• Bulletin of the Korean Space Science Society
• /
• 2003.10a
• /
• pp.103-103
• /
• 2003

공간해상도가 높고 영상 신호량의 증가를 위해 TDI(time delay and integration) 방식의 센서를 이용하는 저궤도 위성카메라의 경우 지구의 자전효과나 위성의 자세 불안정 등으로 인해 촬영된 영상의 퍼짐현상(smearing)이 나타난다. 본 연구에 따르면 선형운동에 의한 결과로 발생하는 영상퍼짐은 위성의 자세제어 특성 뿐 만 아니라 위성의 궤도 특성과 TDI 단계, 지상 촬영 지점의 위도 및 경사촬영 각도에 의해 결정되며 다목적 실용위성 2호(KOMPSAT2)의 탑재카메라를 실례로 살펴본 해상도 1m급의 태양동기궤도 위성의 경우 별도의 보정 과정이 없을 경우 영상의 퍼짐이 심각한 것으로 나타난다. 주된 원인은 지구의 자전효과이며 영상퍼짐의 정도는 위성 직하점의 위도에 따라 변하고 카메라의 경사촬영 각도와는 연관성이 작은 것으로 나타난다. 또한 촬영전에 자세제어를 이용해 카메라의 Yaw축 각도를 조정할 경우 영상퍼짐현상이 현저히 감소함을 보여준다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
• /
• v.37 no.2
• /
• pp.198.1-198.1
• /
• 2012

저궤도 위성이 발사체에서 분리된 후 탑재 소프트웨어에 의한 초기 동작이 수행되고 나면 초기 운용이 시작된다. 초기 운용 기간에 수행할 모든 절차와 대처 가능한 긴급 상황이 발생할 경우 수행할 절차는 발사 전에 미리 준비된다. 위성의 각 부분의 설계 마진은 최악 조건을 기준으로 반영되어 있기 때문에 발사 이후의 버스 시스템 관점에서의 위성 특성은 요구 사항을 만족하는 범위가 될 것으로 예상이 가능하다. 실제로 발사 후 위성 텔레메트리 분석을 통해 대부분의 항목에서 요구 조건을 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 텔레메트리 분석을 통해 설계 단계에서 예상했던 것 보다 정확한 궤도 특성이 반영된 위성 특성을 파악하였다. 이러한 특성은 설계 시 고려했던 상황과 다르더라도 실제 궤도 특성이 반영된 특성이므로 초기 운용 및 정상 운용 시에 정상적인 상황인 것으로 고려해야 한다. 첫째, 지구 알베도 특성에 따라 태양센서 값이 궤도에 따라 변화한다. 위성의 자세가 정확히 태양을 지향하고 있더라도 태양센서에 지구에서 반사된 빛이 입사되어 자세 제어에 영향을 주게 된다. 알베도의 영향은 적도에서 극지방으로 갈수록 커지며, 계절에 따라 다른 특성을 보인다. 알베도의 영향을 최소화하기 위해 자세 제어 모델에 알베도 효과를 고려하거나 알베도 효과를 무시할 수 있을 정도로 자세 제어 오차 한계를 조정할 수 있다. 둘째, 위성의 지구 회피 회전에 의해 태양 전지판의 온도가 궤도에 따라 변화한다. 위성체는 위성체에 장착된 두 개의 별센서의 가시성 확보를 위해 태양 지향 자세에서 요축으로 일정 속도로 회전한다. 남극 부근에서는 두 태양 센서가 모두 지구의 반대편인 남쪽을 지향하도록 하며, 북극 부근에서는 북쪽을 지향하도록 한다. 이 때 두 태양 센서의 방향에 장착된 태양 전지판은 극지방에서 지구 반대편에 위치하므로 다른 태양 전지판에 비해 낮은 온도를 갖게 된다. 이 논문에서는 위성의 궤도 특성에 따른 고려 사항에 대해 설명하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
• /
• v.37 no.1
• /
• pp.19-29
• /
• 2000

