KR100251006B1 - Position control method of satellite - Google Patents

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KR100251006B1
KR100251006B1 KR1019970039089A KR19970039089A KR100251006B1 KR 100251006 B1 KR100251006 B1 KR 100251006B1 KR 1019970039089 A KR1019970039089 A KR 1019970039089A KR 19970039089 A KR19970039089 A KR 19970039089A KR 100251006 B1 KR100251006 B1 KR 100251006B1
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안상훈
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이계철
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Abstract

PURPOSE: A method of controlling the attitude of an earth satellite is provided by which a ground control station controls the satellite attitude according to vertical orbit control or orbit control of the satellite even though an electronic device for controlling the satellite attitude included in the satellite loses the control function. CONSTITUTION: In case where attitude processor electronics is in abnormal state so that the orbit or attitude of a satellite becomes unstable, an on-pulse control instruction of a ground control station is received to start delta speed propulsion for a predetermined period of time in order to control the orbit(S410). When the delta speed propulsion is judged to be completed(S420), nutation control is performed if the absolute value of roll error is larger than the critical value of nutation control(S430). A roll attitude control is carried out when the absolute value of roll error is not larger than the critical value or the absolute value of roll error after execution of the nutation breaking is larger than a roll attitude control critical value(S440). A pitch attitude control is performed when the roll error absolute value is not larger than the roll attitude control critical value in the roll attitude control step or a pitch error absolute value after execution of the roll attitude control step is larger than a pitch attitude control critical value(S450). Then, attitude control is carried out(S460).

Description

인공위성의 자세제어 방법Posture Control Method of Satellite

본 발명은 인공위성의 궤도조정 및 자세제어 방법에 관한 것으로, 특히 위성체의 자체 자세제어 기능이 일부 또는 전부 상실되었을 경우, 지상관제소가 추진기 동작이 요구되는 인공위성의 궤도조정을 델타속도추진에 의해 수행하고, 델타속도추진의 수행중이나 수행완료 후레 발생하는 자세에러는 각 에러의 임계치를 초과한 경우 장동제동, 롤 자세제어, 피치 자세제어 그리고 요 자세제어 순으로 궤도조정 및 자세제어에 적합한 펄스폭 및 추력기법으로 제어하므로써, 인공위성의 자세제어 전자장치에 이상이 발생하더라도 인공위성의 본해 궤도 및 자세를 신속하게 복구 가능하고, 인공위성 서비스의 연속성을 보장할 수 있을뿐만 아니라 인공위성의 사용가능기간 연장 및 지상에서의 인공위성 운용능력을 제고할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an orbital adjustment and attitude control method of satellites, in particular, if the satellite's own attitude control function is lost or partially lost, the ground control station performs the satellite orbit adjustment by the propulsion of the celestial propulsion. The pulse width and thrust suitable for the trajectory adjustment and attitude control in the order of long braking, roll attitude control, pitch attitude control and yaw attitude control in the case of exceeding the threshold of each error. Controlled by the technique, it is possible to quickly recover the satellite's natural trajectory and posture even if an error occurs in the attitude control electronics of the satellite, and to ensure the continuity of the satellite service, as well as to extend the useful life of the satellite and on the ground. The present invention relates to a technology capable of improving satellite operating capability.

인공위성(이하 '위성' 이라 칭한다)은 그 용도에 따라 통신위성, 우주관측위성, 지구관측위성, 과학연구위성, 해사위성 및 군사위성 등으로 분류할 수 있으며, 지상관제소와 각종 정보 및 제어신호를 통신에 의해 주고받으므로써 그 목적달성을 꾀한다.Satellites (hereinafter referred to as 'satellites') can be classified into communication satellites, space observation satellites, earth observation satellites, scientific research satellites, maritime satellites and military satellites according to their purpose. The purpose of this is to be achieved through communication.

이중에서 통신위성이 중요성은 21세기가 고도 정보통신사회가 되리라는 인식하에 날이 갈수록 증대되고 있으며, 멀티미디어 기술의 발전 및 정보통신 기반의 고도화에 많은 국가들이 박차를 가하고 있다.Among them, the importance of communication satellites is increasing day by day in recognition that the 21st century will become a highly information and communication society, and many countries are accelerating the development of multimedia technology and the advancement of information and communication infrastructure.

따라서 21세기는 지상초고속 정보통신 및 위성초고속 정보통신이 상호 연계되고 보완되는 등 혼합된 환경에서 멀티미디어 서비스가 보편화 될 것으로 예상된다.Therefore, multimedia services are expected to become commonplace in the mixed environment such as terrestrial high-speed information communication and satellite high-speed information communication.

이를위해 초고속 정보통신망은 초기의 광케이블 중심 구축계획에서 위성을 포함한 무선 및 동축케이블 등으로 다변화되고 있으며, 특히 위성의 고유특성인 동보성(同報性), 광역성(廣域性) 및 이동성(移動性) 등을 이용한 초고속 응용서비스의 제공과 재해등 긴급상황에 대처하기 위해 초고속 위성통신망과의 혼합형태로 방향을 선회해가고 있다.To this end, high-speed information and communication networks are diversifying from the initial optical cable center construction plan to wireless and coaxial cables, including satellites. In particular, the unique characteristics of satellites include broadcasting, wide-ranging, and mobility. In order to cope with emergencies such as disasters and provide high-speed application services using sex, we are turning in a mixed form with high-speed satellite communication networks.

더욱이 위성통신망은 정보전송 능력은 다소 떨어지지만 서비스에 따라서는 광케이블보다 비용면에서 유리하고 정보통신의 궁극목표인 4Any(Any time Any where, Anyone, Any information)실현이 가능한 특성 때문에 초고속 정보통신 기반에서 위성의 역할이 급속히 증대되고 있다.Moreover, satellite communication network is somewhat inferior in information transmission ability, but it is advantageous in terms of cost than optical cable and can realize 4Any (Any time Any where, Anyone, Any information) which is the ultimate goal of information communication. The role of satellites is growing rapidly.

상술한 바처럼 위성통신망 구축에 있어서, 가장 중요한 매개가 되는 것은 일반적으로 통신용 중계기와 방송용 중계기를 탑재한 통신·방송 겸용의 복합위성이며, 제1도는 이러한 통신·방송 겸용의 복합통신위성의 구성을 나타낸 블록도이다.As described above, the most important mediator in constructing a satellite communication network is a combination satellite of communication and broadcasting, which is usually equipped with a communication repeater and a broadcast repeater, and FIG. The block diagram shown.

제1도에 도시된 바와 같이, 복합통신위성 시스템(100)는 크게 패이로드 시스템(Payload system)(110)과 버스 시스템(Bus system)(120)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the multi-communication satellite system 100 is largely composed of a payload system 110 and a bus system 120.

여기서, 패이로드 시스템(110)은 중계기(Repeater)(111)와 인테나(Antenna)(112)로 구성되며, 중계기(111)는 1개 이상의 트랜스폰더(Transponder)로 구성된다.Here, the payload system 110 is composed of a repeater (111) and an antenna (112), the repeater 111 is composed of one or more transponders (Transponder).

