(57)【要約】【課題】  外乱トルクにより衛星性能と寿命が影響されるため、従来ウィンドミル手法を用いて外乱運動量の低減を図っている。しかしアンテナが多数ある等といった形状が複雑な人工衛星は、外乱量の予測と可動物の駆動角度決定が困難という問題点が挙げられる。【解決手段】  本発明に関わる人工衛星は、衛星のサービス期間中に外乱角運動量を発生する内部機器と、前記内部機器で発生した外乱角運動量を計測する角運動量センサ部と、衛星の姿勢と、発生角運動量との関係が記憶されているメモリ部と、前記外乱角運動量を衛星の非サービス期間に前発生角運動量で打ち消すための姿勢を、前記メモリ部から抽出する外乱トルク演算部と、衛星衛星の姿勢を、前記外乱トルク演算部で抽出された姿勢に制御する姿勢制御部と、を備えるものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星のサービス期間中に外乱角運動量を発生する内部機器と、
前記内部機器で発生した外乱角運動量を計測する角運動量センサ部と、
衛星の姿勢と、発生角運動量との関係が記憶されているメモリ部と、
前記外乱角運動量を衛星の非サービス期間に前発生角運動量で打ち消すための姿勢を、前記メモリ部から抽出する外乱トルク演算部と、
衛星の姿勢を、前記外乱トルク演算部で抽出された姿勢に制御する姿勢制御部と、を備える人工衛星。
【請求項２】
前記メモリ部に記憶されている衛星の姿勢と、発生角運動量との関係は、衛星姿勢を変化させたときに発生する発生角運動量を前記角運動量センサ部で計測することで関連づける請求項１に記載の人工衛星。
【請求項３】
前記メモリ部に記憶されている発生角運動量は、重力傾斜由来の外乱角運動量と、地磁気由来の外乱角運動量とを除く太陽輻射圧による外乱トルクである請求項１または請求項２に記載の人工衛星。
【請求項４】
以下のステップ（ａ）〜（ｃ）で衛星のサービス期間中の外乱角運動量をキャンセルする外乱キャンセル方法。
（ａ）サービス期間中に発生した外乱運動量を計測するステップ
（ｂ）外乱運動量をキャンセルするための衛星姿勢を演算するステップ
（ｃ）非サービス期間中に前記演算された衛星姿勢に衛星を制御するステップ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三軸安定制御を行う人工衛星及び、人工衛星で発生する外乱をキャンセル方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星宇宙空間上で太陽輻射圧、地球の重力傾斜、地磁気、高層空気等による外乱角運動量の影響を受ける。一般的に人工衛星は通信ミッションや観測ミッションなどを実施するため、姿勢を安定化させる必要があり、三軸安定制御を行う人工衛星では、リアクションホイール等の内部機器によって、人工衛星に発生した外乱角運動量に対して相殺するように角運動量を発生させて制御を行う（例えば、非特許文献１参照）。この結果、角運動量はリアクションホイール等の内部機器内に蓄積する。
【０００３】
リアクションホイール等の内部機器を用いた制御では、内部機器に角運動量発生可能限界があるため、ある一定の閾値を越えた場合にはスラスタ等によって蓄積方向とは逆の角運動量を生成して相殺する、所謂アンローディング操作を実施する。しかしながら本操作によって短期的には姿勢擾乱が発生し、ミッションの中断を強いられる可能性がある。また現在一般的に用いられているスラスタを使用したアンローディングの場合には、推薬を消費するために人工衛星の寿命に影響する。
【０００４】
外乱に対抗する別のアプローチとして、ウィンドミル手法も良く知られている（例えば、特許文献１参照）。これは太陽輻射圧による外乱運動量が諸外乱の中で支配的となる静止軌道、準天頂軌道で運用される人工衛星で、人工衛星上に可動物を設置して駆動することによって太陽光の照射面積を変化させ、人工衛星の受ける外乱運動量そのものを調整するというものである。可動物としては太陽電池パドルやトリムタブが挙げられる。この手法を適用するとアンローディングを行う頻度が低下し、ミッション中断回数が低減できるという利点がある。また推薬を消費しない手法であるため、人工衛星質量の低減に資するなどの効果の大きい手法である。
