• Title/Summary/Keyword: 섭동관측

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GPS 위성과 천체 역학을 이용한 위치 결정

  • 김형규;최규홍
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 1993.10a
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    • pp.9-9
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    • 1993
  • GPS는 지구 중심으로부터 GPS 위성의 거리와 위성과 관측자사이의 의사거리(pseudorange)를 이용해서 위치를 결정하는 시스템이다. 1993년 6월 12일 연세대학교에서 3시간동안 관측하여 연세대학교의 위치를 구하였다. 이 위치는 WGS-84 타원체이므로 Bessel타원체로 좌표변환하였다. 위치를 결정하기 위해서는 정확한 위성의 위치와 의사거리에 미치는 잡음(noise)을 제거해야 한다. GPS 위성의 위치 결정에는 지구 비대칭중력항에 의한 섭동, 태양, 달에 의한 섭동, 태앙 복사압에 의한 섭동, 지각, 해양의 조석력에 의한 섭동, 태양빛의 지구 반사도(albedo)에 의한 섭동을 고려해야하며 이를 위해서 위성의 Telemetry를 분석하여 구해 보았다 의사거리의 잡음중 가장 큰 요소인 이온층, 대류층에 의한 지연(delay)에 대해 연구 하였고 각각 Kiobuchar모델, Hopfield모델을 써서 보정을 하였다. 자료 처리를 P모델, PV모델을 만들어 칼만 필터에 적용하였고 RV모델이 P모델보다 더 정확하였나, 위치 결정의 정확도를 알아 보기위해서 국립 천문대부설 GPS관측소에서 결정한 위치와 비교,분석하였다.

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고해상도 관측위성의 지상궤적 유지조정 알고리즘 연구

  • Park, Jae-Ik;Park, Sang-Yeong;Lee, Byeong-Seon;Hwang, Yu-Ra;Choe, Gyu-Hong
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2009.10a
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    • pp.39.4-40
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    • 2009
  • 이 연구의 목적은 고해상도 합성개구레이더 센서를 탑재한 관측위성의 운용요구사항에 맞춰 임무기간 동안 관측 목표지역을 주기적으로 반복하고 지상궤적을 $\pm2km$ 범위 내에서 안정성을 갖도록 유지 조정하는 궤도제어 알고리즘 연구를 수행하는데 있다. 기존에 수행되어 왔던 지상궤적에 대한 오차를 해석적으로 계산하여 궤도를 유지 조정하는 방법이 아닌 기준궤도에 대하여 상대좌표계에서 표현된 위성의 실제 접촉궤도를 기준궤도와 직접적으로 비교하여 목표궤적을 유지 조정하는 알고리즘을 연구하였다. 이를 위해 첫째, 고해상도 관측위성의 운용요구사항을 만족하는 계획된 목표궤도인 기준궤도를 설계하였다. 기본적으로 기준궤도는 임무 설계 시 완전한 주기성이 고려된 최대한 실제에 가까운 궤도이기 때문에 지구중력장 모델만을 고려하여 간략하게 설계하였다. 둘째, 실제의 인공위성의 궤도는 계획된 기준궤도를 유지해야 하지만 시간에 따라 섭동력의 영향을 받아 계획된 궤도로부터 벗어나게 된다. 기준궤도로부터 실제궤도가 얼마나 벗어나는지에 대한 정량적 분석을 위해 지구 중력장, 달-태양 중력, 대기저항력, 태양복사압, 조석력 등과 같은 다양한 섭동력의 영향에 대한 분석을 수행하였다. 셋째, 반경방향(radial), 진행방향(along-track), 교차방향(cross-track)의 세 방향의 성분으로 구성된 우주공간오차(Space Error) 개념을 적용하여, 투영된 지상궤적에 상응하는 오차를 계산하는 것 보다 안정적으로 오차를 계산하였다. 또한 운용요구사항에 따라 허용된 범위 내에서 궤도를 유지하기 위해 GVE(Gauss Variation Equation)을 이용한 궤도조정을 수행하였다. 섭동력의 분석 결과로부터 지구대기저항력, 달-태양 중력으로 인해 가장 두드러지는 장반경과 궤도이심률의 변화를 조정하기 위해, 임무에 사용되는 추력기의 연료 효율을 고려하여 동결궤도가 유지될 수 있는 최적의 위도이각에서 In-plane에 대한 궤도조정만을 수행하여 장반경과 이심률을 동시에 조정하였다. 지구대기와 태양활동의 영향으로 시간에 따른 장반경의 변화율에 따라 궤도조정 주기를 가지는 것을 알 수 있었고, 이 변화율 때문에 생기는 우주공간오차의 증가를 보정하여 위성의 지상궤적을 목표범위 안에서 유지할 수 있었다.

