• 한국자기학회지
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• 제6권1호
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• pp.48-53
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• 1996

자이로스코프에서 기울어진 회전자를 바로 세우는 역할을 하는 것이 토커이다. 본 연 구에서는 최대입력각속도 조건을 만족하면서 주어진 자석성능으로 최대의 특성을 낼 수 있는 설계에 대하여 알아보고자 한다. 자이로스코프의 기계적 치수가 결정되면 토커의 치수는 제한된다. 즉 코일이 위치하는 공간이 제한되므로 코일의 굵기가 결정되면 권선수도 정해지게 된다. 이 치수들을 이용하여 토커의 환산계수를 계산한 후, 코 일에 흐를 수 있는 최대 전류를 계산하면, 최대 입력각속도가 계산되어진다. 토커의 특성해석은 3차원 유한요소법을 이용하였으며, 유한요소 해석 결과로부터 토커의 환산 계수를 계산하였다. 실제 제작한 자이로의 성능실험을 통하여 제안된 토커 설계 알고리즘의 유용함을 입증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권5호
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• pp.371-378
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• 2019

정밀지향위성은 반작용휠로 자세제어를 수행하며, 반작용휠의 모멘텀 덤핑은 3개의 자기토커로 이뤄진다. 본 논문에서는 자기토커 고장 시의 모멘텀 덤핑 영향성에 대해서 살펴본다. 높은 경사각을 가지는 궤도에 위치한 위성이 지구지향자세를 유지하고 있을 때 피치축 방향 자기토커가 고장나면 모멘텀 덤핑이 불가능하다. 하지만 다른 방향의 자기토커가 고장나면 성능 저하만 있을 뿐 모멘텀 덤핑은 여전히 가능하다. 피치축 방향의 자기토커가 고장났을 때도 위성자세변화를 통해서 모멘텀 덤핑을 할 수 있다. 또한 자기토커 배치를 변경하면, 어느 자기토커가 고장나더라도 모멘텀 덤핑이 항상 가능하다.

• 한국자기학회지
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• 제18권2호
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• pp.54-57
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• 2008

Magnetic torquer하는 인공위성의 초기 자세제어에 사용 되는 부품으로 지구자기장하에서 자기 쌍극자 모멘트가 받는 비틀림력을 이용하여 인공위성의 회전을 방지하고 특정 방향으로 인공위성의 자세가 안정되게 한다. 본 연구에서 개발 한 magnetic torque는 소형위성에 사용되는 것으로, magnetic torque거 자기적 특성뿐만 아니라 위성 발사 시 및 인공위성 궤도에서의 환경에서도 그 특성이 보장될 수 있게 환경시험을 하였다. 개발한 magnetic torquer는 포화 자기 쌍극자 모멘트가 $15Am^2$, 선형도 특성을 보이는 구간이 ${\pm}12Am^2$이고 선형도가 0.3% 미만이면서 질량이 0.46 kg이고 소비전력이 자기 쌍극자 모멘트가 $10Am^2$에 1 Watt 이였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1313-1317
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• 2005

This paper presents the overall design, manufacture, and test result of the high capacity (more than 150 Am^2) magnetic torquer for the use of satellite control. To provide an electrical current to the magnetic torquer, the driving electronics is also constructed. The integration and test of the magnetic torquer and its driving electronics are performed via the magnetic field measurement according to the distance and the magnetic torque measurement with torque-meter. To compare the performance obtained from the test results we also perform computer simulation with three-dimensional model.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권9호
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• pp.760-766
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• 2018

위성에 작용하는 외란으로 인해서 반작용휠에 원치 않는 모멘텀이 쌓인다. 이를 해소하기 위해서 위성의 축방향으로 설치한 세 개의 자기토커를 이용한다. 자기토커는 지구 자기장과 상호 작용하여 간접적으로 토크를 생성한다. 따라서 모멘텀 덤핑시 자기토커와 자기토커 주위에 형성되는 지구 자기장을 동시에 고려해야 한다. 높은 경사각을 가지는 저궤도 위성이 지구지향을 할 때 위성체의 피치축으로는 매우 약한 지구자기장이 형성된다. 이 경우 하나의 자기토커에 과부하가 걸려서 모멘텀 덤핑 성능이 떨어진다. 본 연구에서는 자기토커의 배치를 변경하여 지구지향자세에서 모멘텀 덤핑 성능을 향상시키는 방법에 대해서 살펴본다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.793-798
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• 1993

