• 제목/요약/키워드: spacecraft control

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Simulation of Spacecraft Attitude Measurement Data by Modeling Physical Characteristics of Dynamics and Sensors

  • Lee, Hun-Gu;Yoon, Jae-Cheol;Cheon, Yee-Jin;Shin, Dong-Seok;Lee, Hyun-Jae;Lee, Young-Ran;Bang, Hyo-Choong;Lee, Sang-Ryool
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.1966-1971
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    • 2004
  • As the remote sensing satellite technology grows, the acquisition of accurate attitude and position information of the satellite has become more and more important. Due to the data processing limitation of the on-board orbit propagator and attitude determination algorithm, it is required to develop much more accurate orbit and attitude determination, which are so called POD (precision orbit determination) and PAD (precision attitude determination) techniques. The sensor and attitude dynamics simulation takes a great part in developing a PAD algorithm for two reasons: 1. when a PAD algorithm is developed before the launch, realistic sensor data are not available, and 2. reference attitude data are necessary for the performance verification of a PAD algorithm. A realistic attitude dynamics and sensor (IRU and star tracker) outputs simulation considering their physical characteristics are presented in this paper, which is planned to be used for a PAD algorithm development, test and performance verification.

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Optimization of a radiator for a MPFL system in a GEO satellite

  • Afshari, Behzad Mohasel;Abedi, Mohsen;Shahryari, Mehran
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제4권6호
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    • pp.701-709
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    • 2017
  • One of the components that used in the satellite thermal control subsystem is the Mechanically Pumped Fluid Loop (MPFL) system; this system mostly used in geosynchronous orbit (GEO) satellites, and can transfer heat from a hot point to a cold point using the fluid which circulated in a closed loop. Heat radiates to the deep space at the cold plate to cool down the fluid temperature. In this research, the radiative heatexchanger (RHX) for a MPFL system is optimized. The genetic algorithm has been used for minimizing the total mass and pressure drop by considering a constant transferred heat rate at the heat exchanger. The optimization has been done in two cases. In case I, two parameters are considered as a goal function, so optimization is performed using NSGA-II method. Results of optimization are shown in the pareto diagram. In case II, the diameter of pipe is considered constant, so the optimized value for distances of the parallel pipes is obtained by using the genetic algorithm, in which the system has the least total mass. Results show that in the RHX, by increasing the pipe diameter, pressure drop decreases and total mass increases. Also by considering a constant value for pipe diameter, an optimum distance between pipes and pipe length are obtained in which the system has a minimum mass.

이원 추진제 로켓 엔진의 추력 모델링 연구 (A study of thrust modeling of bi-propellant rocket engine)

  • 정해승;김유;함미숙;박응식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.85-90
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    • 2003
  • 인공위성을 포함한 모든 우주 비행체를 제어하기 위해서는 관련 추진기관의 제반성능을 정확하게 이해하고 위성 운영에 적합한 형태로 조정하기 위한 프로그램이 필요하다. 본 연구에서는 이원 추진제를 사용하는 추력기에 대한 자료를 사용하여 이 프로그램에 필요한 추력기의 성능함수를 best fitting curve를 사용하여 모델링하였다. 추력기의 성능을 정확히 파악하기 위해서는 제조회사로부터의 실험자료가 필요하나 제조회사로부터 실험자료를 얻을 수 없기 때문에, 성능 곡선의 기본 특성을 알아내기 위해서 실제 연소실험을 수행하여 이것을 모사하였다. 그 결과, 추력 및 추진제 소모량은 추진제의 공급압력으로 예측됨을 알 수 있었다. 실험에 사용된 로켓은 추진제로 액체산소와 케로신을 사용하였고 설계추력은 100lb$_f$였다.