Because the previous simulation tool for attitude control of satellite was designed for the modeling of rigid body and PD controller, the attitude error can be made more than the limitation value for keeping for communication link, and then the communication link can be lost at moving of satellite. So, for rapid attitude restoration and design of stable and modernized controller, the modelling of rigid body and flexible body structure for moving GEO and LEO satellites were performed. Also the minimum time controller is designed for the rapid restoration of attitude error at communication broken and to minimize the disconnection period from ground communication system during the satellite stationkeeping. The linear regulator is designed using the space state vector that is better than accuracy and stability of PD controller. Firstly the simulation was performed for comparison of the rigid and stability of PD controller. Firstly the simulation was performed for comparison of the rigid and flexible models using PD controller and the case of the pitch angle changing by ground command, and the case of the periodic north-south stationkeeping are performed for the analysis of response characteristics of each controller when the attitude is changed. As a result, the flexible body model represents more sililar results of real situation than the rigid body model. The minimum time controller can restore 7 times rapidly than PD controller for its lost attitude. The linear regulator has several merits for capability of adaptation against the external disturbance, stability and response time. In future, we can check the estimated results using this satellite model and controller for real operation. Futhermore the development of new controller and training can be supported.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.34 no.1
• /
• pp.103-109
• /
• 2006

In this paper, VDS(Vehicle Dynamics Simulator) and ACS(Attitude Control Simulator) are developed and are verified using PILS(Process In-the Loop Simulation) between VDS and ACS. VDS is including the AOCS(Attitude & Orbit Control Subsystem) hardware modeling of geosynchronous satellite and consists of modulation concept. ACS performs the attitude determination using sensor data and generates the attitude control commands. In order to transfer the data between VDS and PCDU(Power Control & Distribution Unit), data acquisition boards were mounted. VDS performance is verified using HILS(Hardware In-the Loop Simulation) between VDS and PCDU.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.31 no.3
• /
• pp.85-94
• /
• 2003

A geosynchronous Satellite in general, has two momentum management logics to maintain its wheel momentum tin the stable region. The one is applied in order to control accumulative wheel momentum in the momentum dumping mode and the other is utilized in order to control attitude errors during the stationkeeping. In this paper, the momentum management logics are explained for dumping/sationkeeping mode and the logics are verified by simulation on the 3 attitude subsystem.

• Journal of Aerospace System Engineering
• /
• v.16 no.5
• /
• pp.49-56
• /
• 2022

S-STEP is a small SAR satellite mission that monitors time-limited emergency targets and military anomalies in areas of interest, achieving the average revisit in less than 30 minutes by deploying a constellation of 32 satellites in low orbit at an altitude of 510 km. The mission operation mode of S-STEP is divided into normal mode, observation mode, communication mode, and orbit maintenance mode. Further,, the attitude control mode is subdivides into initial detumbling, sun pointing, target pointing, ground station pointing, and thrust direction maintenance. Based on the preliminary mission operational scenario and the satellite's characteristics, this study analyzed the attitude control performance during initial detumbling and observation modes. It verifies that each mode's attitude control accuracy requirements within the time allotted by the scenario of the S-STEP achieved.

• Aerospace Engineering and Technology
• /
• v.10 no.2
• /
• pp.87-93
• /
• 2011

FSSA(Fine Sun Sensor Assembly) is the important sensor for satellite attitude control. FSSA measures the direction of the sun's rays and determines whether the satellite is in the eclipse or not. FSSA for GEO Satellite is also used to acquire the attitude error information in the attitude control reference frame and acquire the Sun direction during transfer orbit or mission Process. This paper shows the configuration of Fine Sun Sensor for LEO and GEO Satellite and their principle of operation that angle measurement is obtained by using the transfer function which is the ratio of the difference between output currents of Solar Cell to the sum of all output currents.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
• /
• v.37 no.2
• /
• pp.190.2-190.2
• /
• 2012