【０００５】
ウィンドミル手法では下記の手順で計測・予測・制御を行う。（１）まず人工衛星に現在蓄積している角運動量を計測する。（２）次にウィンドミル制御に使用するパドル等の可動物に作用する太陽輻射外乱量と、可動物以外の人工衛星構体に作用する太陽輻射外乱量を予測する。（３）蓄積している角運動量と今後の角運動量の予測値から、可動物が受けるべき所望の外乱量を決定する。（４）可動物の所望角度プロファイルを決めて駆動する。
【０００６】
上記手順の２に対する課題として、輻射外乱量の予測の困難さが挙げられる。近年の人工衛星は、ミッション要求の高度化や複雑化によって衛星搭載アンテナ等の衛星外表面に露出する機器が大型化、形状の複雑化が進んでいる。これらの人工衛星では、太陽光の人工衛星表面での多重反射、影、太陽光透過等の表面特性が、人工衛星に固定された座標に対する太陽方向に対して非線形特性を持つため、外乱量を人工衛星モデルベースで予測することは困難である。また人工衛星表面特性の反射率や吸収率についても経年変化があり、モデル化が課題である。
【０００７】
また手順の４に対する課題として、ミッション遂行等の理由により人工衛星に固定された座標系における太陽方向が変化する場合、太陽輻射による外乱方向も変化して、ウィンドミル運用する太陽電池パドルやトリムタブの駆動角度の定式化が困難である。
【０００８】
【非特許文献１】茂原正道著「宇宙工学入門」培風館１９９４年１０月７日、p42-43
【特許文献１】特表２００１−５０２２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
静止軌道、準天頂軌道等の高度にある三軸安定制御を行う人工衛星は、太陽輻射圧をはじめとする外乱トルクを受け、外乱角運動量を蓄積する。これにより衛星性能と寿命が影響されるため、従来ウィンドミル手法を用いて外乱運動量の低減を図っている。しかしアンテナが多数ある等といった形状が複雑な人工衛星や、姿勢を複雑に変化させる人工衛星にこの手法を適用して制御する場合には、上記のように外乱量の予測と可動物の駆動角度決定が困難という問題点が挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に関わる人工衛星は、衛星のサービス期間中に外乱角運動量を発生する内部機器と、前記内部機器で発生した外乱角運動量を計測する角運動量センサ部と、衛星の姿勢と、発生角運動量との関係が記憶されているメモリ部と、前記外乱角運動量を衛星の非サービス期間に前発生角運動量で打ち消すための姿勢を、前記メモリ部から抽出する外乱トルク演算部と、衛星衛星の姿勢を、前記外乱トルク演算部で抽出された姿勢に制御する姿勢制御部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ウィンドミル手法を用いずに、人工衛星の外乱角運動量を開放することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１〜図５は本発明を説明するための図である。図１は実施の形態１におけるフローチャートであり、実施の手順を３つのステップに分けて説明している。各ステップの説明は、後段において詳細に行う。
【００１３】
図２は本発明の構成である、人工衛星の構成例を示したものである。人工衛星１はその構体外側に可動部である太陽電池パドル２aと２bを有し、アンテナＡ３a及びアンテナＢ３bの２枚のアンテナを具有する。但しアンテナの枚数の多寡は任意であって、また他の構造物を有しても良い。また人工衛星１の内部に配置されている人工衛星搭載衛星制御器４によって人工衛星１の三軸の安定制御を行い、併せて外乱の制御を行う。尚人工衛星１に固定された座標系（衛星座標系）として、Ｘsc軸５、Ｙsc軸６、Ｚsc軸７を定義する。
