(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の人工衛星及び第２の人工衛星の間の３自由度の相対位置と３自由度の相対姿勢を制御する相対６自由度制御方式において、
前記第１の人工衛星は、該第１の人工衛星を慣性空間に対して指定された向きを保つように姿勢制御する第１の姿勢制御手段と、前記第２の人工衛星との相対距離姿勢を制御するために一定周期で交流変動する磁場を発生する第１の交流磁場発生装置と、前記第２の人工衛星との相対距離と相対姿勢を知るための識別板とを備え、
前記第２の人工衛星は、前記第１の人工衛星に搭載された前記識別板との相対距離及び相対姿勢を知るための相対位置相対姿勢検出センサと、該相対位置相対姿勢検出センサが検出した相対距離及び角度に応じて、前記第１の交流磁場発生装置が発生する磁場に対して位相を制御した交流磁場を発生させることにより磁場干渉力として並進力と回転力を発生させる第２の交流磁場発生装置と、該第２の交流磁場発生装置が発生する磁場干渉力との組み合わせにより相対姿勢制御する第２の姿勢制御手段とを備え、
地球磁場が無視できない高度を、前記第１の人工衛星が慣性空間に対して指定された向きで姿勢を保持しながら軌道運動を行い、前記第２の人工衛星が前記第１の人工衛星に対して指定された距離を保持しながら該第１の人工衛星と正対する向きを保つように姿勢制御することを特徴とする人工衛星の相対６自由度制御方式。
【請求項２】
前記第１の交流磁場発生装置は、前記第１及び第２の人工衛星の軌道運動による衛星位置での地球磁場の変動よりも速い周波数で変動する磁場を交流的に発生する装置であり、前記第２の交流磁場発生装置は、前記第１の交流磁場発生装置が発生した磁場に対して干渉する磁場を交流的に発生する装置であることを特徴とする請求項１記載の人工衛星の相対６自由度制御方式。
【請求項３】
前記第１の交流磁場発生装置は、前記第１の人工衛星が向くべき方向に軸を持つ一軸分の磁気モーメントを発生する第１の電磁石コイルと、該第１の電磁石コイルに交流電流を流すことで交流磁場を発生させる第１の駆動装置とからなり、前記第２の交流磁場発生装置は、前記第１の交流磁場発生装置が発生した磁場に対して干渉する磁場を交流的に発生させるために直交３軸方向に配置された第２の電磁石コイルと、該第２の電磁石コイルに互いに独立して交流電流を流すことで交流磁場を発生させる第２の駆動装置とからなることを特徴とする請求項１又は２記載の人工衛星の相対６自由度制御方式。
【請求項４】
前記第１及び第２の交流磁場発生装置は、超伝導磁石を利用した磁気モーメントを発生する装置であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の人工衛星の相対６自由度制御方式。
【請求項５】
前記第１及び第２の姿勢制御手段は、姿勢検出センサと、姿勢制御アクチュエータであるホイールとから構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の人工衛星の相対６自由度制御方式。
【請求項６】
前記第１及び第２の姿勢制御手段は、姿勢検出センサと、推力系アクチュエータとから構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の人工衛星の相対６自由度制御方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は人工衛星の相対６自由度制御方式に係り、特に二つの人工衛星の相対位置と相対姿勢を制御する人工衛星の相対６自由度制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、二つの人工衛星の相対位置や相対姿勢を制御する制御方式として、ランデブドッキングなどが知られているが、これらの従来の制御方式では、推薬を使用して推力を得るスラスタを用いた推力系アクチュエータにより、上記の相対位置や相対姿勢を制御している。ランデブドッキングの場合は、二つの軌道運動をする人工衛星は最終的に同じ軌道にすればよく、推力も断続的に発生させることで制御が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フォーメーションフライトの一つの実現構想案として、二つの人工衛星の一方をミッション観測機器のレンズ部とし、他方をミッション観測機器の検出器部とし、それら二つの人工衛星を結ぶ方向を慣性空間に対して任意に固定させることで観測を行うアプリケーションを考える場合、片方の人工衛星は常に推力を発生させなければ相対位置を維持することができない。
