KR100334511B1 - 적외선 센서 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우주공간에서 인공위성의 자세제어를 위해 사용되는 센서중의 하나로 적외선을 이용하는 원추지구센서(Conical Earth Sensor: 이하 CES라 칭함)의 기능을 지상에서 시험할 수 있도록 적외선 센서 시험장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 인공위성에 조립된 CES의 전방에서 적외선을 발생시키는 열선이 장착된 반응판을 구비하고, 상기 반응판에 공급되는 전압과 전류를 제어하는 파우어 서플라이를 구비하며, 상기 파우어 서플라이를 제어하여 반응판에서 발생하는 적외선의 량을 제어하는 컴퓨터를 구비시킴으로써 이루어지는 것이다.

Description

적외선 센서 시험장치{Test apparatus of infra-red sensor}

본 발명은 우주공간에서 인공위성의 자세제어를 위해 사용되는 센서중의 하나로 지구에서 발생하는 적외선을 센싱하는 원추지구센서(Conical Earth Sensor: 이하 CES라 칭함)의 기능을 지상에서 시험할 수 있도록 하는 적외선 센서 시험장치에 관한 것이다.

인공위성에 장착된 CES는 인공위성이 지구상의 어느위치에 존재하는가를 판단하여 자세제어를 할 때 반드시 필요한 센서로써 인공위성에는 90°각도를 두고 2개의 CES가 설치된다.

상기 CES는 지구에서 발생하는 적외선을 스캔하여 인공위성의 자세제어를 위한 정보로 제공하게 되는 것으로 고도의 신뢰성이 요구되어진다.

따라서 인공위성을 우주궤도에 올려놓기 전에 충분한 테스트가 이루어져야 하나 지구에서 발생하는 적외선을 스캔하는 CES의 작업을 테스트하기 곤란하므로 CES 제조업체에서 적외선 스캔 테스트 결과를 보고 직접 인공위성에 탑재시키고 있는 실정이다.

인공위성에 탑재될 부품이 우주환경에서의 작동 테스크를 거치지 않을 경우 인공위성이 궤도에 진입한 후 CES가 오작동을 하게 될 우려가 있고, 이때에는 고가의 인공위성에 대한 자세제어를 할 수 없게 되는 문제점이 따르게 된다.

본 발명은 인공위성에 탑재되는 CES의 기능을 지상에서 테스트하여 완벽히 작동되는 CES를 인공위성에 탑재시킴으로써 제품에 대한 신뢰성을 높이도록 하는 것이다.

본 발명은 CES에 지구모델을 대신 할 수 있는 방열판을 장착하여 CES가 방열판에서 발생하는 적외선을 스캔 검파하게 하므로써 CES에 대한 기능을 지상에서 완벽하게 테스트 할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 인공위성에 탑재되어 조립된 CES의 전방에서 적외선을 발생시키는 열선이 장착된 방열판을 구비하고, 상기 방열판에 공급되는 전압과 전류를 제어하는 파우어 서플라이를 구비하며, 상기 파우어 서플라이를 제어하여 방열판에서 발생하는 적외선의 량을 제어하는 컴퓨터를 구비시킴으로써 이루어지는 것으로, 컴퓨터에서 방열판의 열선에 흐르는 전력을 제어하여 지구모델과 같은 적외선이 발생되게 하고 상기 방열판에서 발생되는 적외선을 CES에서 스캔 검파시켜 CES의 기능을 지상에서 테스트 하는 것이다.

도 1 은 인공위성에 장착된 적외선 센서 사용예 모식도

도 2 는 본 발명 방열판의 크기결정 설명도

도 3 은 본 발명 방열판의 설치상태 설명도

도 4 는 본 발명의 구성도

도 5 는 본 발명 적외선 센서의 측정방법 설명도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 인공위성 2,3 : CES

4,5 : 방열판 6 : 파우어 서플라이

8 : 컴퓨터 10 : 열진공 인터페이스

11 : 지구

본 발명은 도 4 에 도시된 바와 같이 인공위성(1)에 장착된 CES(2)(3)에서 스캔할 수 있는 위치에 방열판(4)(5)을 설치하되 상기 CES(2)(3)는 90°각도를 갖게 설치하고 방열판(4)(5)은 적외선을 발생시킬 수 있도록 열선이 설치된다.

상기 방열판(4)(5)의 열선에 공급되는 전류와 전압은 상기 방열판(4)(5)과는 별도의 위치에 설치되는 파우어 서플라이(6)에 의해 제어되며 파우어서플라이(6)에 의해 제어된 전력은 방열판(4)(5)과 콘넥터(7)에 의해 연결된다.

