• 제목/요약/키워드: Small CMG

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5Nm급 소형 CMG를 이용한 소형위성 고기동 자세제어 (Agile Attitude Control of Small Satellite using 5Nm Small CMG)

  • 이승우;서현호;윤형주
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권11호
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    • pp.952-960
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    • 2018
  • 지구관측용 인공위성에서 고기동성이 많이 요구되고 있다. 고기동성을 만족시키기 위해 고토크 구동기가 인공위성 설계에서 필수적이다. 본 연구에서 고기동 소형위성 설계를 위해 한국항공우주연구원에서 연구되고 있는 5Nm급 소형 제어모멘트자이로(CMG, Control Moment Gyro) 개발 결과를 소개하였다. 구동로직 활용을 위해, 잘 알려진 Elliptic internal singularity를 성공적으로 회피하는 등으로 Singular Direction Avoidance (SDA) 방법에서 향상된 Designated Direction Escape (DDE) CMG 클러스터 구동로직에 대한 간단한 성능 검증과 상세한 로직 방법이 제시되었고, CMG가 피라미드 형태로 장착되었을 경우와 지붕 형태로 장착되었을 경우에 대해 5Nm급 소형 CMG가 고기동 소형위성 설계에 적절한지를 검증하기 위한 시뮬레이션이 수행되었다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 CMG 개발시 고려해야 할 의미있고 중요한 사항들을 제시하였다.

저가 소형 CMG 성능시험 및 분석 (Low Cost Small CMG Performance Test and Analysis)

  • 이승우;권혁진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.543-552
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    • 2011
  • 가장 효과적인 모멘텀 교환장치인 CMG(Control Moment Gyro)는 고기동성이 요구되는 위성에 필수적이다. 본 논문에서는 고기동성이 요구되는 소형 인공위성을 위한 Single-Gimbal CMG(SGCMG)에 대한 하드웨어 개발에 필요한 동역학식을 정리하였으며 이를 사용하여 CMG 설계에 필요한 요구사항이 도출되었다. 또한 도출된 요구사항에 따라 출력토크가 1.2Nm인 소형 CMG 성능검증 모델이 제작되었으며, 에러분석 및 성능시험이 수행되었다. 최대 출력토크, 김벌 과도응답특성, 최소 출력토크, 출력토크오차, 김벌 각속도 오차 등을 성능시험 항목으로 선정하어 실험 측정하였고, 시험 결과를 통해 설계 결과를 검증하였다.

0.6Nm급 소형 CMG 하드웨어 개발 및 성능시험 (Development of 0.6Nm Small CMG Hardware and Performance Test)

  • 장우영;이승우;권혁진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.933-942
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    • 2010
  • CMG(Control Moment Gyro)는 가장 효과적인 모멘텀 교환장치의 하나로 인공위성의 자세제어에 사용되는 구동기이다. 고기동성을 요구하는 위성에 CMG의 사용이 필수적이며 해외뿐만 아니라 국내에서도 CMG의 개발과 적용에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 고기동성이 요구되는 소형 인공위성을 위한 Single-Gimbal CMG(SGCMG)에 대한 하드웨어 개발 결과 및 이에 대한 성능검증시험 결과를 제시하였다. 개발 시 요구되는 토크사양은 0.6Nm이며 성능검증시험을 통해 요구되는 사양 이상의 토크를 발생시킬 수 있는 것을 확인하였다. 개발된 SGCMG 하드웨어에 대한 시험결과를 분석하여 향후 성능개선 및 실제 위성에 사용하기 위해 고려되어야 할 사항 등에 대해 논의되었다.