【０００４】
しかし、上記の従来の制御方式では、推力系アクチュエータで相対姿勢や相対位置を制御するために、推薬を消費しきってしまうと制御できなくなるため、推薬の搭載可能量がミッション寿命を決めることになる。概算では数トンクラスの大きさの人工衛星でミッション寿命２年〜３年を実現するためには、衛星重量に匹敵する数トン以上の推薬を搭載する必要がある。従って、上記のようなアプリケーションでは推薬を常時使用することになるため、ある程度のミッション寿命を得るためには、衛星規模を非常に大きなものにしなければならないという問題がある。また、推薬を搭載しているために、何らかの異常によって推薬の爆発などの危険性が生じることも考えられる。更に、推薬の重量や充填されるタンクの大きさなどにより、人工衛星に搭載できる機器が制限される。
【０００５】
また、推力系アクチュエータでは、一つのスラスタでは任意の方向に推力を発生することができないため、完全に６自由度分の推進力と回転力を人工衛星に与えるようにするためには、最低１２個のスラスタを搭載する必要があり、冗長が必要であれば更に多くのスラスタを搭載しなければならない。更に、推力系アクチュエータは、噴射推薬が人工衛星の他の部分にあたることによって、余分な外乱トルクを生じてしまったり、推薬が付着することによりセンサなどの能力を落としてしまう汚染を生じる可能性がある。従って、このような外乱トルクや汚染を防ぐためには、噴射スラスタが上記のように多数必要とすることから、スラスタの向きや搭載位置が問題となる。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、推力系アクチュエータを用いることなく二つの人工衛星の相対姿勢及び相対位置を制御し得る人工衛星の相対６自由度制御方式を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、姿勢制御のアクチュエータと相対位置制御のアクチュエータの搭載位置を簡単に決定し得る人工衛星の相対６自由度制御方式を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第１の発明の相対６自由度制御方式は、第１の人工衛星及び第２の人工衛星の間の３自由度の相対位置と３自由度の相対姿勢を制御する相対６自由度制御方式において、第１の人工衛星は、第１の人工衛星を慣性空間に対して指定された向きを保つように姿勢制御する第１の姿勢制御手段と、第２の人工衛星との相対距離姿勢を制御するために一定周期で交流変動する磁場を発生する第１の交流磁場発生装置と、第２の人工衛星との相対距離と相対姿勢を知るための識別板とを備え、第２の人工衛星は、第１の人工衛星に搭載された識別板との相対距離及び相対姿勢を知るための相対位置相対姿勢検出センサと、相対位置相対姿勢検出センサが検出した相対距離及び角度に応じて、第１の交流磁場発生装置が発生する磁場に対して位相を制御した交流磁場を発生させることにより磁場干渉力として並進力と回転力を発生させる第２の交流磁場発生装置と、第２の交流磁場発生装置が発生する磁場干渉力との組み合わせにより相対姿勢制御する第２の姿勢制御手段とを備え、地球磁場が無視できない高度を、第１の人工衛星が慣性空間に対して指定された向きで姿勢を保持しながら軌道運動を行い、第２の人工衛星が第１の人工衛星に対して指定された距離を保持しながら第１の人工衛星と正対する向きを保つように姿勢制御する構成としたものである。
【０００９】
この発明では、第１の人工衛星が第１の姿勢制御手段により慣性空間に対して指定された向きで姿勢を保持しながら軌道運動を行い、第２の人工衛星が第１の交流磁場発生装置が発生する交流磁場に対して第２の交流磁場発生装置が発生する交流磁場を磁場干渉力として作用させることにより、推力系アクチュエータを用いることなく第１の人工衛星に対して指定された距離を保持しつつ、第２の姿勢制御手段との組み合わせにより第１の人工衛星と正対する向きを保つように姿勢制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は上記の目的を達成するため、第２の発明の相対６自由度制御方式は、第１の発明における第１の交流磁場発生装置を、第１及び第２の人工衛星の軌道運動による衛星位置での地球磁場の変動よりも速い周波数で変動する磁場を交流的に発生する装置とし、第２の交流磁場発生装置を、第１の交流磁場発生装置が発生した磁場に対して干渉する磁場を交流的に発生する装置としたものである。この発明では、第１及び第２の交流磁場発生装置で発生する交流磁場に対する地球磁場の干渉の影響を小さくすることができる。
