テ レ ビジ ョ ン学 会 誌Vol. 36, No. 4 (1982)
正会員 梶 川 實 †, 荒 井 功 恵 † 正会員 水 野 利 孝 †, 斉 藤 勝 也*† 村 永 孝 次 ††, 田 中 高 史 廿 佐 藤 正 樹 ††, 小 園 晋 一 ††
†† 郵政省電波研究所 * 現NHK総 合技術研究所
BS「 ゆ り」は,1978年4月8日(日 本 時 間)米 国東 部 射場(ETR)か ら打上 げ られ て以 来,3年 を越 える 運 用 を経験 し,貴 重 なデー タ を得 る こ とがで きた.
BSは,わ が 国初 の ゼ ロモ ー メ ンタ ム姿 勢安 定 方式 を採 用 した静 止3軸 の実験 用放 送衛 星 として,ま た直 接個 別受 信 を可 能 とす る100W大 電 力 送 信2系 統 の 同時 運 用,軌 道 保 持確 度 ±0.1°(経 度 ・緯 度 方向 と も), ア ンテナ ビー ム指 向確度 ±0.2°等,技 術 的 に高 度 な要 求 を満 た す衛星 として 開発 され た.
BSの ミ ッシ ョン は,将 来 の各種 放 送 需要 に対処 す るた め に必 要 な衛 星放 送技術 を確 立 す る こ とを目的 と してお り,郵 政 省電 波研 究所(RRL)を 中心 に 日本 放送 協会(NHK)お よび宇 宙 開発事 業 団(NASDA)の 協 力 の も とに,カ ラー テ レ ビ信 号伝送 実験,全 国各 地 で の受 信 実験 等 を初 め とす る衛 星放 送 の基本 技術 に関 す る各 種 の実 験が 行 われ,数 々の成 果が 得 られ て きた.
本 章 で は,「 ゆ り」の打 上 げか ら3年 を越 え4年 を間 近 に した現 在 まで の運 用経過 と搭 載機 器 の動作 特性 に つい て述 べ る.
2. 運 用 経 過
「ゆ り」は,東 経110° の 静止衛 星軌 道 の獲得(1978年 4月26日)に 引続 く約3か 月 間 の打上 げ初 期段 階 にお い て,NASDAに よ る機 能 ・性能 確認 試験 を経 て7月 20日 か ら定 常運 用 に入 り,以 降 はBS実 験 遂行 の た め の運用 が行 わ れて きた.
「ゆ り」 の定 常運 用業 務 に は,衛 星 の機 能 ・性 能 の維 持確 認 のた め の状 態監 視,ハ ウ スキー ピング デー タ取 得 の 日常運 用 お よび蝕 時 の運 用 の ほか,軌 道位 置保 持 (東 経110° ±0.1°以 内)の た め の 東 西 方 向 軌 道 制 御 (E/WΔV),お よび軌道 傾 斜角保 持(0.1.以 内)の た めの南 北 方 向軌 道制 御(N/SΔV)作 業(こ れ らには測 距 と軌道 決定 作業 が伴 う)に 加 え,ゼ ロモ ー メ ンタム 静止3軸 衛星 特有 の姿 勢保 持 のた めの運 用 が あ る.
一 方,こ れ らの 日常 運 用業 務 の ほか,BS実 験 ス ケ ジ ュ ー ル に合 わ せた ミ ッシ ョン機 器 の運用業 務 が あ る.
「ゆ り」の 日常 運用 業務 の大 部分 は,姿 勢 保持 の た め に必 要 な 運 用 で,3軸 姿 勢 制 御 精 度(ピ ッチ,ロ ー ル:±0.2°,ヨ ー:±0.4°)を 確 保 す るた めの ホ ィー ル ア ンロー デ ィング,ア ナロ グ太陽 セ ンサー(SSA) に対 す る太 陽傾 角 バ イア ス補 正,ロ ー ル軸加 速 コマ ン ド(RACC)お よび太陽電 池 パ ネル位置 調 整(ア レイ ト リム)の デ ータ取 得 お よび コマ ン ド作業 で あ り,BSの 定常 運 用 スケ ジ ュー ル1)に 沿 って 実施 して きた.
