低軌道光学衛星のフェーズドアレイデータ伝送ミッション中に、カメラへの光の入射がセンサーに損傷を与えるのを防ぐため、フェーズドアレイデータ伝送ミッション期間中の太陽光姿勢回避方法を提案した。まず、地心固定座標系において、衛星が太陽を指すベクトルと衛星が地上データ伝送局を指すベクトルを計算し、両ベクトルが所在する平面の単位法線ベクトルを構築する。次に、単位法線ベクトルを回転軸とし、フェーズドアレイの最大オフ軸角で地上伝送局を指すベクトルを回転させる。回転後のベクトルが地心固定座標系下の太陽光回避ベクトルとなる。続いて、太陽光回避ベクトル、地心固定座標系における衛星位置、及び地心固定座標系から軌道座標系への変換行列を用いて、衛星の軌道座標系における太陽光回避姿勢を計画し、フェーズドアレイの指向角を算出する。最後に、吉林一号高分02D衛星でシミュレーション解析と軌道上試験を行った。シミュレーション結果は、フェーズドアレイの最大ビーム角が60°の場合、衛星が太陽光姿勢回避方法を用いたデータ伝送を行った12月内におけるカメラと太陽光の角度が90°以下となる確率が、従来の注視姿勢データ伝送法の44.1%から2.1%に低減したことを示した。吉林一号高分02D衛星の軌道上試験結果は、ほぼ同じ条件下での2度のデータ伝送ミッションにおいて、太陽光姿勢回避方法を用いた後のカメラと太陽光の角度が従来注視姿勢の31.3°～152.1°から96.3°～180°に向上し、太陽光姿勢回避方法がデータ伝送ミッション中に効果的に太陽光を回避し、低軌道光学衛星カメラの軌道上安全性と信頼性を保証できることを検証した。

光学衛星;フェーズドアレイデータ伝送;太陽光回避;期待姿勢;吉林一号高分02D