Vibration Reduction Device for Directional Moving Satellite Antenna

지향성을 가지고 동작하는 위성 안테나 진동저감 장치

Although the magnitude of the disturbance caused by the driving of the motor operated to secure the high-speed and precise directivity of the antenna is small, it acts as a major cause of impairing the image quality of the observation satellite, which requires precision directing performance. In order to acquire high-resolution image information through the improvement of the high-resolution observation satellite, proper vibration isolation and reduction design are required so that jitter generated when the directional antenna motor is driven is not transmitted to the main mission equipment. In this paper, the development process of the directional antenna vibration reduction device applied to real satellites and the effect of micro vibration reduction before and after application will be examined. This device was designed as a way to significantly improve the jitter problem by replacing only one gear in the directional antenna driving unit with a spring damper gear without any additional interface equipment. It was first applied and launched to a high-resolution earth observation satellite, and has been successfully operated so far.

안테나의 고속 정밀 지향성 확보를 위해 동작되는 모터의 구동에 의한 외란의 크기는 극히 미소함에도 불구하고, 정밀 지향 성능이 요구되는 관측 위성의 영상 품질을 저해하는 주요 원인으로 작용하게 된다. 고해상도 관측위성의 지향 성능 향상을 통한 고해상도 영상정보 획득을 위해서는 지향성 안테나의 모터 구동시 발생하는 미소진동(Jitter)이 주요 임무 장비에 전달되지 않도록 적절한 진동절연 및 저감 설계가 요구된다. 본 논문에서는 실제 위성에 적용된 지향성 안테나 진동저감 장치에 대해 개발과정과 적용 전후의 미소 진동 저감 효과에 대해 살펴보고자 한다. 이 장치는 별다른 인터페이스 추가 장비 없이, 지향성 안테나 구동부 내에 있는 기어 하나만을 스프링 댐퍼 기어 형태로 교체함으로서, 발생되는 지터문제를 획기적으로 개선할 수 있는 방법으로 고안되었으며, 이 방식은 2015년에 발사된 서브미터급 고해상도 지구관측 위성에 처음으로 적용되어 발사되었으며, 현재까지 성공적으로 운용 중에 있다.