In this study the attitude control of the KOREASAT is investigated. The KOREASAT is a geostationary satellite and its 3 attitude angles, namely, roll, pitch and yaw angles, are stabilized by using the 3-axis stabilization technique. In the pitch control loop, the pitch attitude angle received from the earth sensor is processed in the attitude processing electronics by using PI type control logic, and the control command is sent to the momentum wheel assembly to generate the control torque by varying the wheel rate. The roll/yaw attitude control is performed by activating a magnetic torquer or by firing appropriate thrusters. The magnetic torquer interacts with the earth magnetic field to produce the control torque, and the thrusters are used to control the larger roll attitude errors. In this study dynamic modelling of the satellite is performed. And the earth sensor, the momentum wheel, and the magnetic torquer are mathematically modelled. The 3-axis attitude control logic is implemented to make the closed-loop system and simulations are carried out to verify the implemented control laws.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1987년도 정기총회 및 창립40주년기념 학술대회 학회본부
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• pp.53-56
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• 1987

Gyroscope is a key sensor for inertial navigation system (INS) which is a navigational instrument necessary to guide and control a free vehicle, and an important instrument for defense, aeronautical, and space industries that is and will be actively involved. In this study, design parameters, scale factor and linearity, of torquer which is one of the components of two degree of freedom dynamically tuned gyroscope (DTG) are presented. The magnetic circuit of torquer is so complicated that it is difficult to analyze it with analytic method. Thus these parameters are calculated by using finite element method with analysis of magnetic vector potential for axisymmetric 3-dimension magnetic field.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.92.2-92
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• 2001

This paper presents the time optimal reorientation solution of three-axis spacecraft which has only three magnetic torquers. It has been very difficult problem because the magnetic torquer generates only perpendicular to Earth magnetic field vector. In this paper, minimum-time solution using only magnetic torquer is solved using collocation method and nonlinear programming solver NPSOL. IGRF Earth magnetic field model used to simulate magnetic field. The result is verified by comparing to the result of numerical integration. The solution is obtained for the various reorientation maneuver of three axes rigid spacecraft. And the results show that all three axes of rigid spacecraft are controlled effectively only by magnetic torqure.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2004년도 하계학술연구발표회 논문개요집
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• pp.238-239
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• 2004

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.63-63
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• 2003

There are many actuators and sensors used for attitude control system for KOMPSAT such as Reaction Wheel Assembly, Magnetic Torque Assembly, Dual Thruster Module, Solar array Drive, Three Axis Magnetometer, Conical Earth Sensor, Fine Sun Sensor Assembly, Coarse Sun Sensor Assembly, Gyro Reference Assembly and so on. For KOMPSA T satellite it has been considered using the Magnetic Torquer (MTQ) generating the magnetic dipole moment. In general, the magnetic dipole moment for satellite attitude control system is used for dumping out the excessive reaction wheel momentum so that the reaction wheel speed is not saturated. The objective of this study is to analyze the magnetic field characteristics generated by the Magnetic Torquer using the Maxwell 2D Field Simulator software. Currently, the developing model (DM) of the MTQ is being developed and manufactured at a company under the supervision of KARL MTQ is an electromagnet consisting of a ferromagnetic cylindrical core on which an excitation coil is wound. A current is passed through the coil to produce a dipole momentum in the ferromagnetic core. The configuration of the MTQ will be introduced in the presentation. The 2 dimensional model of the MTQ is drawn as axisymmetric models in RZ plane, and each corresponding material is assigned to the each MTQ object, the core, coil, and background. After the boundary conditions, current sources, and solution parameters are set up, the magnetic field intensities, directions, and other values specified by users can be calculated by using the finite element analysis. The theoretical magnetic field quantities obtained by the Maxwell 2D Simulator can be used for the basis of the development of the MTQ.