• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권1호
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• pp.35-46
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• 2005

This paper addresses the design and analysis results of a 2-axes magnetometer for attitude determination of small satellite. A low-cost and efficient 2-axes fluxgate magnetometer was selected as the most suitable attitude sensor for LEO microsatellites which require a low-to-medium level pointing accuracy. An optimization trade-off study has been performed for the development of 2-axes fluxgate magnetometer. All the relevant parameters such as permeability, demagnetization factor, coil diameter, core thickness, and number of coil turns were considered for the sizing of a small satellite magnetometer. The magnetometer which is designed, manufactured, and tested in-house as described in this paper satisfies linearity requirement for determining attitude position of small satellites. On the basis of magnetometer which is designed in Space System Research Lab. (SSRL), commercial magnetometer will be developed.

• 한국자기학회지
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• 제24권4호
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• pp.123-127
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• 2014

본 연구에서는 함정을 자기소거시키는 과정에서 함정에 의한 자기장을 측정하기위한 3-축의 flux-gate 마그네토미터를 설계 제작하였다. 설계에서 고려한 사항은 자기장측정지점과 자기장 데이터를 수집하는 장치 사이의 거리가 수백미터로 멀기 때문에 입력전압의 변동이 커도 동작이 되게 전압 범위가 16~36 V까지 가능한 DC/DC 변환기를 사용하였고, 데이터의 전송은 자기장 측정값을 디지털로 변환 시킨 후 RS422통신으로 전송하게 하였다. 또한 함정을 자기소거 하는 과정에서 발생하는 ${\pm}1mT$ 자기장하에서도 0점의 변화가 ${\pm}2nT$ 이하가 되게 피측정자기장의 보상은 ${\pm}1mT$, 측정범위는 ${\pm}0.1mT$가 되게 제작을 하였다. 또한 수심 30 m에서도 동작되어야하는 조건을 고려하여 6기압 하에서 센서가 수밀이 되고 정상 작동이 되는 것을 확인 하였다. 마그네토미터의 일반특성으로는 선형도가 측정범위 ${\pm}0.1mT$에서 0.01 % 이상 이였고 센서의 노이즈는 1 Hz에서 $30pT/\sqrt{Hz}$이였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.342-342
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• 2000

We present 3-axis stabilized spacecraft attitude determination algorithm using the magnetometer. The magnetometer has been used as a reliable, light-weight and inexpensive sensor in attitude determination and reaction wheel momentum dumping system. Recent studies have attempted to use the magnetometer when other attitude sensor, such as star tracker, fails. The differences between the measured and computed the Earth's magnetic field components are spacecraft attitude errors. In this paper, we propose extended Kalman filter(EKF) to determine spacecraft attitude with the magnetometer data and gyro-measured body rates. We develop and simulate this algorithm using MATLAB/SIMULINK. This algorithm can be used as a backup attitude determination system.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제9권2호
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• pp.203-212
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• 1992

인공위성의 자세결정을 위해 3축 magnetometer에 의해 측정된 지구 자기장의 자료와 IGRF 모델(tilted-eccentric dipole 모델)을 사용하였다. 지구자기장 모델으 값들을 계산하여 magnetometer 측정자료들과 비교해 보았고 이것으로부터 두 자세각 $\alpha$ 각과 $\beta$들을 구하였다. 이 두 각들을 이용하여 자세결정에 사용되는 Z 축과 자기장의 수직성분 사이의 실 자세각 $\gamma$ 에 대한 bound $\gamma1$과 $\gamma2$를 계산하여 UoSAT-11, 14, 22의 자세 상태를 알아보았다.

