• 제목/요약/키워드: Spacecraft Attitude Control

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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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고속회전구동기의 힘 및 토크 외란 3차원 측정과 파라미터 추정 (Three Dimensional Measurements and Parameter Identification of Force and Torque Distmbances of High Speed Rotating Actuators)

  • 이현호;오화석;전동익
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권4호
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    • pp.409-416
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    • 2007
  • A momentum type actuator produces force and torque disturbances as well as its designed control torque. These disturbances are ones of the largest disturbance sources inside the spacecraft, which deteriorate the pointing stability of the high precision spacecraft. The measurement and analysis of actuator disturbances are therefore imperative for such a spacecraft, and thus a three dimensional torque measurement table has been developed for that purpose. The data acquired from the measurement table are processed in the frequency domain and displayed in the power spectral density(PSD). Through this process, disturbance model parameters are obtained and used for the attitude stability simulation. The process has been adopted for the disturbance measurement of the reaction wheel, and the validity of measurements and parameter identification procedure is verified.

Neural Network based Three Axis Satellite Attitude Control using only Magnetic Torquers

  • Sivaprakash, N.;Shanmugam, J.;Natarajan, P.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1641-1644
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    • 2005
  • Magnetic actuation utilizes the mechanic torque that is the result of interaction of the current in a coil with an external magnetic field. A main obstacle is, however, that torques can only be produced perpendicular to the magnetic field. In addition, there is uncertainty in the Earth magnetic field models due to the complicated dynamic nature of the field. Also, the magnetic hardware and the spacecraft can interact, causing both to behave in undesirable ways. This actuation principle has been a topic of research since earliest satellites were launched. Earlier magnetic control has been applied for nutation damping for gravity gradient stabilized satellites, and for velocity decrease for satellites without appendages. The three axes of a micro-satellite can be stabilized by using an electromagnetic actuator which is rigidly mounted on the structure of the satellite. The actuator consists of three mutually-orthogonal air-cored coils on the skin of the satellite. The coils are excited so that the orbital frame magnetic field and body frame magnetic field coincides i.e. to make the Euler angles to zero. This can be done using a Neural Network controller trained by PD controller data and driven by the difference between the orbital and body frame magnetic fields.

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피치 모멘텀 바이어스 위성시스템의 롤/요축 모멘텀 제어방식 (Roll/Yaw Momentum Management Method of Pitch Momentum Biased Spacecraft)

  • 이승우;고현철;장우영;손준원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.669-677
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    • 2009
  • 일반적으로 롤/요 평면상의 nutation 운동이 있는 피치 모멘텀 바이어스 시스템을 정지궤도 위성인 통신위성에서 주로 사용되어 왔으나 본 논문에서는 저궤도 위성의 경우에 대해 최소 휠 개수인 2개 반작용휠로 구성된 피치 모멘텀 바이어스 시스템을 휠 모멘텀 제어방식으로 피치축과 롤축 자세제어를 수행하는 방안을 살펴보았다. PI-제어기를 사용한 휠 모멘텀 제어 방식의 경우 휠 베어링 마찰 등 반작용휠에 가해지는 외란에 대한 강건성 보장을 해석적으로 분석하였으며, 롤축 자세에러 측정치와 요축 모멘텀 선형 제어기 설계를 위한 전달함수를 제시하였고, 시스템에 대한 이해도를 높이고, 외란 영향 및 모멘텀 바이어스 크기 등 필요한 설계 인자 선정을 위해 시스템에 대한 분석을 수행하였다.아울러 요축 모멘텀 PID-제어기를 사용한 모멘텀 바이어스 시스템의 롤/요축 자세제어 설계결과 및 시뮬코타키나발루레이션 결과를 제시하였다.

아리랑2호 반작용휠의 성능 및 기능 시험

  • 권재욱;김영윤;최종연;용기력
    • 항공우주기술
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    • 제3권2호
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    • pp.7-10
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    • 2004
  • 인공위성은 임무에 따라 위성의 모든 항목에 대한 요구조건이 설정된다. 지구정밀관측 및 해양관측에 따른 요구조건으로는 보다 정밀한 자세지향이 필수적이고, 그 성능을 갖춘 자세센서와 자세 구동기를 설계하게 된다. 본 소형위성의 정밀 자세 센서로는 별추적기가 사용되고, 그에 따른 구동기로는 반작용휠로서 토크를 발생시킨다. 위성에 각 센서 및 구동기와 같은 유닛들이 장착될 경우, 요구되는 성능 및 기능시험을 수행하여야 한다. 본 논문에서는 해당 반작용휠을 위성에 장착하는 과정에서 수행되었던 성능시험의 방법과 결과를 분석하였다.

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Secure control of satellite communication system using cryptosystem

  • Hong, Ki-Yoong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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    • pp.218-223
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    • 1994
  • On the satellite communication system, conventional key issues of control have been focused on the attitude and orbit control, monitoring and control of communication payload such as IOT(In-Orbit-Test) and CSM(Communication System Monitoring) and so on. As the vulnerabilities are being increased on the satellite communication network, security services are required to protect it against security violated attacks. In this paper, a security architecture for satellite communication network is presented in order to provide security services and mechanisms. Authentication protocol and encryption scheme are also proposed for spacecraft command authentication and confidentiality.

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The Simulation and Research of Information for Space Craft(Autonomous Spacecraft Health Monitoring/Data Validation Control Systems)

  • Kim, H;Jhonson, R.;Zalewski, D.;Qu, Z.;Durrance, S.T.;Ham, C.
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.81-89
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    • 2001
  • 우주 항공위성 시스템은 변하는 불확실한 우주항공 환경에(서) 운행되고 지상기지국으로부터의 원격통신 없이 장시간 동안 동작해야 할 자율적인 능력이 요구되고, 결함 없이 임무를 수행하여야 하며, 시스템에서 계측된 데이터의 신뢰성을 유지하기 위한 고장 상태 검출과 오류 수정 시스템을 차보하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 확장 칼만 필터 기법을 적용한 동적모델 시뮬레이션 기법(High Fidelity, Dynamic Model-based Simulation)을 제안하였으며, 제안된 시스템은 비정상적인 데이터의 효과적인 검출과 대응이 가능해짐으로써 신뢰성 있는 우주항공위성시스템을 구축하도록 자동 상태 진단/데이터 시스템에 고장검출/오류수정 시스템을 적용하는 것이다. (Autonomous Spacecraft Health Monitoring/Data Validation Control System : ASHMDVCS).

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Thruster Loop Controller design of Sun Mode and Maneuver Mode for KOMPSAT-2 (ICCAS 2004)

  • Choi, Hong-Taek;Oh, Shi-Hwan;Rhee, Seung-Wu
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.1392-1395
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    • 2004
  • In order to successfully develop attitude and orbit control subsystem(AOCS), AOCS engineer performs hardware selection, controller design and analysis, control logic and interface verification on electrical test bed, integrated system test, polarity test, and finally verification on orbit after launching. Attitude and orbit control subsystem for KOMPSAT-2 consists of standby mode, sun mode, maneuver mode, science mode, and power safe mode to stabilize and to control the spacecraft for performing the mission. The sun mode is usually divided into sun point submode, earth search submode and safe hold submode. The maneuver mode is divided into attitude hold submode and ${\triangle}$ V submode, while the science mode divided into science coarse submode and science fine submode. Moreover, it is added to back-up mode which uses wheels as an actuator for sun mode and maneuver mode. In this paper, we describe the controller design process and the performance of the design results with respect to the sun mode and the maneuver mode based on thrusters as an actuator using on flexible model.

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