２５は時計方向となるので、反時計方向
のトルク２６を発生させるように一対のアキシャルスラ
スタ８，９が取付けられている。
【００２０】図１と図２の構成を組合せて使用すれば、
重心位置がどの様に変化しても対応できるものとなる。
図３は一対のアキシャルスラスタ２，３と他の一対のア
キシャルスラスタ８，９とを互いに組合せて設けた場合
の例である。
重心位置がどの様に変化しても対応できるものとなる。
図３は一対のアキシャルスラスタ２，３と他の一対のア
キシャルスラスタ８，９とを互いに組合せて設けた場合
の例である。
【００２１】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、ラジ
アルスラスタによる軌道制御中に重心位置ずれにより生
ずるトルクによってスピン軸方向がずれるのを、アキシ
ャルスラスタにより直ちに修正できるので、軌道制御方
向のずれがなくなり、正確な軌道制御が可能となるとい
う効果がある。
アルスラスタによる軌道制御中に重心位置ずれにより生
ずるトルクによってスピン軸方向がずれるのを、アキシ
ャルスラスタにより直ちに修正できるので、軌道制御方
向のずれがなくなり、正確な軌道制御が可能となるとい
う効果がある。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】本発明の他の実施例のブロック図である。
【図３】本発明の別の実施例のブロック図である。
【図４】従来のスピン安定型人工衛星の軌道制御装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】図４の上面図である。
【図６】従来の軌道制御時の問題点を説明するための図
である。
である。
１ ラジアルスラスタ ２，３，８，９ アキシャルスラスタ ４ スピン位相検出器 ５ スラスタ制御器 ６ スピン軸方向検出器 ７ スピン軸 １０ 人工衛星の構体 ２１ 軌道制御方向 ２３ ラジアルスラスタ推力軸 ２４ 重心 ２５ ラジアルスラスタによるトルク ２６ アキシャルスラスタによるトルク
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のこの様な人工衛
星の軌道制御装置においては、図４に示す如くスピン軸
とラジアルスラスタ１の推力軸２３との交点が、人工衛
星の重心面内にある場合には、図５を用いて説明した軌
道制御中にスピン軸７の方向は変化しない。
星の軌道制御装置においては、図４に示す如くスピン軸
とラジアルスラスタ１の推力軸２３との交点が、人工衛
星の重心面内にある場合には、図５を用いて説明した軌
道制御中にスピン軸７の方向は変化しない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】しかしながら、図６に示す様に、スピン軸
７とラジアルスラスタ１の推進軸２３との交点が、人工
衛星の重心面の外にある場合には、軌道制御中に重心を
中心とするトルク２５が（図の例では反時計方向）発生
し、そのために慣性空間でのスピン軸方向が初期のスピ
ン軸からずれてしまうことになる。よって、軌道制御方
向が当初の予定方向とずれてしまうという欠点がある。
７とラジアルスラスタ１の推進軸２３との交点が、人工
衛星の重心面の外にある場合には、軌道制御中に重心を
中心とするトルク２５が（図の例では反時計方向）発生
し、そのために慣性空間でのスピン軸方向が初期のスピ
ン軸からずれてしまうことになる。よって、軌道制御方
向が当初の予定方向とずれてしまうという欠点がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】そこで、本発明はこの様な従来技術の問題
を解決すべくなされたものであって、その目的とすると
ころは、ラジアルスラスタにより軌道制御時に生ずるト
ルクの発生をなくして軌道制御を正確に行い得るように
した人工衛星の軌道制御装置を提供することにある。
を解決すべくなされたものであって、その目的とすると
ころは、ラジアルスラスタにより軌道制御時に生ずるト
ルクの発生をなくして軌道制御を正確に行い得るように
した人工衛星の軌道制御装置を提供することにある。
Claims (1)
- 【請求項１】 人工衛星構体のスピン軸と直交する平面
内に設けられ前記スピン軸直交方向に推力を発生するラ
ジアルスラスタと、前記スピン軸に平行な面内で互いに
位相角が１８０゜ずれた位置に設けられ噴射方向が互い
に反対でかつ前記スピン軸に平行な方向に推力を発生す
る少くとも一対のアキシャルスラスタと、前記スピン軸
の方向を検出してこの検出結果に応じて前記一対のアキ
シャルスラスタの噴射制御を行う制御手段とを含むこと
を特徴とする人工衛星の軌道制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5117959A JPH06305496A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 人工衛星の軌道制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5117959A JPH06305496A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 人工衛星の軌道制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06305496A true JPH06305496A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14724490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5117959A Pending JPH06305496A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 人工衛星の軌道制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06305496A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102466429A (zh) * | 2011-07-04 | 2012-05-23 | 北京科实医学图像技术研究所 | 宇宙火箭推力装置的改进方案 |
| WO2018003005A1 (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-04 | 三菱電機株式会社 | 人工衛星および推力バランス調整方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62244798A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-26 | 日本電気株式会社 | 静止衛星の軌道修正およびアンロ−デイング方法 |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP5117959A patent/JPH06305496A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62244798A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-26 | 日本電気株式会社 | 静止衛星の軌道修正およびアンロ−デイング方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102466429A (zh) * | 2011-07-04 | 2012-05-23 | 北京科实医学图像技术研究所 | 宇宙火箭推力装置的改进方案 |
| WO2018003005A1 (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-04 | 三菱電機株式会社 | 人工衛星および推力バランス調整方法 |
| JPWO2018003005A1 (ja) * | 2016-06-28 | 2018-08-16 | 三菱電機株式会社 | 人工衛星および推力バランス調整方法 |
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