• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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• pp.24.3-24.3
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• 2011

우주발사체를 이용하여 인공위성을 궤도에 올리는 문제에서 가장 중요시해야 할 부분은 임무의 성공, 즉 정밀한 궤도 진입이다. 이것이 만족되어졌을 때, 비용의 최소화 또한 설계 시 중요한 고려사항이 된다. 이 두 가지 문제를 동시에 해결하기 위해선 최적 제어 전략이 필요한데, 통상적으로 이 과정은 발사 전에 최적화 기법 등을 이용하여 계산되고 검증된다. 그러나 기존의 최적화 기법은 대부분 선형 시스템에 적합한 기법들 이고, 우주발사체와 같이 매우 복잡하고 강한 비선형을 가진 운동방정식을 최적화 하려면 많은 계산이 소요된다. 계산 소모 시간을 줄이기 위해서는 선형화 등의 기법이 사용되는데, 그러한 경우 최적 해에 대한 신뢰도가 낮아질 수밖에 없다. 이 논문에서는 그러한 문제를 해결하기 위해 최근 활발히 연구되고 있는 비선형 최적화 기법인 상태 의존 Riccati 방정식 기법 (SDRE)을 이용하여 인공위성을 주어진 궤도에 진입시키는 우주발사체의 최적궤도를 계산하였다. 또한 Hamiltonian 을 이용하여 산출된 궤도의 최적성을 보이고, 목표한 궤도와의 비교를 통해 제어기의 정밀성을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제30권1호
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• pp.1-10
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• 2013

An integrated orbit and attitude control algorithm for satellite formation flying was developed, and an integrated orbit and attitude software-in-the-loop (SIL) simulator was also developed to test and verify the integrated control algorithm. The integrated algorithm includes state-dependent Riccati equation (SDRE) control algorithm and PD feedback control algorithm as orbit and attitude controller respectively and configures the two algorithms with an integrating effect. The integrated SIL simulator largely comprises an orbit SIL simulator for orbit determination and control, and attitude SIL simulator for attitude determination and control. The two SIL simulators were designed considering the performance and characteristics of related hardware-in-the-loop (HIL) simulators and were combined into the integrated SIL simulator. To verify the developed integrated SIL simulator with the integrated control algorithm, an orbit simulation and integrated orbit and attitude simulation were performed for a formation reconfiguration scenario using the orbit SIL simulator and the integrated SIL simulator, respectively. Then, the two simulation results were compared and analyzed with each other. As a result, the user satellite in both simulations achieved successful formation reconfiguration, and the results of the integrated simulation were closer to those of actual satellite than the orbit simulation. The integrated orbit and attitude control algorithm verified in this study enables us to perform more realistic orbit control for satellite formation flying. In addition, the integrated orbit and attitude SIL simulator is able to provide the environment of easy test and verification not only for the existing diverse orbit or attitude control algorithms but also for integrated orbit and attitude control algorithms.