【００１１】
また、上記の目的を達成するため、第３の発明の相対６自由度制御方式は、第１及び第２の発明における第１の交流磁場発生装置を、第１の人工衛星が向くべき方向に軸を持つ一軸分の磁気モーメントを発生する第１の電磁石コイルと、第１の電磁石コイルに交流電流を流すことで交流磁場を発生させる第１の駆動装置とからなる構成とし、第２の交流磁場発生装置を、第１の交流磁場発生装置が発生した磁場に対して干渉する磁場を交流的に発生させるために直交３軸方向に配置された第２の電磁石コイルと、第２の電磁石コイルに互いに独立して交流電流を流すことで交流磁場を発生させる第２の駆動装置とからなる構成としたものである。
【００１２】
また、上記の目的を達成するため、第４の発明の相対６自由度制御方式は、第１及び第２の交流磁場発生装置は、超伝導磁石を利用した磁気モーメントを発生する装置であることを特徴とする。この発明では、数十ｍ程度の距離離れた第１及び第２の人工衛星間で適度な強さの交流磁場を作用させることができる。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、第５の発明の相対６自由度制御方式は、上記の第１及び第２の姿勢制御手段を、姿勢検出センサと、姿勢制御アクチュエータであるホイールとから構成されていることを特徴とする。この発明では、第１及び第２の人工衛星の構成を推力系アクチュエータを全く使用しない構成とすることができる。
【００１４】
更に、第６の発明の相対６自由度制御方式は、第１及び第２の姿勢制御手段を、姿勢検出センサと、推力系アクチュエータとから構成したことを特徴とする。この発明では、第１及び第２の姿勢制御手段は推力系アクチュエータを使用するが、相対位置を制御するための制御手段は第１及び第２の交流磁場発生装置を使用しており、推力系アクチュエータを使用しないようにできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる人工衛星の相対６自由度制御方式の一実施の形態における衛星正面図と相対位置・相対姿勢制御の概略説明図を示す。本実施の形態において、相対位置と相対姿勢が制御される二つの人工衛星の各々は、図１（Ａ）の概略正面図に示すように、衛星本体１の外部に、後述する交流磁場発生装置の一部を構成する超伝導磁石２、３、４、５が配置された構成である。超伝導磁石２、３、４、５は円柱状である。なお、超伝導磁石の個数及び形状は図１（Ａ）のものに限定されるものではない。
【００１６】
上記の正面図で表される二つの人工衛星は、図１（Ｂ）にＡとＢで示すように、慣性空間の指示された方向に向かって、要求された精度で距離と向きを保つように制御される。すなわち、後述するように、本実施の形態では、磁場干渉による二つの人工衛星ＡとＢの間の位置制御と、ホイールによる姿勢制御を組み合わせて、人工衛星ＡとＢの間の相対位置と相対姿勢を制御する相対６自由度制御を行う。
【００１７】
位置制御は、人工衛星Ａで一定周期で交流変動する磁場を発生させ、もう一方の人工衛星Ｂではその交流磁場に対して位相をずらした交流磁場を発生させることによって生じた磁場干渉力を利用する。姿勢制御は、人工衛星Ａ及びＢにそれぞれ搭載されたホイールによる宇宙慣性空間に対する制御と、磁場干渉力による相対姿勢の制御の組み合わせで行う。以下、このことについて更に詳細に説明する。
【００１８】
図２は本発明になる人工衛星の相対６自由度制御方式の一実施の形態における二つの人工衛星の構成図を示す。本実施の形態では、慣性空間に対して位置及び姿勢の基準となる人工衛星Ａと、人工衛星Ａに対して相対的に位置及び姿勢を制御する人工衛星Ｂとに別れて搭載される機器により構成されている。
【００１９】
