公开(公告)号：KR100573876B1

公开(公告)日：2006-04-25

申请号：KR1020040054245

申请日：2004-07-13

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 크리시나데브쿠마 ,  방효충 ,  탁민제

IPC: B64G1/24 ,  B64G1/22

CPC classification number: B64G1/24 ,  B64G1/363 ,  B64G1/407 ,  B64G2001/245 ,  G05D1/0883

Abstract: 본 발명은 타원 궤도에 있는 위성 또는 초기에 원형 궤도에 있었으나 환경적 원인으로 인해 타원 궤도로 교란된 위성의 자세를 제어하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 위성 자세 제어를 위해 원하는 토크를 제공하는데 태양 복사 압력을 응용한 것이다. 위성에는 미리 결정된 방향(위성 본체에 고정된 Y 축)을 따라 위성으로부터 멀러지는 방향으로 연장하는 2개의 대향되게 배치된 경량의 태양 패널(solar panel)이 장착된다. 이들 태양 패널 중 하나 또는 이들 둘 모두를 간단한 오픈-루프 제어 법칙(open-loop control law)에 따라 각 구동 모터를 사용하여 그 축에 대해 원하는 각도로 회전시키는 것에 의해, 위성 축에 대해 토크가 생성되어 원하는 자세의 동작을 달성한다. 오픈-루프 제어 법칙은 이심률에 의해 야기된 여기(excitation)를 중화시키도록 해석적 접근법을 사용하여 유도되며, 이것은 센서에 의해 제공되는 위성 위치와 태양 각의 정보에 기초하여 아날로그 로직에 의해 구현된다. 본 발명은 일반적으로 약 20배를 초과하는 인수만큼 위성의 성능을 크게 향상시키고 이것은 특정 시스템 파라미터에 대해 1도의 부분(fraction of a degree)만큼만 태양 패널의 회전을 요구한다. 따라서, 본 발명의 반-수동 특성은 장래 우주 공간에 특히 저궤도 위성 및 정지궤도 위성에 응용하는데 매력적이다.

公开(公告)号：KR1020060005456A

公开(公告)日：2006-01-18

申请号：KR1020040054245

申请日：2004-07-13

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 크리시나데브쿠마 ,  방효충 ,  탁민제

IPC: B64G1/24 ,  B64G1/22

CPC classification number: B64G1/24 ,  B64G1/363 ,  B64G1/407 ,  B64G2001/245 ,  G05D1/0883 ,  B64G1/10 ,  B64G2700/00

Abstract: The present invention provides a method for the attitude control of satellites (1) in elliptic orbits (2) or satellites (1) initially placed in circular orbits (2) perturbed to elliptic orbits due to environmental disturbances. The method relies on the application of solar radiation pressure to provide the desired torque for the satellite attitude control. The satellite is equipped with two-oppositely placed light-weight solar panels (4,5) extending away from the satellite (1) along a predetermined direction (satellite body fixed Y-axis). By rotating one of these solar panels (4,5) or both of them through desired angles about their axis using the respective driver motors (6,7) as per the simple open-loop control law, the torque about the satellite axis is developed to achieve the desired attitude performance. The open-loop control law is derived using an analytical approach to neutralize the excitation caused by eccentricity and it is implemented via analog logic based on the information of sun angle and satellite position provided by the sensors. The present invention significantly improves the performance of the satellite by a factor of more than 20 times approximately in general and it only requires the rotation of the solar panels by fraction of a degree for particular system parameters. Thus, the semi-passive nature of the present invention makes it attractive for future space applications.

