• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.54-54
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• 2003

위성이 우주 공간에서 통신, 관측 등의 임무를 제대로 수행할 수 있도록 지상에서 원격으로 추적, 제어, 감시 등의 관제가 필요하며, 본 연구에서는 과학 위성 1호 관제 시스템 프로그램에 대하여 살펴본다. 과학 위성 1호 관제 시스템은 한번에 운용할 수 있는 시간이 짧은 특성을 고려한, 통신 신호 처리시스템, 위성 제어 시스템, 위성 임무 계획 시스템으로 구성되었다. 통신 신호 처리 시스템은 위성과 지상국 간의 무성 링크와 신호 처리를 위한 시스템이고, 위성 제어 시스템은 위성의 건강 상태를 감시하고, 위성의 임무 수행을 위한 명령을 송수신하는 시스템이고, 임무 계획 시스템은 사용자의 요구를 실제 위성 운영 계획 또는 탑재체 운용을 계획하는 시스템이다. 위성의 임무는 임무 계획 시스템을 통해서 철저히 분석을 통해서 생성되고, 이렇게 생성된 임무는 위성 제어 시스템에서 제어 명령으로 변환되며, 이러한 제어 명령은 통신 신호 처리 시스템을 거쳐 위성으로 전달된다. 특히, 짧은 운용 시간을 고려하여 과학위성 1호 관제 시스템 프로그램에서는 위성 제어 시스템은 위성의 이상 상태 여부를 신속히 파악하고, 정확하고 신속하게 판단하고 복구할 수 있도록 구현하였다.

• ICROS
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• v.3 no.2
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• pp.41-50
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• 1997

본 논문에서는 무궁화위성의 발사단계에서부터 궤도상 운용에 이르기까지 각 임무 단계별로 필요한 궤도제어 기법을 살펴보았다. 정지궤도 통신/방송 위성은 정지궤도 진입 및 정지궤도상에서 임무 수행을 위한 정밀 궤도 제어 등 궤도제어와 관련하여 궤도 결정과 함께 지상국용 임무설계 S/W를 필요로 한다. 정지궤도 위성의 이러한 궤도 제어 기술은 향후 국내의 자체 정지궤도 위성 개발시 관련 기술의 국산화에 많은 도움이 될 것으로 기대된다. 또한 현재 무궁화위성 1, 2호의 운용기술을 자체 습득하고 고도화하는 노력도 향후 계속되는 국내 수요에 대비하여 계속되어야 할 것이다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2010.04a
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• pp.31.2-31.2
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• 2010

편대비행 위성이 공동의 임무를 수행하기 위해서는 편대를 이루는 위성의 각기 다른 초기 오차와 다양한 외란 환경에서도 자세 동기화를 이룰 수 있는 기법이 필요하다. 이 연구에서는 편대비행위성의 자세 동기화를 위하여 비선형 시스템에 대한 준최적 제어기법인 SDRE(State-Dependent Riccati Equation)에 기반한 추적 제어기가 사용되었다. 반작용 휠이 포함된 위성의 자세 동역학이 SDRE 추적 제어기를 구성하는데 이용된다. 이를 Leader/Follower 편대비행 시스템에 적용하며, 기준 자세를 추적하는 Leader 위성의 자세를 Follower 위성이 추적하여 자세 동기화를 이룰 수 있다. MATLAB과 SIMULINK를 이용한 수치해석적 시뮬레이션으로 추적 제어기의 성능을 검증하였으며, 이에 대한 실시간 HIL(Hardware-In-the-Loop) 시뮬레이션이 수행되었다. 무중력 환경을 모사하는 에어베어링시스템과 세 개의 반작용 휠을 장착한 자세제어 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulator)는 PC104 타입의 임베디드 컴퓨터에서 SIMULINK의 xPC Target을 이용한 실시간 시뮬레이션 환경을 제공하며, 이에 적용되는 SDRE 추적 제어기는 이산화되어 설계되었다. 또한 SDRE 추적 제어기에 대한 안정성을 보장하는 영역이 추정되어 위 추적 제어기가 위성 편대비행에 적합한 자세 동기화 기법임을 보였다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.55-55
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• 2003

과학위성 1호 발사 후 지상국에서 위성을 제어하기 위해서는 여러 대의 위성제어용 컴퓨터에서의 명령들을 과학위성 1호가 올바로 수신할 수 있도록 해야 하고, 마찬가지로 과학위성 1호에서 오는 정보들을 원하는 위성제어용 컴퓨터로 알맞게 입력되도록 해야한다. 지상국에서 이러한 역할을 하는 것이 바로 GSC (Ground Station Controller)이다. GSC를 과학위성 1호 운용하는 데 적합하게 만들기 위해 위성에서 사용되는 Modem과 동일한 성능의 Modem을 장착하였고 통신신호 제어를 위한 TNC(Terminal Node Controller)가 내장이 되어있다 이러한 GSC는 여러 위성제어용 컴퓨터의 명령을 TNC가 받아서 통신 신호를 제어한 후 원하는 Modem으로 거치도록 하고 그에 따른 Audio 출력 신호의 증폭률을 가변시킬 수 있다. 본 연구에서는 과학위성 1호 관제를 위한 GSC의 구조, Spec 및 연구 개발 내용을 소개한다.

• Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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• v.5 no.1
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• pp.32-38
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• 2007

인공위성 열제어계는 위성의 운용기간 중에 열적 안정성 확보를 목적으로 열설계, 열해석, 필요 하드웨어 선정 및 지상검증시험, 발사후 운용지원을 수행하게 된다. 열제어계는 다른 위성 부분체와는 달리 시스템적인 성격을 가지고 있으며, 위성의 운용궤도 등에 따라서 개발 방향이 달라지게 된다. 특히 위성의 고성능화 및 열적안정성 요구조건의 증대로 인하여 열제어계의 역할이 더욱 커져가고 있다. 본 기술동향에서는 열제어계 설계요건, 적용 목적에 따른 기법, 향후 활용 기술 등의 관점에서 인공위성 열제어계의 개발 동향을 살펴보고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.2
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• pp.129-138
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• 2021

Due to the active progress in space programs for various types of ground and space missions, the high agile spacecraft maneuverability is also required. To meet the requirement of the given space missions, the Control Moment Gyros (CMG) for the alternatives of the classical reaction wheels can release the attitude maneuverability restrictions. In addition, the angular rates of the spacecraft is constrained due to the limited actuator characteristics. In this paper, a sliding mode control technique for the attitude control of the spacecraft equipped with the pyramid type of CSCMG(Constant Speed CMG) is designed, and the stability of the control system is guaranteed by using the Lyapunov stability theory. Finally, the control law proposed is analyized by numertical simulations.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.100-100
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• 2003

다목적실용위성 1호의 자세제어는 추력기를 이용한 방법과 반작용 휠을 이용한 방법으로 나눌 수 있다. 추력기를 이용한 방법은 위성이 안전모드에 진입하거나 궤도조정시 이용되며, 정상 운영모드에서 촬영임무를 수행할 때는 반작용 휠을 이용하여 위성의 자세를 제어하고 있다. 자세제어는 제로 모멘텀 바이어스(Zero Momentum Bias)를 이용하여 3축 제어방식을 사용하고 있다. 지구센서(CES, Conical Earth Sensor)와 자이로(Gyro)를 통하여 얻은 자세정보를 이용하여 위성의 탑재컴퓨터에서 제어로직을 수행하면 MDE(Motor Drive Electronic)를 통해 모멘텀을 입력받아 반작용 휠의 회전속도를 변화 시켜 자세제어를 수행한다. 본 논문은 위성의 임무기간 동안 반작용 휠을 이용하여 자세제어를 수행한 결과를 바탕으로 위성의 제로 모멘텀 바이어스를 통한 자세제어계의 변화를 분석하여 향후 연장 임무기간 동안 발생할 수 있는 운영상의 문제점을 확인하고, 이에 대한 조치 방법과 자세제어계의 운영 방안을 제시하고 한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.197.2-197.2
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• 2012

인공위성용 전력변환장치는 전력회로와 제어회로로 구분할 수 있다. 전력회로는 고전압, 대전류를 직접 처리하며, 제어회로는 전력회로가 의도한 형태로 전압과 전류를 변환할 수 있도록 전력회로를 제어하는 역할을 한다. 제어회로에 이상 동작할 경우, 제어회로에 의해 동작하는 전력회로도 이상 동작하게 된다. 전력회로가 이상 동작하게 되면 위성 전력계로 문제가 확산되어 인공위성 임무 실패를 초래할 수 있다. 따라서 인공위성용 전력변환장치의 제어회로가 안정적으로 동작할 수 있도록, 제어회로에 전원을 공급하는 내부전원회로는 강인한 동작이 요구된다. 본 논문에서는 인공위성용 제어회로의 내부전원회로에 대해 대신호 해석을 수행하여 내부전원회로가 안정적으로 정전압을 출력할 수 있도록 내부전원회로의 설계안을 제시한다. 또한 내부전원회로에 대해 소신호 해석을 수행하여 정전압을 출력하는 동안 외란에 대한 출력전압의 제어 안정도를 해석한다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.59-59
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• 2003

과학위성 1호는 고도 685 km 태양동기궤도에서 운용되는 소형인공위성으로 지구 그림자에 의한 주기적인 온도변화, 태양과 지구로부터의 자외선복사, 진공환경과 같은 가혹한 우주환경에서 정상적으로 임무를 수행해야 한다. 이러한 가혹한 우주환경에서 위성 각 시스템의 온도를 허용범위 내에서 조절하고 구조적인 열변형을 최소화하기 위하여 열제어 시스템이 필요하며, 위성개발과정에서 상세한 열설계 요구조건을 도출하고 반영하여 과학위성 1호의 열제어 시스템을 설계하였다. 열제어 시스템은 위성의 내\ulcorner외부에서 위성외부로부터의 열유입을 최소화하고 위성내부에서 발생한 열을 효과적으로 방출하는 역할을 한다. 열제어 시스템의 성능을 검증하기 위하여 다양한 임무와 궤도를 고려한 궤도열해석이 수행되었으며, 주기적인 온도변화와 진공환경을 모사하는 열진공시험을 통하여 예상되는 우주환경에서 위성 각 시스템의 정상동작 여부가 검증되었다. 본 연구는 과학위성 1호의 열설계 결과와 효과적인 열설계를 위한 궤도열해석 과정 그리고 위성 시스템의 신뢰성 검증을 위한 열진공시험결과를 다룬다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2004.04a
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• pp.61-61
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• 2004

과학기술위성 1호(STSAT-1)는 위성의 자세를 제어하기 위하여 Reaction Wheel Assembly(RWA)를 적용하였으며, 위성의 무게중심에 Wheel의 회전수에 비례하는 관성모멘트를 발생시켜 자세를 제어하였다. 과학기술위성 2호(STSAT-2)는 과학기술위성 1호에 적용하였던 반작용휠(RWA)과 펄스형태로 동작시켜 위성의 자세 및 궤도제어를 위하여 요구하는 추력을 얻을 수 있는 펄스형 전기 추진시스템(Pulsed Plasma Thruster: PPT)이 탑재된다. (중략)