• 제목/요약/키워드: Pointing Stability

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최적제어를 이용한 목표점 지향 유도 (Target Pointing Guidance using Optimal Control)

  • 황익호
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권7호
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    • pp.881-888
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    • 1999
  • Target pointing guidance steers a vehicle to point at a target point at a given range Rs. In this paper, vehicle's motions relative to the target point are modeled by differential equations. Then a target pointing guidance law is derived using optimal control theories. In addition, it is shown that the proposed guidance law can achieve the goal of target pointing guidance whatever initial headings are.

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위성체 지향 및 안정화 오차로 인한 영상레이더 위성 영상 품질 저하 해석 (Analysis of SAR Image Quality Degradation due to Pointing and Stability Error of Synthetic Aperture Radar Satellite)

  • 천용식;나성웅
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제25권4호
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    • pp.445-458
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    • 2008
  • 레이더 영상의 품질은 영상레이더 탑재체 뿐만 아니라 위성 본체의 성능에 크게 좌우되기 때문에, 영상레이더 위성의 영상형성구조분석(Image Chain Analysis)은 위성체 설계단계에서 가장 중요한 해석들 중 하나이다. 특히, 위성체 지향 및 안정화 오차는 탑재체 고유 설계에서 유도되는 영상 품질에 가장 나쁜 영향을 끼친다. 이 연구에서는 위성체 지향 및 안정화 오차로 인한 레이더 영상 품질 저하를 분석하기 위한 영상형성구조분석 알고리즘이 개발되었다. 개발된 소프트웨어는 궤도 모델, 자세제어 모델, 영상레이더 탑재체 모델, 클러터 모델, 영상처리 모델로 구성된다. 이 해석을 위해, $5km{\times}5km$의 관측폭을 가지는 1m고해상도 모드 레이더 영상의 원시 데이터를 시뮬레이션하고, 영상처리를 수행하였다 영상 품질을 분석하기 위해 영상 내에 총 25개 점표적들을 생성하였다. 이 연구의 결과, 레이더 영상의 방사 정밀도는 위성체 지향오차에 가장 많은 영향을 받는 것으로 해석되었으며, 최고의 영상 품질을 만족시키기 위해서는 위성체 자세제어 시스템의 성공적인 설계가 가장 중요하다.

PRELIMINARY COMS AOCS DESIGN FOR OPTIMAL OPTICAL PAYLOADS OPERATIONS

  • Park, Young-Woong;Park, Keun-Joo;Lee, Hun-Hei;Ju, Gwang-Hyuk;Park, Bong-Kyu
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.290-293
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    • 2006
  • COMS (Communication, Ocean and Meteorological Satellite) shall be operated with two remote sensing payloads, MI (Meteorological Imager) and GOCI (Geostationary Ocean Color Imager). Since both payloads have rotating mechanisms, the dynamic coupling between two payloads is very important considering the pointing stability during GOCI operation. In addition, COMS adopts a single solar wing to improve the image quality, which leads to the unbalanced solar pressure torque in COMS. As a result, the off-loading of the wheel momentum needs to be performed regularly (2 times per day). Since the frequent off-loading could affect MI/GOCI imaging performance, another suboptimal off-loading time needs to be considered to meet the AOCS design requirements of COMS while having margin enough in the number of thruster actuations. In this paper, preliminary analysis results on the pointing stability and the wheel off-loading time selection with respect to MI/GOCI operations are presented.

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공간구조물의 탄성 분기좌굴해석을 위한 수치해석 이론 개발 (A Development of Analytical Strategies for Elastic Bifurcation Buckling of the Spatial Structures)

