• 제목/요약/키워드: Attitude Angle

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위성체의 자세결정기법에 관한 연구 (A Study of Attitude Determination Techniques for Satellite)

  • 조겸래;서동훈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.100-106
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    • 1998
  • Cone Intercept Method(CIM)는 스핀-안정화 인공위성의 자세결정에 사용되는 방법으로서 주로 전이궤도상에서 많이 사용되는 자세결정법이지만 지정청지궤도에서도 사용될 수 있는 방법으로 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 CIM을 지구정지궤도에서 적용하여 얻은 결과를 검토함으로써 CIM의 성능과 한계점을 지적하는데 목적이 있다. CIM은 태양센서와 지구센서를 사용하는데 태양센서는 태양원추각을 구하기 위한 것이며, 지구센서는 지구원추각을 구하기 위한 것이다. CIM은 이 2개의 원추각으로 형성된 원추들의 교선을 구하므로써 인공위성의 스핀축을 찾아낸다.

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실선 시운전을 통한 무인수상정 정수중 조종성능 평가 (Evaluation of Maneuverability in Still Water of an Unmanned Surface Vehicle through Sea Trials)

  • 전명준;윤현규;유재관;이원희;구평모
    • 대한조선학회논문집
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    • 제58권4호
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    • pp.253-261
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    • 2021
  • This paper describes the process of evaluating maneuverability in still water of an unmanned surface vehicle based on data measured by performing sea trials. First, we set up a test scenario that is easy to analyze the maneuverability of the unmanned surface vehicle and to identify and verify the dynamics model. Since the attitude of hull varies according to the speed of the unmanned surface vehicle which has a planing hull shape, the relationship between waterjet RPM, speed and attitude is analyzed by performing straight forward tests at various speeds. The turning tests of the unmanned surface vehicle in which the waterjet angle rotates while turning are performed by changing the waterjet rotation angle under the condition of two representative speeds to analyze turning ability. The turning ability of the unmanned surface vehicle includes speed reduction, yaw rate, heel, and turing diameter at steady turning phase according to the speed and RPM.

위성 탑재 센서의 정렬 측정 및 보정에 관한 연구 (A Study on Alignment Measurement and Compensation for Spacecraft Sensors)

  • 이병기;김영윤;윤용식
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.537-540
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    • 2005
  • The attitude control, sensors and camera installed on the spacecraft should be located according to the system alignment requirement. The alignment measurement requirement accuracy for the sensors should be below $\pm$0.1. Therefore, Alignment Measurement System which is combined theodolite, Rotating table and digital inclinometer etc., should be used. As the measurement accuracy is required very precise, the appropriate measurement procedure and alignment angle measurement, calculation and shimming work should is accomplished. Consequently, this paper is accomplished the works to align the measurement requirement accuracy throughout alignment measurement and shimming work of installed module and sensor

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DSMC 해석기법을 이용한 희박유동 환경에서의 발사체 Orbital Block 공력특성 예측 (PREDICTION OF THE AERODYNAMIC CHARACTERISTICS OF AN ORBITAL BLOCK OF A LAUNCH VEHICLE IN THE RAREFIED FLOW REGIME USING DSMC APPROACH)

  • 김영훈;옥호남;최영인;김인선
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.79-82
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    • 2007
  • The aerodynamic coefficients of Apollo capsule are calculated using a DSMC solver, SMILE, and the results agree very well with the data predicted by NASA. The aerodynamic characteristics of an orbital block which operates at high altitudes in the free molecule regime are also predicted. For the nominal flow conditions, the predicted aerodynamic force is very small since the dynamic pressure is extremely low. And the additional aerodynamic coefficients for the analysis of the attitude control are presented as the angle of attack and the side slip angle vary from $+45^{\circ}\;to\;-45^{\circ}$ of the nominal angle.

