2025年 大学院理工学研究科 シラバス - 航空宇宙工学専攻
設置情報
| 科目名 | 宇宙機力学特論 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 上野 誠也 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | H51B |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | - 非線形計画法の最適解が満たす必要条件を導くことができる - 最適制御問題の最適解が満たす必要条件を導くことができる - 拘束条件により問題の難易度を説明することができる - 最適制御理論の宇宙機への応用例を説明することができる |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 第14回目に理解度の確認のために受講生によるプレゼンテーションが予定されている． |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
微分積分を利用するので、それらの意味を理解し、慣れていることが必要である． 多くの回で課題が出題される．その課題を解くことで授業の理解度が確認できる． |
授業計画
| 第1回 | 授業導入： 最適制御問題の応用例 | 事前学修：最適制御問題について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：レポート（1）を作成する． | 事前学習：2 事後学修：2 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 非線形計画法； 拘束条件の無い問題、等式拘束条件のある問題 | 事前学修：非線形計画法について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：課題の解答を作成する． | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第3回 | 非線形計画法； 不等式拘束条件のある問題 | 事前学修：不等式拘束条件のある問題に対する非線形計画法について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：課題の解答を作成する． | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第4回 | 非線形計画法： 数値解法 | 事前学修：非線形計画法の数値解法について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：レポート（2）を作成する． | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第5回 | 最適制御問題： 変分法 | 事前学修：変分法について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：課題の解答を作成する． | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第6回 | 最適制御問題： 拘束条件のない問題 | 事前学修：拘束条件のない最適制御問題について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：課題の解答を作成する． | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第7回 | 最適制御問題： 等式拘束条件のある問題 | 事前学修：等式拘束条件のある場合の最適制御問題について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：課題の解答を作成する． | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第8回 | 最適制御問題： 不等式拘束条件のある問題 | 事前学修：不等式拘束条件のある場合の最適制御問題について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：授業内容を復習し理解度を深める | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第9回 | 最適制御問題： 数値解法 | 事前学修：最適制御問題の数値解法について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：レポート（2）を作成する． | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第10回 | 軌道論 | 事前学修：軌道力学について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：課題の解答を作成する． | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第11回 | ホーマントランスファー軌道 | 事前学修：ホーマン６トランスファー軌道について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：授業内容を復習し理解度を深める | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第12回 | 電気推進による火星往復軌道 | 事前学修：火星往復軌道について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：授業内容を復習し理解度を深める | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第13回 | 月着陸軌道 SLENE/SLIM | 事前学修：月着陸軌道について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこと 事後学修：授業内容を復習し理解度を深める | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第14回 | 通常試験： 文献の担当箇所の説明をプレゼンテーション形式で行う．課題は2週間前に提示される． | 事前学修：文献の担当箇所を説明できるように内容を理解し、説明用資料を作成する． 事後学修：授業内容を復習し理解度を深める | 事前学習：2 事後学修：2 |
| 第15回 | 月着陸機の誘導・航法・制御 | 事前学修：月着陸機の誘導・航法・制御について調べ，理解できない個所を質問できるようにまとめておくこ 事後学修：レポート（4）を作成する． | 事前学習：2 事後学修：2 |
その他
| 教科書 | |
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
今野浩、山下浩 『非線形計画法[978-4817153067]』 日科技連 1978年
加藤寛一郎 『工学的最適制御[978-4130620901]』 東京大学出版会 1988年
長尾智晴 『最適化アルゴリズム[978-4785631123]』 昭晃堂 2000年
A.E. Bryson and Y.-C. Ho, Applied Optimal Control[978-0891162285], CRC Press, 1975
R. F. Stengel, Optimal Control and Estimation[978-0486682006] , Dover, 1994
本授業内容からさらに詳しい内容を理解したい人向けの参考書である．
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| 成績評価の方法 及び基準 |
4回のレポートの総計で評価する．ただし，全てのレポートを提出することを履修の必要条件とする． |
| 質問への対応 | 授業終了後に質問すること．その日以外の授業内容でもよい． |
| 研究室又は 連絡先 |
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| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
数学的な最適化理論を宇宙工学へ応用した内容で構成されている．宇宙工学に興味がある者を歓迎する． |