Abstract translation: 本发明涉及一种椭圆轨道中的卫星，或者一种控制最初在圆形轨道中的卫星的姿态但是由于环境原因而受到椭圆轨道干扰的方法。 本发明应用太阳辐射压力来为卫星姿态控制提供期望的转矩。 该卫星配备有两个相对排列的轻质太阳能电池板，该太阳能电池板沿着预定方向（固定在卫星体上的Y轴）沿着远离卫星的方向延伸。 通过根据简单的开环控制法则使用相应的驱动马达使这些太阳能面板中的一个或两个相对于其轴线以期望的角度旋转，产生用于卫星轴线的扭矩 从而实现期望的姿态操作。 开环控制定律是利用分析方法导出的，以中和由偏心引起的激励，其由基于卫星位置和由传感器提供的太阳角信息的模拟逻辑实现 。 本发明将卫星的性能大大地提高了大约20倍以上，这就需要太阳能电池板仅在某些系统参数下旋转几分之一度。 因此，本发明的半被动特性对于未来的空间应用特别是低轨道和地球同步卫星具有吸引力。

公开(公告)号：KR1020060108370A

公开(公告)日：2006-10-18

申请号：KR1020050030560

申请日：2005-04-13

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 크리시나데브쿠마 ,  방효충 ,  탁민제

IPC: G05D1/08

Abstract: 본 발명은 인공위성의 3차원 비행자세 제어 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 시스템은 인공위성 비행 자세 제어를 위하여 필요한 토크를 제공하는 유체 링의 응용에 의존한다. 인공위성은 몸체에 부착된 유체 링을 구비하고 있다. 펌프가 유체의 흐름을 조절하기 위하여 각각의 유체 링 위에 설치된다. 제어 법칙에 따라 각각의 펌프를 사용하여 각각의 유체 링 내부의 유체 흐름을 적절하게 조절하는 것에 의하여 인공위성 축 주위에서 필요한 토크가 필요한 비행 자세 실행을 이루기 위하여 만들어진다. 상기 제어 법칙은 궤도 편이뿐만 아니라 비행 자세 장애에 의하여 발생하는 여기 상태를 완화시키기 위하여 비례 및 미분 항을 사용하는 것에 기초하고 그리고 상기 제어 법은 인공위성 비행 자세 각 및 탐지 장치에 의하여 제공된 정보에 기초하여 아날로그 논리를 이용하여 실행된다. 본 발명은 일반적으로 타원형 궤도뿐만 아니라 원형 궤도로 운동하는 인공위성의 비행 자세 실행을 현저하게 향상시키고 그리고 본 발명에 따른 시스템은 단지 소형 전력 펌프만을 필요로 한다. 이로 인하여 본 발명에 따른 시스템은 장래의 인공위성 임무에서의 적용을 위하여 커다란 잠재력을 가진다.
비행 자세, 피치, 롤, 요, 환경적 교란, 궤도 편이

公开(公告)号：KR100731647B1

公开(公告)日：2007-06-22

申请号：KR1020050030560

申请日：2005-04-13

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 크리시나데브쿠마 ,  방효충 ,  탁민제

IPC: G05D1/08

Abstract: 본 발명은 인공위성의 3차원 비행자세 제어 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 시스템은 인공위성 비행 자세 제어를 위하여 필요한 토크를 제공하는 유체 링의 응용에 의존한다. 인공위성은 몸체에 부착된 유체 링을 구비하고 있다. 펌프가 유체의 흐름을 조절하기 위하여 각각의 유체 링 위에 설치된다. 제어 법칙에 따라 각각의 펌프를 사용하여 각각의 유체 링 내부의 유체 흐름을 적절하게 조절하는 것에 의하여 인공위성 축 주위에서 필요한 토크가 필요한 비행 자세 실행을 이루기 위하여 만들어진다. 상기 제어 법칙은 궤도 편이뿐만 아니라 비행 자세 장애에 의하여 발생하는 여기 상태를 완화시키기 위하여 비례 및 미분 항을 사용하는 것에 기초하고 그리고 상기 제어 법은 인공위성 비행 자세 각 및 탐지 장치에 의하여 제공된 정보에 기초하여 아날로그 논리를 이용하여 실행된다. 본 발명은 일반적으로 타원형 궤도뿐만 아니라 원형 궤도로 운동하는 인공위성의 비행 자세 실행을 현저하게 향상시키고 그리고 본 발명에 따른 시스템은 단지 소형 전력 펌프만을 필요로 한다. 이로 인하여 본 발명에 따른 시스템은 장래의 인공위성 임무에서의 적용을 위하여 커다란 잠재력을 가진다.
비행 자세, 피치, 롤, 요, 환경적 교란, 궤도 편이