Control Moment Gyroscope Torque Measurements Using a Kistler Table for Microsatellite Applications

  • Goo-Hwan Shin;Hyosang Yoon;Hyeongcheol Kim;Dong-Soo Choi;Jae-Suk Lee;Yeong-Ho Shin;EunJi Lee;Sang-sub Park;Seokju Kang
    • 우주기술과 응용
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    • 제4권1호
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    • pp.12-26
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    • 2024
  • Attitude control of a satellite is very important to ensure proper for mission performance. Satellites launched in the past had simple missions. However, recently, with the advancement of technology, the tasks to be performed have become more complex. One example relies on a new technology that allows satellites quickly alter their attitude while orbiting in space. Currently, one of the most widely used technologies for satellite attitude control is the reaction wheel. However, the amount of torque generated by reaction wheels is too low to facilitate quick maneuvers by the satellite. One way to overcome this is to implement posture control logic using a control moment gyroscope (CMG). Various types of CMGs have been applied to space systems, and CMGs are currently mounted on large-scale satellites. However, although technological advancements have continued, the market for CMGs applicable to, small satellites remains in its early stages. An ultra-small CMG was developed for use with small satellites weighing less than 200 kg. The ultra-small CMG measured its target performance outcomes using a precision torque-measuring device. The target performance of the CMG, at 800 mNm, was set through an analysis. The final torque of the CMG produced through the design after the analysis was 821mNm, meaning that a target tolerance level of 10% was achieved.

c-CMG Cluster for Small Satellites

  • Lee, Seung-Mok;Seo, Hyun-Ho;Rhee, Seung-Wu
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제8권1호
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    • pp.105-114
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    • 2007
  • This article presents the details of a designed control moment gyroscope (CMG) with a constant speed momentum wheel and one-axis-gimbal, and its experimental results performed at Korea Aerospace Research Institute. The CMG which is able to produce a torque of lOO mNm per each, is mounted in a pyramid configuration with four SGCMGs. Each CMG test and a single axis maneuver test with four-CMG cluster configuration are performed to confirm their performance on a ground-test facilities consisted of three major parts: a vibration isolation system, a dynamic force plate (Kistler sensor), and a DSP board. These facilities provide the accurate data of three axial and torques from the control moment gyro. Details of the CMG experimental results are presented with discussion of the experimental errors. The experimental data are compared with theoretical results and both results are used to verify their performance specifications.

Highly Agile Actuator Development Status of an 800 mNm Control Moment Gyro (CMG)

  • Goo-Hwan Shin;Hyosang Yoon;Hyeongcheol Kim;Dong-Soo Choi;Jae-Suk Lee;Young-Ho Shin;Eunji Lee
    • 우주기술과 응용
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    • 제3권4호
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    • pp.322-332
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    • 2023
  • Satellite attitude-control actuators are equipped with a reaction wheel for three-axis attitude control. The reaction wheel rotates a motor inside the actuator to generate torque in the vector direction. When using the reaction wheel, there are restrictions on the torque values generated as the motor rotates. The torque value of the reaction wheels mounted on small satellites is approximately 10 mNm, and high values are not used. Therefore, three-axis attitude control of a small satellite is possible using a reaction wheel, but this method is not suitable for missions that require rapid attitude control at a specific time. As a technology to overcome the small torque value of the reaction wheel, the control moment gyro (CMG) is currently in wide use as a rapid attitude-control actuator in space satellites. The CMG has an internal gimbal mounted at a right angle to the rotation motor and generates a large torque value. In general, when the gimbal operates, a torque value approximately 100 times greater is generated, making it suitable for rapid posture maneuvering. Currently, we are developing a technology for mounting a controlled moment gyro on a small satellite, and here we share the development status of an 800 mNm CMG.

제어모멘트자이로용 모멘텀휠의 동역학모델링과 진동분석 (Dynamics Modeling and Vibration Analysis of Momentum Wheel for the Control Moment Gyros)

  • 박종오;명현삼;이현재;방효충;추연규
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.180-185
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    • 2009
  • 우주비행체의 정밀 자세제어에 있어서 자세지향 및 안정성을 저해하는 구동기 교란의 효과는 매우 중요한 요소 중 하나라 할 수 있다. 최근 CMG는 그 구조의 복잡성에도 불구하고 반작용휠에 비교할 때 고출력 저중량이라는 장점에 근거하여 인공위성의 차세대 구동기로 많은 연구가 진행되고 있다. 정밀자세제어가 요구되는 인공위성의 구동기로 이용되기 위해서는 CMG가 위성 동체에 주게 될 교란력의 특성을 파악하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 CMG의 교란토크 및 교란력를 분석하기 위해 정적 동적 불균형을 가정하고, 라그랑지안 방법을 이용하여 해석적 모델을 유도하고 휠을 제작하여 진동을 분석하였다.

