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小島 広久

小島 広久
氏 名小島 広久 (KOJIMA Hirohisa)
博士(工学)
職 位教授
E-Mail hkojima@tmu.ac.jp
研究室HPhttp://www.comp.sd.tmu.ac.jp/spacelab/外部リンク

担当科目

  • 航空宇宙工学概論
  • 航空宇宙制御工学
  • 制御プログラミング演習
  • 宇宙機制御工学
  • 航空宇宙工学実験1,2
  • 卒業研究
  • 宇宙機制御工学特論(大学院)

研究室紹介

アメリカで開催されているAIAAの学会(GNC)にて,ほぼ毎回発表を行っています.また,日本国内で隔年開催されている国際会議ISTSには研究室の博士課程に在籍している学生ほぼ全員に各自の研究内容を発表してもらっております.そのため学生の学会発表によるプレゼンテーション技術の向上に力を注いでいます.コントロールモーメントジャイロ(CMG)駆動則についての研究,アメリカジョージア工科大学Singhose教授の研究室との連携による柔軟構造物の振動抑制研究,オーストラリアRMIT大学Trivailo教授との連携によるテザー制御の研究も行っています.また,宇宙用インフレータブル構造物の研究も最近開始しています.

研究内容

私たちの研究室では,宇宙機に関連した力学と制御についての研究を理論的また実験的に行っています.

劣駆動システム制御問題の研究

ホイールやスラスタの一部が故障した状態になっても直ちにデブリとはさせないために残こされた機能で姿勢制御する制御アルゴリズムの研究(劣駆動問題)を理論的・実験的に行っています.

エレクトロダイナミックテザーシステムのカオス制御の研究

デブリデオービットシステムとして期待されているエレクトロダイナミックテザーシステムの軌道離心率・軌道傾斜角による秤動運動の変化の解析(カオス解析)ならびに効率よい周期運動への安定化手法(カオス制御)について実験検証を進めています.

楕円軌道上のテザー運動を模擬するための実験装置
楕円軌道上のテザー運動を模擬するための実験装置
CMG駆動則の研究

高速姿勢マヌーバを可能とするためのコントロールモーメントジャイロ(CMG)のジンバル駆動則の研究,とくに特異曲面の解析,特異点回避手法の研究を行っています.

CMG実験装置

CMG実験装置

 

