The SAR(Solar Array Regulator) of KOMPSAT(Korea Multi Purpose SATellite)-1, 2 regulates a photovoltaic power according to the duty ratio commands of the ECU. But the ECU has so many other jobs that it can not calculate the solar array condition immediately. It means the SAR cannot always generate the maximum power of a photovoltaic. Nowadays, the commercial photovoltaic systems are using a controller operated by digital processing. But the usage for satellite is not adaptable. It is not easy to find the processor of the space grade and the price is expensive. So in this paper, the simple analog MPPT(Maximum Power Point Tracking) algorithm is proposed for the small satellite in LEO. This algorithm does not need any calculation of power by multiplication of voltage and current md a measurement of the solar array temperature. It is consist of only two sample and hold circuits, two comparators, a flip-flop, and an integrator. The proposed MPPT algorithm is verified by the simulation and experimental.
The sun is a useful reference direction because of its brightness relative to other astronomical objects and its relatively small apparent radius as viewed by spacecrafts near the Earth. Most satellites use solar power as a source of energy, and so need to make sure that solar panels are oriented correctly with respect to the sun. Also, some satellites have sensitive instruments that must not be exposed to direct sunlight. For all these reasons, sun sensors are important components in spacecraft attitude determination and control systems. To minimize components and structural mass, some components have multiple purposes. The solar cells will provide power and also be used as coarse sun sensors. A coarse Sun sensor is a low-cost attitude determination sensor suitable for a wide range of space missions. The sensor measures the sun angle in two orthogonal axes. The Sun sensor measures the sun angle in both azimuth and elevation. This paper presents the development of a model to determine the attitude of a small cube-shaped satellite in space relative to the sun's direction. This sensor helps small cube-shaped Pico satellites to perform accurate attitude determination without requiring additional hardware.
In this paper, WBG semiconductor such as SiC and GaN were applied as power switches for LCL circuit that can be applied to satellite power systems and the test results of the LCL circuit are reported. P-channel MOSFET and N-channel MOSFET, which were generally used in the conventional LCL circuit, were applied together to expand the utility of the test results. The design and stability evaluation were performed using a Micro Cap circuit simulation program. For the test circuit, a module using each switch was manufactured, and a total of 5 modules were manufactured and the steady state and transient state characteristics were compared. From the experimental results, the LCL circuit for power supply of the satellite power system constructed in this paper satisfied the constant current and constant voltage conditions under various operating conditions. The P-channel MOSFET showed the lowest efficiency characteristics, and the three N-channel switches of Si, SiC and GaN showed relatively high efficiency characteristics of up to 99.05% or more. In conclusion, it was verified that the on-resistor of the switch had a direct effect on the efficiency and loss characteristics.
본 논문에서는 정지궤도 위성을 운용하는 위성통신환경에서 이동형 위성단말의 송신전력제어를 위한 개루프 전력제어 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 위성체로부터 전송되는 비콘 신호를 기준으로 현재 위성채널 상태가 장애물에 의해 LOS가 제한되는 상황인지, 안테나의 위성추적 오차로 인해 발생되는 손실인지 판별한다. 판별된 신호감쇄 원인을 기준으로 안테나 위성추적 오차 시는 RF 출력을 멈추며, 장애물에 의한 채널 단절이 발생될 경우는 전력제어 없이 확산을 통해 데이터 수신 확률을 향상시킨다. 제안하는 알고리즘의 성능분석을 위해 인접위성 간섭 수준과 채널 아웃티지 확률을 분석하였으며, 분석결과 제안하는 알고리즘이 더 높은 성능을 보임을 확인하였다.
Park, Jungkeun;Lee, Young Jae;Choi, Moonseok;Jang, Jae-Gyu;Sung, Sangkyung
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제17권1호
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pp.80-88
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2016
For next generation global navigation satellite systems, new carrier frequencies in Ku/V band are expected to emerge as a promising alternative to the current frequency windows in L band as they get severely congestive. In the case of higher frequency bands, signal attenuation phenomenon through the atmosphere is significantly different from the L band signal propagation. In this paper, a fundamental investigation is carried out to explore the Ku/V band as a candidate frequency band for a new global satellite navigation carrier signal, wherein specific attention is given to the effects of the dominant attenuation factors through the tropospheric propagation path. For a specific application, a candidate orbit preliminarily designed for the Korean regional satellite navigation system is adapted. Simulation results summarize that the Ku band can provide a promising satellite navigation implementation considering the present satellite's power budget, while the V band still requires technical advances in satellite transceiver system implementations.
