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ACQUISITION OF THE FLIGHT INFORMATION USING THE KSR-3 MAGNETOMETER

KSR-3 탑재 자력계를 이용한 비행정보 획득 연구

  • Kim, Sun-Mi (Dept. of Astronomy & Space Science, Kyung Hee University) ;
  • Jang, Min-Hwan (Dept. of Astronomy & Space Science, Kyung Hee University) ;
  • Lee, Dong-Hun (Dept. of Astronomy & Space Science, Kyung Hee University) ;
  • Han, Young-Seok (Dept. of Computer Science, University of Suwon) ;
  • Kim, Jun (Korea Aerospace Research Institute(KARI)) ;
  • Hwang, Seung-Hyun (Korea Aerospace Research Institute(KARI)) ;
  • Lee, Eun-Seok (Dept. of Astronomy & Space Science, Kyung Hee University) ;
  • Lee, Sun-Min (Dept. of Astronomy & Space Science, Kyung Hee University) ;
  • Kim, Hyo-Jin (Mobile Div., MAPiz Co., Ltd.) ;
  • Lee, Su-Jin (Korea Aerospace Research Institute(KARI))
  • 김선미 (경희대학교 우주과학과) ;
  • 장민환 (경희대학교 우주과학과) ;
  • 이동훈 (경희대학교 우주과학과) ;
  • 한영석 (수원대학교 컴퓨터 과학과) ;
  • 김준 (한국항공우주연구원 로켓체계개발그룹) ;
  • 황승현 (한국항공우주연구원 로켓체계개발그룹) ;
  • 이은석 (경희대학교 우주과학과) ;
  • 이선민 (경희대학교 우주과학과) ;
  • 김효진 ((주)맴피즈) ;
  • 이수진 (한국항공우주연구원 로켓체계개발그룹)
  • Published : 2003.03.01

Abstract

The KSR-3 magnetometers consist of the fluxgate magnetometer (MAG/AIM) for acquiring the rocket flight attitude information, and the search-coil magnetometer (MAG/SIM) for the observation of the Earth's magnetic fluctuations. The position (latitude, longitude, and height) and flight condition (the transformation angle) of the rocket is measured after the data based on these two magnetometers are compared with IGRF The gap in the vector of magnetic field between the position of the launching point and an impact point is taken into account in data reduction. Angular variation of pitch, yaw, and roll can be researched when the data is applied to the coordinate system of the rocket.

2002년 11월에 발사된 과학로켓 KSR-111에 자세제어를 위한 정보 획득용 3축 Fluxgate 자력계 (AIM: Attitude Information Magnetometer)와 지구 자기장 섭동 측정용 Search-Coil 자력계(SIM: Scientific Investigation Magnetometer)가 탑재되었다. SIM은 지구 자기장 중 약 10~1,000Ha주파수 대의 섭동 현상을 관측한다. AIM을 통해 측정한 지구 자기장의 DC 벡터 성분을 지구 자기장의 기준 모델인 IGRF(International Geomagnetic Reference Field)와 비교하여 로켓의 위치와 비행 상태를 파악하는 프로그램 1과 KSR-Ⅲ에서 측정된 실제 데이터를 이용해 시간에 따른 회전 각의 변화를 알아보는 프로그램 2를 개발하였다. 알고리즘 개발시 자세제어의 요소로서 데이터 처리 속도, 로켓의 비행역학 등을 고려하였고, 이로 인한 오차를 감안하기 위해 최소자승법을 사용하였다. 프로그램 2를 실행하여 얻은 값으로(항우연 자료 비교분석한 결과 내용), 자력계를 로켓의 자세 제 어용으로는 부적합하나 붐(boom)이 장착된 로켓에 탑재할 경우 지구 상충의 자기장을 측정하여 분석할 수 있다. 또한 발사 전 로켓 몸체와 마운트의 자기장을 측정하여 로켓의 자기장'분포를 미리 모델링화 할 경우 자료 처리가 훨씬 용이하다.

Keywords

References

  1. 경희대학교 석사학위논문 김효민
  2. 우주과학회지 v.13 이현우;김병진;박동조
  3. 천체역학 최규홍
  4. DGRF/IGRF Geomagnetic Field Model
  5. IAGA Working Group V8
  6. Astronomy: Principles and Practice, Adam Hilger, Bristol Roy, A. E.;Clarke, D.
  7. Spacecraft Attitude Determination and Control Wertz, J. R.