Abstract
Reaction wheel assemblies(RWA) are expected to be one of the largest high frequency disturbance sources to the optical payload of satellites. To ensure the tight pointing-stability budget and high image quality of satellites, a vibration isolation device should be applied to the main disturbances. For developing the isolating system, the disturbances need to be identified and modeled accurately. In the present study, a modeling technique of RWA and its disturbance was described. The micro-vibration disturbances were generated numerically by using an analytical wheel and disturbance model. The parameter estimation scheme of the model was suggested, and the RWA and disturbance modeling technique was verified through the numerical example analysis. The analytical results show that the wheel and disturbance model can be accurately established by using the modeling technique proposed in the present study. The wheel and disturbance model is expected to be useful for development of the RWA isolator system.
반작용휠의 경우 위성 탑재체에 영향을 미치는 가장 큰 고주파수 교란 중 하나로 평가되고 있다. 위성의 높은 지향-안정성 보장과 영상품질 향상을 위해서 이러한 진동원들에 대한 진동저감장치의 적용이 요구되고 있다. 따라서 효과적 진동저감장치 개발을 위해서는 반작용휠의 정확한 휠/교란 모델링이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 반작용휠 구조모델과 교란에 대한 모델링 기법에 대해서 기술하였다. 해석적 휠 및 교란모델을 이용하여 플라이휠의 구동에 의해 발생하는 교란력을 계산하였다. 휠의 교란력에 대한 주파수 특성을 이용하여 휠/교란 모델 변수들의 추정기법을 제시하였으며, 모델링 기법의 정확성을 해석적으로 검증하였다. 또한, 다양한 교란력 계수 추정법을 비교하여 본 연구에서 제시한 휠 및 교란 모델링 기법의 필요성을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 휠 및 교란 모델링 기법은 휠 진동저감 장치의 개발에 유용한 모델로 활용될 것으로 판단된다.