그리고, 버스 시스템(120)은 자세·궤도제어 서브시스템(Attitude & orbit control subsystem)(121), 추진 서브시스템(Propulsion subsystem)(122), 열제어 서브시스템(Thermal control subsystem)(123), 전력공급 서브시스템(Electric power supply subsystem)(124), 텔리메트리/코맨드 및 레인징 서브시스템(Telemetry/command & ranging subsystem)(125)으로 구성된다In addition, the bus system 120 includes an attitude and orbit control subsystem 121, a propulsion subsystem 122, a thermal control subsystem 123, and electric power. Electric power supply subsystem 124, telemetry / command & ranging subsystem 125

이러한 구성요소를 갖춘 복합통신위성 시스템의 각 부분의 역할 및 동작은 다음과 같다.The roles and operations of each part of the hybrid communication satellite system with these components are as follows.

먼저, 버스 시스템(120)의 자세·궤도제어 서브시스템(121)은 위성이 천이궤도, 드리프트궤도, 초기 지구인지 및 정지궤도 내에서의 모든 임무수행 중에 자체적으로 위성을 안정시켜 준다.First, the attitude and trajectory control subsystem 121 of the bus system 120 stabilizes the satellite itself during all missions within the trajectory, drift orbit, initial earth or geostationary orbit.

추진 서브시스템(122)은 궤도 및 자세유지에 대한 추력을 공급하기 위한 시스템으로 액체연료 등을 사용하며, 복수 개의 추진기를 사용하는데 국산 무궁화위성의 경우는 12개의 반응기관 추진기(Reaction engine assemblies : 이하 REA라 칭한다)와 4개의 전자열 하이드라진 추진기(Electrothermal hydrazine thruster : 이하 E HT라 칭한다)를 구비하고 있다.The propulsion subsystem 122 uses liquid fuel and the like as a system for supplying thrust for maintaining orbit and posture, and uses a plurality of propellers. REA) and four electrothermal hydrazine thrusters (hereinafter referred to as E HT).

그리고 열제어 서브시스템(123)은 우주환경에서 위성의 각 부분이 정상동작 하도록 한계허용 온도범위를 유지하는 구성부분이다.Thermal control subsystem 123 is a component that maintains a limit tolerable temperature range for normal operation of each part of the satellite in the space environment.

전력공급 서브시스템(123)은 위성에 필요한 전력을 공급하는 역할을 하는데, 주전력 공급원이며 위성의 남북쪽으로 펼쳐진 형태의 태양전지판, 태양전지판에서 발생되는 에너지를 저장하는 축전지, 위성이 지구나 달 등의 그림자에 가려져 태양광을 사용하지 못하는 경우에 전력을 공급하기 위한 2차 전원인 배터리로 구성된다.The power supply subsystem 123 serves to supply power required for the satellite, which is a main power source and is a solar panel in the form of solar panels spreading to the north and south of the satellite, a storage battery for storing energy generated from the solar panel, and a satellite such as the earth or the moon. It is composed of a battery, which is a secondary power source for supplying power when the solar light is not used because it is hidden by the shadow.

또한, 텔리메트리/코맨드 및 레인징 서브시스템(125)은 위성의 발사, 천이궤도 및 위성의 사용기간 동안 위성체의 모든 운용에 관계하는 부분으로, 텔레메트리(Telemetry)는 위성체 내부 각 부위의 상태 데이터를 수집하여 지상관제소로 전송하는 부분이며, 코맨드(Command)는 위성체의 각 부분을 제어하기 위한 지상 관제소로부터의 명령을 수신, 해석하여 실행하는 역할을 수행하고, 레인징(Ranging)은 천이궤도 및 정지궤도에서의 위성을 추적하기 위하여 지상 관제소에서 위성까지의 직선거리를 측정하는 부분으로 지상에서 위성으로 단일주파수를 갖는 신호(Tone)를 전송하여 되돌아 오는 신호의 위상을 측정하는 등의 방법으로 거리를 계산하게 된다.In addition, the telemetry / command and ranging subsystem 125 is the part that is involved in the launch of the satellite, the trajectory of the satellite and all the operation of the satellite during its use, and the telemetry of each part within the satellite. It collects the state data and transmits it to the ground control station. Command plays the role of receiving, interpreting, and executing commands from the ground control station to control each part of the satellite, and ranging transitions. In order to track the satellites in orbit and geostationary orbit, it measures the linear distance from the ground control station to the satellites and measures the phase of the signal coming back by transmitting a single frequency (Tone) from the ground to the satellites. To calculate the distance.

마지막으로, 패이로드 시스템(110)은 지상에서 보낸 신호를 증폭시켜 중계하는 역할을 수행한다.Finally, the payload system 110 amplifies and relays a signal sent from the ground.

상술한 것과 같은 구성 및 역할은 통신·방송 겸용의 복합통신위성에 관한 것이지만 타 목적을 위한 위성도 패이로드 시스템(110)의 구성를 제외하면 제1도의 구성에서 크게 벗어나지 않는다.The configuration and role as described above are related to the composite communication satellite for both communication and broadcasting, but the satellite for other purposes does not deviate significantly from the configuration of FIG. 1 except for the configuration of the payload system 110.

제2도는 이러한 구성 및 역할을 하는 위성 제어시스템 구성의 일예를 나타낸 개략적 블록도이다.2 is a schematic block diagram showing an example of a satellite control system configuration that plays such a role and role.

도시된 바와 같이, 위성 제어시스템은 다음과 같은 구성 및 동작을 한다.As shown, the satellite control system performs the following configuration and operation.

텔리메트리 서브시스템이 위성(210) 각 부위의 상태 데이터를 수집하여 안테나를 통해 지상관제소(230)로 전송하면, 지상관제소(230)는 안테나(220)와 다이플렉서(231)를 통해 전송된 데이터를 수신기(232)로 수신하고, 텔리메트리 부호기(233)로 데이터를 변환하여 입출력장치(234)로 인가한다.When the telemetry subsystem collects the state data of each part of the satellite 210 and transmits it to the ground control station 230 through the antenna, the ground control station 230 transmits the antenna 220 and the diplexer 231. The received data is received by the receiver 232, the data is converted by the telemetry encoder 233, and applied to the input / output device 234.

한편, 입출력장치(234)에서 출력되어 위성(210)으로 보내지는 데이터는 텔리코맨드 부호기(238)에서 데이터 변환되고, 텔리코맨드 송신기(239)와 다이플렉서(231) 그리고 안테나(220)를 통해 위성(210)으로 송출된다.Meanwhile, data output from the input / output device 234 and sent to the satellite 210 is data converted by the telecommunication command encoder 238 and through the telecommunication command transmitter 239, the diplexer 231, and the antenna 220. It is transmitted to the satellite 210.

지상관제소(230)의 컴퓨터(235)는 입출력장치(234)로부터 입력되는 위성 데이터와 운용대(236)로부터 입출력장치(234)를 통해 입력되는 제어 데이터를 처리하고, 그 결과를 다시 입출력장치(234)를 통해 위성(210)으로 보내줌과 동시에, 운용자가 상황을 파악하기 용이하도록 디스플레이 장치(237)로 출력해 준다.The computer 235 of the ground control station 230 processes the satellite data inputted from the input / output device 234 and the control data inputted from the operating platform 236 through the input / output device 234 and returns the result to the input / output device ( 234 is transmitted to the satellite 210 and output to the display device 237 so that an operator can easily grasp the situation.