こ の ほか に定常 運用 と して は,E/W ΔV(約3週 間毎 に実 施)お よびN/SΔV(2ヵ 月毎 に実施)が あ り,こ れ らの運 用業 務 は毎 月定期 的 にBS運 用 連絡 会 を持 つ な ど,RRLとNASDAの 緊密 の連 携 の もとに次 の よ う に実 施 して きた.
RRLは,主 と して ミッシ ョン機 器 の た めの 運 用 お よび これ に必要 な衛星 の状 態監 視,ハ ウ スキー ピン グ デー タの取 得等,実 験 スケ ジ ュール に合 わせ た 日常 運 用 の ほか,BSの ヨー軸 姿勢 制御 のた めの モ ノパ ル ス RFビ ー コン波(Kバ ン ド上 り回線TT & C波 と共 用) の送 出等 を行 い,そ れ以 外 の もの につ いて はNASDA が実施 して きたが,相 互 に地 上 システ ムのバ ツク ア ッ プ運 用 が行 われ,実 験 の遂 行 のた めの運 用 を行 って き た.
2.1 定 常運 用期 間の 運用 経過 と主 要 イベ ン ト
「ゆ り」の打上 げ以 降3年 間 にわた る運用 で,実 施 あ るい は発 生 した主要 イベ ン トを表1に 示 す.
＜
下記URL
参照
＞
表 に示 す よう に,打 上 げ1年 後 の1979年 に は幾 つ か の不 具合 が発 生(6月:B系 統100 W TWTAト リ ップ オ フお よ び太 陽電 池 パ ネ ル発 生 電 力 低 下 に よる トリ ップ オ フ,11月:ピ ッチ,ロ ー ルポ ィー ルの 回転停 止等)し た もの の,冗 長機 能 の活用 お よび適切 な運 用 に よ り, BS実 験 が継続 されて きた.
1 979年11月 の ピ ッチ/ロ ー ルポ ィー ル回転 停止 以降 は,姿 勢保 持 のた めの運 用 項 目の追加 〔ヨー軸 制御 セ ンサ ー切 替(SSA-MECO)*
* モ ノ パ ル ス と ア ー ス セ ン サ ー の 組 合 せ: Monopulse Earthsener Combination
お よびA,B系 スラ スター切 替 〕 を必 要 とし,
図1に 示す改 訂運 用 スケ ジ ュール に沿 って運 用 され て きた.
な お,ピ ッ チ ホ ィ ー ル は1980年3月19日 の 第42回 E/WΔV時 に機能 回復 し,現 在 まで順 調 に作 動 して い る.
し か しなが ら,打 上 げ2年 後 の1980年5月 お よ び6月 に生 じたR系 統 お よびA系 統100 W TWTA の送信 機能 停止 に よ り,テ レ ビ信 号伝送 実験,全 国 各 地 で の受信 実験 等 の実験 が不能 とな ったた め,以 降 の 実験 は電 波伝 搬 実験,上 り回線 電 力制御 等,残 され た 機 能 を活 用 した 実験 が継続 されて きた.
一 方 ,わ が国初 の実 用放 送衛 星 とな る放送 衛星2号 (BS-2)は,BSの 開発 成果 お よび実験結 果 を踏 まえ, BSと ほ ぼ 同規 模 の 衛 星 と して 開 発 が 進 め られ て お り,こ れ に反 映 させ るた めに も,軌 道 上 で発生 した こ れ ら不具合 の原因究 明 な らび に放 送衛 星 に特有 な大 電 力要 求,高 精度 ビーム ポイ ンテ ィング要求 等,衛 星 の 基 本 的 な機 能 ・性能 を確 認 し,さ らに今後 の衛 星開 発 に資 す るた めに,衛 星管 制/開 発 実験計 画が 追加 され, NASDAとRRLの 協 力の も とに実施 されて い る.
