研究者業績
基本情報
- 所属
- 横浜国立大学 大学院工学研究院 システムの創生部門 准教授国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 大学共同利用システム研究員
- 学位
- 博士(工学)(2020年3月 東京大学)修士(工学)(2017年3月 東京大学)
- 研究者番号
- 70896654
- ORCID ID
https://orcid.org/0000-0003-1857-6449
- J-GLOBAL ID
- 202001010016494145
- researchmap会員ID
- R000014314
- 外部リンク
研究キーワード
5研究分野
1経歴
7-
2025年4月 - 現在
-
2023年2月 - 現在
-
2023年4月 - 2025年3月
-
2023年2月 - 2023年3月
-
2023年1月 - 2023年3月
学歴
3-
2017年4月 - 2020年3月
-
2015年4月 - 2017年3月
-
2011年4月 - 2015年3月
委員歴
3-
2022年4月 - 現在
-
2021年7月 - 2022年12月
受賞
5論文
31-
Advances in Space Research 2025年6月 査読有り筆頭著者責任著者
-
Acta Astronautica 235 120-128 2025年5月 査読有り
-
Astrodynamics 2024年5月24日 査読有りAbstract A new attitude control method for solar sails is proposed using a single-axis gimbal mechanism and three-axis reaction wheels. The gimbal angle is varied to change the geometrical relationship between the force due to solar radiation pressure (SRP) and the center of mass of the spacecraft, such that the disturbance torque is minimized during attitude maintenance for orbit control. Attitude maneuver and maintenance are performed by the reaction wheels based on the quaternion feedback control method. Even if angular momentum accumulates on the reaction wheels due to modelling error, it can also be unloaded by using the gimbal to produce suitable torque due to SRP. In this study, we analyzed the attitude motion under the reaction wheel control by linearizing the equations of motion around the equilibrium point. Further, we newly derived the propellent-free unloading method based on the analytical formulation. Finally, we constructed the integrated attitude{orbit control method, and its validity was verified in integrated attitude{orbit control simulations.
-
Journal of Evolving Space Activities 2 1-13 2024年4月 査読有り
-
TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN 22 15-24 2024年1月 査読有り
-
Acta Astronautica 213 121-137 2023年12月 査読有り筆頭著者責任著者
-
Journal of Spacecraft and Rockets 60(5) 1527-1540 2023年9月 査読有りTo extend the usability of solar sails in the sun–Earth–moon system, we analyze the transfer trajectories from the 9:2 Earth–moon near-rectilinear halo orbit (NRHO) to halo orbits around the sun–Earth L1 and L2 points under the assumption of a future mission for a solar sail spacecraft equipped with a solar electric propulsion (SEP) system deployed from the Lunar Orbital Platform-Gateway. The dynamics are modeled using the bicircular restricted four-body problem, where the gravitational forces from the sun, Earth, and moon as well as solar radiation pressure (SRP) are considered. We propose a trajectory design method that utilizes both SRP and SEP. The method consists of initial guess generation and optimization steps. The initial guess generation comprises the forward propagation of the escape trajectory from the NRHO, the backward propagation of the stable manifold of the target halo orbits, and their apoapsis patching process. Optimization is conducted to minimize propellant consumption by effectively controlling SRP. We perform optimizations with various parameters, namely, the sail area-to-mass ratio ([Formula: see text]), specifications of SEP, target sun–Earth halo orbit, and departure [Formula: see text] direction. The results validate the proposed trajectory design method and verify that solar sail acceleration can reduce the necessary amount of propellant, which indicates that such missions can be realized by small CubeSats.
-
Acta Astronautica 208 36-48 2023年7月 査読有り
-
Journal of Guidance, Control, and Dynamics 46(7) 1331-1347 2023年7月 査読有り筆頭著者責任著者This paper proposes a new methodology for solar-sail attitude control that uses only momentum wheels. Different from conventional solar sails packaged in a central hub, the sailcraft is deployed in the direction of one side of the storage. In this single-wing configuration, the offset between the center of mass (c.m.) and center of pressure (c.p.) is large and lies in the sail plane. When specular reflection is dominant, solar-radiation-pressure (SRP) force vector points in the out-of-plane direction, thus causing an in-plane SRP torque orthogonal to the c.m./c.p. offset vector. Therefore, by placing a bias momentum in the c.m./c.p. direction, the sailcraft keeps rotating in the same plane while maintaining its orientation relative to the sun. Analysis reveals that the attitude motion of the one-winged momentum-biased solar sail is basically unstable, but the system can be stabilized in a neutral manner through minor control of the bias momentum. Furthermore, adding another control moment in the out-of-plane direction enables asymptotic stability. Control in the remaining in-plane direction makes it possible to avoid wheel saturation. Numerical simulations demonstrate that both attitude maintenance and maneuver can be performed and that the controller is robust to parameter errors.
