• 제목/요약/키워드: Satellite dynamic model

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유연모드를 가진 인공위성의 자세제어를 위한 동역학 모델링 및 반작용휠 제어기 설계 (DYNAMIC MODELING AND REACTION WHEEL CONTROLLER DESIGN FOR FLEXIBLE SATELLITE AOCS)

  • 우병삼;채장수
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제14권2호
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    • pp.386-394
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유연모드를 고려한 위성체 모델링 방법들을 소개하고, 이에 따라 3축 안정화 위성의 유연모드를 모델링하였다. 이 모델을 강체에 대해 설계되었던 반작용휠을 이용한 자세제어루프에 적용하였다. 본 연구에서는 유한요소모델이 완성되기 전 단계에서 집합모드모델 중 전역모드모델을 이용하는 것을 제안하였고, 이를 유한요소법을 이용하여 계산된 모델과 제어기 필터 설계의 관점에서 비교하였다. 새로운 유연모드가 적용됨에 따라 제어기 요구조건을 만족시키기 위한 필터가 필요하여 반작용휠의 모터제어기 루프와 축제어기 루프에 각각 1차 필터를 설계하여 추가하였다. 제어루프 설계 및 시뮬레이션을 위해 MATLAB/Simulink를 사용하였다.

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위성시스템 강우 감쇠 보상을 위한 ACM 성능 시뮬레이션 (Performance Simulation of ACM for Compensating Rain Attenuation in Satellite Link)

  • 장매향;김수영;백정기;김인겸
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.8-15
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    • 2012
  • Ku 대역 이상의 고주파수 대역을 사용하는 위성통신 시스템의 링크 성능 저하의 가장 큰 요인인 강우 감쇠를 효과적으로 보상할 수 있는 방법으로 적응형 전송 방식을 들 수 있다. 본 논문에서는 국내 Ka 대역 강우 환경에 적합하도록 개발된 동적 강우 감쇠 모델을 탑재하여 구현된 적응형 강우감쇠 보상 시뮬레이터을 제시한다. 본 논문에서 소개된 시뮬레이터에는 초 단위 강우 감쇠 실측 데이터에 대한 통계치를 바탕으로 추출된 강우 파라미터가 적용된 동적 강우 감쇠 Markov chain 모델이 탑재되어 있다. 또한, 여러 가지 전송 기법들을 구비하여 사용자의 요구 사항에 따른 다양한 시뮬레이션이 가능하도록 하였다. 본 논문에서 는 또한 적응형 전송기법을 이용하여 시뮬레이션한 결과를 고정형 전송기법의 결과와 비교함으로써, 적응형 전송 기법의 활용이 효과적으로 강우 감쇠를 보상할 수 있음을 보였다.

Nonlinear Networked Control Systems with Random Nature using Neural Approach and Dynamic Bayesian Networks

  • Cho, Hyun-Cheol;Lee, Kwon-Soon
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제6권3호
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    • pp.444-452
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    • 2008
  • We propose an intelligent predictive control approach for a nonlinear networked control system (NCS) with time-varying delay and random observation. The control is given by the sum of a nominal control and a corrective control. The nominal control is determined analytically using a linearized system model with fixed time delay. The corrective control is generated online by a neural network optimizer. A Markov chain (MC) dynamic Bayesian network (DBN) predicts the dynamics of the stochastic system online to allow predictive control design. We apply our proposed method to a satellite attitude control system and evaluate its control performance through computer simulation.

변형에너지 힌지를 갖는 인공위성 태양전지판의 전개 모델 개발 (Dynamic Modeling of Satellite Solar Arrays deployable by Strain-Energy Hinge)

  • 곽문규
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 추계학술대회논문집
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    • pp.563-567
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    • 2000
  • This research is concerned with the dynamic modeling of solar arrays equipped with strain energy hinges(SEH). It is found from experiments that the SEH has nonlinear dynamic characteristics and complex buckling behavior, which is difficult to explain theoretically. In this paper, we use an equivalent one-dimensional nonlinear torsional spring for the SEH. Assuming that solar panels are rigid, we developed the systematic approach for the derivation of the theoretical model for the solar arrays equipped with the multitudes of the SEH. To this end, the kinematic relation of the displacement vector of each body is derived and then applied to the equations of motion. Lagrangian equations of motion are used for the derivations.

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Sub-threshold MOSFET을 이용한 전류모드 회로 설계 (Current-Mode Circuit Design using Sub-threshold MOSFET)

  • 조승일;여성대;이경량;김성권
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.10-14
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    • 2013
  • 본 논문에서는 저전력 기술인 DVFS (Dynamic Voltage Frequency Scaling) 응용을 위하여, 동작주파수의 변화에도 소비전력이 일정한 특성을 갖는 전류모드 회로를 적용함에 있어서, 저속 동작에서 소비전력이 과다한 전류모드 회로의 문제점을 전류모드 회로에서 sub-threshold 영역 동작의 MOSFET을 적용함으로써 소비전력을 최소화하는 설계기술을 소개한다. 회로설계는 MOSFET BSIM 3모델을 사용하였으며, 시뮬레이션한 결과, strong-inversion 동작일 때 소비전력은 $900{\mu}W$이었으나, sub-threshold 영역으로 동작하였을 때, 소비전력이 $18.98{\mu}W$가 되어, 98 %의 소비전력의 절감효과가 있음을 확인하였다.