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Integration Control of Air-Cell Seat and Semi-active Suspension Using Sliding Perturbation Observer Design (슬라이딩 섭동 관측기를 이용한 에어셀과 반능동 서스펜션의 통합 제어)

  • 유기성;윤정주;이민철;유완석
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.12 no.3
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    • pp.159-169
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    • 2004
  • In this study, integration control of air-cell seat and semi-active suspension is proposed to minimize the road-tyre force which can cause uncomfortable feeling to rider. The proposed integration control with sliding perturbation observer is consisted of air-cell seat control which uses the force generated by air-cell and the sky-hook control. The air-cell seat itself has been modeled as a 1 degree of freedom spring-damper system. The actual characteristics of the air-cell have been analyzed through experiments. In this paper, we introduces a new robust motion control algorithm using partial state feedback for a nonlinear system with modelling uncertainties and external disturbances. The major contribution of this work is the development and design of robust observer for the state and the perturbation. The combination skyhook controller and air-cell controller using the observer improves control performance, because of the robust routine called Sliding Observer Design for Integration Control of Air-Cell Seat and Semi-active Suspension. The simulation results show a high accuracy and a good performance.

Design of Siding Mode Controller with Peturbation Estimation (외란 관측기를 가지는 슬라이딩모드 제어기 설계)

  • Kim, Nak-In;Lee, Jong-Won
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.24 no.4 s.175
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    • pp.866-873
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    • 2000
  • Sliding mode control(SMC) incorporated with perturbation compensation is developed here to reduce the low-frequency tracking error in the presence of wide-band frequency perturbations for a nonlinear dynamic system. The control scheme is designed for estimation of low frequency perturbations with employment of the Time Delay Control and low-pass filter. It is shown that the SMC with perturbation compensation is far superior to the conventional SMC in tracking control of the dynamic systems under model uncertainties and external disturbance conditions.

Power-law Distributional Perturbation Analysis of the Topology of Reconstructed Genetic Networks (재구성된 유전자 네트워크의 섭동적(Perturbational) 토폴로지 변형 분석)

  • 이상근;장병탁
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.10b
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    • pp.754-756
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    • 2003
  • DNA칩 기술로 얻어지는 대규모 섭동데이터(perturbation data)는 생물학적시스템(biological system)의 유전자네트워크(genetic network)를 재구성(reverse-engineering)하는데 있어 유용하다. 그러나 기존의 연구는 유전자 조절 관계의 규명이나 혹은 데이터를 설명하는 최적의 모델을 찾는 방향에만 관심을 두고 있고. 실험적인 한계로 인한 DNA칩 데이터의 오류가 재구성된 네트워크의 구조에 미치는 영향에 대해서는 중요하게 다루고 있지 않다. 본 논문에서는 유전자 네트워크의 멱함수(power-low) 분포 구조를 이용하여, 섭동 데이터의 오류가 재구성된 네트워크의 토폴로지(topology)에 미치는 영향을 분석하였다. 가상의 네트워크에 대한 데이터를 사용하여 실험한 결과, 데이터의 오류 정도에 따른 네트워크 토폴로지의 변형 양상을 관측할 수 있었다.