위성(210) 각 부분을 제어하기 위해 지상관제소(230)로부터 송출되어 입력되는 신호는 위성의 안테나를 통해 코맨드 서브시스템에 의해 수신되어 해석된 후, 위성 각 부분으로 인가되어 위성의 상태를 제어하게 된다.The signal transmitted from the ground control station 230 to control each part of the satellite 210 is received and interpreted by the command subsystem through the antenna of the satellite, and then applied to each part of the satellite to control the state of the satellite. do.

한편, 위성은 맡은 바 역할을 충실하게 수행하고 정확한 포인팅을 위하여 운용중에 항상 정해진 궤도와 안정한 자세를 유지해야 하는데, 이를 위한 서브시스템이 자세·궤도제어 서스시스템이다.On the other hand, satellites must maintain a stable orbit at all times during operation to faithfully perform their roles and to accurately point, and a subsystem for this is a posture or trajectory control system.

제3도는 이러한 자세·궤도제어 서브시스템의 일예를 나타낸 블록 구성도이다.3 is a block diagram showing an example of such an attitude / track control subsystem.

도시된 바와 같이 자세·궤도제어 서브시스템은 롤자이로와 요자이로로 구성되는 자이로부(310)와, 태양센서와 지구센서 및 수평센서로 구성되는 센서부(320)와, 모멘텀휠 어셈블리부(340)와, 마그네틱 토커(350)와, 마그네틱 토커(350) 및 추진기를 구동하는 명령로직 처리부(360)와, 자이로부(310) 및 센서부(320) 그리고 코맨트 서브시스템의 출력신호를 입력으로 받고 모멘텀휠 어셈블리부(340)와 명령로직 처리부(360) 그리고 텔리메트리 서브시스템으로 제어신호를 인가하는 자세제어 전자장치(Attitude processor electronics : APE)(330)로 구성된다.As shown, the posture and trajectory control subsystem includes a gyro part 310 composed of a roll gyro and a yogyro, a sensor part 320 composed of a solar sensor, an earth sensor, and a horizontal sensor, and a momentum wheel assembly 340. ), The magnetic talker 350, the command logic processing unit 360 for driving the magnetic talker 350 and the propeller, and the output signals of the gyro unit 310 and the sensor unit 320 and the command subsystem are received as inputs. The momentum wheel assembly 340, the command logic processing unit 360, and an attitude processor electronics (APE) 330 for applying a control signal to the telemetry subsystem.

이와같이 구성된 자세·궤도제어 서브시스템은 지구의 중력전위, 태양과 달의 인력, 태양방사 압력 그리고 지구대기 등의 영향에 의해 궤도가 변경되는 경우 궤도를 조정해주어 항상 위성을 데드밴드(Deadband) 내로 위치시키고, 궤도조정의 결과 위성의 자세가 불안정해지는 경우나 위성이 발사되어 정지궤도와 같은 최종 운용궤도에 진입했을 때 위성이 정확한 포인팅을 유지하도록 정해진 자세로 제어하기 위한 시스템으로 자세제어 전자장치(330)가 자이로부(310)나 센서부(320)의 출력 신호를 받아서 모멘텀휠 어셈블리부(340)나 명령로직 처리부(360)를 통해 마그네틱 토커(350) 및 추진기를 구동하여 자체적으로 그 목적을 달성한다.The attitude and trajectory control system configured in this way adjusts the orbit when the orbit changes due to the effects of the earth's gravity potential, the sun and moon attraction, solar radiation pressure, and the atmosphere of the earth, so that the satellite is always placed in the deadband. The posture control electronics 330 is a system for controlling the satellite in a predetermined posture in order to maintain the correct pointing when the attitude of the satellite becomes unstable as a result of orbital adjustment or when the satellite is launched and enters a final operation trajectory such as a stationary orbit. The magnetic gyro unit 310 or the sensor unit 320 receives the output signal through the momentum wheel assembly 340 or the command logic processing unit 360 to drive the magnetic talker 350 and the propulsion to achieve its purpose. .

뿐만 아니라 자세제어 전자장치(330)는 지상관제소로 자이로부(310)나 센서부(320)로부터 입력되는 자세나 궤도에 관한 데이터를 텔리메트리 서브시스템을 통해 송신하고, 지상관제소로부터의 명령데이타를 코맨드 서브시스템을 통해 수신하여 모멘텀휠 어셈블리(340)나 마그네틱 토커(350) 및 추진기를 구동하므로써 위성의 자세와 궤도를 적절히 제어하기도 한다.In addition, the posture control electronic device 330 transmits data on the posture or trajectory input from the gyro unit 310 or the sensor unit 320 to the ground control station through the telemetry subsystem, and the command data from the ground control station. It is also received through the command subsystem to drive the momentum wheel assembly 340 or the magnetic talker 350 and the propeller to properly control the attitude and orbit of the satellite.

이처럼 위성의 자세 및 궤도제어 시스템은 정상적인 위성운용 뿐만 아니라 위성자체의 이상상태 및 외부적 요인에 의한 이상상태 발생시 매우 중요하다.As such, the attitude and orbital control system of the satellite is very important not only for normal satellite operation but also for abnormal state caused by the satellite itself and external factors.

그러나, 현재 운용되고 있는 위성 가운데는 돌발적인 우주환경의 변화, 예를들면 태양 자기폭풍의 영향 또는 모멘텀휠과 자세제어 전자장치의 회로부분 등에 원인을 알 수 없는 고장이 생겨 자세제어 시스템이 제 기능을 수행하지 못하므로써 위성의 임무수행에 심각한 지장을 초래하는 경우가 있었다.However, among the satellites in operation, the attitude control system functions due to unexpected changes in the space environment, for example, the effects of solar magnetic storms or circuit parts of the momentum wheel and the attitude control electronics. Failure to do so has resulted in serious disruption to satellite mission performance.

즉, 일단 이상이 발생한 위성을 원래와 같이 혹은 일부라도 복구하여 서비스를 재개하는 데는 많은 비용 및 시간이 요구될 뿐만 아니라, 자세 및 궤도제어 시스템에 이상이 발생하게되면 영원히 사용이 불가능하게 될 수도 있다.In other words, it is not only expensive and time-consuming to recover a satellite once it has returned to its original state or even a part of it, but may also be unusable forever if the posture and orbital control system fails. .

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 현재 자세 및 궤도제어 시스템에 이상 발생시, 지상관제소에서 직접 모멘텀휠 어셈블리부나 마그네틱 토커를 제어하는 방법이 개발되어 있지만, 이 경우 실시간 위성관제가 불가능할 뿐만 아니라 추진기를 사용해야 하는 궤도조정이나 궤도조정에 따른 자세제어시에는 아무 소용이 없다는 문제점이 있었다.In order to solve the above problems, a method of controlling the momentum wheel assembly or the magnetic talker directly at the ground control station has been developed in case of abnormality in the posture and track control system, but in this case, not only real-time satellite control is possible but also a propeller should be used. There was a problem in that there is no use in controlling the posture or the posture control according to the track adjustment.