図２に示すように、人工衛星Ａには通常の慣性指向タイプの人工衛星に姿勢制御用としてよく搭載される姿勢検出センサ１１ａと、姿勢制御アクチュエータであるホイール１２ａとが搭載され、これに加えて更に、交流磁場発生装置１３ａと識別板１４が搭載されている。姿勢検出センサ１１ａは、慣性基準装置と呼ばれるジャイロを用いたセンサや恒星センサなどで構成されている。交流磁場発生装置１３ａは、相対距離姿勢を制御するための装置で、人工衛星Ａの軌道運動による地球磁場の変動よりも速い周波数で磁場を変動させる。識別板１４は、人工衛星Ｂに搭載する相対距離と相対姿勢を知るためのセンサ用のマーカあるいはミラーである。
【００２０】
他方、人工衛星Ｂには図２に示すように、人工衛星Ａと同様に、通常の慣性指向タイプの人工衛星に姿勢制御用としてよく搭載される姿勢検出センサ１１ｂと、姿勢制御アクチュエータであるホイール１２ｂとが搭載され、これに加えて更に、交流磁場発生装置１３ｂと相対位置相対姿勢検出センサ１５とが搭載されている。交流磁場発生装置１３ｂは、位置や姿勢を制御するために、人工衛星Ａが発生する磁場に干渉させる磁場を発生させる装置である。相対位置相対姿勢検出センサ１５は、人工衛星Ａとの相対距離及び相対姿勢を知るためのセンサである。
【００２１】
上記の姿勢検出センサ１１ａ及び１１ｂと、アクチュエータであるホイール１２ａ及び１２ｂについては、本発明とは直接関係せず、衛星姿勢制御の設計を行う当業者では一般的な機器であるため、それらの具体的な内部構成や機能についての説明は省略する。人工衛星Ａはこれらの姿勢検出センサ１１ａとホイール１２ａを用いて、要求仕様内で慣性空間に対して適正に姿勢制御されているものとする。
【００２２】
また、相対位置相対姿勢検出センサ１５は、レーザなどを利用して対象物との相対距離と相対角度（方向）を知るためのセンサである。使用可能な相対距離域によって、ランデブレーダや近接センサなどと呼ばれるものが存在する。この相対位置相対姿勢検出センサ１５として、より精度の高いものを搭載することは高精度の相対６自由度制御を実現するために不可欠なことであるが、そのセンサそのものについては当業者によってよく知られており（例えば、特開昭５８−７９１７９号公報など）、またその内部構成は本発明とは直接関係しないので、内部の詳細な構成についての説明は省略する。
【００２３】
交流磁場発生装置１３ａ及び１３ｂは、本実施の形態の制御を実現させるために提案する装置である。交流磁場発生装置１３ａ及び１３ｂは、人工衛星Ａ及びＢにそれぞれ搭載されて互いに独立に駆動され、駆動時には、電磁石に交流電流を流して交流磁場を発生する。二つの人工衛星Ａ及びＢは、これらの交流磁場発生装置１３ａ及び１３ｂの電磁石から生じる磁気モーメント同士が干渉することで並進力と回転力を発生でき、相対位置と相対姿勢を制御することができる。
【００２４】
磁場を交流的に発生させるのは、地球磁場との干渉の影響を小さくするためであり、衛星の軌道運動による衛星位置での地球磁場の変化よりも十分に速い周波数で振動させることにより、地球磁場との干渉をキャンセルさせることができる。
【００２５】
なお、交流磁場発生装置１３ａは、人工衛星Ａが向くべき方向（観測対象に対して人工衛星Ａを向ける面の垂直方向）に軸を持つ一軸分の磁気モーメントを発生できる電磁石コイルと、そのコイルに流す電流を交流的に変動することで交流磁場を発生する駆動装置から構成される。これに対して、交流磁場発生装置１３ｂは、交流磁場発生装置１３ａが生成する磁場に干渉させることで任意の方向に力を発生できるように、直交三軸方向に配置した電磁石コイルと、これら電磁石にそれぞれ独立に交流電流を流す駆動装置から構成される。
【００２６】
また、本実施の形態では、人工衛星Ａの慣性空間に対する絶対姿勢制御と、人工衛星Ｂの人工衛星Ａに対する相対姿勢制御はホイール１２ａ、１２ｂを用いて実施するため、環境から受ける外乱トルクにより、衛星Ａ、Ｂの角運動量はホイール回転数を変化させる形で蓄積する。ホイールの回転数域は有限であるため、この蓄積した衛星角運動量をアンロード制御により除去する必要があるが、これに対しても、この交流磁場発生装置１３ａ、１３ｂの磁気を利用することができる。
【００２７】
この場合は、人工衛星Ａ、Ｂの軌道周期の半分の周期で変化する地球磁場に応じて、交流磁場発生装置１３ａ、１３ｂの磁気を変化させる。交流の周期に比べれば非常に長い周期で磁気を変動させることになるため、短い時間で見れば、略直流的な磁気モーメントのバイアスを交流駆動に加えることで、アンロード制御に必要な磁気トルクを発生させることができる。