우주비행체 단일추진제 추력기의 복사 열차폐막 개발 (Development of Radiation Heat Shield of Monopropellant Thruster for Spacecraft)

  • 이균호;유명종;최준민;김수겸
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권10호
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    • pp.92-98
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    • 2006
  • 2006년에 발사된 다목적실용위성은 자세제어 등에 필요한 추력과 모멘트를 발생하기 위해 NASA의 1lbf급 단일추진제 표준 추력기인 MRE-1을 사용하고 있다. 단일추진제 추력기는 추진제와 촉매와의 열분해 반응에 의해 추력을 발생시키는데 이때 발생되는 분해열은 상대적으로 온도가 낮은 주변 구조물 및 전자부품으로 과도한 복사열전달을 발생시키는 열원이 된다. 따라서 추력기와 타 부품 사이에 과도한 복사 열전달을 방지하기 위해서는 복사 열차폐막이 필요하다. 본 논문에서는 열차폐막의 설계/해석 및 제작 등 전반적인 개발 과정에 대해 설명하였다.

다목적 실용위성의 임무수명 인자에 대한 연구 (STUDY ON KOMPSAT SATELLITE MISSION LIFETIME FACTORS)

  • 장영근;백명진;최해진
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제15권2호
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    • pp.459-473
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    • 1998
  • 인공위성이 더욱 복잡해 감에 따라 예측할 수 없는 실패의 발생은 설계의 부적당성, 경험 부족, 문제인식 부족, 빈약한 품질제어 능력, 부적당한 시험 또는 작업자의 실수 등 때문에 늘어나고 이들은 위성의 임무 수명을 단축시킬 수 있다. 본 고에서는 위성의 일반적인 실패유형과 임무수명 인자에 대해 검토하고, 지구 및 해양관측 임무를 갖고 있는 태양동기 저궤도위성인 다목적 실용위성에 대한 임무수명인자를 조사하고 실제 예상되는 위성의 임무수명을 예측하였다. 임무수명의 예측 시 랜덤하게 발생하는 실패에 의한 수명의 중단은 예측할 수 없는 것이기 때문에, 여기서는 주로 예측이 가능한 마모에 의한 대표적인 임무수명 인자 예를 들어, 전력 버짓, 추진제 버짓, 배터리 충 방전 사이클, 복사환경의 영향, 탑재체의 신뢰도, 단일 점 실패, 위성 여유 분을 등을 조사하고 개략적인 수명을 예측하였다.

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통신위성의 임무 및 위성체 동역학 해석 시스템 개발 (DEVELOPMENT OF MISSION ADN SPACECRAFT DYNAMICS ANALYSIS SYSTEM FOR GEOSTATION COMMUNICATION SATELLITE)

  • 공현철;김방엽;김정아;윤진원
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제15권1호
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    • pp.251-260
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    • 1998
  • 통신위성의 임무 및 위성 체 동역 화 해석 시스템은 서브 시스템별로 몸체를 분류하고 이들 몸체각각의 운동뿐 아니라 위성 체 전체의 운동을 고려하여 정해진 임무에 대하여 위성 체의 자세제어와 궤도조정을 할 수 있도록 다 몸체 동역 학 모델 링 방법을 채택하였다. 따라서 본 시스템은 어느 특정한 통신위성에만 적용되는 것이 아니라 일반적인 통신위성에 적용할 수 있는 통신위성 임무 및 위성 체 동역 학 해석 시스템이다. 시뮬레이션 결과를 2차원 그래픽 및 3차원 동화상으로 파악할 수 있도록 하였으며 또한 사용자 친화방식을 채택하여 누구든지 본 시스템을 쉽게 사용할 수 있도록 하였다. 개발된 시스템의 성능을 검증하기 위하여 현재 운용 중에 있는 정지궤도 통신위성인 무궁화위성 1,2호의 시나리오에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다.

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평판형 마이크로 고체 추진제 추력기의 설계, 제작 및 평가 (Design, Fabrication and Testing of Planar Type of Micro Solid Propellant Thruster)

  • 이종광;권세진
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.77-84
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    • 2006
  • 마이크로/나노 위성체 개발과 함께 위성체의 자세 제어 및 궤도 수정을 위한 마이크로 추력기의 개발이 필요하게 되었다. 다양한 마이크로 추력기들 중 가장 각광 받고 있는 마이크로 고체 추진제 추력기를 소개하고, 추력기의 구성 요소들에 관한 연구 결과를 기술하였다. 추진제 점화를 위한 마이크로 백금 점화기를 제작하여 형상 변수에 관한 성능 평가를 수행하였다. HTPB/AP 고체 추진제의 특성 연구를 수행하여, 추진제의 연소 속도를 측정하였다. 마이크로 챔버는 감광성 유리를 이방성 식각하여 제작하였으며, 최종적으로 이들 요소들을 통합하여 마이크로 고체 추진제 추력기의 연소 실험을 수행하였다.