  • 이경수;한상을
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.563-574
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    • 2009
  • 본 논문은 기하학적 비선형성을 가진 보존적 단일 하중 매개변수의 탄성 상태 공간구조의 탄성 분기 좌굴이론에 관한 수치 해석적 기본 방법 및 경로 추적, pin-pointing, 경로 전환을 기술하고 있다. 비선형 탄성 불안정 상태는 극한점과 분기점으로 분류될 수 있으며, 평형경로상의 평형점의 계산 및 평형경로상의 특이점을 찾기 위한 pin-pointing 반복계산을 수행하는 일반적인 비선형 수치해석법으로 극한점을 계산할 수 있다. 그러나 분기좌굴 해석을 위해서는 좌굴 후 분기경로의 추적을 위한 분기경로 전환 알고리즘이 추가적으로 필요하다. 본문에서는 에너지이론에 기초한 일반 탄성안정이론을 소개하고, 평형경로 추적, 다분기 좌굴점을 찾기 위한 간접법과 다분기의 경로 전환에 관한 이론을 전개한다. 분기좌굴 해석예제로 트러스로 이루어진 스타돔, 핀지지의 평면아치의 분기좌굴 해석을 수행하여 본문에서 제시한 수치해석법의 정확성 및 적용성을 검증한다.

해양탑재체 스캔 미캐니즘의 포인팅 안정성 연구 (Pointing Stability Study of the GOCI Scan Mechanism)

  • 연정흠;강금실;윤형식
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.595-600
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    • 2006
  • 해양탑재체는 2008년 말 발사예정인 정지궤도 통신해양기상위성의 주요 탑재체로, 한반도 주의의 $2500km\times2500km$ 영역의 해색을 관찰한다. 해양탑재체는 전 영역을 16개의 슬롯으로 나누어 관찰하며, 이를 위하여 이축경사 방식의 스캔 미캐니즘을 이용한다. 본 연구에서는 해양탑재체에서 사용하고 있는 스캔 방식의 포인팅 안전성을 분석하였다. 또한 분석결과를 일반적으로 많이 사용하고 있는 짐벌 방식과 비교하였다. 이를 위해 각 방식의 포인팅 모델과 포인팅 안정성 척도를 제시하였다. 분석결과 이축경사 방식이 뛰어난 포인팅 안정성을 갖는다는 것을 보일 수 있었다. 해석결과는 각 미캐니즘의 규격 선성과 분석에 활용될 수 있다.

Coordinated Simultaneous Attitude Pointing for Multiple Satellites Under Formation Flying

  • Choi, Yoon-Hyuk;Lee, Henzeh;Bang, Hyo-Choong
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제8권1호
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    • pp.129-139
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    • 2007
  • In this paper, attitude control laws for simultaneous pointing of multiple spacecrafts are considered under a formation flying scenario. The basic approach lies in adaptive feedback gains using relative attitude information or maneuver time approximation for coordinated attitude control. Each control law is targeted to balancing mean motion or to correcting system response to the slowest satellite. The control gain adaptation is constructed by two approaches. The first one is using variable damping gain to manipulate speed of a fast system response, and the second one uses alternate natural frequency of the system under control. The validity and stability of the proposed approaches are examined analytically and tested through numerical simulations.

대형 적외선 우주망원경 SPICA/FPC-G의 정밀 별추적 요구사항과 타당성 연구 (REQUIREMENTS AND FEASIBILITY STUDY OF FPC-G FINE GUIDING IN SPACE INFRARED TELESCOPE, SPICA)

  • 정웅섭;이대희;표정현;문봉곤;박성준;이창희;박영식;한원용;남욱원
    • 천문학논총
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    • 제27권5호
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    • pp.391-397
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    • 2012
  • The SPICA (SPace Infrared Telescope for Cosmology & Astrophysics) project is a next-generation infrared space telescope optimized for mid- and far-infrared observation with a cryogenically cooled 3m-class telescope. It will achieve the high resolution as well as the unprecedented sensitivity from mid to far-infrared range. The FPC (Focal Plane Camera) proposed by KASI as an international collaboration is a near-infrared instrument. The FPC-S and FPC-G are responsible for the scientific observation in the near-infrared and the fine guiding, respectively. The FPC-G will significantly reduce pointing error down to below 0.075 arcsec through the observation of guiding stars in the focal plane. We analyzed the pointing requirement from the focal plane instruments as well as the error factors affecting the pointing stability. We also obtained the expected performance in operation modes. We concluded that the FPC-G can achieve the pointing stability below 0.075 arcsec which is the requirement from the focal plane instruments.