과학기술위성3호는 170kg의 소형위성으로 2006년 사업을 착수하였으며, 올 2012년 12월에 러시아에서 발사할 예정이다. 주탑재체는 다목적 적외선 영상시스템 (MIRIS, Multi-Purpose IR Imaging System)으로 천문연에서 개발을 담당하였으며 우주관측과 지구관측을 수행한다. 부탑재체는 소형영상분광기 (COMIS, Compact Imaging Spectrometer)로 공주대에서 개발을 하였으며 지표면의 분광영상을 획득한다. 관측영상을 지상에서 내려 받아 사용자에게 배포를 하기 전 Radiometric, Geometric 보정을 수행하기 위해서는 관측영상 외에 관측할 때의 위성체 자세제어 정보도 함께 필요하다. 과학기술위성3호의 경우 우주관측은 관측영상 정보에 위성본체의 자세제어 정보도 함께 저장하기 때문에 지상에서 영상자료와 관제자료의 결합을 위해 추가로 수행하는 작업이 필요하지 않다. 그러나 지구관측은 영상자료와 자세제어 정보를 따로 저장하여 지상국으로 전송한다. 한곳의 영역만 관측 후 지상국으로 전송받는다면 문제가 발생하지 않지만, 지상국과 교신할 수 있는 궤도의 수는 한정되기 때문에 위성체의 메모리에는 여러 영역의 관측영상이 저장되어 있으며, 위성은 지상국과의 교신시간이 허락하는 최대로 영상자료를 송신한다. 본 발표에서는 다양한 영상자료의 저장 포맷과 여러 영역을 관측했을 때 각 영역에 해당하는 영상자료 구분 방법, 그리고 각 영상자료와 관제자료의 결합방법에 대해 설명한다.

• Aerospace Engineering and Technology
• /
• v.10 no.2
• /
• pp.121-127
• /
• 2011

In the attitude and orbit control subsystem design, the moment of inertia of the satellite is the major contributor to be considered. Satellites equipped with large solar arrays need to measure the moment of inertia accurately to avoid the interference of the thruster actuation period with its flexible mode. In this paper, the in-orbit tests of COMS to measure the moment of inertia are described. Then, the differences between the measured through in-orbit test and the predicted are compared. Finally, it is verified that the differences are below uncertainty bounds considered in the critical design of COMS attitude and orbit control subsystem.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
• /
• v.37 no.2
• /
• pp.177.1-177.1
• /
• 2012

국내기술로 개발된 고기동 위성이 해상도 70cm급 광학카메라를 탑재하고 태양동기궤도를 따라 지구 주위를 하루에 14바퀴이상 돌면서 임무를 수행한다. 높은 해상도의 영상을 얻기 위해 자세제어계에서는 고성능 별추적기와 자이로를 사용하는 정밀자세결정 로직과 반작용 휠을 사용하는 자세제어 로직을 운용한다. 자세제어계에서는, 발사환경 및 우주환경의 영향으로 인한 자이로의 오정렬, SF오차, 별추적기 상호간 오정렬에 대한 상대보정과 탑재컴퓨터에서 결정한 궤도 및 자세정보와 영상 기준점 정보를 이용하여 절대보정을 수행한다. 한편, 탑재 알고리즘에서는 강건한 자세결정로직을 운용하고 있고, 별추적기의 측정지연 보상, 처리 주기내의 평균 각속도 사용 등 실시간 운용으로 인한 제한으로 성능상의 제약이 있다. 따라서 정밀자세결정 지상 후처리 작업이 필요하며 이를 위해서 기 개발된 지상처리용 정밀자세결정 소프트웨어를 새로운 접속요구규격에 맞춰 업그레이드하였다. 지상처리 정밀자세결정을 위해서 탑재컴퓨터는 영상촬영 전후 일정기간 동안 별추적기 데이터, 자이로 데이터, 탑재컴퓨터에서 결정한 자세정보 등을 매 탑재컴퓨터 처리 주기로 저장하여 지상으로 전송한다. 전송된 자료를 이용하여 지상처리용 정밀자세결정 소프트웨어는 정밀궤도 정보와 결합하여 정밀자세결정을 수행한다. 고기동 위성의 경우 기동 후 정밀자세결정 수렴 속도 향상이 필요하며, 소프트웨어의 필터 파라미터를 조율하여 성능을 향상하였다.