【００２８】
この交流磁場発生装置１３ａ及び１３ｂが発生する磁場を、数十ｍ程度の距離を離れた二つの人工衛星Ａ、Ｂ間で作用させるためには、従来衛星の姿勢制御で用いられてきた磁気トルカでは磁気モーメントが弱い。そこで、本実施の形態では、電磁コイルのコア材を低温にすることで超伝導状態にした電磁石（超伝導磁石）を利用した強力な磁気モーメントを発生できる装置を交流磁場発生装置１３ａ及び１３ｂとして用いる。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態の動作について、図１、図２を参照して詳細に説明する。本実施の形態の目的は、二つの人工衛星Ａ及びＢが、慣性空間の指示された方向に向かって、要求された精度で距離と向きを保つことである。
【００３０】
これを実現するために、まず、図１（Ｂ）に示す人工衛星Ａは、図２に示した絶対姿勢制御用の姿勢検出センサ１１ａとホイール１２ａを用いて、慣性空間に対して指示された向きを保つように姿勢制御する。ここで、この姿勢制御の制御則などは、本願発明には直接関係しないので具体的な内部の説明は省略するが、姿勢制御設計に携わる当業者であれば、このような系を具体的に実現することは一般的に行われていることであり、この部分の実現性に問題となるところはない。
【００３１】
次に、人工衛星Ｂの人工衛星Ａに対する相対位置・相対姿勢制御を実現させるために、人工衛星Ａに搭載されている交流磁場発生装置１３ａで基準となる交流磁場を発生させる。人工衛星Ｂは、相対位置相対姿勢検出センサ１５を用いて計測される人工衛星Ａ上の識別板１４との距離と角度に応じて、指定された距離と角度になるように、交流磁場発生装置１３ｂの交流磁場の位相及び強度を同期あるいは、ずらすことにより、人工衛星Ａに対する人工衛星Ｂの並進力と回転力とを発生させ、フィードバック制御を行う。
【００３２】
ここで、人工衛星Ａが人工衛星Ｂの位置で発生させる磁束ベクトル（地球磁場を含む）をＨｍ、磁束密度ベクトルをＢｍ、人工衛星Ｂが制御のために発生する磁気モーメントベクトルをＰｍとすると、発生する並進力ベクトルＦは次式
Ｆ＝（Ｐｍ・ｇｒａｄ）Ｈｍ            （１）
で表され、また、回転ベクトルＮは次式で表される。
【００３３】
Ｎ＝Ｐｍ×Ｂｍ／μ０                   （２）
ただし、（２）式中、μ０は真空中の透磁率を示す。
【００３４】
本実施の形態では、人工衛星Ｂが相対位置相対姿勢検出センサ１５を用いて計測される人工衛星Ａ上の識別板１４との距離と角度に応じて、交流磁場発生装置１３ｂにより発生する上記の磁気モーメントベクトルＰｍをフィードバック制御することにより、人工衛星Ｂが人工衛星Ａに対して指定された距離と角度になるように上記の並進力Ｆと回転力Ｎを可変することができる。
【００３５】
なお、制御理論における可制御性の検討により、交流磁場発生装置１３ｂによるだけでは、二つの人工衛星Ａ及びＢの間の３自由度の相対位置と、３自由度の相対姿勢のすべてを制御することはできないことが分かる。しかし、少なくとも相対位置だけは３自由度ともこの交流磁場発生装置１３ｂだけによって制御可能である。そこで、本実施の形態では、相対姿勢の制御のために、人工衛星Ｂに搭載されている姿勢検出センサ１１ｂとホイール１２ｂとを用いた姿勢制御を併用する。
【００３６】
このようにして、本実施の形態によれば、人工衛星Ａが慣性空間に対して指定された向きで姿勢を保持しながら軌道運動を行い、人工衛星Ｂは人工衛星Ａに対して指定された相対距離（１０ｍ〜５０ｍ程度）を保持しながら人工衛星Ａと正対する向きを保つように、相対位置・相対姿勢制御されるので、人工衛星Ａと人工衛星Ｂは互いの距離を指定距離に保持された状態で、慣性空間に対して指定された方向に揃って並ぶ望遠鏡のような形を形成することができる。
【００３７】
また、本実施の形態では、二つの人工衛星ＡとＢとの相対位置・相対姿勢制御のために、推力系アクチュエータを使用しないので、推薬を使用する必要が無く、このことから従来に比べてより長寿命にでき、また、より重いミッション観測機器の搭載が可能となり、更に、爆発などが無く安全性に優れた構成とすることができる。更に、多数のスラスタが不要であり、人工衛星への汚染や外乱トルクを考えることなく、交流磁場発生装置１３ａ及び１３ｂや識別板１４及び相対位置相対姿勢検出センサ１５などの搭載位置を簡単に決定することができる。