본 발명은 상기에 기술한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해, 위성체 자체에서 궤도조건 및 자세제어의 기능을 수행하는 전자장치가 그 제어 기능을 상실하더라도 지상관제소에서 추진기 동작이 요구되는 위성의 남북궤도조정이나 궤도조정에 따른 자세제어를 해주기 위한 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, even if the electronic device performing the function of the orbital condition and attitude control in the satellite itself loses the control function, the north-south orbit of the satellite that requires the operation of the propeller in the ground control station An object of the present invention is to provide a control method for performing posture control according to adjustment or trajectory adjustment.

제1도는 통신·방송 겸용의 복합통신위성의 구성을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a composite communication satellite for both communication and broadcasting.

제2도는 인공위성 제어시스템 구성의 일예를 나타내는 개략적인 블록도.2 is a schematic block diagram showing an example of the configuration of the satellite control system.

제3도는 자세·궤도제어 서브시스템의 일예를 나타낸 블록 구성도.3 is a block diagram showing an example of an attitude and trajectory control subsystem.

제4도는 본 발명에 따른인공위성의 자세제어 방법을 나타내는 순서도.4 is a flowchart showing a method for controlling the attitude of satellites according to the present invention.

제5도는 본 발명의 방법이 적용되는 인공위성의 추진기 장착위치의 일 예를 나타낸 개략도.5 is a schematic view showing an example of a propeller mounting position of a satellite to which the method of the present invention is applied.

제6도는 본 발명에 따른 인공위성의 자세제어 방법에 있어서 펄스 실행순서를 나타내는 시간축 파형도.6 is a time axis waveform diagram showing pulse execution procedures in the attitude control method of the satellite according to the present invention;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

510 : 위성체 520 : 반응기관 추진기(REA)510: Satellite 520: Reaction Engine Propeller (REA)

530 : 전자열 하이드라진 추진기(EHT)530: Electrothermal hydrazine propeller (EHT)

540 : 태양전지판 550 : 원지점 모터(AKM)540: solar panel 550: origin motor (AKM)

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인공위성의 자세제어 방법은, 위성체 자체의 자세제어 전자장치의 기능이 일부 또는 전부가 상실되었을 경우, 지상관제소가 추진기 동작이 요구되는 위성의 궤도조정을 델타속도추진에 의해 수행하고, 델타속도추진의 수행중이나 수행완료 후에 발생하는 자세에러는 각 에러의 임계치를 초과한 경우 장동제동, 롤 자세제어, 피치 자세제어 그리고 요 자세제어 순으로 궤도조정 및 자세제어에 적합한 펄스폭 및 추력기법을 적용하여 제어해 주는 것을 특징으로 한다.In the attitude control method of the satellite according to the present invention for achieving the above object, when part or all of the function of the attitude control electronic device of the satellite itself is lost, the ground control station adjusts the orbit of the satellite requiring the operation of the propeller. The posture error occurring during delta speed propulsion and after the completion of the delta speed propulsion is exceeded by the threshold of each error, followed by orbit adjustment and posture in order of braking, roll posture control, pitch posture control and yaw posture control. It is characterized by controlling by applying the pulse width and thrust technique suitable for the control.

또한, 자세제어 전자장치에 이상이 발생하여 인공위성의 자세가 불안정한 경우, 롤 에러의 절대값과 장동제동의 임계치를 비교하여, 롤 에러의 절대값이 크면 장동제동을 실행하는 제1장동제동 과정과; 상기 제1장동제동 과정에서 롤 에러의 절대값이 장동제동의 임계치보다 크지 않거나, 제1장동제동을 실행한 후의 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크면 롤 자세제어를 실행하는 제1롤 자세제어 과정과; 상기 제1롤 자세제어 과정에서 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크지 않거나, 제1롤 자세제어 과정을 실행 한후의 피치 에러 절대값이 피치 자세제어 임계치보다 크면 피치 자세제어를 실행하는 제1피치 자세제어 과정; 및 상기 제1피치 자세제어 과정에서 피치 에러 절대값이 피치 자세제어 임계치보다 크지 않거나, 제1피치 자세제어 과정을 실행한 후에 요 자세제어를 실행하는 요 자세제어 과정을 포함하여 인공위성의 자세를 조정하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the attitude of the electronic device is unstable due to an abnormality in the attitude control electronics, the first braking process is performed to compare the absolute value of the roll error with the threshold value of the braking braking. ; The first roll attitude to perform roll attitude control when the absolute value of the roll error in the first braking process is not greater than the threshold value of the long braking or the absolute roll error value after executing the first long braking control is greater than the roll attitude control threshold. Control process; A pitch attitude control that is performed if the absolute roll error value is not greater than the roll attitude control threshold in the first roll attitude control process or if the absolute pitch error value after executing the first roll attitude control process is greater than the pitch attitude control threshold value; Pitch attitude control process; And adjusting the attitude of the satellite, including a yaw posture control process of performing a yaw posture control after the first pitch posture control process is performed or the pitch pitch absolute value is not greater than a pitch posture control threshold in the first pitch posture control process. Characterized in that.

상술한 목적 및 특징들, 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 무궁화호 인공위성(KOREASAT)에 적용된"Lockheed martin Astro Space Co."의 "GE3000"시리즈를 대상으로 하여 본 발명에 따른 인공위성의 자세제어 방법의 바람직한 하나의 실시예를 설명한다.The above objects, features, and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, a preferred embodiment of the attitude control method of the satellite according to the present invention will be described with reference to the "GE3000" series of "Lockheed martin Astro Space Co." applied to KOREASAT with reference to the accompanying drawings. .

"Lockheed Martin Astro Space Co."의 "GE3000"시리즈 인공위성은 방송·통신 복합위성으로 자세·궤도제어 서브시스템은 모멘텀휠(Momentum wheel)을 회전시켜 자세를 제어하는 모멘텀 바이어스 안정법을 사용하며, 3축 자세제어방식으로 제어된다.The "GE3000" series satellite of "Lockheed Martin Astro Space Co." is a broadcasting and communication complex satellite. The attitude and trajectory control subsystem uses the momentum bias stabilization method to control the attitude by rotating the momentum wheel. It is controlled by the attitude control method.

그리고 그 구성은 모멘텀휠, 적외선 지구감지 센서, 자이로스코프, 마그네틱 토커, 추진기 치 자세제어 전자장치 등으로 되어 있는데, 모멘텀휠은 피치축을 제어하고 마그네틱 토커는 롤축과 요축을 제어하며, 추진기는 궤도 및 자세유지에 사용되게 된다.The configuration consists of a momentum wheel, infrared earth sensor, gyroscope, magnetic talker and propulsion device attitude control electronics.The momentum wheel controls the pitch axis, the magnetic talker controls the roll and yaw axes, It will be used to maintain posture.