【００１４】
人工衛星搭載衛星制御器４の詳細な構成を図３に示す。人工衛星搭載衛星制御器４は、人工衛星１に対する外乱トルク計算部８、外乱制御を行うための姿勢計算部９、外乱トルクデータを格納するメモリ部１０、リアクションホイールなど角運動量を発生する内部機器１１、同内部機器の角運動量を計測する角運動量センサ部１２、人工衛星姿勢制御部１３の各要素から構成される。
【００１５】
角運動量を発生する内部機器１１が発生する角運動量は、三軸安定姿勢を保持するために使用される。安定姿勢の保持は外乱角運動量を補償することによって得られている。角運動量を発生する内部機器１１の角運動量変化は外乱角運動量の変化に負号を乗じたものと等価となる。
【００１６】
本発明では角運動量を発生する内部機器１１の角運動量変化を角運動量センサ部１２によって計測することで、外乱角運動量を計測することとする。図２及び図３の構成要素を持つ人工衛星１は、図４に示す運用区間に分割して運用される。地球を周回する人工衛星軌道１２０のうち、地上または宇宙に対してサービスを提供する姿勢をとる区間をサービス区間１２１とし、サービスを提供しない区間を非サービス区間１２２とする。非サービス区間１２２においては任意の姿勢を取りうるものとする。
【００１７】
図５で太陽１８に対する衛星座標系における太陽方向１７を、衛星座標系太陽方位角α１４、衛星座標系太陽仰角β１５及びパドル回転角度γ１６の3つのパラメータを定義する。本発明ではα,β,γの３つのパラメータに応じて外乱トルクデータベースをメモリ部１０上に構築し、非サービス区間１２２においてこのデータベースを使用して外乱制御を実施する。
【００１８】
図６は図１で示すフローによって運用を実施した場合に、慣性座標系における各軸ごとの角運動量プロファイルを模式化したものである。角運動量を発生する内部機器１１の角運動量は、地球周回軌道の一周回単位で管理・制御することを示している。つまり、サービス区間で蓄積された角運動量は、非サービス区間で放出される。
【００１９】
まず、図１のフローについて、以下で説明する。Ｓｔｅｐ１は、人工衛星運用前に人工衛星とパドルを慣性座標系に固定された姿勢とし、その際の外乱角運動量を計測して外乱トルクを算出し、外乱トルクデータベースを構築する。人工衛星１によるサービス開始前であるので、人工衛星１はサービスに拘束される事なく任意の姿勢を取りうる。
【００２０】
図５に示すように、衛星座標系太陽方位角α１４、衛星座標系太陽仰角β１５、及びパドル角度γ１６の3つのパラメータで太陽１８と人工衛星１の姿勢関係を定義する。但し、これでは衛星姿勢の３自由度の内、衛星座標系太陽方位角α１４と衛星座標系太陽仰角β１５に規定される方向の２自由度のみが拘束され、衛星座標系における太陽方向１７周りの自由度があるため、適当な拘束条件を付加する。
【００２１】
例えば、慣性座標系における衛星姿勢をオイラー角3-2-1系（慣性座標系からＺ軸回転−Ｙ軸回転−Ｘ軸回転の順番で衛星座標系を回転して衛星姿勢を定義する手法）で定義する場合で、Ｚ軸回転を0とする等の拘束条件を与える。
【００２２】
次に拘束条件及び3パラメータ（α,β,γ）によって設定された人工衛星姿勢に制御し、その姿勢をTime_smp[s]間保持する。この間、角運動量を発生する内部機器１１において、外乱に対抗して姿勢保持をするための角運動量を発生するので、これを角運動量センサ部１２で計測する。即ちこの△Msc_smp[Nms]は、Time_smp[s]間に人工衛星１が受けた外乱角運動量である。
【００２３】
計測した外乱角運動量△Msc_smp[Nms]には、支配的な外乱要因である太陽輻射圧による角運動量以外にも、地球の重力傾斜トルク、地磁気トルク等に起因する角運動量が含まれているが、ここではまとめて扱う。Time_smp[s]及び外乱角運動量△Msc_smp[Nms]から、外乱トルクT_dis1[Nm]を外乱トルク計算部８において式（１）によって算出する。