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Cosmology with Redshift Distortions

  • Song, Yong-Seon
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.1
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    • pp.38.1-38.1
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    • 2012
  • 우주의 초기조건, 현재 그리고 미래를 정밀하게 예측하기 위한 관측 프로젝트들이 하나 둘씩 현실화 되어 가고 있다. 이러한 프로젝트 중의 하나인 분광 광시야 관측을 이용하여 우주론적인 질문에 대한 해답을 얻는 방법을 논의한다. 분광 광시야 관측에는 밀도 섭동과 고유 속도에 관련된 정보가 모두 포함되어 있는데, 아직 고유속도에 대한 정보를 어떻게 얻을 수 있는지에 대한 방법론을 확정하지 못하고 있다. 우리는 지난 이 삼 년 간의 연작형식의 논문을 통하여 새로운 방법을 개척했고, 그 방법을 미래의 정밀한 관측에도 적용하기 위해서 노력하고 있다. 이러한 노력은 우주가속팽창의 원인규명에 큰 공헌을 할 것이고, 우주가 팽창한 역사를 이론적인 모델에 독립적으로 관측할 수 있는 가능성을 열 것이다. 이 발표를 통하여, 분광 광시야 관측의 우주론적인 의미, 관측된 자료를 분석할 수 있는 새로운 방법, 그리고 미래에 예정된 정밀한 관측 프로젝트들에 대해서 논의한다.

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Measurement of Saturation Magnetostriction by the Second-order Higher Harmonics of ac Perturbing Magnetic Field (교류 섭동 자기장의 제 2차 고조파를 이용한 포화자기변헝 측정)

  • Cha, S.Y.;Kim, J.K.;Ryu, K.S.;Cho, Y.R.
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.15 no.2
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    • pp.72-75
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    • 2005
  • The profiles of the second-order higher harmonics during B-H hysteresis loop have been measured as functions of the tensile stress in grain-oriented $3.2{\%}$ Si steels. The observed harmonics profiles have been analyzed in terms of the nonlinear, asymmetric magnetization which reflects the domain reorientation under the field. The field interval of the second-order higher harmonics is related to the nucleation and annihilation fields and a measurement method for the magnetostriction is proposed using the harmonics profiles under tensile stress.

저추력을 이용한 저궤도 위성의 궤도 유지 위한 해석적 방법

  • Park, Jong-Su;Park, Sang-Yeong;Go, Dong-Uk;Kim, Byeong-Jin
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2010.04a
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    • pp.28.3-28.3
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    • 2010
  • 위성이 궤도를 운용함에 있어서 원으로 운용되는 저궤도(LEO)에서는 대기저항(Drag)에 의한 섭동 영향이 가장 크게 미친다. 이 연구에서는 대기저항 섭동에 의해 감소되는 위성의 고도를 전기추력기를 이용하여 고도를 유지할 때 이를 해석적인 측면에 대해 살펴보고 지구 관측 위성에서 많이 쓰이는 태양 동기 궤도(SSO)에 적용하여 궤도를 유지하는 방법에 대해 알아보았다. 태양활동에 의한 대기의 밀도변화를 John kennewell의 모델을 통해 예측하여 대기저항에 의해 감소되는 고도량을 구하고 위성에서 추력(thrust)을 줄 때는 Gaussian Variation of Parameters식을 이용하여 해석적인 방법으로 궤도 장반경의 증가량을 구하였다. 위성에 추력을 줄때 이심률이 증가하게 되는 문제는 구속조건으로 이심률 값의 최대 허용치를 정하여 증가하는 것을 방지하도록 하였다. 또한 $J_2$ 섭동에 의해 가장 영향을 받는 승교점(Ascending Node)과 추력에 의해 변화할 수 있는 근지점(Perigee)을 살펴보고 궤도 유지를 위한 적절한 추력 방향을 구하였다. 각각의 궤도 요소의 변화를 살펴보고 일반적인 태양 동기 궤도 위성의 제원을 이용하여 궤도 유지에 적용하였다. 저궤도 위성의 궤도 유지에 대한 복잡한 수치적인 방법으로 궤도요소의 변화를 정확하게 구하지만 해석적인 방법으로도 위성의 궤도 유지를 위한 정보를 얻을 수 있었다. 이를 저궤도 위성의 궤도 운용과 변화 예측에 적용할 수 있다.

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