• 제목/요약/키워드: Attitude Maneuvering

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롤 보상알고리듬을 적용한 발사체 자세제어기 구조 설계 및 분석 (The Launch Vehicle Autopilot Structure Design and Analysis with Roll Compensation Algorithm)

  • 박용규;오충석;선병찬;노웅래
    • 항공우주기술
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    • 제10권1호
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    • pp.98-106
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    • 2011
  • 본 논문에서는 롤 자세운동이 발생하는 상황에서 안정적인 피치/요 자세제어를 위한 항법쿼터니언 기반 자세제어기 구조를 설계하고, 발사체 6자유도 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 성능평가를 수행하였다. 항법쿼터니언 자세제어기는 기존 KSR-III, KSLV-I 상단부 자세제어기 설계 경험을 기반으로 고안되었고, 탑재소프트웨어 내에서 효율적인 자세제어 변수 사용 및 KSR-III, KSLV-I 상단부 제어기와 동일한 성능 확보 관점에서 설계되었다. 제안된 새로운 자세제어기 타당성 분석을 위하여 방위각 전환을 위한 롤 기동, 롤 자세제어가 수행되지 않는 두 비행조건에 대해 6자유도 시뮬레이션을 수행, 자세제어 성능을 평가하고 탑재 소프트웨어로서 적용 가능성을 확인하였다.

Observability Analysis of Alignment Errors in GPS/INS

  • Lee Mun Ki;Hong Sinpyo;Lee Man Hyung;Kwon Sun-Hong;Chun Ho-Hwan
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권6호
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    • pp.1253-1267
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    • 2005
  • Misalignment can be an important problem in the integration of GPS/INS. Observability analysis of the alignment errors in the integration of low-grade inertial sensors and multi-antenna GPS is presented in this paper. A control-theoretic approach is adopted to study the observability of time-varying error dynamics models. The relationship between vehicle motions and the observability of the errors in the lever arm and relative attitude between GPS antenna array and IMU is given. It is shown that alignment errors can be made observable through maneuvering. The change of acceleration makes the components of the relative attitude error that are orthogonal to the direction of the acceleration change observable. The change of angular velocity makes the components of the lever arm error that are orthogonal to the direction of the angular velocity observable. The motion of constant angular velocity has no influence on the estimation of the lever arm.

다목적실용위성 1호 추진시스템 궤도운용 결과 분석 (Results Analysis for On-orbit Operation of KOMPSAT-1 Propulsion System)

  • 김정수;한조영;진익민
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.107-113
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    • 2000
  • 다목적실용위성 1호 추진시스템의 설계형상 및 성능요구조건이 기술되었으며, 발사후 초기운용기간 중에 획득한 추진시스템 운용결과를 분석, 검토하였다. 위성체 자세제어를 위한 추진 시스템의 추력기 성능 검증결과와 PVT Method 에 의해 산출된 추진제 소모율을 위성 운용 모우드에 따라 비교하였으며 추진제 Leakproof 성능 및 추진시스템 열제어 성능 등을 시스템 검증 측면에서 검토하였다. $\Delta$V 기동과 위성 자세제어 모우드별로 산출된 추진세 소모량은 위성 임무말기까지의 추진제 소모율 예측에 유용한 결과를 제시한다.

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우주발사체 3축 자세제어용 단일액체추진제 추력기 -Part 1: 단일액체추진제의 성능특성 및 활용 (Liquid-monopropellant Thrusters for the 3-axis Attitude Control of Space Launch Vehicles -Part 1: Performance Characteristics and Application of Liquid-monopropellants)

  • 김정수;박정;정훈;감호동;이재원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.175-178
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    • 2011
  • 본 논문에서는 자세제어용 추력기에 사용되는 단일액체추진제의 성능특성 및 활용현황을 조사한다. 과산화수소는 단일추진제로서 1960년대 중반까지 활발히 사용되었으나, 비추력 성능과 저장성이 탁월한 하이드라진으로 급속히 대체되었다. 하이드라진은 양호한 성능특성을 배경으로 인공위성, 행성간 탐사선, 우주발사체 등의 단일추진제로서 가장 많이 사용되고 있다.

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Design of 6-DOF Attitude Controller of the UAV Simulator's Hovering Model

  • Keh, Joong-Eup;Lee, Mal-Young;Kim, Byeong-Il;Chang, Yu-Shin;Lee, Man-Hyung
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.969-974
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    • 2004
  • For a maneuvering unmanned autonomous helicopter, it is necessary to design a proper controller of each flight mode. In this paper, overall helicopter dynamics is derived and hovering model is linearized and transformed into a state equation form. However, since it is difficult to obtain parameters of stability derivatives in the state equation directly, a linear control model is derived by time-domain parametric system identification method with real flight data of the model helicopter. Then, two different controllers - a linear feedback controller with proportional gains and a robust controller - are designed and their performance is compared. Both proposed controllers show outstanding results by computer simulation. These validated controllers can be used to autonomous flight controller of a real unmanned model helicopter.