상기 파우어서플라이(6)는 방열판(4)(5)과 별도의 위치에 설치되는 컴퓨터(8)에 의해 제어되며 상기 컴퓨터(8)는 파우어 서플라이(6)를 이용하여 방열판(4)(5)의 열선에 공급되는 전압과 전류를 제어하여 방열판(4)(5)에서 적외선이 발생되게 하여 지구모델의 역할을 대신할 수 있도록 한다.

그리고 열진공챔버에 설치되는 방열판(4)(5)과 열진공챔버 외부에 설치되는 컴퓨터(8)의 데이타 연결라인, 열진공챔버 내부에 설치되는 방열판(4)(5)과 열진공챔버 외부에 설치되는 파우어 서플라이(6)의 전원라인은 열진공챔버의 내부와 외부를 연결하는 신호라인인 열진공 인터페이스(10)를 통하여 연결되게 하므로써 CES(2)(3)가 우주환경을 모사한 열진공 챔버 내에서 테스트가 가능하도록 한다.

인공위성(1)에 장착된 CES(2)(3)는 도 1 에 도시된 바와 같이 우주에 발사된 후 지구(11)에서 발생되는 적외선을 스캔하게 되는 것으로 처음 지구(11)를 인식하는 각도를 LE(Leading Edge)라 하고 지구(11)범위를 벗어났을 때의 각도를 TE(Trailing Edge)라 한다.

지상에서 CES(2)(3)의 기능테스트시 상기된 지구(11)의 역할을 방열판(4)(5)에서 대신할 수 있도록 하되 CES(2)(3)에서 지구(11)를 커버하는 각도(θ)에서 실제 지구(11)와 CES(2)(3)의 이격거리만큼 이격시키지 않고 방열판(4)(5)을 CES(2)(3)가까이 이격시키되 그 크기를 조정하여 지구모델을 대신할 수 있게 한다.

즉 도 2 와 같이 CES(2)에서 멀리 떨어진 지구(11)를 커버하는 각도(θ)내에서 방열판(4)(5)의 크기를 줄이고 거리를 짧게 한 것이다.

이러한 방열판(4)(5)은 도 3 과 같이 CES(2)(3)에서 일정거리를 이격시키되 CES(2)(3)에서 방열판(4)(5)을 스캔하는 것은 우주궤도에 올려진 상태에서 지구(11)를 스캔하는 것과 동일하다.

본 발명은 상기 방열판(4)(5)와 이격되어 열진공챔버 외부에 설치된 컴퓨터(8)에서 파우어서플라이(6)를 제어하여 방열판(4)(5)에 공급되는 전류와 전압을 제어하므로써 방열판(4)(5)에서 지구(11)와 동일한 적외선을 발생시키게 된다.

그러면 CES(2)(3)는 상기 방열판(4)(5)의 LE,TE 각도를 검출하여 인공위성(1)에 전달하게 된다.

그리고 각 방열판(4)(5)의 온도를 온도커플러를 이용하여 수시로 컴퓨터(8)에 전달되도록 하여 지구모델과 동일한 적외선을 발생시키도록 한다.

인공위성(1)에서는 상기 CES(2)(3)에서 검출한 IE,TE 각도를 이용하여 인공위성(1)이 지구상 어느위치에 존재하는 가를 판단하게 되고, 정해진 위치를 벗어나게 되면 추진제를 이용하여 인공위성의 각도를 바로잡게 된다.

본 발명은 위성에 탑재되는 CES의 기능시험을 지상에서 신속하고 정확하게 수행할 수 있으며, 지구모델을 대신하는 방열판의 설치위치를 조정하는 것이 용이하기때문에 여러가지 각도로 CES의 기능을 시험해 볼 수 있다.

또한 구조가 간단하여 반영구적인 사용이 가능하고, 장시간이 소요되는 시험에 동일 기준값을 갖고 CES의 기능시험을 행할 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 열진공챔버 내부에 위치되는 인공위성(1)에 장착되는 CES(2)(3)의 전방에 설치되고 적외선을 발생시키는 열선이 내장된 방열판(4)(5)을 구비하고,

   상기 방열판(4)(5)의 열선에 공급되는 전압과 전류를 제어하고 열진공챔버 외부에 설치되는 파우어 서플라이(6)를 구비하며,

   상기 파우어 서플라이(6)를 제어하고 방열판(4)(5)의 온도를 피드백 체크하여 방열판(4)(5)이 지구모델과 같은 적외선을 발생시키도록 하는 컴퓨터(8)를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 적외선 센서 시험장치.
2. 제 1 항에서, 열진공챔버의 외부에 위치하는 컴퓨터(8)와 파우어서플라이(6)는 열진공챔버의 내부에 위치하는 방열판(4)(5)과 열진공챔버의 내외부를 연결하는 신호선로인 열진공 인터페이스(10)로 연결되어지는 것을 특징으로 하는 적외선 센서 시험장치.