UWB시스템은 수 GHz의 넓은 대역폭을 이용해 적은 전력으로도 높은 전송률을 낼 수 있도록 하는 차세대 이동 통신시스템이다. 여기에 Cognitive Radio 기술을 이용하면 위성통신시스템에 간섭을 주지 않고 서로 공존하여 주파수를 효과적으로 사용할 수 있는데, 위성통신수신기의 수동적인 특성 대문에 적용이 힘들다. 따라서 이 논문에서는 수동적인 위성통신기의 Local Oscillator에 증폭기와 안테나를 연결하여 LO 신호를 방사시키고 UWB터미널은 Energy Detection을 이용하여 위성통신수신기에서 방사된 LO신호를 감지하는 구조를 제안한다. 또한 제안한 구조에 대한 시뮬레이션을 통해 UWB시스템과 위성통신시스템의 공존 가능성을 확인한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권3호
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pp.980-998
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2023
In Low Earth Orbit (LEO) satellite networks, satellites operate fast and the inter-satellite link change period is short. In order to sense the spectrum state in LEO satellite networks in real-time, a space-based satellite network intelligent spectrum sensing algorithm based on artificial neural network (ANN) is proposed, while Geosynchronous Earth Orbit (GEO) satellites are introduced to make fast and effective judgments on the spectrum state of LEO satellites by using their stronger arithmetic power. Firstly, the visibility constraints between LEO satellites and GEO satellites are analyzed to derive the inter-satellite link building matrix and complete the inter-satellite link situational awareness. Secondly, an ANN-based energy detection (ANN-ED) algorithm is proposed based on the traditional energy detection algorithm and artificial neural network. The ANN module is used to determine the spectrum state and optimize the traditional energy detection algorithm. GEO satellites are used to fuse the information sensed by LEO satellites and then give the spectrum decision, thereby realizing the inter-satellite spectrum state sensing. Finally, the sensing quality is evaluated by the analysis of sensing delay and sensing energy consumption. The simulation results show that our proposed algorithm has lower complexity, the sensing delay and sensing energy consumption compared with the traditional energy detection method.
본 논문은 군 위성의 지상 단말 중 하나인 운반형 위성단말의 구성품인 고출력상향주파수변환기의 설계 및 제작에 관해 기술하였다. 고출력상향주파수변환기는 물리적으로 상향변환모듈, 고출력증폭모듈, 수신대역억제필터, 기구, 케이블조립체로 구성된다. 고출력상향주파수변환기의 전기적 요구 규격인 최대 출력 전력, 이득, 불요파, 상호변조 등의 전기적 특성을 만족하기 시뮬레이터(AWR)를 이용하여 설계하였다. 최대 출력 전력, 이득 특성은 각각 43.4dBm 및 51.8dB로 측정되었고, 불요파, 상호변조 특성은 각각 -73.5dBc 및 -31.9dBc로 측정되었다. 표 1의 전기적 요구 사항 중 상기 4가지 뿐만 아니라 다른 항목에 대해서도 모두 만족함을 확인하였다.
본 논문에서는 위성/지상 겸용 망에서 위성 망과 지상 망간 주파수를 효율적으로 공유할 수 있도록 기여하는 최적의 자원 할당 방식에 대한 성능을 비교 분석한다. 제안된 방식은 동일한 주파수를 사용하는 위성 빔과 인접 빔 내 지상 셀 시스템 간 발생할 수 있는 간섭을 경감시킴과 동시에 망 내 발생한 트래픽 요구량을 만족시키기 위해 필요한 전력을 최적화하여 주파수 자원 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 겸용 망에서는 각 시스템 간 상이한 트래픽 환경 및 업/하향링크 환경에 따라 주파수를 공유하는 위성과 지상 시스템 간 간섭 환경이 달라질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 위성/지상 겸용 망에서의 업/하향링크 환경을 가정한 성능을 비교 분석함으로써 보다 실제 통신 환경에서의 제안된 알고리즘에 대한 성능의 우수성을 보인다.
스마트그리드는 전력망에 정보기술을 접목하여, 전력공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환, 에너지효율을 최적화하며 새로운 부가가치를 창출하는 차세대 전력망이다. 본 논문에서는 스마트그리드 환경 하에서 수요반응 통신시스템에 사용되는 프로토콜을 알아보고 수용반응 프로토콜을 이용한 수요반응 시스템을 구현하고 에어컨 제어를 통한 전력감소를 하는 수요반응 시나리오를 실험하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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