• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제22권3호
• /
• pp.273-282
• /
• 2005

주간에 활용될 수 있는 별 센서의 성능을 알아보기 위해, 주간 별 센서 관측 모델을 개발하였다. 주간 동안 별 센서가 감지하게 될 별들에 대한 중심찾기 오차는 그 모델을 사용해서 계산되었다. 별 센서가 운용되는 주간 환경의 대기 물리량을 계산하기 위해 표준 대기 모델(LOWTRAN7)이 사용되었다. 주간 별 센서 관측 모델에는 별과 태양 사이의 다양한 분리각, 중심찾기 알고리즘, 그리고 별 센서의 다양한 시스템 특성이 고려되었다. 개발된 별 센서 모델은 벡터 관측을 통한 자세결정 성능의 예측에 있어서 보다 현실적인 오차 정보를 제공하게 될 것이다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제12권2호
• /
• pp.256-264
• /
• 1995

This report presents the development procedure and the results of a prototype star sensor which can be used as one of the attitude sensors of the KITSAT-3. The star sensor is a major attitude sensor that can determine the 3-axis attitude information, by comparing between star corrdinates in the star catalog and the measured corrdinates. The 2 dimensional CCD camera is used for measuring the star corrdinates and the DSP(Digital Signal Processor) technology is applied to the image and signal processing. Using the prototype star sensor with thermoelectri cooling technique, we have succesfully obtained the star images around 4th magnitude at Sobaeksan Astronomy Observatory minimizing night sky effect.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권9호
• /
• pp.89-96
• /
• 2005

이 논문에서는 주간 항법용 별센서의 실제 활용을 목적으로 주간 대기 조건과 주간 별 감지 가능성을 논한다. 주간동안의 대기 자료를 구하기 위해 표준 대기 모델(LOWTRAN 7)을 사용했으며 그 모델로부터 배경하늘에 대한 복사와 대기투과도를 구하였다. 대기 복사량을 감소시키기 위해 광학 필터를 장착한 별센서를 가정했으며 태양 복사 효과를 나타내기 위해 별센서와 태양 사이의 다양한 분리각을 설정하였다. 별센서의 FOV에 대한 고려로서, 하늘 배경 복사의 변화와 감지가능한 별의 개수 밀도를 분석하였다. 또한 요구되는 신호 대 잡음비를 얻기 위한 노출시간과 별센서의 주간 활용 한계로서 작용하는 CCD의 복사에 의한 전자 수를 계산하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제35권8호
• /
• pp.735-740
• /
• 2007

별센서는 우주 공간상의 별 이미지를 사용하여 초정밀 자세 정보를 제공한다. 그러나 센서가 태양광이나 지구 반사광(Albedo)으로부터의 회피각이 보장되지 않는 경우 센서 출력의 정밀도를 보장할 수 없거나 출력을 얻을 수 없다. 이 논문은 별센서의 탑재 방향에 따른 태양 및 지구 회피각의 특성에 대한 연구 결과를 제시하고 있다. 아울러 지구 관측 임무에 적합한 별센서의 탑재 방향 결정을 위한 체계적인 방법을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1992년도 하계학술대회 논문집 B
• /
• pp.794-798
• /
• 1992

We present an optical Voltage and current sensor using $BSO(Bi_{12}SiO_{20})$ monocrystal. The voltage and current sensor consist of PBS(Polarizing Beam Splitter), 1/4 wavelength plate, ZnSe, Selfoc lens, LED, and PIN-PD etc. Magnetic core was made using permalloy for applying magnetic field to current sensor effectively. Current was measured from 100 to 1,600 ampere and accuracy was about ${\pm}$5%. The accuracy could be improved to ${\pm}$l% after reducing the nonlinear property of BSO crystal using our own program in PC (IBM286). We noticed that these data were not influenced by 154,000 voltage at all. Applied voltage was reduced to 1/20 using capacitors. And experiment was carried out up to 450V of the reduced voltage. The data fran optical voltage sensor was similar to that from conventional voltage sensor. The accuracy of the data was within about ${\pm}$1%.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제31권3호
• /
• pp.205-214
• /
• 2014