2.2 ホ ィール ア ン ロー デ ィング
ホ ィー ル ア ンローデ ィング作業 は,衛 星 に働 く外 乱 トル ク に よって リア ク シ ョンホ ィール に蓄積 された 角 運 動量 を,ス ラス ター噴射 に よ り最 大蓄 積 角運動 量 の 10%度 まで解 除 し,要 求 姿勢制 御精 度 を保 持す るた め の コマ ン ド作 業 で,
各 軸 ホ イール の モー メ ンタム量 を 蓄 積 可 能 な 最 大 角 運 動 量 ±0.52N-m-Sec (±1,500 rpm)の ±80%(約0.4N-m-sec)の 範 囲 に維 持 す る よ う実施 して きた.
し か し,ピ ッチ/ロ ー ル ポ ィー ルの 回転停 止 に よ り,そ の2軸 に つい ては ス ラスタ ー によ る姿勢 制御 とな った ため,以 降 ヨー軸 だ けの ホ ィー ル ア ンロー デ ィ ング作業 とな った.
な お,ピ ッチ軸 ホ ィ ール は前述 の よ うに機 能 回復 した が,再 停止 時 の コ ンテ ィンジ ェン シー に備 え,
以 降 は ピ ッチ ホ ィー ル の モ ー メ ン タ ム量 が ±60%に 達 した と き 自動 的 にア ンロー デ ィ ング とな る運 用(ス ラス ター噴 射 コ ンフ ィギ ュレー シ ョンの選 定)を 採 用 して きた.
また,ヨ ー軸 のみ とな った ホ ィール モ ーメ ン タム に よ る姿勢 保 持 は,ピ ッチ/ロ ール ポ ィー ル 回転 停 止 以 降 モー メ ンタ ム量 が 最 大 ±30%程 度 とな り,ホ ィー ル ア ンローデ ィング作業 は省 略 してい る.
2.3 RACC制 御,太 陽傾 角バ イ ア スお よび ア レイ トリム
ヨー軸 がSSAに よ り制 御 され る場合 に は,地 球一 衛星 一太 陽が 直線 上 に並 ぶ真夜 中お よび正 午 (LST:Local Sun Time 0時,12時)付 近 で は SSAか らの ヨー軸 姿 勢 制 御 陦報 が ほ とん ど得 ら れ な くな る.真 夜 中お よび正 午 の前 後 約40分 間 をZWR (Zero Weighted Region)と 称 し,こ の領 域 で はいわ ゆ るRACC制 御1)～3)を行 う.
1) 市川,下 世古ほか:特 集 放送衛星,3.打 上げおよび追跡管 制,テ レビ誌, 33, 10 (1979) 785-797
2) 下世古,荒 井,松 本:BSの3軸 捕捉 とその後の運用状況,信 学会宇宙・航行エレクトロニクス研資, SANE 79, 4 (1979) 31-40
3) 荒井,末 永:BSの 姿勢制御システムについて,信 学会宇宙・ 航行エレクトロニクス研資, SANE 80, 4 (1980) 23-29
RACC制 御 値 は,衛 星 の外 部 環 境 が 急 激 に変 化 し な い こ とを前 提 に して前 日の正 午 お よび真夜 中 の姿 勢 情報(ロ ー ル軸 に働 く外乱 トル ク)を 基 に した 予測 値 で あ り,こ この値 を ヨー軸制御 ル ー プ(状 態推 定制 御 系)に 取 り入れ,ヨ ー軸 制御 を行 ってい る.
図2
＜
下記URL
参照
＞
は, 1981年10月 まで の3年 半 にわ た りBSに コマ ン ドし たRACCカ ウン ト値 で あ る.
ロール軸 外 乱 トル クの主 な原 因が衛 星 の重 心 と太 陽 輻射 圧 中心 とのず れ に よる トル クであ り,太 陽 の位置 が赤 緯 約 ±23.5°季 節 変化 す るに つれ,RACCカ ウ ン ト値 も変 化 して い る.
ピ ッチ/ロ ール ポ ィー ル の 回転 停 止 以 降,こ の2軸 が ス ラス タ ー 制 御 運 用 とな った こ とに よ り,RACC 制 御 で は充 分 な性能 が得 られ な くな った た め,MECO 制 御 に よる運用 を多用 して きた.