【００２４】
【数１】
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【００２５】
これを複数ケース設定して同様の計測と計算を行う。例えばα,β,γそれぞれのパラメータを30°毎に変位させると、都合1728通りの姿勢についてデータを計測し、計算することとなる。ケース設定にあたっては、人工衛星１の電力的／熱的制約、あるいは計測時間の制約を考慮して設定する。例えば太陽電池パドルによる発生電力を確保等の制約条件を考慮した、人工衛星１が取りうる姿勢を前提として設定すればよい。
【００２６】
外乱角運動量計測時の姿勢拘束条件及び、3パラメータ（α,β,γ）に対する外乱トルクT_dis1[Nm]を１セットとして、外乱トルクデータベースとしてメモリ部１０で保持する。各ケースの{（α,β,γ）,T_dis1}間を補間した値でデータベースを作成して保持してもよい。
【００２７】
ここまで、人工衛星運用前に外乱トルクに関わるデータベースを構築する。
【００２８】
以降、サービス開始後について説明する。Ｓｔｅｐ２は、サービス区間終了時にサービス区間１２１で蓄積された蓄積外乱角運動量を計測する。これを打ち消すように衛星姿勢及びパドル角度を決め、非サービス区間での蓄積された蓄積外乱角運動量を開放する。人工衛星１によるサービスを開始した後、ステップ２とステップ３を繰り返し実行する。
【００２９】
サービス区間１２１においては人工衛星１によるサービスを提供する姿勢とする必要があり、この区間で太陽電池パドル２a及び２bを駆動して太陽輻射圧を受ける面積を調整し、外乱角運動量を制御するウィンドミル運用を実施しようとすると、所望の外乱角運動量を受けるような太陽電池パドル２a及び２bの駆動角度プロファイルの作成が困難である。そのためサービス区間１２１においては外乱制御を実施しない。
【００３０】
非サービス区間１２２ではサービスに関係なく任意の姿勢を取れるため、この区間においてサービス区間１２１で蓄積した外乱角運動量を相殺できるような外乱を受ける姿勢をとる。これにより、軌道を一周回する毎に蓄積外乱角運動量を0[Nms]とすることができる。外乱姿勢計算部９において、下記の計算を実施する。
【００３１】
まず式（２）を利用して非サービス区間１２２における所望トルクT_cmp1[Nm]を計算する。つまり、サービス区間１２１終了時外乱角運動量を非サービス区間１２２の時間で除算することで、所望トルクT_cmp1[Nm]を計算する。
【００３２】
【数２】
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【００３３】
次にＳｔｅｐ１あるいはＳｔｅｐ３の結果得られたメモリ部１０上の外乱トルクデータベースから、上記所望トルクT_cmp1[Nm]を得られる3つの姿勢パラメータ（αcmp1,βcmp1,γcmp1）を決定する。このとき、3パラメータ（αcmp1,βcmp1,γcmp1）及びＳｔｅｐ１で設定した拘束条件から、非サービス区間１２２における慣性座標系での人工衛星１の姿勢が決定される。
【００３４】
（αcmp1,βcmp1,γcmp1）のセットが複数ある場合は、何らかの条件によって決定すればよい。例えばサービス区間１２１終了時の姿勢からの姿勢変更時間が最も少なくなる姿勢、太陽電池パドルによる発生電力量が最大である姿勢等の条件を設定して決定する。決定した所望姿勢を保持するよう、非サービス区間１２２の期間中人工衛星姿勢制御部１３によって姿勢制御を実施する。これにより、非サービス区間１２２の間に、サービス区間１２１の間に蓄積された蓄積外乱角運動量をキャンセルすることができる。
【００３５】
Ｓｔｅｐ３では、非サービス区間終了時の外乱角運動量から、外乱トルクデータベースを更新する。Ｓｔｅｐ２にて決定した所望姿勢が非サービス区間１２２中十分に保たれていたとすると、非サービス区間１２２終了時にはリアクションホイール等の角運動量を発生する内部機器１１に蓄積している角運動量が0[Nms]となるはずである。
