• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.34 no.4
• /
• pp.40-46
• /
• 2006

It is required to develop a highly reliable attitude & orbit control system of satellite that is less expensive as the technology of satellite design & integration is recently matured dramatically. To accomodate this kind of needs, the two axis attitude control method for wheel-based momentum-biased satellite system whose momentum bias vector points to a certain direction(sun direction), is developed using simple but reliable sensors and actuator: three axis magnetometer and coarse sun sensor are used as sensors, and magnetic torque bars are used as actuator. Classical PD type controller design methodologies are applied on a satellite system for the two axis control with the proper assumptions. Nonlinear simulation results are included to demonstrate the long term stability and the performance of closed-loop system design results.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.44 no.1
• /
• pp.57-69
• /
• 2016

There are three kinds of algorithms(2-ARE, mu-synthesis, LMI) for controller design using closed-loop shaping method. This paper provides the summary of background theory of three algorithms and $H_{\infty}$ controller design results for spacecraft attitude control using the three controller design tools of Matlab$^{TM}$ Toolbox for comparison. As a result, it reveals that LMI design method is more reliable as well as easier than others for spacecraft attitude control design. Comparison results are as follow: 2-ARE method and LMI method provide almost same results in robust stability, robust performance and control authority level. But 2-ARE method is more sensitive than LMI method with respect to proper design of weighting functions: 2-ARE method is more difficult than LMI method in weighting function design. The design result of mu-synthesis method shows worse performance and requires bigger control authority than others.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.19 no.1
• /
• pp.50-60
• /
• 2015

A propulsion system of a satellite provides a necessary thrust to reach to the final orbit after a separation from a launch vehicle. Also, it supplies pulse moments to maintain the satellite in a mission orbit and for its attitude controls during a mission life time. The present study investigates the development trend of bipropellant rocket engines for an orbit transfer and an attitude control of a satellite using monomethylhydrazine and hydrazine for fuel and dinitrogen tetroxide for oxidizer to derive fundamental specifications which are necessary for domestic development researches. Also, their major performance characteristics are summarized.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.32 no.5
• /
• pp.65-73
• /
• 2004

CMG(Control Momentum Gyro) is a control device being used for spacecraft attitude control constructing relatively large amount of torque compared to conventional body-fixed reaction wheels. The CMG produces gyroscopic control torque by continuously varying the angular momentum vector direction with respect to the spacecraft body. The VSCMG(Variable Speed Control Momentum Gyro) has favorable advantages with variable speed to lead to better control authority as well as singularity avoidance capability. Attitude dynamics with a VSCMG mounted on a two-axis gimbal system are derived in this study. The dynamic equation may be considered as an extension of the single-axis counterpart. Also, a feedback control law design is addressed in conjunction with the dynamic equations of motion.

• Aerospace Engineering and Technology
• /
• v.10 no.2
• /
• pp.87-93
• /
• 2011

FSSA(Fine Sun Sensor Assembly) is the important sensor for satellite attitude control. FSSA measures the direction of the sun's rays and determines whether the satellite is in the eclipse or not. FSSA for GEO Satellite is also used to acquire the attitude error information in the attitude control reference frame and acquire the Sun direction during transfer orbit or mission Process. This paper shows the configuration of Fine Sun Sensor for LEO and GEO Satellite and their principle of operation that angle measurement is obtained by using the transfer function which is the ratio of the difference between output currents of Solar Cell to the sum of all output currents.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 1995.11a
• /
• pp.59-66
• /
• 1995

인공위성의 궤도진입, 궤도수정 및 자세제어를 담당하는 추진체계는 위성의 용도와 궤도위치, 자세/궤도제어 방식 등을 고려하여 설계하여야 한다. 현재까지도 널리 사용되고 있는 인공위성 추진체계는 AKM(Apogee Kick Motor)과 단일 추진제 추력기로 구성된 "통상 추진체계"이나 최근에는 AKE(Apogee Kick Engine)과 이원 추진제추력기로 구성된 "통합 추진체계" 그리고 이와 유사한 "완전통합 추진체계", "이중 추진체계" 등이 기술적 선택방안으로 제안되어 일부 적용되고 있는 실정이며 이러한 추진체계의 효과적 실용화를 위해서 단일 추진제(하이드라진) 추력기의 성능향상 및 이원 추진제 엔진과 이원 추진제 추력기의 기술개선 연구가 이루어지고 있다.원 추진제 엔진과 이원 추진제 추력기의 기술개선 연구가 이루어지고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 1997.11a
• /
• pp.1-2
• /
• 1997