준 실시간 정밀 위성궤도결정을 위한 이론적 고찰 (A Preliminary Study of Near Real-time Precision Satellite Orbit Determination)

  • 배태석
    • 한국측량학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.693-700
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    • 2009
  • 장기선 네트워크 RTK(Real-Time Kinematic) 측량, 정밀단독측위(precise point positioning) 및 전리층/대류권 지연 모니터링등 GPS를 이용한 실시간 데이터 처리를 위해서는 IGS(International GNSS Service)에서 제공하는 정밀궤도 수준의 정확도가 시간지연 없이 확보되어야 한다. 본 연구는 준 실시간 위성궤도결정을 위한 선행연구로서 일반적인 위성궤도 결정 방법, 특히 동역학적 방법에 대한 이론적 고찰과 가속도 적분을 위한 지구기준/관성좌표계 변환 방법에 대한 테스트를 수행하였다. IAU 1976/1980 세차/장동모델은 IAU 2000A 모델과 0.05mas 수준의 허용범위 내 차이를 보였다. IAU 2000A 모델은 기본적으로 복잡한 장동모델로 인해 변환행렬 계산에 많은 시간이 소요된다. IAU 2000A 모델에 기존 변환 방법을 사용하는 경우가 NRO(non-rotating origin) 방법에 비해 2배정도 빠른 결과를 보인 반면 회전행렬의 실질적인 차이는 없는 것으로 나타났다.

Adaptive Reconstruction of Multi-periodic Harmonic Time Series with Only Negative Errors: Simulation Study

  • Lee, Sang-Hoon
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.721-730
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    • 2010
  • In satellite remote sensing, irregular temporal sampling is a common feature of geophysical and biological process on the earth's surface. Lee (2008) proposed a feed-back system using a harmonic model of single period to adaptively reconstruct observation image series contaminated by noises resulted from mechanical problems or environmental conditions. However, the simple sinusoidal model of single period may not be appropriate for temporal physical processes of land surface. A complex model of multiple periods would be more proper to represent inter-annual and inner-annual variations of surface parameters. This study extended to use a multi-periodic harmonic model, which is expressed as the sum of a series of sine waves, for the adaptive system. For the system assessment, simulation data were generated from a model of negative errors, based on the fact that the observation is mainly suppressed by bad weather. The experimental results of this simulation study show the potentiality of the proposed system for real-time monitoring on the image series observed by imperfect sensing technology from the environment which are frequently influenced by bad weather.

Observation of the Earth's Magnetic field from KOMPSAT-1

  • Hwang, Jong-Sun;Kim, Sung-Yong;Lee, Seon-Ho;Min, Kyung-Duck;Kim, Jeong-Woo;Lee, Su-Jin
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.1236-1238
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    • 2003
  • The Earth's total magnetic field was extracted from on board TAM (Three Axis Magnetometer) observations of KOMPSAT-1 satellite between June 19th and 21st, 2000. In the pre-processing, the TAM's telemetry data were transformed from ECI (Earth Centered Inertial frame) to ECEF (Earth Centered Earth Fixed frame) and then to spherical coordination, and self-induced magnetic field by satellite bus itself were removed by using an on-orbit magnetometer data correction method. The 2-D wavenumber correlation filtering and quadrant-swapping method were applied to the pre-processed data in order to eliminate dynamic components and track-line noise, respectively. Then, the spherical harmonic coefficients are calculated from KOMPSAT-1 data. To test the validity of the TAM's geomagnetic field, Danish/NASA/French ${\phi}$rsted satellite's magnetic model and IGRF2000 model were used for statistical comparison. The correlation coefficient between ${\phi}$rsted and TAM is 0.97 and IGRF and TAM is 0.96. It was found that the data from on board magnetometer observations for attitude control of Earth-observing satellites can be used to determinate the Earth's total magnetic field and that they can be efficiently used to upgrade the global geomagnetic field coefficients, such as IGRF by providing new information at various altitudes with better temporal and spatial coverage.

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복합재료를 사용한 지구관측위성 광학탑재체 지지구조물 개발 (Development of Composite Optical Bench for Earth observation Satellite)

  • 김진희;김경원;이주훈;진익민;윤길원
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.207-210
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    • 2005
  • In this paper, technical issues for an optical bench of high precision LEO Earth observation satellite are described. The optical bench should be stable for thermal and dynamic environment. In this point of view, an intermediate type of optical bench is developed. Thermal deformation analysis and modal analysis are performed for two types of FE model. Modal test are performed to verify the analysis results. The test results fit well the analysis results.

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자이로의 혼합모드 연구 (A Study on the mixed mode of Gyro)

  • 노영환;방효충;이상용;황규진
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.30-30
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    • 2000
  • In the three axis control of satellite by using reaction wheel and gyro, a Gyro carries out measuring of the attitude angie and the attitude angular velocity. The Gyro is operated by the electronic part and the mechanic actuator. The digital part of the electronic part is consisted of the FPGA (Field Programmable Gate Array), which is one of the methods for designing VLSI (Very Large Scale Integrated Circuit), and the mechanic actuator processes the input/output data by the dynamic model. In the research of the mixed mode of Gyro, the simulation is accomplished by SABER of the mixed mode simulator and the results for the practical implementation of the satellite ACS (Attitude Control System) interfaced with the data processing are proposed.

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