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인공위성 추진시스템용 추력기 열차폐막의 구조해석 (Structural Analysis of Thruster Heat Shield for Satellite Propulsion System)

  • 이균호;김정수;한조영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.468-472
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    • 2003
  • MRE-1 dual thruster module(DTM) which will be installed to the present under development KOMPSAT(Korea Multi-Purpose Satellite) can provide reliable and cost-effective means of propulsive control for attitude and maneuvering control system. Thruster heat shield, one of the main components of DTM, is designed to intercept the radiative heat exchange between thruster and satellite during firing. The inside diameter of the current configuration will be decreased a little compared with that of the previous one due to manufacturing method change. Therefore, the possibility of interference between thruster and heat shield due to configuration change is investigated through structural analysis and their results are described in this paper.

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마이크로 고체 추진제 추력기 요소의 성능 평가 (Performance Evaluation of Components of Micro Solid Propellant Thruster)

  • 이종광;이대훈;권세진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1280-1285
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    • 2004
  • Microsystem technology has been applied to space technology and became one of the enabling technology by which low cost and high efficiency are achievable. Micro propulsion system is a key technology in the miniature satellite because micro satellite requires very small and precise thrust force for maneuvering and attitude control. In this paper research on micro solid propellant thruster is reported. Micro solid propellant thruster has four basic components; micro combustion chamber, micro nozzle, solid propellant and micro igniter. In this research igniter, solid propellant and combustion chamber are focused. Micro igniter was fabricated through typical micromachining and evaluated. The characteristic of solid propellant was investigated to observe burning characteristic and to obtain burning velocity. Change of thrust force and the amount of energy loss following scale down at micro combustion chamber were estimated by numerical simulation based on empirical data and through the calculation normalized specific impulses were compared to figure out the efficiency of combustion chamber.

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항공기 착륙장치 동하중 해석 (Dynamic Load Analysis of Aircraft Landing Gear)

  • 신정우;김태욱;황인희
    • 한국항공운항학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • Role of landing gear is to absorb energy which is generated by aircraft ground maneuvering and landing. Generally, in order to absorb the impact energy, oleo-pneumatic type shock absorber is used in aircraft landing gear. Oleo-pneumatic type shock absorber has a good energy absorption efficiency and is light in weight because structure of oleo-pneumatic type shock strut is relatively simple. In this study, dynamic load analysis for swinging arm type landing gear was performed to predict landing loads. Modeling of landing gear was conducted with MSC.ADAMS, and dynamic landing loads were analyzed based on ADS-29. Optimum landing loads were generated through adjustment of damping orifice and the analysis results were presented with various aircraft attitude.

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반작용휠 속도측정방법의 오차 분석 (Error Analysis of Reaction Wheel Speed Detection Methods)

  • 오시환;이혜진;이선호;용기력
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제25권4호
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    • pp.481-490
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    • 2008
  • 반작용휠은 인공위성의 기동 및 자세제어에 사용되는 주요 구동기 중의 하나로 회전체의 속도를 변화시켜 발생하는 토크로 위성의 자세제어를 수행하므로 정밀한 자세제어를 위해서는 정확한 회전속도의 측정이 요구된다. 타코 펄스를 이용한 고속 회전모터의 대표적인 속도 측정방법에는 Elapsed-time측정방법과 Pulse-count측정방법의 두 가지가 있으며 이 연구에서는 반작용휠의 속도 측정을 하는 동안 발생할 수 있는 속도 측정의 오차 및 정밀도를 두 가지 방법에 대해 분석, 비교하였다. 그 결과 Pulse-count측정방법은 반작용휠의 등속 구동 시 회전속도에 상관없는 일정한 오차를 가지는데 비해 Elapsed-time측정방법은 회전속도가 작을수록 오차가 줄어드나 저속일 때 오차가 현저히 커질 수 있음을 해석적으로 확인하였다.

와전류 감쇠기를 적용한 평판의 진동 저감에 관한 실험적 연구 (A Experimental Study on Vibration Attenuation of a Plate with Eddy Current Damper)

  • 편봉도;김종혁;배재성;황재혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.355-361
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    • 2020
  • 인공위성 중 군사적 성격을 띠는 저궤도 소형 인공위성의 경우 다표적 관측을 필요로 하고 고해상도의 사진 및 영상의 수요가 증가하는 추세이다. 고해상도 영상과 다표적 관측을 위해 인공위성의 기동성이 가장 큰 변수로 작용한다. 소형 인공위성의 경우 고기동성을 갖게 되면 빠르게 자세기동을 할 수 있지만 자세 기동을 완료 후 다음 자세 기동을 할 때 잔류진동이 발생하게 된다. 이에 본 연구에서 자세 기동 후 발생하는 평판의 진동 특성을 검증하기 위하여 자세기동을 모사하기 위한 실험 치구를 제작하고 실험을 수행하였다. 추가로 이러한 진동을 저감시키기 위해 영구자석을 이용한 수동형 감쇠방법으로 와전류 브레이크 시스템을 응용한 와전류 감쇠기를 제시하였다. 와전류 감쇠기를 적용하기 위하여 수학적 모델을 정립하였으며 영구자석의 자속밀도와 공극거리에 따라 이를 실험적으로 구현하였으며, 4개의 태양전지판(평판) 중 1개 평판을 특정하여 와전류감쇠기를 적용유무에 따라 자세 기동 후 발생하는 잔류진동에 대한 저감 성능을 실험적으로 검증하였다.