인공위성용 추력기는 위성의 자세제어 및 궤도조정용 소형 액체추진기관으로서 개발기술은 인공위성 그 자체는 물론 위성 발사체와 유도 미사일의 추진기관에 이르기까지 다양하게 확장 적용할 수 있는 핵심 기반기술이다. 때문에 선진국으로부터의 기술 이전을 기대하기 힘든 품목으로, 자체 개발을 통해 위성이나 유도무기에 장착 운용시험을 하기에도 막대한 비용 때문에 회피되고 있는 실정이다. (주)한화는 정부에서 국책과제로 추진하고 있는 KOMPSAT 위성 개발사업에 참여하여 소형 액체 추진기관인 단일 추진제 추력기의 개발을 추진하였다 1994년 11월 사업착수 이래 미국 TRW사로부터 추력기 설계, 해석 및 제작 기술을 이전 받았으며, 추력기 제작/시험 시설을 완공하여 TRW사의 제품 품질 요구조건(product assurance requirements)에 의거 제작에 착수하였다. 현재 총 8세트의 이중 추력기 모듈(dual thruster module)을 제작 납품하였으며 또한 추력기 자체의 핵심 부품을 원부자재 가공으로부터 제작하고 이의 인증 시험을 성공적으로 완료하였다. 현재 국산화 추력기를 KOMPSAT 위성에 장착하기 위한 이중 추력기 모듈 제작이 진행 중에 있다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.35 no.6
• /
• pp.526-532
• /
• 2007

This paper considers a fault tolerant control problem for a spacecraft using reaction wheels. Faults are assumed to be inherent to only actuators(reaction wheels) and a control algorithm to accommodate actuators' faults is proposed. An attitude control loop includes an angular velocity control loop. The time delay control method is used to make a spacecraft follow the command angular velocity and to accommodate actuators' faults. A stability condition for the proposed algorithm is derived and the performance is demonstrated by computer simulations.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
• /
• v.37 no.2
• /
• pp.183.1-183.1
• /
• 2012

인공위성의 자세 제어 및 자세 결정에 사용되는 센서들의 정렬오차는 자세명령생성 오차, 자세제어 오차, 자세결정 오차 등과 더불어 지향정밀도를 저하시키는 하나의 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 자이로 센서에만 정렬오차가 존재한다고 가정하는 상황에서 별추적기와 자이로 센서를 이용한 자세결정 필터에 의해 추정되는 자이로 바이어스 값만을 이용하여 자이로 센서의 정렬오차를 확인(Identification)하는 방법 및 결과에 대해 기술한다. 이를 추정하는 다른 방법으로는 여러 가지가 있으며 대표적으로 위성의 다축기동 정보를 입력으로 사용하는 확장칼만필터를 이용한 궤도상 보정(On-orbit Calibration) 방법이 있으나 본 연구에서는 위성의 기동 또는 많은 계산량을 소모하지 않고 비교적 간단하게 자이로 정렬오차를 추정하는 방법을 제시하였다. 그리고 실제 궤도상 위성의 거동 데이터를 이용하여 제안한 방법의 효율성을 검증하였다. 결과적으로, 제안된 방법을 이용했을 때 소수점 둘째 자리 이하의 정확도를 가지고 정렬오차가 추정됨을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.38 no.1
• /
• pp.42-47
• /
• 2010

This paper considers a fault tolerant control problem for a spacecraft using wheels which are momentum exchanging devices. The control of a satellite with only two healthy wheels has been studied and its result has been presented. Two different configurations have been considered. When the yaw rate cannot be controlled directly by any control input, the desired yaw rate can be obtained by using the roll rate as a pseudo control. As a result, all three angular speeds have been stabilized, and two attitude angles including pitch and yaw have been controlled to converge to the desired values.