ピ ッチ ホ ィー ルの機 能 回復(1980.3.19)以 後 にお いて も,RACC制 御 期 間 の ヨー ドリフ トが 大 きい とき,ロ ール軸 へ の カ ップ リ ングが生 じ,RACC制 御 終 了(SSA制 御 復帰)時 に ロ ー ル軸 の姿 勢 変 動 を生 じ易 く,こ れ を避 け るた め, RACC制 御 運用 中 に太 陽 傾 角 バ イ ア ス お よ び ヨー 軸 姿 勢誤 差 をモニ ター し,正 しい太 陽傾 角バ イ ア スお よ び補 正RACC値 を求 め コマ ン ドす る"修 正RACC制 御 方式"を 考 案 し,実 施 して きた.
SSAに よ り ヨー軸 を姿勢 制御 す る場合,セ ンサー の基 準 とな る太陽 の位 置 は,季 節 によ り赤緯 が 約 ±23.5.変 化 す るので,こ れ を補 正す る必 要が あ り,前 述 の運用 ス ケ ジ ュー ル に沿 って太陽 傾 角バ イア ス(SDB)コ マ ン ド(バ イ アス値 設 定 コマ ン ド)を 送 出 して きた.
図3
＜
下記URL
参照
＞
は 打 上 げか ら3年にわ た るSDBコ マ ン ド値 お よび太 陽傾 角 の季 節変 化 (視 赤緯)の 状況 で あ る.
SDBコ マ ン ド値 は,太 陽電 池 パ ネル南 北 両翼 の ヨー ク部 に取付 け られ た両太 陽 セ ン サ ー間 の温度 差 に よ るセ ンサー誤差 のた め,視 赤緯 と の間 に差 が生 じてお り,そ の差 は年 とと もに増大 して い る.
「ゆ り」の よ うな静 止3軸 衛 星 で は,太 陽電 池パ ネ ル は常 に太 陽 を指 向す る よ う1日 周期 で 回 転 して い る が,地 球 の公 転軌 道 が楕 円 であ るた め,平 均太 陽時 と 真 太 陽時 の 問 に差(均 時差)が 生 じる.
図4
＜
下記URL
参照
＞
は 均時差 とア レイ トリム の実 施 状況 で あ る.SSAで 姿 勢制 御 す る場 合 に は この差 が 姿勢制 御 に影響 を及 ぼす ので,. 常 にパ ネ ル を太 陽 に正 対 向 させ る必 要 が あ り,1979 年12月 まで は指 向誤 差 ±0.5.以 内 を保 持 す る よ う ア レイ トリム を実施 して きた.
し か し,ス ラス ター制御 に よ る姿 勢保 持運 用 とな って か らは,ア レイ トリム の た めにパ ネル の早送 り(0.096°/sec)を 行 う と姿勢 変動 を生 じ易 い こ とが わか り,以 後,早 送 りに よる ア レイ トリムは 中止 して い る.
こ のた め,均 時差 の微 分値 が 正 とな る季節 には ア レイ トリム を省 略 した こ とに よ り 指向誤 差 も若 干増 大 して い る.
図 中1979年12月 中旬 ～1980年1月 上旬 の約3 .7°の遅 れ は,太 陽 電 池パ ネ ル駆 動 部冗 長系 の機 能確 認 時 に生 じた もの で,軌 道 上 で の長 時間 未使 用 に よ りパ ネル駆 動機 構 のス プ リング クラ ッチの緩 み に よ る もの と推定 され,主 系 に切戻 し 後 は正常 な状 態 に復 してい る.
2.4 蝕 運 用
静止 衛星 軌道 にお いて は,春 分 お よび秋 分 点 を中心 と して半影 を含 む約46日 間(最 大 蝕 日72分 間継続) の蝕 を迎 えるが,「 ゆ り」は打 上 げ以来 現在 まで7回 の 蝕 を経 験 して きた.
ま た,蝕 に は この他 に月 に よる蝕 が あ り,こ れ まで6回 経 験 したが,そ の大 きさは比較 的 小規模 の もので あ った.
蝕 期 間 に はBSの よ うな大電力 を要 す る衛 星 に とっ て,電 力 管理,熱 制御 管理 が 運 用業 務 中重要 な もの とな る.
