• 한국항공우주학회지
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• 제50권4호
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• pp.269-275
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• 2022

펄스간 시간측정방법은 이상적인 조건에서는 정확한 반작용휠 속도를 측정할 수 있지만, 실제로는 타코펄스 불균일성 때문에 측정속도 오차가 존재한다. 본 연구에서는 불균일성을 극복하는 방법을 살펴본다. 우선 휠을 특정한 속도로 회전시켜서 타코펄스 불균일성을 측정하는 방법을 소개한다. 이렇게 획득된 불균일성 정보를 이용하여 실시간으로 측정오차를 보정하는 방법을 제안한다. 해당 방법은 펄스간 시간 측정방법의 카운트와 사전 측정된 불균일 정보로부터 속도 후보군을 계산하고, 이중에서 실제속도와 가장 가까운 값을 선택한다. 시뮬레이션을 통해서 제안된 방법이 타코펄스 불균일성을 극복하고 정확한 속도를 측정하며 빠른 휠속도 제어도 가능함을 보인다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권9호
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• pp.827-832
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• 2012

본 논문에서는 저궤도 위성의 반작용 휠 속도 측정을 위해 M-방식과 T-방식 모두 검출가능한 보드를 설계하여 두 방식의 장점을 이용할 수 있도록 하고, 실제 위성탑재컴퓨터에 장착하여 시험을 수행하고 이를 통하여 그 설계의 유용성을 검증한다. 위성에서 반작용 휠은 위성의 자세를 변화시킬 수 있는 대표적인 구동기의 하나로 반작용 휠 구동모터의 회전에 의해 발생하는 회전관성에 의해 자세 제어를 수행하게 된다. 반작용 휠의 회전속도를 검출하는 방법으로는 일정한 주기 T 동안 발생된 반작용 휠 내부 타코 펄스를 세어 휠의 속도를 검출하는 M-방식과 휠에서 발생되는 타코 펄스들 간의 시간을 측정해서 속도를 검출하는 T-방식으로 나눌 수 있다. M-방식은 구현이 간단하고 측정 시간이 일정하다는 장점이 있으나, 저속에서는 속도 측정 분해능이 떨어진다는 단점이 있다. 그에 반해, 타코 펄스간의 시간을 측정하는 T-방식은 저속에서 정밀한 속도를 측정할 수 있으며 측정에 따른 시간 지연이 작다는 장점이 있다. 그러나 이 방법 역시 실제 구현에 있어서 연산이 복잡하고 속도에 따라 연산 속도가 달라진다는 단점이 있다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권9호
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• pp.828-833
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• 2011

A reaction wheel assembly(RWA) is the largest disturbance source that can induce high frequency micro-vibration on an optical payload of satellites. To ensure a tight pointing-stability budget of satellites, the RWA disturbance effect on spacecraft should be accurately analyzed and evaluated for whole design phases. For this purpose, the micro-vibration disturbance of RWA should be precisely measured. In the present study, two measurement methods on RWA micro-vibration disturbances are compared and investigated. One is a free run-down speed test and the other is a constant speed test. The micro-vibration data measured by the two methods are analyzed in terms of spectrum characteristics, static and dynamic imbalance values, and root sum square(RSS) values. The analysis results show that both methods can measure very similar results in time and frequency domains and that the free run-down speed method is more adequate in respects to wheel friction modeling, noise rejection of imbalance and RSS peak evaluation.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권4호
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• pp.301-309
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• 2021

펄스개수측정방법은 반작용휠의 속도를 측정하는 고전적인 방법이다. 본 연구에서는 펄스개수측정방법을 수식으로 표현하였다. 반작용휠의 회전을 속도가 아니라 샘플링 시간 동안의 회전각도로 모델링하였다. 제안된 모델의 유효성은 모델에서 얻어진 펄스개수 변화와 이동평균의 효과가 기존 연구결과와 동일함을 확인하는 방법으로 검증하였다. 이렇게 검증된 모델에 타코펄스 불균일성을 추가하고 펄스개수측정방법의 오차에 대해서 살펴보았다. 불균일성으로 인해서 증가하는 측정오차의 크기를 수식으로 표현하였으며, 측정오차를 상쇄하기 위해서 취해야 하는 이동평균의 개수 조건을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권4호
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• pp.409-416
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• 2007

A momentum type actuator produces force and torque disturbances as well as its designed control torque. These disturbances are ones of the largest disturbance sources inside the spacecraft, which deteriorate the pointing stability of the high precision spacecraft. The measurement and analysis of actuator disturbances are therefore imperative for such a spacecraft, and thus a three dimensional torque measurement table has been developed for that purpose. The data acquired from the measurement table are processed in the frequency domain and displayed in the power spectral density(PSD). Through this process, disturbance model parameters are obtained and used for the attitude stability simulation. The process has been adopted for the disturbance measurement of the reaction wheel, and the validity of measurements and parameter identification procedure is verified.

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.74-82
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• 2007

일정한 샘플링 시간 T마다 발생되는 반작용 휠 타코 펄스의 개수를 세어 구동기의 회전 속도를 측정하는 M 방식은 구현이 간단하고 측정 시간이 일정하다는 장점이 있으나, 저속에서 속도 측정의 해상도가 나빠진다는 단점이 있다. 그에 반해, 펄스와 펄스 사이의 시간 간격을 측정하는 T방식은 저속에서 정밀한 속도를 측정할 수 있으며 측정에 따른 시간 지연이 적다는 장점이 있다. 그러나 이 방법 역시 실제 구현 시 나눗셈이 필요하고 속도 측정 시간이 속도에 따라 가변되는 문제점이 있다. 현재 산업계에서는 전동기의 속도를 측정하기 위하여 M방식과 T방식을 조합한 M/T방식이 널리 사용되고 있지만, 현재 위성 분야에서는 M방식과 T방식중 하나만을 사용하고 있는 실정이다. 그럼으로, 저궤도 위성에서 핵심 구동장치로 사용되는 반작용 휠의 속도를 측정하기 위해서, 기존의 M 방식의 속도 측정방식에 저속에서의 속도 정확도 향상을 위하여 T 방식도 이용해서 속도 측정을 하려한다. 본 연구에서는 이러한 측정 요구조건을 만족할 수 있도록 지상 시험 장비인 위성동역학 시뮬레이터에서 반작용 휠의 모사를 위한 보드 설계를 제시하려 한다.