• 한국해양공학회지
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• 제33권2호
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• pp.189-195
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• 2019

In this study, experiments with a floater using flapping foils were performed to develop a new station keeping system that can maintain its position in waves without mooring lines. The foils applied to this system generate thrust using wave energy. In this experiment, the motion of the floater was analyzed in three different wave periods. Sixteen foils were attached to the cylindrical floater. The thrust of each foil was controlled by changing its azimuth angle, and three cases were compared. Based on the previous data, we made more precise measurements and found an optimal model for stationkeeping under each wave condition. We verified the potential of this new stationkeeping system using flapping foils, and conclusions were drawn from the results.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.64-74
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• 2003

본 논문에서는 새로운 개념의 정지위성의 탑재용 자동위치유지 시스템을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 분석하였다. 제안된 탑재용 자동위치유지 알고리즘은 지상의 두 지점에 위치한 장비로부터 Pseudo-Range 신호를 수신하여 실시간 궤도결정을 수행한 다음 이를 바탕으로 궤도제어 명령을 생성한다. 탑재용 위치유지 알고리즘의 로직을 최소화하기 위하여 지상 시뮬레이션을 통하여 계산된 기준궤도의 Range 데이터를 시간 태그와 함께 탑재하여 이를 추종하도록 하는 방식을 사용하였다. 궤도제어 알고리즘은 기준궤도의 생성에 사용된 기준 V 와 칼만필터 추정변수의 피드백 제어명령을 동시에 사용하는 방법을 통하여 탑재 알고리즘의 로직을 최소화하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 통하여 제안된 시스템의 성능을 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.67-76
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• 2004

본 논문에서는 기존의 Fly-the-wire에 기초한 정지위성 자동위치유지 시스템을 보완하고 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 분석하였다. 사용된 탑재용 자동위치유지 알고리즘은 지상의 두 지점에 위치한 장비로부터 Pseudo-Range 선호를 수신하여 실시간 궤도결정을 수행 한 다음, 이를 기준궤도를 추종하도록 궤도제어 명령을 생성한다. 본 논문에서는 기존의 Fly-the-wire 방식이 가지는 연료 사용의 비효율성을 해결하기 위하여 Modified fly-the-wire 방식을 제안하였는데 본 기법은 기준궤도로부터 벗어난 오차성분을 하모닉 성분과 선형증가 성분으로 분리한 다음, 하모닉 성분은 피드백제어기를 이용하여 제어하고 선형증가 성분은 기준기동을 수정하여 보정하는 방식을 취하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 통하여 제안된 시스템의 추종성능 및 연료사용량을 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.81-88
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• 2005

본 논문은 단일 태양전지판으로 구성된 통신해양기상위성(COMS)에 대하여 모멘텀 덤핑에 소요되는 연료량을 분석하였다. 먼저 하루 중 일정한 시간에 모멘텀 덤핑을 수행할 경우를 가정하여 최적의 시간을 선정하는 작업을 수치해석적인 접근을 통하여 수행하였고 요구되는 연료량을 분석하였다. 또한 모멘텀 덤핑에 소요되는 연료량을 절감하기 위하여 남북위치유지 시점과 모멘텀 덤핑시점을 근사적으로 일치시키는 방안을 제안하였다. 마지막으로 제안된 기법의 유효성을 분석하기 위하여 궤도 시뮬레이션을 수행하였다.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제2권2호
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• pp.97-105
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• 2012

A all floating structures operating within a limited area require, stationkeeping to maintain the motions of the floating structure within permissible limits. In this study, methods for selecting and optimizing the mooring system Caisson for floating wind turbines in shallow water are investigated. The design of the mooring system is checked against the governing rules and standards. Adequately verifying the design of floating structures requires both numerical simulations and model testing, the combination of which is referred to as the hybrid method of design verification. The challenge in directly scaling moorings for model tests is the depth and spatial limitations of wave basins. It is therefore important to design and build equivalent mooring systems to ensure accurate static properties (global restoring forces and global stiffness).

• 수산해양기술연구
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• 제33권4호
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• pp.290-297
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• 1997

Underwater robotic vehicles(URVs) are used for various work assignments such as pipe-lining, inspection, data collection, drill support, hydrography mapping, construction, maintenance and repairing of undersea equipment, etc. As the use of such vehicles increases the development of vehicles having greater autonomy becomes highly desirable. The vehicle control system is one of the most critic vehicle subsystems to increase autonomy of the vehicle. The vehicle dynamics is nonlinear and time-varying. Hydrodynamic coefficients are often difficult to accurately estimate. It was also observed by experiments that the effect of electrically powered thruster dynamics on the vehicle become significant at low speed or stationkeeping. The conventional linear controller with fixed gains based on the simplified vehicle dynamics, such as PID, may not be able to handle these properties and result in poor performance. Therefore, it is desirable to have a control system with the capability of learning and adapting to the changes in the vehicle dynamics and operating parameters and providing desired performance. This paper presents an adaptive and learning control system which estimates a new set of parameters defined as combinations of unknown bounded constants of system parameter matrices, rather than system parameters. The control system is described with the proof of stability and the effect of unmodeled thruster dynamics on a single thruster vehicle system is also investigated.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권1호
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• pp.19-29
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• 2000

기존의 위성제어용 시뮬레이션 툴은 위성 모델을 강체로 보고, 비례-미분(Proportional-Differential)제어기를 사용하기 때문에, 이동하는 위성의 경우 오차한계범위를 벗어나 통신이 두절되는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문은 신속한 자세회복 및 안정된 진보적인 제어기의 설계를 위하여 이동하는 정지궤도 및 저궤도 위성에 대하여 위성을 강체 및 유연체 구조로 모델링하고, 통신두절시 신속한 자세 회복을 위한 최소시간 제어기 설계와 위성의 위치 제어시 발생하는 통신중단을 최소화 하기 위하여 기존의 PD제어기보다 정확하고 안정된 선형조절기를 상태공간 벡터를 사용하여 설계하였다. 시뮬레이션은 먼저 강체 모델과 유연체 모델을 비교하기 위하여, 이동하는 정지궤도 및 저궤도 위성에 대하여 PD제어기를 사용하여 시험되었으며, 자세이동시의 제어기의 응답특성을 분석하기 위하여, 지상의 명령에 의한 위성의 피치각을 변경하는 경우, 주기적으로 수행되는 남북 궤도 유지에 대하여 수행하였다. 그 결과, 강체모델에 대비하여 유연성 모델이 실제 상황에 근접한 결과를 가져다 주었으며, 최소시간제어기는 PD제어기 대비 약 7배 이상 빠르게 신속한 자세 회복을 가져다 주었으며, 선형조절기는 외란에 대한 적응 및 안정도, 응답속도 측면에서 장점을 나타내었다. 향후 이 위성 모델 및 제어기를 사용하여 실제 운용시 예상되는 제어기의 결과를 확인할 수 있으며, 더 나아가 새로운 제어기의 개발 및 교육 등에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.