1축 가변속 CMG를 장착한 부족구동 위성의 자세제어 특성 분석

Abstract

본 논문에서는 한 개의 1축 가변속 CMG를 장착한 부족구동 위성의 자세제어 문제를 다루고 있다. 이러한 부족구동 위성의 경우, 전체 모멘텀이 영(zero)이 아니면 자세를 임의로 취할 수 없다. 위성을 안정화 시키려면 가변속 CMG가 위성의 모멘텀 방향으로 정렬해야 하기 때문이다. 4가지의 다른 장착형상을 고려하였으며, 각각에 대해 제어가능 모멘텀 영역을 분석하였다. 또한 각 형상에 대해 백스테핑 기법을 이용하여 안정한 자세제어 법칙을 제시하고 자세제어 특성을 비교하였다. This paper deals with the attitude control of an underactuated spacecraft that has one single-gimbal variable-speed CMG. An underactuated spacecraft may not converge to arbitrary attitudes if its total angular momentum is not zero. To stabilize a spacecraft, the CMG has to align with the angular momentum in the inertial frame. Four different install configurations for the CMG have been considered and controllable angular momentums have been analyzed. Also, based on the backstepping method, stabilizing control laws have been presented and their properties have been compared.