• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.45.4-45.4
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• 2009

저궤도 위성에 사용된 반작용휠을 이용한 자세제어 로직의 임무기간 동안의 성능 변화 양상을 분석하였다. 분석에 사용한 저궤도 위성은 임무기간 3년에 고도 685km의 태양 동기 궤도이며 자세제어 센서로 별 추적기 2개를 사용하였고, 구동기로 반작용 휠 4개를 사용하였다. 시간에 따른 성능 감소 경향성을 분석하기 위해 2006년 8월부터 2009년 9월까지 원격측정 데이터를 분석하여 반작용휠을 이용한 자세제어기의 기동시의 기동각에 따른 수렴시간 분석을 수행하였다. 임무 초기에 수행한 기동 수렴시각과 임무 종료 시점 근처에서 수행한 기동 수렴 시각을 비교한 결과 여전히 초기와 유사한 성능을 보이고 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.5
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• pp.355-361
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• 2020

Among these satellites, low - orbit small satellites with military characteristics require multi - target observation, and demand for high-resolution photographs and images is increasing. Fast maneuverability is the most important factor for high-resolution images and multi - target observations. However, in the case of a small satellites, it is possible to perform the attitude maneuver if it has high speed, but the residual vibration occurs when the attitude maneuver is completed and the next attitude maneuver is completed. In this study, to verify the vibration characteristics of the plate generated after attitude maneuver, an experimental fixture for simulating the attitude maneuver was fabricated and tested. In addition, Eddy Current Damper (ECD) using Eddy Current Brake system (ECB) is proposed as a passive damping method using permanent magnet to reduce vibration. A mathematical model was established to apply ECD and it was experimentally implemented according to the magnetic flux density and the air gap of the permanent magnet. One plate of four solar panels (plate) was specified, the residual vibration reduction performance after the test was verified experimentally.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.29.1-29.1
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• 2009

이 연구는 별 관측을 통해 점 퍼짐 함수(PSF)를 측정하고 나이퀴스트 주파수에서 변조 전달 함수(MTF)을 계산하여 주파수 영역에서 저궤도 광학 위성의 영상품질 평가방법을 도출하였다. 가상 별 영상을 생성하고 IRAF로 2차원의 점 퍼짐 함수를 얻었고 MATLAB으로 점 퍼짐 함수를 2차원 푸리에 변환하여 변조 전달함수를 계산하였다. 공간 영역에서는 점 퍼짐 함수의 모양을 통해서도 영상품질을 검증할 수 있다. Along/Across-Track의 모양이 일치하고 중심에서 좌우대칭이며 델타함수에 가까울수록 좋은 품질의 영상을 의미한다. Along/Across-Track의 점 퍼짐 함수 모양차이는 Line Rate나 Time Delay and Integration(TDI)의 오차에서 기인한다. 별을 점광원으로 본다면 점 퍼짐 함수를 정의하기 쉽고 Along/Across 방향을 동시에 측정 가능하다는 장점이 있다. 궤도상에서 별을 관측하는 것은 지상을 관측하는 것보다 대기 환경의 효과가 크지 않기 때문에 영상 품질 평가에 유리하다. Yaw Steering이나 Nadir Pointing과 같은 자세제어의 효과를 배제할 수 있으므로 자세제어의 효과가 상당 부분 제거된 영상품질을 분석할 수 있다. 지상관측시간이나 배터리 충전시간이 아닌 지구 본영에서 별을 관측하므로 임무에 방해받지 않는다. 지상관측과 같은 효과를 내고 TDI를 사용하는 환경을 구현하기위해 Line Rate를 고려한 자세 기동 방법에 대해 연구하였다. 큰 각도의 자세 기동이 예상되어 쿼터니안을 이용하여 Inertial Pointing하도록 자세 제어하였고, 자세 Slew Rate 구속조건 하에서 제어가 필요하다.

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

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.11 no.1
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• pp.27-41
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• 2012

In this paper, there is analyzed the disturbances to impact on COMS attitude and the attitude error using the received telemetries in KARI ground station during normal mode of COMS. COMS was launched successfully at Kourou, French Guiana on the 26th of June, 2010. Up to now after IOT(in-orbit test), COMS is performing well the main mission to measure meteorology and ocean during about half and one year. The disturbances to impact on COMS attitude are mostly by the Sun, by the motion of payload mirror and by the spike happened during operation of earth sensor mirror and wheel. The analysis result on the other cases happened rarely during the nominal operation, is summarized.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.11 no.2
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• pp.80-86
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• 2012

A fast maneuvering LEO satellite producing high resolution images was developed by Korea Aerospace Research Institute and launched successfully. To achieve accurate pointing and stringent pointing stability, the attitude orbit control subsystem implements high performance star trackers and gyroscopes. In addition, series of on-orbit calibration need to be performed to compensate mainly misalignment errors due to launch shock and on-orbit thermal environment. In this paper, the on-orbit calibration approach is described with the performance enhancement result through flight data analysis.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.46 no.11
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• pp.934-943
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• 2018

In these days, demand for agile spacecraft is gradually increasing, due to the fact that agile spacecraft can improve mission capability. In this paper, an attitude control logic based on reaction wheels that can enhance agility of spacecraft is proposed. Three methods are suggested, and all three or part of them can be integrated to the existing attitude control system. First, a feedforward/feedback controller is introduced, and its pros and cons are provided, compared to the conventional feedback controller. Second, an attitude command generation method that fully utilizes torque/momentum capacities of reaction wheels is proposed. Third, a torque (current) control mode for internal wheel control is introduced. Numerical results verify that the settling time can be significantly reduced by employing the feedforward/feedback control method, especially for large angle maneuver.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.46 no.8
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• pp.639-651
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• 2018

An analytical solution to generate attitude command profile for agile spacecraft is proposed. In realistic environment, obtaining analytical minimum-time optimal solution is very difficult because of following constraints-: 1) actuator saturation, 2) flexible mode excitation, 3) uplink command bandwidth limit. For that reasons, this paper applies two simplifications, an eigen-axis rotation and a finite-jerk approximated profile, to derive the solution in an analytical manner. The resulting attitude profile can be used as a feedforward or reference input to on-board attitude controller, and it can enhance spacecraft agility. Equations of attitude command profile are derived in two general boundary conditions: rest-to-rest maneuver and spin-to-spin maneuver. Simulation results demonstrate that the initial and final boundary conditions, in terms of time, attitude, and angular velocities, are well satisfied with the proposed analytical solution. The derived attitude command generation algorithm may be used to minimize a number of parameters to be uploaded to spacecraft or to automate a sequence of attitude command generation on-board.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.5 no.2
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• pp.90-101
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• 2006

In this paper, the calibration parameters of the gyros and star hackers 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.

• Proceedings of the Korean Society of Veterinary Clinics Conference
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• 2009.10a
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• pp.55-56
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• 2009