다목적위성 1호(KOMPSAT-1, The first Korea Multi-Purpose Satellite)에 장착된 위성 자세제어용 3축 자력계(TAM, Three-Axis Magnetometer)로부터 2000년 6월 19일에서 21일 사이에 측정된 지구자기장을 분석하였다. TAM Telemetry 값을 지구관성좌표계에서 지구고정좌표계로 우선 변환시킨 후에 다시 구면좌표계로 변환하여 자료를 처리하였다. 지구자기장의 영향 이외의 위성내의 유도 전류나 온도변화로 인한 에러, 태양풍의 영향 등을 제거하였고 태양에 의한 영향을 제거하기 위해 제도를 지방시에 따라 상승 및 하강과 두 그룹으로 나눈 후 파동수대비법을 이용해 두 그룹 사이에 서로 역으로 대비되는 (inversely-correlated) 성분을 제거하였다. 측선 잡음을 제거하기 위하여 파동수 영역에서 Quadrant Swapping법을 도입하였고, 이로부터 연구 기간 중 최종적인 지구자기장을 추출하였다. KOMSAT TAM 으로부터 추출된 자기장의 주성분(corefield)을 동일 기간 중 KOMSAT과 유사한 고도에서 지구자기장 관측을 전문적으로 수행한 Ørsted 위성 관측값과 비교한 결과 이들 사이의 상관계수는 0.97로 매우 높게 나타났다 위성 자세보정용 자력계로 부터 관측된 자기장으로부터 신뢰도 있는 주성분 추출이 가능해짐에 따라 이로부터 전지구 구면조화계수를 유도할 경우 지구자기장 전문 관측위성이 존재하지 않는 기간 및 고도에 대한 자기장 연구가 가능하다.
The magnetometer is one of the most important payloads for scientific satellite to monitor the near-earth space environment. The electromagnetic variations of the space environment can be observed with the electric and magnetic field measurements. In practice, it is well known that the measurement of magnetic fields needs less technical complexities than that of electric fields in space. Therefore the magnetometer has long been recognized as one of the basic payloads for the scientific satellites. In this paper, we discuss the scientific fluxgate magnetometer which will be on board the KITSAT-3. The main circuit design of the present magnetometer is based on that of KITSAT-1 and -2 but its facilities have been re-designed to improve the resolution to about 5nT for scientific purpose. The calibration and noise level test of this circuit have been performed at the laboratory of the Tierra Tecnica company in Japan.
Cheong Rim Choi;Tongnyeol Rhee;Seunguk Lee;Dooyoung Choi;Kwangsun Ryu
Journal of Space Technology and Applications
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v.3
no.3
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pp.229-238
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2023
One of the important ways to improve the performance of magnetometers in satellite exploration is to reduce magnetic noise from satellites. One of the methods to decrease magnetic noise is by extending the satellite boom. However, this approach is often not preferred due to its high cost and operational considerations. Therefore, in many cases, removing interference from the satellite platform in the measured dataset is widely utilized after data acquisition. In this study, we would like to introduce an algorithm for removing magnetic noise observed from magnetometers installed on two solar panels and one main body without a boom.
We have investigated Pi 2 pulsations which were observed both on ground magnetometer array and by satellites. On November 9th in 1994, Pi 2 pulsations appeared globally on the 190/210 magnetometer chain and Hermanus station when two satellites(EXOS-D and ETS-VI) were located near the magnetic meridian of the 210 array. The local time of measurements covers from morning(LT=8.47hr) to afternoon(LT=20.3hr) and the bandwidth of peak frequency is found relatively small. The signals of the electric field are highly coherent with ground-based observations with the out of phase oscillations. However, the magnetic field measurement on the ETS-VI in the outer magnetosphere(L=6.60) shows no signature of Pi 2 pulsations over the same time interval and the correlation with any of the ground-based stations is found to be very weak, even through both satellites and magnetometer chain are located close to each other in local time. We suggest that this event may be a direct evidence of Pi 2 pulsations as virtual resonant modes which are localized in the plasmasphere(Lee 1996). The results show that the cavity mode oscillations can occur in the inner magnetosphere with less spectral noise compared to the outer magnetospheric case.