제4도는 본 발명에 따른 인공위성이 자세제어 방법을 나타낸 순서도로, 먼저, 자세제어 전자장치에 이상이 발생하여 인공위성의 궤도 및 자세가 불안정하게 되는 경우, 이를 감지한 지상관제소의 궤도조정을 위한 온 펄스(On-pulse) 제어명령을 받아 E HT가 일정시간의 델타속도추진(ΔV burm) 펄스 추력을 시작하는 델타속도추진 개시과정(S410)과; 델타속도추진의 완료여부를 판단하는 델타속도추진 완료여부 판단과정(S420)이 수행된다.4 is a flow chart illustrating a attitude control method of the satellite according to the present invention. First, when an error occurs in the attitude control electronic device and the satellite's trajectory and posture become unstable, it is on to adjust the trajectory of the ground control station that has sensed this. A delta velocity propulsion start process (S410) in which E HT receives a pulse (On-pulse) control command and starts delta velocity propulsion (ΔV burm) pulse thrust for a predetermined time; A delta speed promotion completion determination process (S420) of determining whether delta speed promotion is completed is performed.

상기 델타속도추진 완료여부 판단과정(S420)의 판단결과 델타속도추진이 완료된 경우는 롤 에러의 절대값이 장동제동의 임계치보다 크면 장동제동을 실행하는 제1장동제동 과정(S430)과; 제1장동제동 과정(S430)에서 롤 에러의 절대값이 장동제동의 임계치보다 크지 않거나, 제1장동제동을 실행한 후의 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크면 롤 자세제어를 실행하는 제1롤 자세제어 과정(S440)과; 제1롤 자세제어 과정(S440)에서 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크지 않거나, 제1롤 자세제어 과정을 실행한 후의 피치 에러 절대값이 피치 자세제어 임계치보다 크면 피치 자세제어를 실행하는 제1피치 자세제어 과정(S450) 및; 제1피치 자세제어 과정(S450)에서 피치 에러 절대값이 피치 자세제어 임계치보다 크지 않거나, 제1피치 자세제어 과정을 실행한 후에 요 자세제어를 실행하는 요 자세제어 과정(S460)으로 제어된다.A first braking braking process (S430) for executing braking braking if the absolute value of the roll error is greater than the threshold of braking braking when the delta braking propagation is completed as a result of the determination of whether the delta speed propulsion is completed (S420); In the first long braking process (S430), if the absolute value of the roll error is not greater than the threshold of the long braking, or if the absolute absolute roll error value after the first long braking is greater than the roll attitude control threshold, the first roll attitude control is executed. A roll attitude control process (S440); If the absolute roll error value is not greater than the roll attitude control threshold in the first roll attitude control process (S440) or the absolute pitch error value after the first roll attitude control process is greater than the pitch attitude control threshold, the pitch attitude control is executed. A first pitch posture control process (S450); In the first pitch attitude control process S450, the absolute pitch error value is not greater than the pitch attitude control threshold value, or after the first pitch attitude control process is executed, the yaw attitude control process is performed to perform yaw attitude control process S460.

한편, 상기 델타속도추진 완료여부 판단과정(S420)에서의 판단 결과, 델타속초추진 동작이 완료되지 않은 경우는 롤 에러의 절대값이 장동제동의 임계치보다 크면 델타속도추진 동작을 중지하고 장동제동을 실행하는 제2장동제동 과정(S470)과; 제2장동제동 과정(S470)에서 롤 에러의 절대값이 장동제동의 임계치보다 크지 않거나, 제2장동제동을 실행한 후의 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크면 델타속도추진 동작을 중지하고 롤 자세제어를 실행하는 제2롤 자세제어과정(S480)과; 제2롤 자세제어 과정(S480)에서 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크지 않거나, 제2롤 자세제어 과정을 실행한 후의 피치 에러 절대값이 피치 자세제어 임계치보다 크면 델타속도추진 동작을 중지하고 피치 자세제어를 실행하는 제2피치 자세제어 과정(S490) 및; 제2피치 자세제어 과정(S490)에서 피치 에러 절대값이 피치 자세제어 계치보다 크지 않으면, 중지된 델타속도추진 동작을 재개하는 델타속도추진 개시과정(S410)을 반복 수행하고, 제2피치 자세제어 과정(S49)을 수행한 후에는 다시 제2피치 자세제어 과정(S490)을 반복 수행하는 과정으로 제어된다.On the other hand, as a result of the determination in the delta speed propulsion completion determination process (S420), if the delta speed initial propulsion operation is not completed, if the absolute value of the roll error is greater than the threshold value of the driving brake, the delta speed driving operation is stopped and the driving brake is stopped. A second braking braking process (S470) to be executed; If the absolute value of the roll error is not greater than the threshold value of the long braking in the second braking process (S470), or the absolute absolute roll error value after the second braking braking is greater than the roll attitude control threshold, the delta speed propulsion operation is stopped and the roll A second roll posture control process (S480) for performing posture control; When the absolute roll error value is not greater than the roll attitude control threshold in the second roll attitude control process (S480) or the absolute pitch error value after executing the second roll attitude control process is greater than the pitch attitude control threshold, the delta speed propulsion operation is stopped. And a second pitch attitude control process (S490) of executing pitch attitude control; If the absolute pitch error value is not greater than the pitch attitude control threshold in the second pitch attitude control process (S490), the delta speed propagation start process (S410) is repeated to resume the stopped delta speed propulsion operation, and the second pitch attitude control is performed. After the process S49 is performed, the process is controlled to repeat the second pitch attitude control process S490.

상술한 것과 같은 구성으로 인공위성의 자세제어 방법이 수행되는 이유는 궤도조정을 하기 위하여 연속적으로 EHT에 의한 델타속도추진 동작을 실행한다면 (S410), 그에 따른 교란토크에 의해 심각한 롤, 요 에러 및 장동의 발생할 것이며, 이러한 에러를 최소화하기 위해서는 델타속도추진 펄스 사이마다 REA에 의한 장동제동 펄스 및 롤, 피치 자세제어 펄스도 발사해 주어야 하기 때문이다(S430∼S450)(S470∼S490).The reason why the attitude control method of the satellite is performed in the above-described configuration is that if the delta speed propulsion operation is continuously performed by the EHT to adjust the trajectory (S410), a serious roll, yaw error, and driving force are caused by the disturbance torque. In order to minimize this error, the long braking pulses by the REA, and the roll and pitch attitude control pulses must also be fired between the delta speed propulsion pulses (S430 to S450) (S470 to S490).

여기서, 델타속도추진 요구시간는 위성의 임무계획의 결과로서 주어지며 델타속도추진 펄스로 인하여 발생하는 롤 에러가 장동제도의 임계값을 넘을 때에는 롤 에러 제어를 실행하기 전에 장동제동(S430)(S470)을 실행한다.Here, the delta speed propulsion request time is given as a result of the satellite mission planning, and when the roll error generated due to the delta speed propulsion pulse exceeds the threshold value of the jangdong system, the breeze braking (S430) (S470) before executing the roll error control. Run

장동제동을 실행한 후에도 롤 에러가 임계치를 넘으면 그때 롤 에러 제어를 실행한다(S44)(S480). 피치 에러는 필요에 따라 추진기를 이용하여 에러를 교정한다(S450)(S490).If the roll error exceeds the threshold even after executing the braking, roll error control is then executed (S44) (S480). The pitch error is corrected using a propeller as necessary (S450) (S490).

