製造および組み立て誤差により、リアクションホイールによって発生する高調波干渉は、光学リモートセンシング衛星の微小振動現象の主な要因であり、微小振動現象は光学リモートセンシング衛星のより高い解像度への発展を著しく妨げている。設計時に光学リモートセンシング衛星の微小振動現象をより効果的に抑制するためには、リアクションホイールの微小振動関連パラメータを適切に把握する必要がある。本稿ではリアクションホイールの連続回転速度状態におけるパラメータ同定手法、すなわち時周波数領域でホイールの摂動変化特性を取得する手法を提案する。まず時周波数解析を利用して非定常な摂動力信号の時周波数分布を取得し、次に扇形窓を用いた線形最小二乗推定法でリアクションホイールの高調波特性を同定する。その後、ホイールの回転速度に関連するパラメトリックモデルを構築し、重み付き非線形最小二乗推定法でモデルの推定パラメータを同定し、モデルパラメータをモードパラメータに変換する。さらにモードパラメータと高調波パラメータを組み合わせて、ホイール摂動力またはトルクの回転速度－周波数ピーク点を取得する。最後に、一連のリアクションホイール試験により本手法を検証した結果、連続回転速度状態における同定結果はリアクションホイールの実際の作動状態により近く、本手法はホイール摂動力およびトルク変化傾向を正確に把握し、従来の固定回転速度状態の試験結果と比較して平均誤差が1％未満であり、良好な精度を示した。

リアクションホイール;パラメータ同定;微小振動;時周波数解析