【００３６】
しかし実際の（αcmp1,βcmp1,γcmp1）の姿勢における外乱トルクと外乱トルクデータベース上のトルクに差がある場合、角運動量を相殺しきれない。そこで外乱トルク計算部８においてステップ２の設定ケースにおける外乱トルクを計算し、これを用いて外乱トルクデータベースを更新する。
【００３７】
非サービス区間１２２終了時に、実際に姿勢保持した期間Time_nst[s]及び、当該期間に変化した各軸の角運動量△Msc_nst[Nms]を角運動量センサ部１２で計測する。次に式（３）によって非サービス区間１２２における外乱トルクT_dism[Nm]を算出する。
【００３８】
【数３】
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【００３９】
データベースの更新は、これまでに保持していた外乱トルクデータベース｛（α,β,γ）に対するT_dis1｝に対し、計測した非サービス区間のデータ｛（αcmp1,βcmp1,γcmp1）に対するT_dism｝に重みを付けて最小二乗法等の計算によって行う。更新されたデータベースを、メモリ部１０に保持する。
【００４０】
尚、該当周回の外乱制御によって相殺しきれなかった残差の角運動量に関しては、図６に示すように次周回の非サービス区間１２２において、サービス区間１２１で蓄積した外乱角運動量分と併せて相殺する姿勢を決定し、制御を行う。Ｓｔｅｐ３は次周回のサービス区間１２１内で実施し、サービス区間１２１終了後からステップ２が開始される。以降、ステップ２とステップ３を毎周回繰り返す。
【００４１】
ここで図３の人工衛星搭載衛星制御器の動作を外乱トルク算出動作と制御動作に分けてまとめる。まず外乱トルクの算出動作について述べる。人工衛星１に受ける太陽輻射圧等の外乱によって生じる角運動量を補償して姿勢を安定化させるために、角運動量を発生する内部機器１１で外乱トルク由来の角運動量を相殺するような角運動量を発生させる。
【００４２】
この相殺角運動量は角運動量を発生する内部機器１１の角運動量変化として角運動量センサ部１２で△Msc_smp[Nms]として計測され、外乱トルク計算部８にて外乱角運動量△Msc_smp[Nms]から外乱トルクT_dis1[Nm]を算出する。外乱トルクを受けた時の衛星姿勢パラメータ(α,β,γ)と外乱トルクデータT_dis1[Nm]をデータベース化し、メモリ部１０に格納する。
【００４３】
次に外乱制御動作について述べる。サービス区間１２１における角運動量を発生する内部機器１１の蓄積外乱角運動量△Msc_st[Nms]を角運動量センサ部１２で計測して外乱姿勢計算部９にて所望トルクT_cmp1[Nm]に変換し、外乱トルクデータベース中から非サービス区間１２２における外乱制御を行うための姿勢パラメータ（αcmp1,βcmp1,γcmp1）を計算する。算出された姿勢となるよう人工衛星姿勢制御部１３で制御を行う。
【００４４】
いいかえれば、以下の通りである。角運動量を発生する内部機器１１は、人工衛星１のサービス区間１２１中に外乱角運動量を発生する。角運動量センサ部１２は、角運動量を発生する内部機器１１で発生した外乱角運動量を計測する。メモリ部１０は、人工衛星１の姿勢と、発生角運動量との関係が記憶されている。
【００４５】
外乱トルク演算部８は、外乱角運動量を人工衛星１の非サービス区間１２２に前発生角運動量で打ち消すための姿勢を、メモリ部１０から抽出する。姿勢制御部９は、人工衛星１の姿勢を、外乱トルク演算部８で抽出された姿勢に制御する。
【００４６】
上記では人工衛星搭載衛星制御器４上で外乱トルクデータベースの構築及び所望トルクの計算を行っていたが、地上に配置された計算機で実施してもよい。サービス区間１２１における姿勢から非サービス区間１２２における姿勢への姿勢変更時にも外乱角運動量が生じるが、これについても残差角運動量として次周回で相殺すればよい。また姿勢変更時分の角運動量を予測して式（２）の△Msc_st[Nms]に加え、所望トルクを算出してもよい。