궤도조정을 위한 델타속도추진 펄스동작 요구시간을 완전히 마친 후에는 장동제동 펄스 및 롤, 자세제어 펄스와 함께 롤 자세제어 텔리메트리 데이터를 이용하여 요 각도 자세제어를 수행한다(S460).After the delta speed propulsion pulse operation request time for the trajectory adjustment is completed, the yaw angle attitude control is performed using the roll attitude control telemetry data together with the long braking pulse, the roll, and the attitude control pulse (S460).

한편, 상기 단계(S430)∼단계(S460)까지의 동작은 종래 마그네틱 토커 및 모멘텀 휠을 인공위성의 자세를 제어했던 방식 대신 사용할 수 있는 방식으로 궤도 조정을 제외한 모든 경우에서의 자세제어에 적용할 수 있는 방식이다.On the other hand, the operation from the step (S430) to step (S460) can be applied to the attitude control in all cases except for the trajectory adjustment in such a way that the conventional magnetic talker and the momentum wheel can be used instead of the method of controlling the attitude of the satellite. That's the way it is.

제5도는 본 발명의 방법이 적용되는 인공위성의 추진기 장착위치의 일 예를 나타낸 개략도이다.5 is a schematic view showing an example of the propeller mounting position of the satellite to which the method of the present invention is applied.

도시된 바와 같이 본 발명의 방법이 적용되는 인공위성의 추진기는 REA(520)가 위성체(510)의 동, 서, 북쪽면의 가장자리에 각각 4개씩 설치되어 있고 (#1∼#12), EHT 4개가 위성체(510) 북쪽면의 중심부에 자리잡고 있더(#13∼#16).As shown, the propellers of the satellite to which the method of the present invention is applied are provided with four REA 520 at the edges of the east, west, and north sides of the satellite 510 (# 1 to # 12), and EHT 4 The dog is located in the center of the north side of the satellite (510) (# 13 ~ # 16).

표 1은 본 발명에 따른 지상관제소로부터의 제어명령에 의한 인공위성의 자세제어 방법에 있어서 각각의 제어기능에 적합한 추진기의 선택기법의 한 예를 나타낸다.Table 1 shows an example of the propeller selection method suitable for each control function in the attitude control method of the satellite by the control command from the ground control station according to the present invention.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00002
Figure kpo00002

델타속도추진을 위하여 EHT #13&15(홀수)쌍 또는 E HT #14&16(짝수)쌍이 사용된다(S410).EHT # 13 & 15 (odd) pairs or E HT # 14 & 16 (even) pairs are used for delta velocity propulsion (S410).

그리고 델타속도추진시 배기충격으로 인한 장동을 제어하기 위하여 REA #5&7쌍 또는 REA #10&12쌍이 사용된다(S430)(S470).In addition, REA # 5 & 7 pairs or REA # 10 & 12 pairs are used to control the long drive due to the exhaust shock during the delta speed propulsion (S430) (S470).

롤 에러가 장동제동 임계치를 초과하여 장동운동을 계속하면 델타속도추진을 중지하고 롤 에러 장점에서 계산된 펄스폭 만큼을 추력하고, 장동반주기(Half Nutation Period; 이하 HNP라 칭한다) 후에 다시 동일한 펄스폭 크기로 두 번째 후진기를 선택하여 추력한다.If the roll error continues the driving motion beyond the driving brake threshold, stop the delta speed propulsion and thrust as much as the pulse width calculated from the roll error advantage, and after the half nut period (hereinafter referred to as HNP) again the same pulse width The thrust is selected by the second reverser as the size.

여기서, 양성 롤 에러 영역에서 장동 발생시에는 먼저 최대 정점에서 REA #5 혹은 REA #12로 추력하고 HNP후에 최소 정점에서 REA #7 혹은 REA #10 추진기를 사용하며, 음성 롤 에러 영역에서 장동이 발생하면 먼저 최소 정점에서는 REA #7 혹은 REA #10을 작동하고 HNP 대기한 후 최대 정점에서 REA #5 혹은 REA #12 추진기를 사용한다.In this case, when the trigger occurs in the positive roll error region, first thrust to REA # 5 or REA # 12 at the maximum vertex, and use the REA # 7 or REA # 10 propeller at the minimum vertex after HNP. First, operate REA # 7 or REA # 10 at the minimum peak, wait for HNP, and use the REA # 5 or REA # 12 propeller at the maximum peak.

이때의 펄스폭은 정점사이(Peak-to peak)의 롤 에러에 의해 결정되지만 장동제동을 위하여 약 1∼2초의 펄스폭을 가지는 1초 분해도의 추력기법을 사용한다.The pulse width at this time is determined by the roll error between peak-to-peak, but the thrust technique of 1 second resolution with pulse width of about 1 to 2 seconds is used for long braking.

장동제동을 마친 후에는 고정된 크기의 양성 혹은 음성의 롤 에러가 발생하는데, 음성 롤 에러의 제어를 위하여 동쪽면의 REA #5 양성 롤 에러의 제어를 위하여 동쪽면의 REA #7 추진기를 사용한다(S44)(S480).After the braking operation, a fixed positive or negative roll error occurs. To control the negative roll error, use the east side REA # 7 propeller to control the REA # 5 positive roll error on the east side. (S44) (S480).

또한 북쪽면의 REA #1,2,3,4 혹은 서쪽면의 REA #10,12 추진기를 사용한다.Also use REA # 1,2,3,4 on the north side or REA # 10,12 propellers on the west side.

롤에러 제어를 위한 추진기 작동은 롤 에러가 발생 중인 모든 단계에서 가능하며 첫 번째 추진기를 작동시킨 다음 HNP 후에 두 번째 추진기 작동 명령을 보낸다.The propeller operation for roll error control is possible at all stages of the roll error, and after the first propeller is activated, a second propeller operation command is sent after the HNP.

피치 에러 제어를 위하여 REA #6,8,9,11 추진기를 사용한다(S45)(S490).For pitch error control, REA # 6, 8, 9, 11 propellers are used (S45) (S490).

또한 요 제어를 위하여는 북쪽면의 REA #1,2,3,4 추진기를 사용하는데(S460), 양성 요 에러의 제어를 위하여 REA #1,4쌍, 음성 요 에러의 제어를 위하여 REA #2,3쌍 추진기가 사용된다.In addition, the REA # 1, 2, 3, 4 thrusters on the north side are used for yaw control (S460), REA # 1, 4 pairs for the control of positive yaw error, and REA # 2 for the control of negative yaw error. Three pairs of thrusters are used.

위성의 롤, 요 및 피치 자세제어를 위한 지상제어 추진기 명령으로 40[msec]의 분해도를 갖는 톤폭(Tone Width) 추력 또는 1초 분해도의 추력기법이 사용된다.As the ground control propulsion command for the roll, yaw and pitch attitude control of the satellite, a ton width thrust having a resolution of 40 [msec] or a thrust technique of 1 second resolution is used.