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전위차계를 이용한 무인항공기 조종면 변위 측정 장치 구현 및 적용 (Implementation and Application of the Control Surface Deflection Angle measuring device for UAV using Potentiometer)

  • 김지철;최일규;공성철;전동익;이상철;오화석;강민영
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.13-16
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    • 2009
  • Aircraft flight control surfaces which are one of the most important elements of safety allow a pilot to adjust and control the aircraft's flight attitude. This paper is described of the control surface deflection angle measuring device. Data analysis through ground test and flight test can provide reliability of this device using the present system. It is also shown that measuring system is capable of detecting failure of control surfaces.

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Modeling and coupling characteristics for an airframe-propulsion-integrated hypersonic vehicle

  • Lv, Chengkun;Chang, Juntao;Dong, Yilei;Ma, Jicheng;Xu, Cheng
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제7권6호
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    • pp.553-570
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    • 2020
  • To address the problems caused by the strong coupling of an airbreathing hypersonic vehicle's airframe and propulsion to the integrated control system design, an integrated airframe-propulsion model is established, and the coupling characteristics between the aircraft and engine are analyzed. First, the airframe-propulsion integration model is established based on the typical nonlinear longitudinal dynamical model of an air-breathing hypersonic vehicle and the one-dimensional dual-mode scramjet model. Thrust, moment, angle of attack, altitude, and velocity are used as transfer variables between the aircraft model and the engine model. The one-dimensional scramjet model can accurately reflect the working state of the engine and provide data to support the coupling analysis. Second, owing to the static instability of the aircraft model, the linear quadratic regulator (LQR) controller of the aircraft is designed to ensure attitude stability and height tracking. Finally, the coupling relationship between the aircraft and the engine is revealed through simulation examples. The interaction between vehicle attitude and engine working condition is analyzed, and the influence of vehicle attitude on engine safety is considered. When the engine is in a critical working state, the attitude change of the aircraft will not affect the engine safety without considering coupling, whereas when coupling is considered, the attitude change of the aircraft may cause the engine unstart, which demonstrates the significance of considering coupling characteristics.

극소형 위성 HAUSAT-1의 3축 자세 안정화 시스템 설계 (The 3-Axis Attitude Stabilization System Design of Picosat Hausat-1)

  • 서승원;정남숙;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.100-111
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    • 2003
  • 극소형 피코위성 HAUSAT-1(Hankuk Aviation University SATellite-1)의 궤도는 고도 650km~800km, 경사각 65도 또는 98도에서 비행할 예정이다. 저궤도에서 운용되기 때문에 외란으로 작용하는 요소 중 지구중력과 지구 자기장에 의한 영향이 크다. HAUSAT-1은 자세제어를 하기 위해서 자기 토커를 사용하며, 부가적으로 탑재체인 태양전지셀 전개 매커니즘을 중력구배 붐으로 사용한다. 위성의 자세 안정화 성능을 판단하기 위해서 MATLAB을 이용해서 시뮬레이션 하였고, 시뮬레이션은 8차 자기장 모델, 비선형 외란 방정식, 그리고 비선형 위성 자세방정식을 사용해서 수행되었다. 시뮬레이션을 통해서 HAUSAT-1의 중력구배붐 전개 전과 후 그리고 외란에 의한 자세 변화를 확인하고 결과를 비교했다. 자기 토커를 이용한 효율적인 HAUSAT-1의 자세제어 시스템 개발을 위한 자세 안정화 방법에 대해서도 분석하였다.