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Chinese Medicine Granule Affects the Absorption and Transport of Glucose in Porcine Small Intestinal Brush Border Membrane Vesicles under Heat Stress

  • Song, Xiaozhen;Xu, Jianqin;Wang, Tian;Liu, Fenghua
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제22권2호
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    • pp.246-253
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    • 2009
  • This study was conducted to investigate the effects of Chinese medicine granule (CMG, including Cortex Phellodendron, Atractylodes Rhizome, Agastache Rugosa and Gypsum Fibrosum) on absorption and transport of glucose in porcine small intestinal brush border membrane vesicles (BBMVs) under heat stress. Forty-eight 2-month-old Chinese experimental barrows were screened according to weight and litter origin, and then allotted to three groups and treated as follows: Normal temperature control group (NTCG; $23^{\circ}C$), high temperature control group (HTCG; $26^{\circ}C$ for 19 h, $40^{\circ}C$ for 5 h); Chinese medicine granule anti-stress group (CMGG; $26^{\circ}C$ for 19 h, $40^{\circ}C$ for 5 h) (n = 16 per group). The results showed that high temperature treatment decreased (p<0.05) the growth performance and intestinal glucose absorption but there was no change (p>0.05) in the expression of SGLT1 and GLUT2 genes in the small intestine of pigs compared with the NTCG. Dietary supplementation with CMG improved the growth performance, and increased the activity of disaccharidases in duodenum and jejunum of heat stressed pigs (p<0.05). CMG treatment increased (p<0.05) the protein levels of SGLT1 and GLUT2 in the small intestine, and up-regulated (p<0.05) the expression of SGLT1 and GLUT2 genes in the duodenum and jejunum but without changing (p>0.05) them in the ileum compared with the HTCG. These results indicated that CMG treatment significantly improved porcine growth performance, and increased intestinal glucose absorption and transport by BBMVs under heat stress, in addition to up-regulating the expression of SGLT1 and GLUT2 genes in porcine duodenum and jejunum.

인공위성 자세제어를 위한 제어 모멘트 자이로의 정밀 모델링 (Analytic Modeling of Control Moment Gyros)

  • 명현삼;이현재;박종오;방효충;오시환;용기력
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.640-646
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    • 2007
  • 인공위성의 정밀 자세제어 문제에서 자세지향 및 안정성을 저해하는 구동기 교란의 효과는 매우 중요한 인자 중 하나라 할 수 있다. 최근 CMG는 그 구조의 복잡성에도 불구하고 반작용휠에 비교할 때 고출력저중량이라는 장점에 근거하여 인공위성의 차세대 구동기로 많은 연구가 진행되고 있다. 정밀자세제어가 요구되는 인공위성의 구동기로 이용되기 위해서는 CMG가 위성 동체에 주게 될 교란력의 특성을 파악하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 CMG의 교란토크 및 교란력를 분석하기 위해 정적동적 불균형을 가정하고, 라그랑지안 방법을 이용하여 소신호 가정을 통해 해석적 모델을 유도하였다.

연안도시지역의 대기유동장에서 대기오염물질의 확산과 이동에 관한 수치모의 (Numerical Simulation for Diffusion and Movement of Air Pollutants in Atmospheric Flow Coastal Urban Region)

  • 이화운;김유근
    • 한국환경과학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.437-449
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    • 1997
  • To predict diffusion and movement of k pollutants In coastal urban region a numerical simulation shouts be consider atmospheric flow field with land-sea breeze, mountain-valley wand and urban effects. In this study we used Lagrangian [article dispersion method In the atmospheric flow field of Pusan coastal region to depict diffusion and movement of the Pollutants emoted from particular sources and employed two grid system, one for large scale calculating region with the coarse mesh grid (CMG) and the other for the small region with the One mesh 914 (FMG). It was found that the dispersion pattern of the pollutants followed local circulation system in coastal urban area and wale air pollutants exhausted from Sasang moved Into Baekyang and Jang moutain, air pollutants from Janglim moved into Hwameong-dong region.

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