HILSSAT을 이용한 인공위성 지상 자세제어

소개글

공학 실험 레포트 [ HILSSAT을 이용한 인공위성 지상 자세제어 ]
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본 내용은 여러 서적 및 웹 공유 자료나 전문 자료 등을 참고하여 제가 직접 수정, 작성한 내용입니다. 논문 서식을 사용하였고 실험레포트 외에 학습용으로도 사용할 수 있습니다. 후회없는 자료.

목차

1. 개요 및 실험 목적
1-1. 개요
1-2. 실험 목적
2. 실험 이론 및 인공위성 자세제어에 대한 분석
2-1. 인공위성의 자세제어 시스템의 기본 구성
2-2. 자세제어 시스템의 구동장치
2-3. 자세 결정 시스템
2-4. 자세 제어 시뮬레이터
2-5. 자세 제어 알고리즘
2-6. 인공위성 자세제어의 국내개발수준 및 발전 전망

Ⅱ. 본 론
3. 실험 장치 구성
3-1. 회전 테이블
3-2. 데이터 획득 보드
3-3. 센서
3-4. 구동기
3-5. 전력 증폭기/공급기
4. 실험 과정
(1) Settling time : 70 & target angle : 110 - 유효한 정착시간
(2) Settling time : 50 & target angle : 110 - 정착시간이 짧을 경우
(3) Settling time : 70 & target angle : 100 - 유효 정착시간 검증
5. 실험 시 유의사항

Ⅲ. 결 론
6. 실험결과 및 비교분석
6-1. 실험 결과
6-2. 실험결과 비교분석
7. 결론
8. 참고 문헌

본문내용

1-1. 개요

1-1.1 인공위성 자세제어란 무엇인가?

위성의 자세라는 것은 어떠한 기준 좌표계에 대한 위성체의 지향 상태를 의미한다. 즉, 인공위성자세 제어란 위성본체의 자세를 일정하게 유지하도록 제어하는 것을 일컫는다. 인공위성은 그 임무의 목적과 종류에 따라 다양한 형태의 자세 제어 방법을 가지는데 통신 위성에서의 안테나, 원격 탐사 위성에서의 카메라 지향 문제 등은 반드시 자세 제어 시스템에 의하여 지원되어야 한다.

인공위성이 지구에서 쏘아져 발사체의 연료로 인공위성 궤도까지 진입한 후에는 태양전지 판이 펴져 태양열 에너지로부터 전력을 얻는다. 지상에서 아무리 치밀한 계산을 했다 하더라도 중력과 운동에 의한 관성 등 여러 가지 요인들로 인하여, 인공위성이 지구자전속도와 같은 속도로 진입하여 원하는 궤도에서 제자리를 잡기까지는 오차가 생긴다. 즉, 인공위성은 안정히 궤도에 진입한 후에는 태양열 에너지로 얻은 전력을 이용해 원하는 궤도로의 정확한 위치보정을 위하여 자세제어를 행하고 속도를 조정한다.

이렇듯 인공위성의 자세제어(Attitude Control)는 위성을 어느 특정한 방향으로 향하게 하거나 일단 취한 방향을 안정되게 유지하도록 인공위성 물체의 회전 동작을 제어하는 기능을 말한다.

방송위성, 통신위성, 기상 위성 등은 그 목적을 달성하기 위해서 지구에 대해 항상 일정한 자세를 유지하도록 요구된다. 특히 예리한 지향성을 가진 안테나로 서비스 에어리어를 조사하고 있는 방송위성의 경우는 위성의 자세에 있어서 불과 얼마 안 되는 차이가 지상에서 수신되는 화질의 부량이나 수신불능과 관계되기 때문에 정상적인 자세를 유지하는 것이 특히 중요한 과제로 되어있다.

거의 모든 인공위성에는 ADCS(Attitude Determination and Control Subsystem) - 자세제어계를 두어 가능한 한 정밀하게 현재의 위치와 자세를 결정하고 필요한 만큼 제어한다. 자세제어계에는 자세 결정과 제어를 위한 센서와 구동기(actuator)가 포함된다.

참고 자료

(1) 문병영 - 한누리 2호 초소형 위성시스템의 개발과 설계 특성 분석
: 학위논문(박사) - 한국항공대학교. 2008.

(2) 이준호, 이성호, 김세일 - 고정밀 별 센서 선행 기술 연구 및 개발
: 한국과학기술원 핵심우주기술개발사업 연구보고서, 연구번호-1350016996. 2004.

(3) 김병진, 박동조 , 인공 위성체의 자세제어

(4) 방효충, 인공위성 자세제어 시스템 : (한국과학기술원) 2008.

(5) 진재현, 두 개의 휠을 이용한 인공위성의 내고장 자세제어 : (한국항공우주학회) 2010.

(6) 한국과학기술원 인공위성연구센터 : http://satrec.kaist.ac.kr/

(7) 인공위성 관련 블로그 커뮤니티 : http://ayrton94.egloos.com/

(8) 위키 백과 : http://www.wikipedia.org/