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REVIEW OF BACK-UP POSSIBILITY ON GYRO ANOMALY OF GEOSYNCHRONOUS SATELLITES USING EXTENDED KALMAN FILTER

확장칼만필터를 이용한 정지궤도위성의 자이로 이상상태 대처 가능성 검토

  • Park, Young-Woong (Communication Satellites Dept., COMS Program Office, Korea Aerspace Research Institute)
  • 박영웅 (한국항공우주연구원 통신해양기상위성사업단 체계종합그룹)
  • Published : 2005.06.01

Abstract

In this paper, the development of the extended kalman filter(EKF) which is based on Koreasat-3 bus system is introduced and the design result is shown through the simulation. Especially to determine the filter gains for accurate estimation, there is assumed that initial estimated parameters are not changed. But although the satellite performs the attitude control by 2Hz, it is verified that the EKF is running rightly using the changed filter gains. Also some cases are considered using the simulation : with each bias for 4-axis gyro and with gyro each axis failure. It is verified that the designed filter can be used as the back-up about gyro failure.

본 논문에서는 정지궤도 통신위성인 무궁화위성 3호 버스 시스템을 모델로 하여 확장칼만필터를 이용한 자세결정 알고리즘을 개발하고 그 설계 결과를 시뮬레이션을 통해 제시하였다. 특히, 정확한 추정을 위한 칼만필터의 필터 이득을 결정하기 위해서는 초기에 입력된 추정변수들의 값에 변동이 없는 상황을 가정하게 되는데 본 연구에서는 2Hz 로 자세제어도 동시에 수행하면서 필터이득을 구하여 추정변수들의 값에 변동이 있는 상황에서도 필터가 정상적으로 동작됨을 보였다. 최종적으로 필터를 사용하지 않은 경우와 사용한 경우를 고려하여 4축 자이로의 각 바이어스가 있는 경우 및 개별적으로 자이로가 고장이 난 경우의 시뮬레이션 결과를 통해 설계된 필터가 자이로 이상상태를 대처할 수 있음을 검증하였다.

Keywords

References

  1. 박봉규, 안태성 2000, 한국항공우주학회지, 28, 98
  2. 박영웅, 박봉규 2001, 한국항공우주학회 추계학술대회 논문집, 33
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