상술한 바처럼 델타속도추 펄스아이의 자세제어를 위하여 지상관제소는 동, 롤 및 요 에러를 측정하여 추력 펄스폭 요구시간을 계산한 후, HNP 시간간격으로 2번의 펄스를 추력하는 이중펄스(Double pulse) 추력기법을 사용하여 장동제동 및 롤 자세제어를 실행하고 1번의 펄스를 사용하는 단일펄스(Single pulse) 추력기법 으로 피치 자세제어를 실행한다.As described above, the ground control station calculates the thrust pulse width request time by measuring the copper, roll, and yaw errors for the posture control of the delta speed pulse pulse eye, and then double-pulses the two pulses at HNP time intervals. pulse) The thrust technique is used to perform long braking and roll attitude control, and the single pulse thrust technique using one pulse to perform the pitch attitude control.

표 2는 본 발명에 따른 위공위성의 자세제어 방법에 있어서 추진기의 펄스폭 요구량을 나타내었고, 제4도에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 인공위성의 자세제어 방법에 있어서 펄스 실행순서를 나타낸 시간축 파형도는 제6도와 같다.Table 2 shows the pulse width requirements of the propeller in the attitude control method of the airborne satellite according to the present invention, and the time axis waveform showing the pulse execution order in the attitude control method of the satellite according to the present invention as shown in FIG. Figure 6 is the same as FIG.

여기서, 제6도의 펄스진폭은 각각의 에어 크기들과 같은 여러 변수에 따라 다크게 설정할 수 있다.Here, the pulse amplitude of FIG. 6 may be set dark according to various variables such as respective air sizes.

[표 2]TABLE 2

본 발명에 따른 인공위성의 자세제어 방법에 있어서 추진기의 펄스폭 요구량Pulse width requirement amount of propeller in satellite attitude control method according to the present invention

Figure kpo00003
Figure kpo00003

한편, 남북 궤도조정을 위한 마지막 델타속도추진을 실행한 후 장동제동, 롤 및 피치 지세제어를 위한 펄스와 함께 요 각도 제어 펄스를 실행한다.On the other hand, after the last delta speed propulsion for the north-south trajectory adjustment, the yaw angle control pulse is executed together with the pulses for the braking, roll and pitch top control.

요 각도에 대한 위성 텔리메트리 데이타는 없지만 추진기 작동이 없는 환경에서는 위성체의 궤도 회전운동에 기인한 회전체 결합현상(Gyroscopic Coupling)에 의한 롤과 요 사이의 자세 데이타의 교환을 이용하여 요 자세 데이타 값을 예측할 수 있다.There is no satellite telemetry data for the yaw angle, but in an environment without propeller operation, the yaw posture data is obtained by exchanging the posture data between the roll and the yaw by gyroscopic coupling due to the orbital rotation of the satellite. The value can be predicted.

롤 제어가 완료되고 롤 각이 0[°] 근방일 때 롤과 요 사이에 자세 교환현상이 발생하여 롤 각의 변화율이 순간적으로 요 각도를 나타낸다.When the roll control is completed and the roll angle is around 0 [°], posture change occurs between the roll and the yaw, and the rate of change of the roll angle instantaneously represents the yaw angle.

이때 요 각도 예측치 Ψ는 -229(dψ/dt)이며, 여기서 dψ/dt는 측정된 롤 변화량[°/min]를 의미한다.The yaw angle prediction value Ψ is −229 (dψ / dt), where dψ / dt means the measured roll variation [° / min].

표 2의 요 자세 제어를 위한 추진기 펄스폭 요구량 계산식에 따라 예측된 요 에러에 상응하는 펄스폭을 계산하고 표1에 나타낸 바와 같이 해당 REA 추진기쌍을 선택하여 펄스를 추력하고 HNP시간 간격후에 다시 동일한 펄스로 REA쌍을 작동하는 이중펄스 추력기법을 사용하여 요 제어를 실행한다.Calculate the pulse width corresponding to the predicted yaw error according to the propulsion pulse width requirement calculation formula for the yaw attitude control in Table 2, and select the corresponding REA thruster pair as shown in Table 1 to thrust the pulses, and then again after the HNP time interval Yaw control is performed using a double-pulse thrust technique that operates REA pairs with pulses.

이상과 같은 실시예에서는, 본 발명의 방법이 적용되는 인공위성의 한 예로서 통신위성이 설명되었지만, 우주관측위성, 지구관측위성, 과학연구위성, 해사위성 및 군사위성 등 용도를 달리하는 위성에도 마찬가지로 적용됨은 말 할 필요도 없다.In the above embodiments, although the communication satellite has been described as an example of an artificial satellite to which the method of the present invention is applied, the same applies to satellites having different uses such as space observation satellites, earth observation satellites, scientific research satellites, maritime satellites, and military satellites. Needless to say, it applies.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인공위성의 자세제어 방법에 의하면, 인공위성의 자세제어 전자장치에 이상 발생시, 추진기 작동이 요구되는 궤도조정 및 자세제어 실행을 위한 온-펄스 모드 자세제어 방법을 구현함으로써 위성의 자세제어 전자장치에 이상이 발생하더라도 지상관제소의 제어명령에 따라 인공위성의 자세를 신속하게 복구함으로써 위성서비스의 연속성을 보장할 수 있을뿐만 아니라 인공위성의 사용기간을 연장하고, 지상에서의 위성운용 능력을 제공할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, according to the attitude control method of the satellite according to the present invention, when an error occurs in the attitude control electronic device of the satellite, the on-pulse mode attitude control method for performing orbital adjustment and attitude control that requires the operation of the propeller is provided. In this case, even if an error occurs in the satellite attitude control electronics, the attitude of the satellite control station can be quickly restored to ensure the continuity of the satellite service, and to extend the service life of the satellite. It has the effect of providing satellite operation capability.

이울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.As such, preferred embodiments of the present invention are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, additions, and the like within the spirit and scope of the present invention. Such modifications and the like fall within the scope of the following claims. Should be seen.

Claims (5)

