다목적실용위성 1호 태양지향모드에서의 연료 절감을 위한 퍼지제어기 설계

The mission life of a satellite determines the amount of fuel required on-board, while the total mass requirement limits the fuel to be loaded. Hence, for the design of thruster control loop, not only the satellite pointing accuracy but the saving of fuel is to be considered. In this paper, a two-step fuzzy controller is proposed for the thruster control loop to save fuel consumption. This approach combines requirements for pointing control accuracy with minimum fuel consumption into a fuzzy controller design. To demonstrate this approach, we have designed a fuzzy controller for the Sun Pointing Mode of KOMPSAT-1. The performance of this fuzzy controller design is compared with that of PD controller used for KOMPSAT-1.

위성체내에 보유할 수 있는 연료량은 위성의 총 질량에 영향을 미치므로 제한적이며, 위성의 수명을 결정하는 가장 큰 요소이다. 따라서 추력기를 사용하는 자세제어 로직의 설계시 지향정밀도 뿐만 아니라 연료의 효과적인 사용을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 연료 절감을 위한 효율적인 퍼지 제어기를 제안되었다. 제안한 제어기는 두 단계의 퍼지 제어기이며, 첫 번째 단계의 퍼지 제어기는 자세 지향을 위해, 두 번째 단계의 연료 절감을 위해 사용하였다. 이를 예시하기 위해 다목적 실용위성의 여러 모드들 중 추력기를 사용하는 태양지향모드에서 연료 소비를 절감하는 퍼기 제어로직을 설계하였다. 또한, 퍼지제어기의 성능을 비교하기 위해 다목적 실용위성에 실제로 적용된 PD 제어기의 제어 결과와 비교하였다.