무선인터넷기반의 DGPS를 이용한 동체의 자세결정 성능평가 (Error Assessment of Attitude Determination Using Wireless Internet-Based DGPS)

  • 이홍식;임삼성;박준구
    • 한국측량학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.101-108
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    • 2005
  • 관성항법시스템은 항체의 자세, 속도 및 위치정보를 획득하기 위하여 폭넓게 사용되어 왔다. 그러나 관성센서는 매우 고가이며, 무겁고, 시간이 경과함에 따라 센서의 오차가 누적되어 발산하게 되는 단점이 있다. 한편 GPS를 이용한 항법시스템은 오차의 누적이 없고, 위성의 가시성만 확보된다면 빠르게 항체의 속도, 위치정보를 획득할 수 있으며, GPS 안테나 배열을 이용하면, 항체의 자세요소도 계산이 가능하다. 본 연구에서는 중저가 GPS 수신기의 안테나 배열을 사용하여 항체의 위치측위 정확도 및 자세 정확도 모두를 개선시키기 위한 방법을 연구하였다. 중저가형의 GPS 수신기 안테나 배열을 사용한 자세 결정 방법은 기준과 보조 안테나 사이의 상대적인 벡터에 초점을 맞추었다. 기준 안테나의 위치는 의사거리 측위로 한 단독 측위가 사용되었기 때문에 미터 수준으로 결정된다. 또한 항체의 측위 정확도 향상을 위해, 무선 인터넷을 이용하여 실시간 차분 보정을 실시하였으며, 중저가의 2주파 GPS 수신기를 사용하였다. 본 연구의 결과는 측위에서 센티미터 수준의 정확도를, 자세결정에서 도 수준의 정확도를 가지는 것으로 나타났다.

영상처리와 칼만필터를 이용한 UAV의 자세 정보 추정 성능 향상 (Improvement of UAV Attitude Information Estimation Performance Using Image Processing and Kalman Filter)

  • 하석운;폴 퀴로즈;문용호
    • 융합정보논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.135-142
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    • 2018
  • 최근에 정밀 추적이나 타격 등의 군사 목적으로 UAV를 활용하는 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다. 앞서가는 비행체를 추적하기 위해 후방에서 촬영한 영상을 활용하여 롤, 피치, 요와 같은 그 비행체의 자세 정보를 추정하는 기존의 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 기존의 영상처리기법을 이용한 연구에 칼만 필터를 적용함으로써 자세 정보를 더욱 정밀하게 추정하는 방법을 제시한다. 영상처리를 사용해서 추정한 비행 자세 데이터에 칼만 필터를 적용함으로써 기존의 방식에서 발생했던 자세 각도의 추정오차 범위를 크게 줄일 수 있었다. 시뮬레이션 실험을 통해서, 칼만 필터를 적용할 경우 비행체의 자세 정보를 더욱 정확하게 추정할 수 있음을 확인할 수 있었다.

리액션휠 기반 고기동 위성 자세제어 기법 연구 (Attitude Control for Agile Spacecraft Installed with Reaction Wheels)

  • 김태호;목성훈;방효충;송태성;이종국;송덕기;서중보
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권11호
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    • pp.934-943
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    • 2018
  • 고기동 위성은 영상획득수량 등의 주요 임무성능을 향상시킬 수 있는 진보된 위성으로, 특히 지구관측분야에서 그 수요가 꾸준히 증대되고 있다. 본 논문은 고-토크 리액션휠을 장착한 위성의 기동성능을 높일 수 있는 자세제어 기법을 연구한다. 크게 3가지의 서로 독립된 방법을 제안하며, 위성 자세제어 시스템에 따라 모든 방법을 적용하거나 1-2개 방법만 적용하는 것도 가능하다. 각 방법을 요약하면 다음과 같다. 첫 번째로, 기존 피드백 제어기에 피드포워드(자세명령) 입력을 추가한 피드포워드/피드백 제어기를 소개하고 그 장단점을 요약한다. 두 번째로, 리액션휠 클러스터의 토크/모멘텀 용량을 최대한 활용하는 방법을 제안한다. 세 번째로, 마찰토크를 보상하는 토크기반 리액션휠 제어기법을 소개한다. 시뮬레이션을 통해 기존 피드백 제어기에 비해, 피드포워드/피드백 제어기를 적용 시 기동성이 향상됨을 확인하였다. 특히, 기동각이 클 때, 정착시간 감소가 두드러짐을 확인하였다.