最近の発表論文

  1. Trivailo, P. M. and Kojima, H.: Dynamics of the Net Systems, Capturing Space Debris, Transactions of JSASS, Aerospace Technology Japan, Vol.14, No.ists30, pp.Pr_57-Pr_66(2016).
  2. Trivailo, P. M. and Kojima, H.: Launches and Captures of the Space Frisbees: Dynamics Modelling and Simulation, Transactions of JSASS, Aerospace Technology Japan,Vol.14, No.ists30, pp.Pd_133-Pd_142(2016).
  3. 久我共生, 小島広久, 福田 盛介: 小型月着陸機のための画像を用いた安全着陸領域識別に関する研究, 日本航空宇宙学会論文集,Vol.64, No.6, pp.303-309(2016).
  4. Kojima, H. and Taruoka, Y.: Deployment Control of a Tethered Satellite System for Rendezvous with a Target, Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences,Vol.59, No.6, pp.313-322(2016).
  5. Kojima, H., Trivailo, P.M. and Yoshimura, Y.: Spacecraft Line of Sight Maneuver Control Using Skew-arrayed Two Single-Gimbal Control Moment Gyros, Transactions of JSASS, Aerospace Technology Japan, Vol.14, No.ists30, pp.Pd_31-Pd_37 (2016).
  6. 青柳祐基, 小島広久: スピン安定型非対称宇宙機の最適2インパルス指向制御, 日本航空宇宙学会論文集, Vol.64, No.4, pp.208-213(2016).
  7. Kojima, H., Kunugi, K. and Trivailo, P. M. : Cluster Filtering/Control of Bending/Torsional Vibrations of a Tape Tether Using Smart-Film Sensors/Actuators, Elsevier Acta Astronautica,Vol.123, pp.213-226(2016).
  8. Kojima, H. and Aoki, H.: Stabilisation of In-plane Periodic Motion of Electrodynamic Tether System by Combining Tether Length Control and Current Control, International Journal of Space Science and Engineering, Vol.3, No.4, pp.318-341(2015).
  9. Kasai, S. and Kojima, H.: LMI-based Control Law for Variable-Speed Control Moment Gyros in Flexible Spacecraft, International Journal of Space Science and Engineering, Vol.3, No.3, pp.246-278(2015).
  10. 鎌倉生大, 小島広久: 月・惑星着陸機のための着陸点決定法, 日本航空宇宙学会論文集, Vol.63, No.1, pp.13-19(2015).
  11. Kunugi, K., Kojima, H. and Trivailo, P. M.: Modeling of Tape Tether Vibration and Vibration Sensing Using Smart Film Sensors, Elsevier Acta Astronautica, Vol.107, pp.97-111(2015).
  12. Kojima, H., Fukatsu, K. and Trivailo, P. M.: Mission Function Control of Tethered Satellite/Climber System, Elsevier Acta Astronautica, Vol.106, pp.24-32(2015).
  13. Kojima, H.: Calculation and Fitting of Boundaries between Elliptic and Hyperbolic Singularities of Pyramid-type Control Moment Gyros, Elsevier Acta Astronautica, Vol.104, pp.33-44(2014).
  14. Kojima, H., Ieda, S., and Kasai, S.: Frequency-Tuning Input-Shaped Manifold-Based Switching Control for Underactuated Space Robot Equipped with Flexible Appendages, Elsevier Acta Astronautica, Vol.101, pp.42-54(2014).
  15. Kojima, H.: Singularity Analysis and Steering Control Law for Adaptive-skew Pyramid-type CMG, Elsevier, Acta Astronautica, Vol.85, pp.120-137(2013).
  16. Kasai, S., Kojima, H., and Satoh, M.: Spacecraft Attitude Maneuver using Two Single-gimbal Control Moment Gyros, Elsevier, Acta Astronautica, Vol.84, pp.88-98(2013).
  17. Watanabe, T., Fujii, A.H. Kusagaya, T., Sahara, H., Kojima, H., Takehara, S., Yamagiwa, Y., Sasaki, S., Abe, T., Tanaka, K., Oyama, K., Ebinuma, T., Johnson, L., Khazanov, G.V., Sanmartin, J.R., Charro, M., Kruijff, M., van der Heide, E.J., Rubin, B., Garcia de Quiros, F.J., Trivailo, P.M., and Williams, P.: T-REX: Bare Electro-Dynamic Tape-Tether Technology Experiment on Sounding Rocket S520, Journal of Space Technology and Science, Vol.26, No.1, pp.14-20(2012).
  18. Kasai, S. and Kojima, H.: Input-Shaped Link Motion Control of Planar Space Robot Equipped with Flexible Appendage, Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Vol.55, No.4. pp.205-213(2012).
  19. Kojima, H. and Kasahara, S.: An Adaptive Invariant Manifold-Based Switching Control for Planar Two-Link Space Robot, Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Vol.54, No.184, pp.144-152(2011).
  20. Kojima, H., Sugimoto, Y. and Furukawa, Y.: Experimental Study on Dynamics and Control of Tethered Satellite Systems with Climber, Elsevier Acta Astronautica, Vol.69, Nos.1-2, pp.96-108(2011).
  21. Kojima, H., Iwashima, H. and Trivailo, P. M.: Libration Synchronization Control of Clustered Electrodynamic Tether System Using Kuramoto Model, AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol.34, No.3, pp.706-718(2011).
  22. Kojima, H., Furukawa, Y. and Trivailo, P. M.: Experimental Verification of Periodic Libration of Tethered Satellite System in Elliptic Orbit, AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol.34, No.2. pp.614-618(2011).
  23. Nakanishi, T., Kojima, H. and Watanabe, T.: Trajectories of In-plane Periodic Solutions of Tethered Satellite System Projected on van der Pol Planes, Elsevier Acta Astronautica, Vol.68, Nos.7-8, pp1024-1030(2011).

受賞

Advances in Space Research: Certificate of Reviewing(2014.6)
Acta Astronautica: Outstanding Contribution in Reviewing(2014.10)
30th ISTS, The 8th Spacecraft Control System Design Contest: General Category First Prize (2015.7.10)

所属学会・学会活動

AIAA Senior会員
日本航空宇宙学会会員(1999.10-)
日本機械学会会員(2000-)
計測自動制御学会会員(2004-)
日本ロボット学会会員(2008-)
IEEE会員(2009-)
衛星設計コンテスト実行委員(2002.2-2008.12)
IEEE Fuzz 論文査読委員(2006-2007)
【日本航空宇宙学会】
大学教育制度検討委員(2002.6-2010.3)
第40回飛行機シンポ、第16回国際セッション委員(2002.4-2002.10)
飛行ロボットコンテスト実行委員(2005.4-2010.3)
ISTS d-Session 委員(27th-31st:2009.1-2017.7), 副委員長(30th:2014.4-2015.7)
ISTS特集号 出版委員(29-30th:2013.4-2017.3), 出版委員長(31st:2015.11-)
奨励賞審査委員(2014.11-2015.3),論文賞審査委員(2014.11-2015.3, 2016.11-2017.3)
日本航空宇宙学会論文集編集委員(2013.4-2017.3)
【計測自動制御学会】
知的システム構築のための適応学習制御調査研究会 委員(2004-2006)
適応学習制御調査研究会 委員(2006-2008)
移動体の自律的誘導制御調査研究会 委員(2012.1-2013.12)
先進航法誘導制御技術調査研究会 委員(2014.1-)
【日本機械学会】
運動と振動の制御 セッションプログラム委員(第9回:2005), 国際会議プログラム委員(第10回:2010)

NEDO SBIR技術革新事業:2軸ジンバル機構の将来型宇宙機への応用検討委員会委員(2009.2-2010.2)
Mathematical Problems in Engineering, Aerospace and Sciences:プログラム委員(2008)
Inverse Problems in Science & Engineering: Associate Editor(2010-2014.11)
The Open Aerospace Journal: Associate Editor(2013-2014.5)
IJSpaceSE: Editorial Board(2013-)