蝕 時間 中 は電力 負荷 の 大 きい北 面 パ ネル ヒー ター(ま た は100 W TWTA) の ほ か,バ ッテ リー ヒー タ ー等 の重 負荷 をOFFと し て電 力負荷 の軽 減 を図 り,バ ッテ リー に対 す る負荷 の 管 理 を行 う等,電 力 お よび熱 制御 管理(搭 載機 器 の温 度 モ ニター お よび熱制 御)を 行 って きた.
3. 衛 星 の 動作 特 性
以下略
https://www.jstage.jst.go.jp/article/itej1978/36/4/36_4_342/_pdf
(^｡^)食は生きる力！今日も元気に：新玉ねぎ、セロリ、わかめ、ハマグリ、ヒラメ
https://lifemeal.jp/5921
https://lifemeal.jp/5921
 | 魚水島 天然ヒラメ 平目 日本海産 1.5～1.9キロ物 刺身やお寿司にも、一匹たっぷり楽しめます!! 魚水島 |
(^｡^) 天気痛や介護の予防 (^｡^) 天気痛や介護の予防 おおた健康講座・ERINA.STUDIO FIT ぽかぽか竹ツボ体操 大田区 池上・中央・馬込 六地蔵尊巡り のサイトVer２２－０１－０８
のサイトVer２２－０１－０８
https://blog.goo.ne.jp/globalstandard_ieee/e/02d5e81b061c4e41ed4f16accb9f2e22
のサイトVer２２－０１－０８
https://blog.goo.ne.jp/globalstandard_ieee/e/02d5e81b061c4e41ed4f16accb9f2e22
〇おおた健康講座・ERINA.STUDIO FIT
：ERINA.STUDIO FIT 大田区池上3－40－1エクレール1Fアクセスのサイト
https://www.mapion.co.jp/m2/35.57332068,139.70167020,16
https://www.mapion.co.jp/m2/35.57332068,139.70167020,16
〇ぽかぽか竹ツボ体操
〇大田区 池上・中央・馬込 六地蔵尊巡り
：養源寺（柔心地蔵尊）大田区池上１－３１－１アクセスのサイト
https://www.mapion.co.jp/m2/35.57606776,139.70805288,16
：養源寺（柔心地蔵尊）大田区池上１－３１－１アクセスのサイト
https://www.mapion.co.jp/m2/35.57606776,139.70805288,16
：五つ又（交通安全地蔵）大田区中央５－１－５のアクセスのサイト
https://www.mapion.co.jp/m2/35.58225333,139.71407156,16
https://www.mapion.co.jp/m2/35.58225333,139.71407156,16
◇大田区の花粉飛散情報のサイト（花粉飛散情報は、主にスギとヒノキを対象）
https://tenki.jp/pollen/3/16/4410/13111/
https://tenki.jp/pollen/3/16/4410/13111/
〇今日の花粉飛散：やや多い
◇花粉症対策：生活習慣改善のサイト
https://medicalnote.jp/contents/210304-001-UI?utm_campaign=%E8%8A%B1%E7%B2%89%E7%97%87_article1&utm_medium=ydd&utm_source=yahoo
◇花粉症対策：生活習慣改善のサイト
https://medicalnote.jp/contents/210304-001-UI?utm_campaign=%E8%8A%B1%E7%B2%89%E7%97%87_article1&utm_medium=ydd&utm_source=yahoo
◇花粉症対策：薬の種類と特徴のサイト
https://medicalnote.jp/contents/200817-001-KN?utm_campaign=%E8%8A%B1%E7%B2%89%E7%97%87_article3&utm_medium=ydd&utm_source=yahoo
https://medicalnote.jp/contents/200817-001-KN?utm_campaign=%E8%8A%B1%E7%B2%89%E7%97%87_article3&utm_medium=ydd&utm_source=yahoo
〇大田区：洗濯指数：よく乾く、Tシャツなら3時間で乾きそう
〇洗濯指数は、天気や気温などの予測から計算した「洗濯物の乾きやすさ」を表しています。
「大変よく乾く」「よく乾く」なら、厚手の洗濯物もOK、短時間で洗濯物が乾く気象条件です。