슬라이딩 모드 제어를 이용한 3축 안정화 위성의 자세 제어및 강건성 해석 (Robust attitude control and analysis for 3-axis stabilized spacecraft using sliding mode control)

  • 신동준;김진호
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.692-695
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    • 1997
  • Nonlinear robust attitude controller for 3-axis stabilized spacecraft is designed. Robust stability analysis for nonlinear spacecraft system with disturbance is conducted. External disturbances and parametric uncertainties decrease Spacecraft's attitude pointing accuracy. Sliding Mode Control(SMC) provides stability of system in the face of these disturbances and uncertainties. The concept of quadratic boundedness and quadratic stability are applied to the robust analysis for the nonlinear spacecraft system subject to bounded disturbance torques. Numerical simulation is conducted to compare the analysis result and actual nonlinear simulation. The simulation show that analysis result is valid.

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PRELIMINARY FEASIBILITY STUDY OF THE SOLAR OBSERVATION PAYLOADS FOR STSAT-CLASS SATELLITES

  • Moon, Yong-Jae;Cho, Kyung-Seok;Jin, Ho;Chae, Jong-Chul;Lee, Sung-Ho;Seon, Kwang-Il;Kim, Yeon-Han;Park, Young-Deuk
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제21권4호
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    • pp.329-342
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    • 2004
  • In this paper, we present preliminary feasibility studies on three types of solar observation payloads for future Korean Science and Technology Satellite (STSAT) programs. The three candidates are (1) an UV imaging telescope, (2) an UV spectrograph, and (3) an X-ray spectrometer. In the case of UV imaging telescope, the most important constraint seems to be the control stability of a satellite in order to obtain a reasonably good spatial resolution. Considering that the current pointing stability estimated from the data of the Far ultraviolet Imaging Spectrograph (FIMS) onboard the Korean STSAT-1, is around 1 arc minutes/sec, we think that it is hard to obtain a spatial resolution sufficient for scientific research by such an UV Imaging Telescope. For solar imaging missions, we realize that an image stabilization system, which is composed of a small guide telescope with limb sensor and a servo controller of secondary mirror, is quite essential for a very good pointing stability of about 0.1 arcsec. An UV spectrograph covering the solar full disk seems to be a good choice in that there is no risk due to poor pointing stability as well as that it can provide us with valuable UV spectral irradiance data valuable for studying their effects on the Earth's atmosphere and satellites. The heritage of the FIMS can be a great advantage of developing the UV spectrograph. Its main disadvantage is that two major missions are in operation or scheduled. Our preliminary investigations show that an X-ray spectrometer for the full disk Sun seems to be the best choice among the three candidates. The reasons are : (1) high temporal and spectral X-ray data are very essential for studying the acceleration process of energetic particles associated with solar flares, (2) we have a good heritage of X-ray detectors including a rocket-borne X-ray detector, (3) in the case of developing countries such as India and Czech, solar X-ray spectrometers were selected as their early stage satellite missions due to their poor pointing stabilities, and (4) there is no planned major mission after currently operating Reuven Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) mission. Finally, we present a preliminary design of a solar X-ray spectrometer covering soft X-ray (2 keV) to gamma ray (10 MeV).

정지궤도 복합위성의 적외선 지구센서 지지구조물 설계 (IRES Support Structure Design in a GEO Multi-Functional Satellite)

  • 박종석;전형열;김창호
    • 항공우주기술
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    • 제8권2호
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    • pp.68-74
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    • 2009
  • 지구 관측용 광학탑재체를 포함하는 정지궤도 복합위성에는 관측 대상인 지구의 기준위치 정보를 제공하기 위해 적외선 지구센서가 장착된다. 정지궤도상에서 지구센서와 관측 탑재체사이의 지향차는 그 크기가 작더라도 관측 영상의 품질에 심각한 영향을 미칠 가능성이 있다. 따라서 이러한 지향차를 줄이기 위해 궤도상에서 기하학적 안정성을 보장할 수 있는 지지구조물이 적용되었다. 본 논문에서는 통신해양기상위성에서 지구센서 장착을 위해 사용된 지지구조물에 대한 설계 측면의 타당성을 제시한다. 이를 위해 설계 전반의 내용을 기술하고, 설계과정에서 고려된 안정성 측면의 제반 사항과 강성과 강도 등의 요구조건에 대한 부합 여부를 살펴볼 것이다.

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