In this study, a star identification algorithm which utilizes pivot patterns instead of apparent magnitude information was developed. The new star identification algorithm consists of two steps of recognition process. In the first step, the brightest star in a sensor image is identified using the orientation of brightness between two stars as recognition information. In the second step, cell indexes are used as new recognition information to identify dimmer stars, which are derived from the brightest star already identified. If we use the cell index information, we can search over limited portion of the star catalogue database, which enables the faster identification of dimmer stars. The new pivot algorithm does not require calibrations on the apparent magnitude of a star but it shows robust characteristics on the errors of apparent magnitude compared to conventional pivot algorithms which require the apparent magnitude information.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.96-100
• /
• 2006

본 논문은 위성의 자세정보를 획득하는 센서로서 과학기술위성2호에 장착하기 위해 개발 중인 이중 머리 별 추적기를 소개한다. 대부분의 별 센서는 위성의 한쪽 방향만 지향하기 때문에 태양 및 지구 영역으로 지향할 경우 별 인식이 불가능하다. 그래서 시스템은 두개의 카메라를 직각의 방향으로 지향하여 동시에 두개의 영상을 입력 받고 하나의 영상에서 별 인식을 실패할 경우 다른 영상에서 별 인식을 수행하여 별 인식률을 높이도록 구현하였다. 논문에서는 이중머리 별 추적기의 시험모델을 소개하고 별 인식 및 별 추적 알고리즘을 제안하였다.

• Current Optics and Photonics
• /
• 제8권1호
• /
• pp.38-44
• /
• 2024

Under the influence of atmospheric turbulence, a star's point image will shake back and forth erratically, and after exposure the originally small star point will spread into a huge spot, which will affect the ground calibration of the star sensor. To analyze the impact of atmospheric turbulence on the positioning accuracy of the star's center of mass, this paper simulates the atmospheric turbulence phase screen using a method based on a sparse spectrum. It is added to the static-star-simulation device to study the transmission characteristics of atmospheric turbulence in star-point simulation, and to analyze the changes in star points under different atmospheric refractive-index structural constants. The simulation results show that the structure function of the atmospheric turbulence phase screen simulated by the sparse spectral method has an average error of 6.8% compared to the theoretical value, while the classical Fourier-transform method can have an error of up to 23% at low frequencies. By including a simulation in which the phase screen would cause errors in the center-of-mass position of the star point, 100 consecutive images are selected and the average drift variance is obtained for each turbulence scenario; The stronger the turbulence, the larger the drift variance. This study can provide a basis for subsequent improvement of the ground-calibration accuracy of a star sensitizer, and for analyzing and evaluating the effect of atmospheric turbulence on the beam.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제14권1호
• /
• pp.91-98
• /
• 2013

The rigorous requirements of modern spacecraft missions necessitate a precise attitude determination strategy. This paper mainly researches that, based on three space-borne attitude sensors: 3-axis rate gyros, 3-antenna GPS receiver and star-sensor. To obtain global attitude estimation after an information fusion process, a feedback-involved Federated Kalman Filter (FKF), consisting of two subsystem Kalman filters (Gyros/GPS and Gyros/Star-sensor), is established. In these filters, the state equation is implemented according to the spacecraft's kinematic attitude model, while the residual error models of GPS and star-sensor observed attitude are utilized, to establish two observation equations, respectively. Taking the sensors' different update rates into account, these two subsystem filters are conducted under a variable step size state prediction method. To improve the fault tolerant capacity of the attitude determination system, this paper designs malfunction warning factors, based on the principle of ${\chi}^2$ residual verification. Mathematical simulation indicates that the information fusion strategy overwhelms the disadvantages of each sensor, acquiring global attitude estimation with precision at a 2-arcsecs level. Although a subsystem encounters malfunction, FKF still reaches precise and stable accuracy. In this process, malfunction warning factors advice malfunctions correctly and effectively.

• 항공우주기술
• /
• 제5권2호
• /
• pp.90-101
• /
• 2006

자세제어계 센서 보정알고리즘을 이용하여 자이로와 별 추적기의 보정 파라미터를 추정하였다. 보정알고리즘은 칼만필터로 구현하였다. 자이로의 파라미터를 추정하기 위해서는 보정기동이 필요하며, 별 추적기의 요구조건 내에서 보정기동을 수행하였다. 보정기동 동안에 별 추적기가 태양, 지구, 달에 대해서 영향을 받는지를 분석을 하였다. 또한 별 추적기를 보정하기 위해서는 카메라 영상 정보를 이용하였다. 이러한 카메라 영상 정보는 지상 제어점과 인공위성의 궤도 정보를 이용하여 모사하였으며, 별 추적기 보정 파라미터 추정의 정밀도는 카메라 영상 정보의 정밀도에 따라 다르다.