자세제어 전자장치에 이상이 발생하여 인공위성의 궤도 및 자세가 불안정하게 되는 경우, 궤도조정을 위하여 지상관제소의 온 펄스 제어명령을 받아 전자열 하이드라진 추진기에 의한 일정시간의 델타속도추진을 시작하는 델타속도추진 펄스 추력 개시과정과; 상기 델타속도 추진의 완료여부를 판단하는 델타속도추진 완료여부 판단과정과; 상기 델타속도추진 완료여부 판단과정의 판단결과 델타속도추진이 완료된 경우, 를 에러의 절대값이 장동제동의 임계치보다 크면 장동제동을 실행하는 제1장동제동 과정과;상기 제1장동 제동 과정에서 롤 에러의 절대값이 장동제동의 임계치보다 크지 않거나, 제1장동제동을 실행한 후의 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크면 롤 자세제어를 실행하는 제1롤 자세제어 과정과;상기 제1롤 자세제어 과정에서 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크지않거나, 제1롤 자세제어 과정을 실행한 후의 피치 에러 절대값이 피치 자세제어 임계치보다 크면 피치 자세제어를 샐행하는 제1피치 자세제어 과정; 및 상기 제1피치 자세제어 과정에서 피치 에러 절대값이 피치 자세제어 임계치보다 크지 않거나, 제1피치 자세제어 과정을 실행한 후에 요 자세제어를 실행하는 요 자세제어 과정을 포함하여; 자세제어 전자장치 내의 추진기 구동을 통해 인공위성의 궤도 및 궤도 조정에 따른 자세를 조정하는 것을 특징으로 하는 인공위성의 자세제어 방법.In the event of an abnormality in the attitude control electronics and the satellite's trajectory and posture, the delta speed starts for a certain period of time due to the on-pulse control command of the ground control station for the trajectory adjustment. Propulsion pulse thrust initiation process; Determining whether or not the completion of the delta speed propulsion is completed; When the delta speed propulsion is completed, when the absolute speed of the error is greater than a threshold value of the braking braking, a first braking braking process for executing a long braking braking; rolls in the first braking braking process; A first roll posture control process for executing roll posture control if the absolute value of the error is not greater than the threshold value of the long braking or the absolute roll error value after executing the first long braking control is greater than the roll attitude control threshold value; The first pitch attitude control process that executes pitch attitude control if the absolute absolute roll error value is not greater than the roll attitude control threshold value or the pitch error absolute value after executing the first roll attitude control process is greater than the pitch attitude control threshold value. ; And a yaw attitude control process of performing a yaw attitude control after the first pitch attitude control process is not greater than a pitch attitude control threshold value or the first pitch attitude control process is performed in the first pitch attitude control process. A attitude control method of a satellite, characterized in that the attitude of the satellite is adjusted by controlling the propeller in the electronic control device. 청구항1에 있어서, 상기 델타속도추진 완료여부 판단과정에서의 판단 결과; 델타속도추진 동작이 완료되지 않은 경우, 롤 에러의 절대값이 장동제동의 임계치보다 크면 델타속도추진 동작을 중지하고 장동제동을 실행하는 제2장동제동 과정과; 상기 제2장동제동 과정에서 롤 에러의 절대값이 장동제동의 임계치보다 크지 않거나, 제2장동제동을 실행한 후의 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크면 델타속도추진 동작을 중지하고 롤 자세제어를 실행하는 제2롤 자세제어 과정과; 상기 제2롤 자세제어 과정에서 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크지 않거나, 제2롤 자세제어 과정을 실행한 후의 피치 에러 절대값이 피이 자세제어 임계치보다 크면 델타속도추진 동작을 중지하고 피치 자세제어를 실행하는 제2피치 자세제어 과정; 및 상기 제2피치 자세제어 과정에서 피치 에러 절대값이 피치 자세제어 임계치보다 크지 않으면, 중지된 델타속도추진 동작을 재개하는 상기 제1항의 델타속도추진 개시과정을 반복 수행하고, 제2피치 자세제어 과정을 수행한 후에는 다시 제2피치 자세제어 과정을 반복 수행하는 과정을 포함하여 제어하는 것을 특징으로 하는 인공 위성의 자세제어 방법.The method of claim 1, wherein the determination result in the process of determining whether the delta speed propulsion completion; When the delta speed propulsion operation is not completed, if the absolute value of the roll error is greater than the threshold value of the braking braking, stopping the delta speed propulsion and performing the braking braking process; If the absolute value of the roll error in the second braking process is not greater than the threshold value of the long braking brake, or the absolute value of the roll error after executing the second braking braking is greater than the roll attitude control threshold, the delta speed propulsion operation is stopped and the roll attitude control is performed. A second roll attitude control process of executing; If the absolute roll error value is not greater than the roll attitude control threshold in the second roll attitude control process or the absolute pitch error value after executing the second roll attitude control process is greater than the feedback attitude control threshold, the delta speed propulsion operation is stopped and the pitch A second pitch attitude control process of performing attitude control; And if the absolute pitch error value is not greater than the pitch attitude control threshold in the second pitch attitude control process, repeating the delta speed propulsion starting process of claim 1 to resume the stopped delta speed propulsion operation, and performing the second pitch attitude control. And after performing the process, repeating the second pitch attitude control process to control the attitude control method of the satellite. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,장동제동 과정과 롤 자세제어 과정 및 요 자세제어 과정은;반응기관 추진기에 의해 장동 반주기 시간간격으로 2회의 펄스를 추력하여 제어하는 것을 특징으로 하는 인공위성의 자세제어 방법.The attitude control method of claim 1 or 2, wherein the brake braking process, the roll attitude control process, and the yaw attitude control process are controlled by thrust of two pulses at a half-cycle time interval by the reaction engine propeller. . 청구항1 또는 청구항2에 있어서,피치 자세제어 과정은; 반응기관 추진기에 의해 1회의 펄스를 추력하여 제어하는 것을 특징으로 하는 인공위성의 자세제어 방법.The method of claim 1 or 2, wherein the pitch attitude control process; Attitude control method of a satellite, characterized in that the thrust is controlled by one time by the reaction engine propeller. 자세제어 전자장치에 이상이 발생하여 인공위성의 자세가 불안정한 경우, 롤 에러의 절대값과 장동제동의 임계치를 비교하여, 롤 에러의 절대값이 크면 장동제동을 실행하는 제1장동제동 과정과; 상기 제1장동제동 과정에서 롤 에러의 절대값이 장동제동의 임계치보다 크지 않거나, 제1장동제동을 실행한 후의 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크면 롤 자세제어를 실행하는 제1롤 자세제어 과정과; 상기 제1롤 자세제어 과정에서 롤 에러 절대값이 롤 자세제어 임계치보다 크지 않거나, 제1롤 자세제어 과정을 실행한 후의 피치 에러 절대값이 피치 자세제어 임계치보다 크면 피치 자세제어를 실행하는 제1피치 자세제어 과정; 및 상기 제1피치 자세제어 과정에서 피이 에러 절대값이 피치 자세제어 임계치보다 크지 않거나, 제1피치 자세제어 과정을 실행한 후에 요 자세제어를 실행하는 요 자세제어 과정을 포함하여; 인공위성의 자세를 조정하는 것을 특징으로 하는 인공위성의 자세제어 방법.A first long braking process of performing a long braking braking operation when the absolute value of the roll error is large when the absolute value of the roll error is compared with the absolute value of the roll error when the satellite is unstable due to an abnormality in the attitude control electronic device; The first roll attitude to perform roll attitude control when the absolute value of the roll error in the first braking process is not greater than the threshold value of the long braking or the absolute roll error value after executing the first long braking control is greater than the roll attitude control threshold. Control process; A pitch attitude control that is performed if the absolute roll error value is not greater than the roll attitude control threshold value in the first roll attitude control process or if the absolute pitch error value after executing the first roll attitude control process is greater than the pitch attitude control threshold value; Pitch attitude control process; And a yaw posture control process of performing yaw posture control after the first pitch posture control process is not greater than a pitch posture control threshold in the first pitch posture control process or after executing the first pitch posture control process. The attitude control method of the satellite, characterized in that for adjusting the attitude of the satellite.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107193220A (en) * 2017-05-24 2017-09-22 西北工业大学 A kind of cycle earth observation rail design method such as earth nutating

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