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비대칭 태양전지판 형상의 천리안위성 휠배치와 휠모멘텀조정에 관한 연구
박영웅(Young-Woong Park),최홍택(Hong-Taek Choi) 한국항공우주연구원 2013 항공우주기술 Vol.12 No.2
정지궤도에서 운용되는 많은 위성들이 통신방송을 목적으로 하고 있기 때문에 전력 요구량이 크고 이에 따라 대용량의 태양전지판이 필요하다. 최근에는 정지궤도에 통신방송 이외에 기상을 비롯한 지구환경 관측을 목적으로 하는 위성들이 개발되는 추세이다. 이러한 관측 위성의 탑재체는 감지기의 열환경 조건이 매우 중요하기 때문에 열원으로 작용되는 태양전지판을 제거하고 대신에 자세안정도를 확보하기 위해 붐을 사용한다. 다른 방법으로 모멘텀 용량이 큰 휠을 장착하여 비대칭 태양전지판 형상으로 인해 태양에 의한 외란을 휠이 흡수하는 자세제어 방식을 사용하고 있다. 본 논문에서는 완벽한 비대칭 태양전지판 형상의 천리안위성에서 사용하고 있는 휠배치와 그에 적합한 휠모멘텀조정에 관하여 분석하고 현재 운용되고 있는 텔레메트리를 통해 그 결과를 검증하였다. The mission of a lot of satellites on geostationary orbit is the communication and/or the broadcasting. These satellites need a big power, so these have a large solar array. Recently, the new satellite for Earth environment monitoring is developing on geostationary orbit. The payload of Earth monitoring satellite requires better thermal condition on detector. Therefore this satellite uses a boom for the attitude stability instead of rejecting one-side solar array as a heat source. The other hand, it uses some momentum wheels being a more momentum capacity to control the large disturbance by solar pressure due to the asymmetric solar array configuration. In this paper, the analysis on the wheel allocation and the wheel off-loading for COMS is summarized and the results are verified by telemetry of COMS. COMS has no boom and a perfectly asymmetric solar array configuration, and it is operating well on geostationary orbit.
박영웅(Young-Woong Park) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.7
인공위성의 자세제어를 수행하기 위해 다양한 하드웨어들이 탑재된다. 그중에서 가장 초기에 위성의 안정된 자세를 확보하며 이상동작시 안전한 자세를 확보하기 위해 사용되는 중요한 하드웨어가 바로 태양센서이다. 따라서, 위성의 개발 초기에 해당 센서의 시야각 확보를 위한 장착과 이를 이용한 자세제어 설계가 매우 중요한 역할을 담당한다. 정지궤도복합위성은 별추적기 탑재로 인해 천리안위성 대비 태양센서의 전체 수량을 축소할 수 있었다. 그리고 천리안위성의 우주이력을 이용한 여분의 하드웨어를 추가로 고려하였다. 본 논문에서는 추가된 태양센서를 통해 시야각을 확장하고 P/R-side 결선도 고려하여 안정도를 높이는 방법에 대해 분석하고 그 결과를 정리하였다. A lot of hardwares are allocated on the satellite to perform the attitude control. Sun sensor is very important hardware to acquire the initial attitude after separation from launcher and to maintain the safety attitude from the satellite anomaly operation. So the allocation of the sun sensor to acquire the field of view and the attitude control design using it, are critical work in the beginning of development. Number of Sun sensor for GEO-KOMPSAT2 is reduced with respect to COMS due to star tracker usage. The additional sun sensor using COMS heritage is considered. In this paper, it is described the analysis and the results on the method for the safety improvement which is to enlarge the field of view and to consider the harness connection of P/R-side of the sun sensor.
