地磁気予測と残差補正による低負荷な姿勢推定アルゴリズムの開発

カテゴリ：部門大会

論文No：PS12-8

グループ名：【C】2025年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日：2025/8/20

タイトル(英語)：Development of a Lightweight Attitude Estimation Algorithm Based on Geomagnetic Prediction and Residual Correction

著者名：吉田 尚晃（東京電機大学）,田中 慶太（東京電機大学）

著者名(英語)： Naoaki Yoshida (Graduate School of Tokyo Denki University),Keita Tanaka (Graduate School of Tokyo Denki University)

キーワード：超小型衛星,姿勢制御,地磁気センサ地磁気センサ,Nano-Satellites,Attitude control,Magnetometer

要約(日本語)：超小型衛星における姿勢推定では、角速度センサや磁気センサから読み取った値により姿勢を決定し、姿勢制御機器に出力する必要がある。従来使用されている磁気センサを使用した姿勢推定法では、地上局から衛星にアップリンクされた地磁気情報を使用するが、地磁気方向の時間的変化に追従できないため、時間経過ごとに姿勢推定精度が低下する。本研究では、地球を周回する物体の軌道要素を表現する2行軌道要素を用いて、24時間分の地磁気ベクトルを予測・生成し、衛星にアップリンクする方式を採用した。さらに、実測磁場と予測磁場との残差を評価し、機上で補正係数を逐次更新する低負荷な自己校正アルゴリズムを提案した。これにより、演算量を抑えつつ予測誤差の影響を低減でき、リアルタイム処理に適した姿勢推定が可能となる。地磁気予測と自己校正アルゴリズムの組み合わせは、省リソースな超小型衛星実装において有効な手法であることが示唆された。

本誌掲載ページ：1759-1761p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：811Kバイト