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용기력(Ki-Lyuk Yong),이선호(Sun-Ho Lee),오시환(Si-Hwan Oh),방효충(Hyo-Choong Bang),이승우(Seung-Wu Rhee) 한국항공우주연구원 2006 항공우주기술 Vol.5 No.2
자세제어계 센서 보정알고리즘을 이용하여 자이로와 별 추적기의 보정 파라미터를 추정 하였다. 보정알고리즘은 칼만필터로 구현하였다. 자이로의 파라미터를 추정하기 위해서는 보정기동이 필요하며, 별 추적기의 요구조건 내에서 보정기동을 수행하였다. 보정기동 동안에 별 추적기가 태양, 지구, 달에 대해서 영향을 받는지를 분석을 하였다. 또한 별 추적기를 보정하기 위해서는 카메라 영상 정보를 이용하였다. 이러한 카메라 영상 정보는 지상 제어점과 인공위성의 궤도 정보를 이용하여 모사하였으며, 별 추적기 보정 파라미터 추정의 정밀도는 카메라 영상 정보의 정밀도에 따라 다르다. In this paper, the calibration parameters of the gyros and star trackers are estimated by using an on-orbit AOCS sensor calibration algorithm. The calibration algorithm was implemented by Kalman filter. In order to estimate gyro calibration parameters, the calibration algorithm requires calibration maneuver and it was analyzed whether the star trackers are protected by Sun, Moon and Earth or not. Also the star tracker calibration algorithm used the camera image information. This kinds of camera image information simulated ground control point and orbit information. The estimated accuracy of star tracker calibration parameters depends on camera image information.
김용복(Yong-Bok Kim),이춘우(Chun-Woo Lee),용기력(Ki-Lyok Yong) 한국항공우주연구원 2010 항공우주기술 Vol.9 No.1
저정밀 태양센서는 인공위성의 자세제어에 필수적인 센서로서, 위성으로 입사되는 태양빛의 방향을 측정하거나 위성이 태양을 보지 못하는 상태에 있는지를 판단하기 위해서 사용되고 있다. 즉, 태양전지판의 모서리에 장착이 되어 있어서 4개의 저정밀 태양센서에서 측정되는 빛의 세기에 따라, 롤축과 요축의 자세 정보를 얻을 수 있으며, 태양전지판면에 1개의 저정밀 태양센서가 장착되어 있어서 태양 존재 여부를 확인할 수 있다. 본 논문에서는 저궤도 인공위성용 저정밀 태양센서의 개발 과정 및 결과를 보여준다. 태양센서의 개발은 제작완료 후, 환경시험 전과 후에 수행되는 기능 시험 결과를 분석하여 성능 만족여부를 결정하게 된다. 이러한 태양센서의 개발은 제작 특성상 공정의 명확성, 정밀성 그리고 많은 제작 경험을 필요로 한다. 그래서, 인증모델의 선행 개발을 통해서 공정의 정밀도를 높였으며, 그로인해 저정밀 태양센서 비행모델은 성능 요구 조건을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. CSSA(Coarse Sun Sensor Assembly) is the essential sensor for satellite attitude control. CSSA measures the direction of the sun's rays and determines whether the satellite is in the eclipse or not. The paper shows the development process and test results of CSSA flight model for low earth orbit satellite. After analyzing the functional test results, we can make a decision whether the unit meets the requirements. We needs the definite and precision procedure and lots of experience. We could improve those through the development of Qualified Model for CSSA and so obtain the results to meet the functional requirement at the Flight model.