An active back-flow flap for a helicopter rotor blade

  • Opitz, Steffen;Kaufmann, Kurt;Gardner, Anthony
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제1권1호
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    • pp.69-91
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    • 2014
  • Numerical investigations are presented, which show that a back-flow flap can improve the dynamic stall characteristics of oscillating airfoils. The flap was able to weaken the stall vortex and therefore to reduce the peak in the pitching moment. This paper gives a brief insight into the method of function of a back-flow flap. Initial wind tunnel experiments were performed to define the structural requirements for a detailed experimental wind tunnel characterization. A structural integration concept and two different actuation mechanisms of a back-flow flap for a helicopter rotor blade are presented. First a piezoelectric actuation system was investigated, but the analytical model to estimate the performance showed that the displacement generated is too low to enable reliable operation. The seond actuation mechanism is based on magnetic forces to generate an impulse that initiates the opening of the flap. A concept based on two permanent magnets is further detailed and characterized, and this mechanism is shown to generate sufficient impulse for reliable operation in the wind tunnel.

IMAGE DATA CHAIN ANALYSIS FOR SATELLITE CAMERA ELECTRONIC SYSTEM

  • Park, Jong-Euk;Kong, Jong-Pil;Heo, Haeng-Pal;Kim, Young-Sun;Chang, Young-Jun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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    • pp.791-793
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    • 2006
  • In the satellite camera, the incoming light source is converted to electronic analog signals by the electronic component for example CCD (Charge Coupled Device) detectors. The analog signals are amplified, biased and converted into digital signals (pixel data stream) in the video processor (A/Ds). The outputs of the A/Ds are digitally multiplexed and driven out using differential line drivers (two pairs of wires) for cross strap requirement. The MSC (Multi-Spectral Camera) in the KOMPSAT-2 which is a LEO spacecraft will be used to generate observation imagery data in two main channels. The MSC is to obtain data for high-resolution images by converting incoming light from the earth into digital stream of pixel data. The video data outputs are then MUXd, converted to 8 bit bytes, serialized and transmitted to the NUC (Non-Uniformity Correction) module by the Hotlink data transmitter. In this paper, the video data streams, the video data format, and the image data processing routine for satellite camera are described in terms of satellite camera control hardware. The advanced satellite with very high resolution requires faster and more complex image data chain than this algorithm. So, the effective change of the used image data chain and the fast video data transmission method are discussed in this paper

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무인 달 착륙선 설계 사례 분석 (A Case Study of Unmanned Lunar Lander Design)

  • 류동영;주광혁;김성훈;이상률
    • 항공우주산업기술동향
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    • 제8권1호
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    • pp.62-76
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    • 2010
  • 본 논문에서는 최근에 다른 나라에서 진행된 무인 달 착륙선의 설계에 대한 사례 조사를 수행하고 이를 통하여 무인 달 착륙선의 설계 동향을 파악하였다. 무인 달 착륙선으로는 일본의 SELENE-2, 유럽의 LEDA와 MoonNEXT, 미국의 모듈형 소형 우주선을 이용한 달 탐사, 그리고 미국이 제안한 국제 달 탐사 네트워크의 미국 노드인 Anchor Nodes의 임무 수행을 위하여 설계된 달 착륙선 등을 조사의 대상으로 하였다. 각 조사 대상의 착륙선에 대하여 임무 요구 조건을 확인하고, 임무 설계의 내용을 조사하였다. 또한 달 표면에 안전하게 착륙하기 위한 유도제어의 방법, 센서의 구성, 임무 요구 사양을 만족하기 위하여 선정한 센서 및 구동기의 성능 사양 등을 분석하였다.

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