【００４７】
また、図１では可動物として太陽電池パドル２aと２bを例示したが、トリムタブ等の他の機構を使用しても良いのは言うまでもない。その際、ステップ１における姿勢パラメータ数が3より増加するが、本質的には上記のステップを適用可能である。
【００４８】
本実施形態により、人工衛星１の推薬を消費することなく簡便に角運動量を発生する内部機器１１に蓄積する角運動量を低減できる効果がある。ここで簡便とは、以下の項目を指す。(1)従来は打上前に人工衛星１の吸収率や反射率等の表面特性を計測し、太陽輻射圧外乱をモデル化していたが、本発明では必要ない。(2)また衛星表面での太陽輻射光の多重反射、表面特性の経年変化等もモデル化する必要がなく、それらをまとめた外乱トルクデータベースとして更新される。(3)人工衛星１のサービスを提供するための姿勢に対して影響なく、また簡単な数式とデータベースのみを用いて外乱を制御できる手法である
【００４９】
実施の形態２．
図７に実施の形態２におけるフローチャートを示す。特徴としては、人工衛星１に加わる外乱トルクの内、太陽輻射圧による外乱トルクを分離してデータベース化し、制御を実施することである。以下に各ステップについて説明する。
【００５０】
Ｓｔｅｐ１は、人工衛星運用前に人工衛星とパドルを慣性座標系に固定された姿勢とし、その際の外乱角運動量を計測して外乱トルクを算出する。外乱トルクデータベースを構築する。外乱角運動量を計測するまで、実施の形態１と同様である。
【００５１】
外乱角運動量△Msc_smp[Nms]には、支配的な外乱要因である太陽輻射圧による外乱トルク以外に地球の重力傾斜トルク、地磁気トルク等による外乱角運動量が含まれている。太陽輻射圧による外乱トルクの算出は、計測した外乱角運動量△Msc_smp[Nms]から人工衛星数学モデルを用いて計算した同期間の重力傾斜由来の外乱角運動量Mg_smp[Nms]及び地磁気由来の外乱角運動量Mm_smp[Nms]を減ずる操作を行い、これを計測期間Time_smp[s]で除すという式（４）の操作を行うことで得られる。
【００５２】
【数４】
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【００５３】
式（４）により算出した、3パラメータ（α,β,γ）に対する太陽輻射圧による外乱トルクT_dis2[Nm]を外乱トルクデータベースとしてメモリ部１０で保持する。各ケースの（α,β,γ,T_dis2）間を補間した値でデータベースを作成して保持してもよい。
【００５４】
Ｓｔｅｐ２は、サービス区間終了時に蓄積外乱角運動量を計測する。これを打ち消すように衛星姿勢及びパドル角度を決め、非サービス区間での衛星運用を実施する 。人工衛星１によるサービスを開始した後、Ｓｔｅｐ２とＳｔｅｐ３を繰り返し実行する。
【００５５】
サービス区間１２１においては人工衛星１によるサービスを提供する姿勢とする必要があり、この区間で太陽電池パドル２a及び２bを駆動して太陽輻射圧を受ける面積を調整し、外乱角運動量を制御するウィンドミル運用を実施しようとすると、所望の外乱角運動量を受けるような太陽電池パドル２a及び２bの駆動角度プロファイルの作成が困難である。
【００５６】
そのためサービス区間１２１においては外乱制御を実施しない。非サービス区間１２２ではサービスに関係なく任意の姿勢を取れるため、この区間において適切な姿勢を取り、その姿勢で受ける太陽輻射圧に起因する外乱トルクを用いてサービス区間１２１で蓄積した角運動量を相殺し、制御を行う方針とする。
【００５７】
なお、実施の形態１では太陽輻射圧による外乱トルク以外にも地球の重力傾斜による外乱トルクと地磁気による外乱トルク等を含めて外乱トルクと定義し、計測及び制御に使用したが、本形態では太陽輻射圧による外乱のみを分離してデータベース化し、制御を行う。
【００５８】