위성동역학 시뮬레이터용 T-방식을 이용한 반작용휠 속도 측정 및 펄스 생성
김용복(Yong-bok Kim),오시환(Si-Hwan Oh),이선호(Seon-Ho Lee),용기력(Ki-Lyok Yong),이승우(Seung-Wu Rhee) 한국항공우주연구원 2007 항공우주기술 Vol.6 No.1
일정한 샘플링 시간 T마다 발생되는 반작용 휠 타코 펄스의 개수를 세어 구동기의 회전속도를 측정하는 M 방식은 구현이 간단하고 측정 시간이 일정하다는 장점이 있으나, 저속에서 속도 측정의 해상도가 나빠진다는 단점이 있다. 그에 반해, 펄스와 펄스 사이의 시간간격을 측정하는 T방식은 저속에서 정밀한 속도를 측정할 수 있으며 측정에 따른 시간 지연이 적다는 장점이 있다. 그러나 이 방법 역시 실제 구현 시 나눗셈이 필요하고 속도 측정 시간이 속도에 따라 가변되는 문제점이 있다. 현재 산업계에서는 전동기의 속도를 측정하기 위하여 M방식과 T방식을 조합한 M/T방식이 널리 사용되고 있지만, 현재 위성 분야에서는 M방식과 T방식중 하나만을 사용하고 있는 실정이다. 그럼으로, 저궤도 위성에서 핵심 구동장치로 사용되는 반작용 휠의 속도를 측정하기 위해서, 기존의 M 방식의 속도 측정방식에 저속에서의 속도 정확도 향상을 위하여 T 방식도 이용해서 속도 측정을 하려 한다. 본 연구에서는 이러한 측정 요구조건을 만족할 수 있도록 지상 시험 장비인 위성동역학 시뮬레이터에서 반작용 휠의 모사를 위한 보드 설계를 제시하려 한다. The M-Method that measures the speed of actuator with counting the number of Reaction wheel Tacho Pulse has the many advantages such that a realization is simple and measuring time is uniform, but it also has the disadvantage that measuring speed becomes worse as the wheel speed goes lower. On the contrary, the T-Method that measures the time duration between the pulses is more accurate at lower-speed and its time delay is smaller than M-Method ,but its realization is more difficult than M-Method because measuring time is varying with wheel speed variation. Thought M/T Method mixing M-Method with T-Method is widely used in order to measure the speed in the motor industrial area, one of two methods has been used in the spacecraft design area. Therefore, we try to apply both methods together to measuring the speed of Reaction Wheel, the core actuator for low earth orbit satellite. This paper provides the Reaction Wheel simulation board located in the Spacecraft Dynamic Simulator, ground support test set.
궤도 기하학 기반 바이어스 추정기법을 이용한 저궤도 위성의 유도자기장 바이어스 분석
이선호(S.-H. Lee),용기력(K.-L. Yong),최홍택(H.-T. Choi),오시환(S.-H. Oh),임조령(J.-R. Yim),김용복(Y.-B. Kim),서현호(H.-H. Seo),이혜진(H.-J. Lee) 한국항공우주학회 2008 韓國航空宇宙學會誌 Vol.36 No.11
본 논문은 궤도 기하학 기반 바이어스 추정기법을 다목적실용위성 1호 및 2호의 자기센서 측정데이터에 적용하여 위성체 태양전지판과 전장박스에서 발생하는 유도자기장 바이어스를 추정한다. 유도자기장 바이어스의 추정과 적절한 보정은 자기센서의 노후화를 대처하고 수명을 최대한 연장하여 정상적으로 위성 임무를 수행을 가능하게 한다. This paper applies the Orbital Geometry-based Bias Estimation Algorithm to the magnetometer measurement data of KOMPSAT-1 and 2 and analyzes the induced magnetic field bias caused by the solar panels and electronics boxes in spacecraft bus. This paper reveals that the estimation and correction of the induced magnetic field bias copes with the aging process of magnetometer and makes it possible to carry on the satellite mission by extending its lifetime.
확장형 미지입력 관측기를 이용한 위성 반작용 휠의 고장 검출
진재현(Jaehyun Jin),용기력(Ki-Ryeok Yong) 제어로봇시스템학회 2011 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.17 No.11
This article deals with the problem of fault detection of a spacecraft’s actuators. The authors introduce an extended unknown input observer for nonlinear systems. This is an extended form of unknown input observers which are used for linear systems. Since faults are not available, those are considered as unknown inputs. Unknown input observers can estimate states without full information of inputs if some conditions are satisfied. The authors suggest a continuous-time extended UIO (eUIO) and prove the convergence of state estimation errors. Since the dynamic equation of a spacecraft is nonlinear, an extended UIO can be applied. Three eUIOs are designed to monitor three reaction wheels. The moving averages of each eUIO’s residuals are selected for decision logic. The proposed method is verified by numerical simulations.