• 한국자기학회지
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• 제12권4호
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• pp.149-153
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• 2002

지구자기장 이하의 저자기장 측정에 있어서 소형이고 소비전력이 작으면서 장기적 안정성이 요구되는 분야에 flux-gate 마그네토미터를 많이 사용하고 있다. 또한 많은 저자기장 측정분야가 지구자기장의 크기측정보다는 지자장의 변화를 측정하는 경우가 많기 때문에, 본 연구에서 측정범위가 $\pm$1,000 nT, 5pT/√Hz (at 1 Hz)인 flux-gate센서를 사용 $\pm$50000 nT인 지구자기장을 순차적 근사법으로 보상한 후 지구자기장의 변화를 고감도로 측정할 수 있는 3-축의 flux-gate 마그네토미터를 개발하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제19권4호
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• pp.293-304
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• 2002

본 논문에서는 2002년 하반기에 발사 예정인 과학로켓 3호에 탑재되어 있는 자력계의 비행모델(flight model) 제작 모델의 디지털 회로 설계와 부품선정 및 Fluxgate 자력계 AIM(Attitude Information Magnetometer)과 지구 자기장 섭동 측정용 Search-Coil 자력계 SIM(Scientific Investigation Magnetometer)의 검교정시험 수행 결과에 대해 기술하였다. 초기 설계된 자력계 디지털 회로는 자료의 샘플링 속도가 낮고, 잡음이 많이 발생되어 이를 향상시켰으며, 자료의 신뢰성을 확보하기 위해 부품 재선정 및 회로를 다시 설계하였다. 재구성이후 자력계의 디지털 검교정시험을 실시하였고, 그 결과, 최초 아날로그 검교정시험때 설정한 AIM 센서의 InT의 분해능보다 실제 측정된 분해능 값이 떨어졌음을 확인할 수 있었다. 이를 보정하기 위해 수치계산법을 이용하여 보정치와 오차값을 계산하였으며, 이 보정치들을 과학로켓 3호 발사 이후 얻어지는 자력계 자료에 적용할 예정이다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1259-1261
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• 2003

The vehicle's heading angle determination is formulated and the proposed method based on geometry engages the magnetometer and the GPS. The resulting maximum determination accuracy of 0.3deg over the entire earth as a standard deviation is obtained for a magnetometer with measurement error of 1nT.

• 센서학회지
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• 제5권4호
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• pp.9-15
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• 1996

자기저항 센서로부터 얻은 자기 신호를 표시하기 위하여 직류 자력계를 설계하고, 그 회로를 구현하였다. 제작한 자력계 및 상용 MAG-01 자력계로 측정한 자장은 서로 잘 일치하였고, 제작한 자력계의 자동 범위선택기능, 애널로그 출력기능 및 벡터 감지기능이 양호하였다. 자력계의 측정범위는 $1\;{\mu}T{\sim}1.999\;mT$였고, 분해능은 1 Hz의 밴드폭에서 -132 dB였으며, 측정한 자장은 $3{\cdot}1/2$-digit LED로 표시되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1389-1396
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• 2016

A monitoring system for a field magnetometer was configured with assistance of a Raspberry Pi as a data logger. The suggested geomagnetic system uses a semi-real-time data transmission module. The system consists of two parts: a field-observation part and a data-center part. The field-observation part comprises a Raspberry Pi, magnetometer, LTE router, and power source, while the data center part takes samples at the site. The collected magnetometer data are then sent to the data center through the LTE router. The newly designed monitoring system was deployed and checked in Jeju-do island, and found to operate stably. The suggested system is promising in that it is simple and cost saving, providing at least physical insight and knowledge on the complex natural phenomena.

• 한국자기학회지
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• 제22권2호
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• pp.45-48
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• 2012

Co계 비정질 리본인 Metglass$^{(R)}$2714A 코어를 사용하여, 자기장 측정 범위가 ${\pm}100\;{\mu}T$, 측정 주파수 범위가 dc~10 Hz인 3-축의 피드백형 플럭스게이트 마그네토미터를 제작하였다. 제작된 마그네토미터의 아날로그 출력의 전기잡음은 5 pT/$\sqrt{Hz}$ at 1 Hz 이었으며, Micro-controller와 24 bit ADC(Analog to Digital Converter)를 사용한 마그네토미터의 출력을 0.1 nT의 분해능으로 디지털로 출력 할 수 있게 하였다. 디지털 신호로 출력되는 마그네토미터의 선형도는 $1{\times}10^{-4}$ 이하였으며, 1시간 동안 영점 변화는 0.2 nT 이하였다.