Transcript WG報告書

柔軟エアロシェルと柔軟翼航空機を利用した
火星突入＆表面探査計画の検討
パラフォイル検討チームコアメンバー
安部隆士、山田和彦（JAXA)、平木考儒（九工大）、東野伸一郎（九大）
＜これまでのまとめ＞
システムの成立性を検討→実現にむけたパラフォイル型探査機に関する鍵技術の抽出
N型折り畳みプロペラ
１）パラフォイル機の揚抗比の向上
→密閉型パラフォイルを提案
２）展開型プロペラ推進器の開発
→Ｎ型の折りたたみプロペラが候補
３）GPSなしでの位置同定
→慣性航法と画像による位置速度情報を組み合わせた手法が有力
＜今後の計画＞
１）密閉型パラフォイルについて（ＪＡＸＡ，九工大担当）（H22年度研究費 500千円）
翼幅2m程度の密閉型パラフォイルの試作を開始
→曳航試験で揚抗比を測定予定（ＪＡＸＡ担当）
小型の密閉型パラフォイルを試作．
→小型気球実験展開挙動を把握する予定（九工大担当）
２）展開型プロペラ推進器について（九工大担当）（ H22年度研究費 50千円）
Ｎ型折り畳みプロペラの試作を開始
→まずは，展開試験を実施する予定
→その結果踏まえて，改良したもので，真空槽や風洞での推力測定を行う．
曳航試験のイメージ
３）慣性航法と画像よる位置速度情報による位置同定手法（九大担当） （ H22年度研究費 520千円）
シミュレーションにより，ＧＰＳが使えない環境では本手法が有力であることを確認
→地上システムで画像マッチングによる位置速度の同定方法の構築（ＵＡＶで取得した画像などを利用）
→搭載システムに実装し，ＵＡＶ等による飛翔実証試験を行う．
火星探査用パラフォイルに関する試験内容（九工大）
密閉型パラフォイル
展開実験
バルーン
実験高度
50 m
展開時間
1~3 s
パラフォイル
展開時動圧
50 Pa
（火星展開時と
同等）
試験機重量
2 kg
試験機投下
製作
パラフォイル展開
展開式プロペラ
プロペラ試作
1/4サイズ
展開
プロペラ直径
1[m]
最大翼弦長
0.26[m]
回転数
4000[rpm]
プロペラ直径
0.25[m]
最大翼弦長
0.065[m]
材料
アルミ，
ケミカルウッド
展開機能の確認
位置同定システムの開発経緯（九大）
位置同定シミュレーション
火星探査用のパラフォイルの姿勢制御について
加速度情報のみ
PPG機の姿勢制御については，安定性が高く大きな問題ではない．
←九大のUAＶによる飛翔実証済（地球上ではあるが）
＜技術的課題＞
正解
GPSを使えない環境での位置同定システムの構築．
推定
＋速度情報
＊母船や地表にある発信源から電波航法→可視領域が短く不適
＊慣性航法をベース案として検討を行う．
→PPG機の飛行シミュレーションにより位置同定の精度を検討
加速度情報のみで位置推定は困難．
速度情報や粗い位置情報があれば，位置同定精度が劇的に向上
＋粗い位置情報
画像マッチングにより速度や位置情報を取得できないか？
＊NASAの火星表面画像
＊Google Mars
＊UAVで取得した画像
＊Google Earth
などを利用し，地上システムでマッ
チング手法の開発を進める．搭載
可能なリソースで実現できるかも含
めて検討中．また，UAVでの飛翔実
証にむけて搭載機器の開発も開始．
UAVで取得した画像の位置を
Google Earth画像から特定
ノイズを含んだGoogle marsの画像の
一部を，元の画像から位置を特定