AOCS On-orbit Calibration for High Agility Imaging LEO Satellite

고기동 영상촬영 저궤도 위성 자세제어계 궤도상 보정

  • 윤형주 (한국항공우주연구원 위성제어팀) ;
  • 박근주 (한국항공우주연구원 위성제어팀) ;
  • 임조령 (한국항공우주연구원 위성제어팀) ;
  • 최홍택 (한국항공우주연구원 위성제어팀) ;
  • 서두천 (한국항공우주연구원 자료처리 검보정팀)
  • Received : 2012.09.07
  • Accepted : 2012.11.01
  • Published : 2012.11.01

Abstract

A fast maneuvering LEO satellite producing high resolution images was developed by Korea Aerospace Research Institute and launched successfully. To achieve accurate pointing and stringent pointing stability, the attitude orbit control subsystem implements high performance star trackers and gyroscopes. In addition, series of on-orbit calibration need to be performed to compensate mainly misalignment errors due to launch shock and on-orbit thermal environment. In this paper, the on-orbit calibration approach is described with the performance enhancement result through flight data analysis.

빠르게 기동하면서도 고해상도 영상을 획득하기 위해서는 정확한 자세지향 및 높은 지향안정도가 요구된다. 자세제어계는 이러한 요구조건을 만족시키기 위해서 고성능 별추적기와 자이로를 장착하고 있다. 하지만, 위성에 장착된 자세센서인 별추적기와 자이로는 발사환경과 발사체에서 분리된 후 놓여지는 우주환경의 영향으로 지상에서 예측한 위성 동체기준좌표계에서 벗어난 오정렬 값을 가지게 되며, 자세제어계에서는 자세지향 오차 및 기동 성능 향상을 위해서 해당 오정렬 값을 추정하여 보상해주는 궤도상 보정을 수행해야 한다. 본 논문에서는 고기동 저궤도위성의 초기운용기간 중 위성본체 성능확인 단계에서 자세제어계에서 수행한 궤도상 보정에 대해서 기술하고 실제 얻어진 자세지향 및 지향안정도 성능 향상 결과를 제시한다.

Keywords

References

  1. 윤형주, KOMPSAT3 AOCS On-orbit Calibration Plan and Procedure, K3-D0-450-007, 한국항공우주연구원, 2012
  2. Pittelkau, M., "Kalman Filtering for Spacecraft System Alignment Calibration," J. of Guidance Control and Dynamics, Vol.24, No.6, 2001
  3. 윤형주 등, 저궤도 영상촬영위성 자세제어 센서의 절대 오정렬 보정, 한국항공우주학회 2012 추계학술대회 발표예정
  4. Shuster, M., "The QUEST for Better Attitudes," J. of the Astronautical Sciences, Vol.54, No.3&4, 2006
  5. KOMPSAT3 초기운용결과 발표자료, 한국항공우주연구원, 2012
  6. 박근주 등, 저궤도 고기동 영상촬영위성 지상 정밀 자세결정, 한국항공우주학회 2012 추계 학술대회 발표예정