単位数: 2. 担当教員: 槙原 幹十朗. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TMA-MEE374J. 開講言語: Japanese.
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Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
＜講義の目的＞：人工衛星，宇宙ステーション，宇宙探査機などの宇宙システムを設計，開発，運用するために必要な科学技術の基礎事項を学ぶ．
＜概要＞：まず，宇宙開発の歴史，宇宙環境，宇宙利用，宇宙システムの概要を述べたうち，人工衛星を軌道に投入するためのロケットの誘導，制御について述べる．つぎに，人工衛星の軌道運動，姿勢運動，およびその制御について，基礎を講義する．
＜達成目標等＞：全体として，宇宙工学の基礎を学ぶ．深い詳細内容までは踏み込まず，幅広い内容学習を目指す．｢宇宙へ行く｣ための科学技術の概要を理解する．ツィオルコフスキーの式，ケプラー軌道を学び，人工衛星の軌道運動の基礎を理解する．さらに，ランデブ・ドッキング，衛星の姿勢安定，惑星間飛行などを学び，宇宙活動の力学について理解を深める．最後に，カルマンフィルタとGPSを利用した宇宙における計測法について学ぶ．
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
＜Objectives＞：
We aim to learn the fundamental knowledge of space technology for designing, developing and operating space systems, such as artificial satellites, space stations, and spacecraft.
＜Summary＞：
We first mention the overview and history of space development, and learn orbital dynamics, space infrastructures, transport systems and flexible space structures. Then, we learn the basic knowledge of space navigation using Kalman filter and GPS, and attitude control of satellites.
＜Goal of study＞：
We learn the fundament of space engineering through the whole class. We learn the overview of science technologies for “travelling space”, to cover a wide range of study contents, without going into depth of details. We first understand orbital dynamics including Hohmann transfer and Rendezvous trajectory. Next, we understand space infrastructures, space transport systems, and flexible space structures. We then learn the basic knowledge of space navigation using Kalman filter and GPS. Lastly, we develop a better understanding of the attitude control of artificial satellites.
特になし
NA
授業案内
宇宙開発の概要と歴史
宇宙ステーション
カルマンフィルタによる宇宙航法，GPSによる宇宙航法
宇宙インフラ，宇宙輸送系
柔軟宇宙構造物，展開構造物e
スペースシャトル，最新宇宙開発動向
軌道力学（１）万有引力の法則，ケプラーの３法則
軌道力学（２）円錐曲線の方程式，ホーマン遷移軌道
軌道力学（３）スイングバイ，ランデブー軌道
剛体回転に関するオイラー方程式・軸対称剛体の回転
衛星の姿勢制御（１）スピン衛星の安定性
衛星の姿勢制御（２）３軸衛星の制御
Guidance
Overview and history of space development
Space station
Space navigation using Kalman filter, Space navigation using GPS
Space infrastructure, Space transport system
Flexible space structure, Deployable structure
Space shuttle, Trend of space development
Orbit dynamics (1) Law of gravitation, Kepler's three laws
Orbit dynamics (2) Equation of conic curve, Hohmann transfer orbit
Orbit dynamics (3) Swing-by, Rendezvous trajectory
Euler's rotation equations describing rotation of rigid body, rotation of axisymmetric body
Attitude control of satellite (1) Stability of spin satellite
Attitude control of satellite (2) Control of 3-axis stabilized satellite
予習：シラバスの項目について参考書の対応箇所を読み，理解できる部分と理解できない部分を明確にしておく．
復習：参考書を読み直したり，講義ノートを整理したりすることで，講義の内容をよく理解する．レポート課題がある場合はそれに取り組む．
到達目標や授業内容に応じた準備学習が求められる．履修者が自ら主体的に計画と目標を立て，自律的に準備学習に取り組むことを期待する．授業時間は限られているので，自主学習が重要になる．手を動かして式を導きながら教科書を何回も熟読すること．
Preparation: Students should read a related part of the textbook before the lecture and clarify the points which you do not understand well.
Review: You should read the textbook again and the reorganize your lecture notes to fully understand what you have learned. Do homework when it is assigned.
Students are required to prepare for class according to the goal and contents of each class. Students are strongly expected to voluntarily develop a plan and goals and to undertake preparatory learning. The session time is limited and therefore self-directed learning is important. Students should read repeatedly and derive equations in the textbook by themselves.
テスト又はレポート
Examination or report
NA
オフィスアワーは、水曜13:00～13:30 とする．
事前にE-mail 等で連絡すること．教員の連絡先は授業中に伝える．
* Office hours are from 13:00 to 13:30 on Wednesdays. Make an appointment in advance via e-mail or other means.
* The contact information for the lecturer will be given in class.
NA
NA