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피치 모멘텀 바이어스 위성시스템의 롤/요축 모멘텀 제어방식
이승우(Seung-Wu Rhee),고현철(Hyun-Chul Ko),장우영(Woo-Young Jang),손준원(Jun-Won Son) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.7
일반적으로 롤/요 평면상의 nutation 운동이 있는 피치 모멘텀 바이어스 시스템을 정지궤도 위성인 통신위성에서 주로 사용되어 왔으나 본 논문에서는 저궤도 위성의 경우에 대해 최소 휠 개수인 2개 반작용휠로 구성된 피치 모멘텀 바이어스 시스템을 휠 모멘텀 제어방식으로 피치축과 롤축 자세제어를 수행하는 방안을 살펴보았다. PI-제어기를 사용한 휠 모멘텀 제어 방식의 경우 휠 베어링 마찰 등 반작용휠에 가해지는 외란에 대한 강건성 보장을 해석적으로 분석하였으며, 롤축 자세에러 측정치와 요축 모멘텀 선형 제어기설계를 위한 전달함수를 제시하였고, 시스템에 대한 이해도를 높이고, 외란 영향 및 모멘텀 바이어스 크기 등 필요한 설계 인자 선정을 위해 시스템에 대한 분석을 수행하였다. 아울러 요축 모멘텀 PID-제어기를 사용한 모멘텀 바이어스 시스템의 롤/요축 자세제어 설계결과 및 시뮬코타키나발루레이션 결과를 제시하였다. In general, the pitch momentum biased system that induces inherently nutational motion in roll/yaw plane, has been adapted for geosynchronous communications satellites. This paper discusses the method of roll attitude control using yaw axis momentum management method for a low earth orbit(LEO) satellite which is a pitch momentum biased system equipped with only two reaction wheels. The robustness of wheel momentum management method with PI-controller is investigated comparing with wheel torque control method. The transfer function of roll/yaw axis momentum management system that is useful for attitude controller design is derived. The disturbance effect of roll/yaw axis momentum management system for attitude control is investigated to identify design parameters such as magnitude of momentum bias and to get the insight for controller design. As an example, the PID controller design result of momentum management system for roll/yaw axis control is provided and the simulation results are presented to provide further physical insight into the momentum management system.
이승헌(Seung-Hun Lee),박종오(Jong-Oh Park),심은섭(Eun-Sup Sim),이승우(Seung-Woo Rhee) 전력전자학회 2007 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
위성체의 전력계 서브시스템은 임무기간 중 탑재체 및 위성체 버스의 각 서브시스템으로 전력을 제어하고 분배한다. 과학기술위성 2호의 전력계 서브시스템은 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지판, 에너지 저장을 위하여 재충전이 가능한 배터리, 그리고 태양전지판으로부터 배터리를 통해 다른 장치에 전력을 전달하는 전력조절 및 제어시스템으로 구성된다. 본 논문은 과학기술위성 2호의 전력계 서브시스템의 구성과 상세설계사양에 관하여 설명한다.
이승헌(Seung-Hun Lee),박종오(Jong-Oh Park),심은섭(Eun-Sup Sim),이승우(Seung-Woo Rhee),서정기(Jung-Ki Seo),장태성(Tae-Sung Jang),이상현(Sang-Hyun Lee),김성현(Sung-Hyun Kim) 한국항공우주연구원 2007 항공우주기술 Vol.6 No.1
과학기술위성 2호는 국내에서 최초로 개발되는 소형위성발사체(KSLV-1)에 의하여 국내 발사장(나로 우주센터)에서 발사될 위성이다. 2002년 개발을 시작하여 엔지니어링모델(EM), 준비행모델(PFM), 비행모델(FM)을 개발 완료하였다. 위성의 기능을 점검하기 위해 종합적인 전기/전자 기능시험과 우주환경시험, 발사환경시험을 수행한다. 본 논문은 성공적으로 수행한 과학기술위성 2호 준비행모델의 우주환경시험과 발사환경시험에 대한 분석과 그 결과를 보고한다. STSAT-2 (Science & Technology SATellite-2) is a Korea micro-satellite which will be launched at NARO Space center in Koheung, Korea. Launch vehicle for STSAT-2 is KSLV-1 (Korea Space Launch Vehicle-1) which is the first development in Korea space launch vehicle program. Starting development in 2002 EM(Engineering Model), PFM(Proto-Flight Model), and FM(Flight Model) were developed completely. Electrical functional test, space environmental test, and launch vehicle environmental test on system level are performed for testing those development models. In this paper we report the results of STSAT-2 PFM space environmental test and launch vehicle environmental test which is successfully completed.
장우영(Woo-Young Jang),이승우(Seung-Wu Rhee),권혁진(Hyoek Jin Kwon) 한국항공우주학회 2010 韓國航空宇宙學會誌 Vol.38 No.9
CMG(Control Moment Gyro)는 가장 효과적인 모멘텀 교환장치의 하나로 인공위성의 자세제어에 사용되는 구동기이다. 고기동성을 요구하는 위성에 CMG의 사용이 필수적이며 해외뿐만 아니라 국내에서도 CMG의 개발과 적용에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 고기동성이 요구되는 소형 인공위성을 위한 Single-Gimbal CMG(SGCMG)에 대한 하드웨어 개발 결과 및 이에 대한 성능검증시험 결과를 제시하였다. 개발 시 요구되는 토크사양은 0.6Nm이며 성능검증시험을 통해 요구되는 사양 이상의 토크를 발생시킬 수 있는 것을 확인하였다. 개발된 SGCMG 하드웨어에 대한 시험결과를 분석하여 향후 성능개선 및 실제 위성에 사용하기 위해 고려되어야 할 사항 등에 대해 논의되었다. Control Moment Gyro(CMG) is one of the most efficient momentum exchange devices for satellite attitude control and CMG is very essential device for agile satellite. And the studies of CMG development and its application to satellite have been done extensively. In this study, the development process of SGCMG hardware for agile small satellite system, the developed hardware and its performance test results are presented. As a SGCMG test results, it is verified that the developed hardware model can produce torque more than 0.6Nm as is designed. By investigating its test data results, the issues that should be considered for the performance improvement and its application are discussed. The remedies for the identified issues are proposed for future study.