CubeSat Formation Flying for Distributed Space Telescope Demonstration Mission

핵심 개념

提案された非特異高速端面滑りモードに基づく適応スムーズ制御法は、分散型宇宙望遠鏡デモンストレーションミッションの効率を向上させる。

초록

• Soobin Jeon, Hancheol Cho, and Sang-Young Park from Yonsei University in Seoul conducted research on adaptive smooth control methods for distributed space telescope missions using CubeSats.
• The study focuses on the efficiency of a nonsingular fast terminal sliding mode-based adaptive smooth control method for distributed space telescopes.
• CubeSats enhance formation flying technology for precise formation control in distributed space systems at low costs.
• The proposed nonsingular fast terminal sliding mode improves control performance with fast convergence rates.
• Adaptive smooth controllers are extended to attitude and orbit control systems for CubeSat formation flying missions.
• Simulation results validate the efficiency of the proposed adaptive smooth controller based on nonsingular fast terminal sliding mode.

통계

Manuscript received XXXXX 00, 0000; revised XXXXX 00, 0000; accepted XXXXX 00, 0000.
The relative position vector in the LVLH frame is denoted as r = (x, y, z)ᵀ.
The relative velocity vector in the LVLH frame is denoted as ṙ = (ẋ, ẏ, ż)ᵀ.
Quaternion variables and parameters are defined with specific subscripts indicating different frames or satellites.

인용구

핵심 통찰 요약

Adaptive Smooth Control via Nonsingular Fast Terminal Sliding Mode for Distributed Space Telescope Demonstration Mission by CubeSat Formation Flying

by Soobin Jeon,... 게시일 arxiv.org 03-18-2024

https://arxiv.org/pdf/2402.04718.pdf

더 깊은 질문

How can the proposed adaptive smooth control method be applied to other space missions beyond distributed space telescopes

提案された適応スムーズ制御方法は、分散型宇宙望遠鏡以外の他の宇宙ミッションにどのように適用できるでしょうか？
提案された適応スムーズ制御方法は、その柔軟性と安定性から、分散型宇宙望遠鏡以外のさまざまな宇宙ミッションにも適用可能です。例えば、衛星間通信や地球観測ミッションなどでも同様の制御手法が有効である可能性があります。この方法は不確定要素や外部干渉を補償する能力を持ち、高い精度と信頼性を提供するため、将来的にさまざまなCubeSatミッションや小型衛星プロジェクトで活用される可能性があります。

What potential challenges or limitations could arise when implementing the nonsingular fast terminal sliding mode in practical CubeSat missions

具体的なCubeSatミッションにおける非特異高速端面滑りモードの導入時に生じる潜在的な課題や制約は何ですか？
非特異高速端面滑りモードをCubeSatミッションに導入する際に考えられる主な課題や制約は以下の点です：

ダイナミックレンジ： CubeSat内部では限られたスペースとリソースしか利用できず、センサー精度やアクチュエーター動作範囲が限られていることからダイナミックレンジ管理が重要です。
環境条件： 宇宙環境下では放射線耐性や温度変化への対応が必要であり、これらの影響を考慮した設計とテストが求められます。
通信帯域： CubeSat内部から地上局へデータ送信する際の通信帯域も限られており、データ伝送効率を最大化しつつコマンド受信・返答処理時間も考慮する必要があります。
これらの課題を克服し、非特異高速端面滑りモードを成功裏に導入するためには十分な計画立案と評価テストが欠かせません。

How might advancements in CubeSat technology impact future developments in space exploration beyond Earth's orbit

CubeSat技術の進歩が地球周回軌道以外の惑星探査等へ与える影響は何ですか？
CubeSat技術（小型人工衛星）は低コスト・迅速展開・多様な任務対応能力等から注目されており、「Beyond Earth's Orbit」すなわち地球周回軌道以外でも次世代惑星探査等へ大きく貢献しています。具体的影響点：

惑星表面着陸： 小型キューブサット群組み合わせて行う着陸任務（例: 月面着陸）ではリスク低減・広範囲カバー可能
太陽系深部探査： 惑星間航行/彗星接近観測等新規任務担当可
地球外天体監視： 彗星/小惑星捕捉及び監視業務強化
これら先進技術革新事例よって未来「Beyond Earth's Orbit」空間探索発展係予見します。