この方針のもと、まず式（５）を利用して非サービス区間１２２における所望トルク、つまり受けるべき太陽輻射圧による所望トルクを計算する。サービス区間１２１で蓄積した角運動量△Msc_st[Nm]に、人工衛星モデルより算出した非サービス区間１２２における地球の重力傾斜による外乱角運動量Mg_nst[Nms]と地磁気による外乱角運動量Mm_nst[Nms]を加え、非サービス区間１２２の時間Time_nst[s]で除している。ここで地球の重力傾斜による外乱角運動量Mg_nst[Nms]と地磁気による外乱角運動量Mm_nst[Nms]は人工衛星１の姿勢プロファイルが必要であり、非サービス区間１２２における姿勢は決定していないため、前周回における衛星姿勢を用いて算出する。これにより所望トルクT_cmp2[Nm]を決定する
【００５９】
【数５】
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【００６０】
次にＳｔｅｐ１あるいはＳｔｅｐ３の結果得られたメモリ部１０上の外乱トルクデータベースから、上記所望トルクT_cmp2[Nm]を得られる3パラメータ（αcmp2,βcmp2,γcmp2）を決定する。このとき、（αcmp2,βcmp2,γcmp2）及びＳｔｅｐ１で設定した拘束条件から慣性座標系における人工衛星１の姿勢が決定される。
【００６１】
（αcmp2,βcmp2,γcmp2）のセットが複数ある場合は、何らかの条件によって決定すればよい。例えばサービス区間１２１終了時の姿勢からの姿勢変更時間が最も少なくなる姿勢、太陽電池パドルによる発生電力量が最大である姿勢等の条件を設定して決定する。決定した所望姿勢を保持するよう、非サービス区間１２２の期間中人工衛星姿勢制御部１３によって姿勢制御を実施する。
【００６２】
非サービス区間終了時の外乱計測データからに外乱トルクデータベースを更新する。本ステップは実施の形態１と同一の内容である。本実施の形態により、実施の形態１における利点に加えて下記の効果がある。
【００６３】
太陽輻射圧による外乱トルクは地球と人工衛星１との位置・姿勢関係に依存しない項目であるため、データベース上の外乱トルクと外乱制御を実施する区間における外乱トルクの差異が実施の形態１より小さくなる。これにより非サービス区間１２２における外乱制御がより正確となる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施の形態１におけるフローチャートである。
【図２】本発明における人工衛星の構成例を示した模式図である。
【図３】人工衛星搭載計算機の構成を示した図である。
【図４】本発明における人工衛星軌道と運用期間の関係を表した図である。
【図５】本発明における人工衛星に固定された座標系（衛星座標系）における太陽方位角、太陽仰角及びパドル角度の定義を示した図である。
【図６】本発明における人工衛星の各軸における外乱によって蓄積される角運動量のプロファイルを示した図である。
【図７】実施の形態２におけるフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１  人工衛星、２a、２b  太陽電池パドル、３a、３b  アンテナ、４  人工衛星搭載衛星制御器、５  衛星座標系Ｘsc軸、６  衛星座標系Ｙsc軸、７  衛星座標系Ｚsc軸、８  人工衛星に対する外乱トルク計算部、９  外乱制御を行うための姿勢計算部、１０  メモリ部、１１  角運動量を発生する内部機器、１２  角運動量センサ部、１３  人工衛星姿勢制御部、１４  衛星座標系太陽方位角α、１５  衛星座標系太陽仰角β、１６  パドル角度γ、１７  太陽方向、１８  太陽、１２０  人工衛星軌道、１２１  サービス区間、１２２  非サービス区間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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