火星周回機は火星を大きな楕円軌道で周回飛行している。高分解能カメラは火星周回機の搭載機器の一つであり、軌道上で火星を撮影する。その画像品質はカメラ自身のパラメータに加え、姿勢軌道制御誤差にも大きく依存する。火星の高解像度撮影を実現するため、本論文では姿勢軌道制御誤差とカメラ画像品質の関係を研究した。まず、火星周回機の姿勢軌道制御が高分解能カメラの像ずれに与える影響モデルを解析した。次に、平行光管および動的目標シミュレータを利用して試験検証プラットフォームを構築し、地上試験装置で周回機プラットフォームパラメータをシミュレーションした。動的目標シミュレータは、姿勢軌道パラメータの変動に伴い速度が変化する動的目標を生成し、カメラの撮影対象を提供する。カメラはリアルタイムで像ずれを計算し、撮影を行う。試験結果より、測軌精度が1 km以下、速度測定精度が1 m/s以下の場合、カメラの動的MTF値の低下が10%以下に抑えられることが示された。高精度の姿勢軌道制御によって高分解能カメラの軌道上の画像品質要件を満たすことが可能である。

火星周回機;高分解能カメラ;姿勢軌道制御誤差;画像品質