박영웅(Young-Woong Park) 한국항공우주연구원 2006 항공우주기술 Vol.5 No.2
본 논문에서는 통신해양기상위성(COMS)을 위해 예비성능이 최적화된 추력기 형상을 기술한다. EUROSTAR 3000 플랫폼을 기초로 COMS 플랫폼 제작을 위해 정확한 추력기 조정각이 결정되어야 한다. 이 조정각들은 COMS의 위성 무게중심과 추력기 위치에 따라 구체적으로 결정되어야 한다. 추력기 A/B의 중간지점과 MOL 기준으로 피치 추력기(6, 7), 남쪽 추력기(1, 2, 3)와 동 서 추력기(4, 5)의 최적 위치와 추력벡터를 얻었다. 추력기에 의한 토크 즉 플룸토크와 기하학적 토크는 추력기에 의한 예비성능을 향상하기 위해 최소화되었다. This paper describes the thrusters configuration optimized in preliminary performances for COMS (Communication, Ocean and Meteorological Satellite). The exact values of the thrusters tilt angles must be frozen for the manufacturing of COMS platform, based on the EUROSTAR 3000 platform; as these angles depend on the spacecraft center of mass position and thrusters location, the definition process has to be performed specifically for COMS. Concerning pitch control thrusters (6, 7), South thrusters (1, 2, 3), and Fast/West thrusters (4, 5), their optimum positions and force orientations based on the thrusters A/B middle position and MOL (Middle Of Life) are obtained.. The torques of thrusters (plume and geometrical torques) are minimized to improve the preliminary performance of thrusters.
정지궤도위성의 휠모멘텀 제어에 의해 발생되는 3축 궤도병진 속도에 관한 분석
박영웅(Young-Woong Park),박근주(Keun-Joo Park),김대관(Dae-Kwan Kim),양군호(Koon-Ho Yang) 한국항공우주연구원 2008 항공우주기술 Vol.7 No.2
본 연구에서는 통신해양기상위성 형상을 갖고 휠모멘텀 제어를 위해 추력기를 사용할 때 발생되는 3축 궤도병진 운동에 관하여 분석하였다. 또한, 통신해양기상위성은 롤/요 휠모멘텀 제어를 위해 사용되는 추력기의 성능 감소를 균일하게 하기 위해 주기적으로 조합군을 변경하도록 설계하였기 때문에 조합군 변경시에 발생되는 3축 궤도병진 속도 차이가 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 COMS 추력기 조합군 변경시 발생되는 3축 궤도병진 속도를 최적화하였다. In this study, triaxial velocity is analyzed for COMS(Communication, Ocean and Meteorological Satellite) configuration, which is generated when thrusters are used to dump wheel momentum. Since COMS is designed to periodically mange the thruster set in order to uniformly decrease the performance of thrusters, triaxial velocity would be different during the change of thruster set. So, the triaxial velocity generated due to the change of thruster set is optimized.
통신해양기상위성의 휠오프로딩 지상국 소프트웨어 검증시험
박영웅(Young-Woong Park),양군호(Koon-Ho Yang) 한국항공우주연구원 2010 항공우주기술 Vol.9 No.2
통신해양기상위성의 정상임무 수행시 자세제어계에 대한 중요한 지상국 소프트웨어에는 궤도위치유지와 휠오프로딩이 있는데, 본 논문에서는 외팔보 태양전지판 형상으로 인해 E3000 heritage로부터 설계 변경을 수행하여 해석을 수행한 휠오프로딩 임무에 대한 지상국 소프트웨어 검증시험을 정리하여 기술하였다. 휠오프로딩 지상국 소프트웨어는 크게 2가지로 구분되는데, 하나는 휠오프로딩을 위한 추력기 조합 변경 시기에서의 변수 변경이고 다른 하나는 위성으로 전달해야 하는 모멘텀 기준값 변경이다. There are two main software in COMS ground station at the normal mode operation - stationkeeping and wheel off-loading. In this paper, ground software validation test for wheel off-loading is summarized and described. The wheel off-loading was performed the design change from E3000 heritage and analyzed. The wheel off-loading of ground software has two part; one is wheel off-loading management for parameters change at the thruster set switching time and the other is wheel off-loading set-point being sent to satellite for the reference momentum.