정지위성 자동위치유지 시스템에 관한 연구

Abstract

본 논문에서는 기존의 Fly-the-wire에 기초한 정지위성 자동위치유지 시스템을 보완하고 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 분석하였다. 사용된 탑재용 자동위치유지 알고리즘은 지상의 두 지점에 위치한 장비로부터 Pseudo-Range 선호를 수신하여 실시간 궤도결정을 수행 한 다음, 이를 기준궤도를 추종하도록 궤도제어 명령을 생성한다. 본 논문에서는 기존의 Fly-the-wire 방식이 가지는 연료 사용의 비효율성을 해결하기 위하여 Modified fly-the-wire 방식을 제안하였는데 본 기법은 기준궤도로부터 벗어난 오차성분을 하모닉 성분과 선형증가 성분으로 분리한 다음, 하모닉 성분은 피드백제어기를 이용하여 제어하고 선형증가 성분은 기준기동을 수정하여 보정하는 방식을 취하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 통하여 제안된 시스템의 추종성능 및 연료사용량을 분석하였다. This paper improves existing 'fly-the-wire' based autonomous station-keeping system, suitable for geostationary satellite and introduces results of computer simulations conducted to verify the algorithm. The on-board stationkeeping system receives pseudo-range signals from two ground equipments located with long baseline, determines the orbit error in realtime and generates orbit control commands. To reduce fuel consumption, this paper proposes an on-board orbit control logic using modified fly-the-wire method. The modified fly-the-wire method de-couples error components into two dynamic modes, harmonic and linear motion. The harmonic error components are removed by applying output commands produced by feedback controller, and the linear motions are controlled by the correction <TEX>${\Delta}V\;s$</TEX> added to reference maneuvers. The reference maneuvers are generated through the ground based computer simulation and embedded or uploaded into the on-board computer with time tags. Finally, the performance of the proposed algorithm is verified through a series of computer simulations.