報告書番号

U03043

タイトル（和文）

宇宙太陽発電システム衛星を想定した構造系の軌道上姿勢制御に関する理論的検討

タイトル（英文）

Theoretical study on attitude control of structural system assuming Space Solar Power Satellite on an orbit

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

全世界的なエネルギー消費・需要の増加に伴い，将来的なエネルギー確保への留意が必要視されており，また，温室効果ガスによる気候変動が懸念され，環境に対してクリーンな新エネルギー源開発への期待が高まっている．これらの要請に応える新しい電源として，二酸化炭素を排出することなく，1GW級の発電を可能とする，宇宙太陽発電システム（Space Solar Power System，以下，SSPSと称する）が注目されている．こうしたSSPSを開発する上で，その衛星部の軌道上における姿勢安定性および制御の可能性を確認しておくことは，SSPSの成立性の根幹をなす重要な要素の一つである．本検討では，SSPS衛星を想定した巨大構造物モデルが姿勢不安定となる場合について，最適制御理論を適用した制御設計法を構築し，姿勢制御の可能性を確認するとともに，制御入力の大きさを定量化した．

概要 （英文）

The space solar power system (SSPS) has gotten a lot of attention these days, as one of new clean energy resources under great concerns about increase in energy consumption and environmental impacts of existing power generating systems. SSPS has a satellite with huge solar panels to generate electric power in the space. Generated power is converted to other forms, such as microwaves, and transmitted to the ground. For the stable generation, it is fundamental element to control the gigantic satellite, which receives sunlight, within a expected attitude. In this study, the attitude control of huge structural models in the space which had various distributions of moment of inertia was analyzed. An optimal control theory was applied to construct control law for attitude unstable configuration cases. The unstable structural models have been successfully controlled within a stable state and control forces were quantitatively obtained.

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