-
Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan 21 19-28 2023年4月 査読有り
-
Journal of Spacecraft and Rockets 60(2) 481-498 2023年3月 査読有り筆頭著者責任著者
-
Journal of Spacecraft and Rockets 59(6) 2129-2147 2022年11月 査読有り
-
Journal of Spacecraft and Rockets 59(2) 600-610 2022年3月 査読有り
-
Journal of Guidance, Control, and Dynamics 45(1) 162-170 2022年1月 査読有り筆頭著者責任著者
-
Journal of Spacecraft and Rockets 59(1) 295-311 2022年1月 査読有り筆頭著者責任著者
-
Icarus 358 114220 2021年4月 査読有り
-
Acta Astronautica 181 362-376 2021年4月 査読有り筆頭著者責任著者
-
Acta Astronautica 179 172-185 2021年2月 査読有り筆頭著者責任著者
-
Advances in Space Research 67(9) 2899-2911 2020年10月 査読有り
-
Acta Astronautica 2020年10月 査読有り
-
Astrodynamics 4(3) 223-231 2020年9月 査読有り
-
Astrodynamics 4(3) 177-192 2020年9月 査読有り筆頭著者責任著者
-
Astrodynamics 4(2) 163-175 2020年6月 査読有り筆頭著者責任著者
-
Journal of Guidance, Control, and Dynamics 42(11) 2541-2549 2019年11月 査読有り筆頭著者責任著者
-
Science 364(6437) 252-262 2019年3月19日 査読有り
-
Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 61(3) 119-131 2018年 査読有り筆頭著者責任著者
-
Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan 16(4) 328-333 2018年 査読有り
主要なMISC
175-
2025 AAS/AIAA Astrodynamics Specialist Conference 2025年8月 筆頭著者責任著者
-
2025 AAS/AIAA Astrodynamics Specialist Conference 2025年8月 筆頭著者責任著者
-
AIAA SciTech 2025 Forum 2025年1月 筆頭著者
-
AIAA SciTech 2024 Forum 2024年1月 筆頭著者
-
6th International Symposium on Space Sailing 2023年6月 筆頭著者
-
6th International Symposium on Space Sailing 2023年6月 筆頭著者
-
33rd International Symposium on Space Technology and Science 2022年3月2日 筆頭著者
-
31st AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting 2021年2月3日 筆頭著者
-
70th International Astronautical Congress 2019-October 2019年10月 筆頭著者
-
Advances in the Astronautical Sciences 167(3) 2825-2834 2019年8月 筆頭著者
-
Advances in the Astronautical Sciences 168(4) 4279-4292 2019年1月 筆頭著者
-
31st International Symposium on Space Technology and Science 2017年6月 査読有り筆頭著者
-
4th International Symposium on Solar Sailing 2017年1月 筆頭著者
-
AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference 2016年9月13日 筆頭著者
講演・口頭発表等
5-
Planetary Exploration Workshop 2024 2024年9月 招待有り
-
Planetary Exploration Workshop 2024 2024年9月 招待有り
-
Planetary Exploration Workshop 2023 2024年8月 招待有り
-
ISAS Planetary Exploration Workshop 2021年9月24日 招待有り
所属学協会
3-
2023年1月 - 現在
-
2016年9月 - 現在
-
2015年12月 - 現在
Works(作品等)
3共同研究・競争的資金等の研究課題
6-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2025年6月 - 2028年3月
-
宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 宇宙工学委員会 戦略的開発研究費 2024年5月 - 2026年2月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 2021年4月 - 2024年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 (PD) 2020年4月 - 2023年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 (DC2) 2018年4月 - 2020年3月