【００３８】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。他の実施の形態は、図２に示した構成のうち、姿勢制御のためのアクチュエータ部であるホイール１２ａ及び１２ｂを、高速回転するコマの回転剛性を利用して制御トルクを発生するコントロールド・バイアス・モーメンタム（Controlled Bias Momentum:以下、ＣＭＧ）に置き換えるようにしたものである。ＣＭＧはホイールよりも大きなトルクを発生することができるものもあるため、より外乱が大きな大型の人工衛星に対しても適用できる。
【００３９】
また、更に他の実施の形態として、図２に示した構成のうち姿勢制御のためのホイール１２ａ及び１２ｂを推力系アクチュエータに置き換えた構成でもよい。この構成では、前記の各実施の形態のような推力系アクチュエータを全く使用しない構成に比べると、推薬を必要とすることによる問題はあるが、この実施の形態では推力系アクチュエータは姿勢制御のみに使用し、位置制御には用いないので、従来に比べて必要な推薬量を少なくすることができる。
【００４０】
このように、本発明の制御方式は、相対位置制御のアクチュエータである交流磁場発生装置は本発明の根幹となる部分であるので、変更すると意味が無くなるが、これと組み合わせる姿勢制御のアクチュエータは限定することなく選択することができ、それぞれのアクチュエータの性能を有効に活用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１の人工衛星が第１の姿勢制御手段により慣性空間に対して指定された向きで姿勢を保持しながら軌道運動を行い、第２の人工衛星が第１の交流磁場発生装置が発生する交流磁場に対して第２の交流磁場発生装置が発生する交流磁場を磁場干渉力として作用させることにより、推力系アクチュエータを用いることなく第１の人工衛星に対して指定された距離を保持しつつ、第２の姿勢制御手段との組み合わせにより第１の人工衛星と正対する向きを保つように姿勢制御するようにしたため、推力系アクチュエータで用いる推薬のような消費するものを搭載する必要がなく、このことから従来に比べてより多くのあるいはより重いミッション観測機器などを搭載することができ、また、より長寿命化を図ることができ、更に、爆発などの危険性を排除でき安全性を向上できる。
【００４２】
また、本発明によれば、相対位置や相対姿勢の制御のために第１及び第２の交流磁場発生装置を用いるようにしたため、搭載機器に与える電磁干渉については、磁場の遮蔽を含めて別途検討を要するものの、推力系アクチュエータを使用することにより発生することのある人工衛星への汚染や外乱を考える必要がなく、相対位置制御系や相対姿勢制御系を構成する装置の搭載位置を簡単に決定することができる。
【００４３】
更に、本発明によれば、第１及び第２の姿勢制御手段は推力系アクチュエータを使用するが、相対位置を制御するための制御手段は第１及び第２の交流磁場発生装置を使用し、推力系アクチュエータを使用しないようにしたときには、相対姿勢制御手段と相対位置制御の両方に推力系アクチュエータを使用した従来方式に比べて推薬使用量を少なくできるため、従来方式に比べて人工衛星が同じ重量であれば長寿命化を、同じ寿命であれば軽量化を実現でき、更に姿勢制御のアクチュエータは限定することなく選択することができ、それぞれのアクチュエータの性能を有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる人工衛星の相対６自由度制御方式の一実施の形態における衛星正面図と相対位置・相対姿勢制御の概略説明図である。
【図２】本発明になる人工衛星の相対６自由度制御方式の一実施の形態における二つの人工衛星の構成図である。
【符号の説明】
１  衛星本体
２〜５  超伝導磁石
１１ａ、１１ｂ  姿勢検出センサ
１２ａ、１２ｂ  ホイール
１３ａ、１３ｂ  交流磁場発生装置
１４  識別板
１５  相対位置相対姿勢検出センサ
Ａ、Ｂ  人工衛星
【図１】
0003880405.tif 000002
【図２】
0003880405.tif 000003