The Earth's total magnetic field was calculated from on board TAM(Three-Axis Magnetometer) observations of KOMPSAT-1 satellite between June 19th and 21st, 2000. The TAM's telemetry data were transformed from ECI(Earth-Centered Inertial Frame) to ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed Frame) and then to spherical coordination. Self-induced field from the satellite bus were removed by the symmetric nature of the magnetic field. The 2-D wavenumber correlation filtering and quadrant-swapping method were applied to eliminate the dynamic components and track-line noise. To test the validity of the TAM's geomagnetic field, ${\phi}$rsted satellite's magnetic model and IGRF2000 model were used for statistical comparison. The correlation coefficients between KOMPSAT-1/${\phi}$rsted and KOMPSAT-1/IGRF2000 models are 0.97 and 0.96, respectively. The global spherical harmonic coeffi-cient was then calculated from the KOMPSAT-1 data degree and order of up to 19 and compared with those from IGRF2000, $\phi$rsted, and CHAMP models. The KOMPSAT-1 model was found to be stable to degree & order of up to 5 and it can give new information for the low frequency components of the global geomagtic field.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.30
no.1
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pp.82-87
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2002
The attitude determination in LEO Satellite like KOMPSAT is one of the most important issues for Sun-Acquisition. Particularly, in KOMPSAT, the roll axis direction can be determined since the sun sensor gives the information on the Euler angle for pitch and yaw axes in Sun-Acquisition mode. In other words, it is the problem to determine the two unknown axes direction with one axis knowledge. This paper proposes a new effective method for attitude determination of general LEO satellites when one axis information is avilable and proves its usefulness throughout the simulation.
Lee, Yong-Seok;Kim, Tae-Yeon;Yu, Je-Geon;Jin, Ho;Seon, Jong-Ho;Lee, Dong-Hun;Imme, Thomas;Lin, Robert P.
The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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v.37
no.1
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pp.67.2-67.2
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2012
경희대학교와 UC Berkeley, Imperial College London은 우주관측을 위한 초소형 인공위성인 TRIO-CINEMA(TRIO-CINEMA) Project를 수행하고 있다. TRIO-CINEMA는 총 3기의 인공위성으로 경희대학교에서 2기의 위성을, UC Berkeley에서 1기의 위성을, Imperial College에서 3개의 자력계를 제작하고 있다. CINEMA는 Cubesat의 3U 규격으로 크기는 $100mm{\times}100mm{\times}340.5mm$이고 무게는 약 3 kg, 소비전력은 약 3 W이며, 지구 주변의 ENA측정을 위한 주 탑재체인 STEIN(SupraThermal Electrons, Ions, and Neutrals)과 자기장 측정을 위한 부 탑재체인 MAGIC(MAGnetometer from Imperial College)이 탑재되어 약 1년간 800 km 태양동주기 궤도에서 임무를 수행할 예정이다. 위성의 발사는 별도의 POD(Picosatellite Orbital Deployer)라는 Adaptor를 사용해 발사체에 탑재되는데, 발사환경에서 위성이 받을 모든 현상에 관하여 NX Nastran을 사용해 계산을 진행하였다. 계산 결과의 검증을 위해 위성의 Structure Model을 가지고 Random Vibration test를 수행해 위성의 고유 진동수를 측정하였다. 또한 위성이 궤도에서 운용 중 다양하게 받게 되는 열원에 따른 위성의 각 부분의 온도변화를 NX TMG program을 사용하여 계산하였다. 계산 결과의 검증을 위해 3월 Thermal Cycle test 및 Thermal Balance test를 수행할 예정이다. UC Berkeley에서 제작한 위성 1기는 제작완료 후 발사를 위해 발사장으로 배송을 완료하였고, 경희대학교에서 제작 중인 CINEMA 위성 2기는 2012년 후반기 러시아에서 Dnepr 로켓을 사용해 발사 예정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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