모의 인공위성 AOCS의 고장복구 알고리즘 시험용 지상 테스트베드 개발

Abstract

우주공간에 실제 위성들을 발사하여 개발된 자동 및 지능형 고장복구 시스템 기술을 실험하는 것은 위 험성과 그에 따른 손실비용이 매우 크기 때문에 우주기술 선진국에서는 실제 위성과 유사한 시스템을 지상에서 구축하여 실험하고 있다. 그러나 국내에서는 최근 들어서야 이러한 지상 시스템을 구축하여 관련 실험을 수행하려는 시도가 부분적으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 인공위성 자세제어시스템 의 고장복구 알고리즘의 시험 및 검증에 활용하기 위하여 위성체의 간단한 자세 및 궤도 이동 제어 시 험을 수행할 수 있는 지상 테스트베드를 개발하였다. 지상 테스트베드는 부양 테이블, 지상 제어 시스 템, 지상 테스트용 소형 모의 위성체 등으로 구성되어 있다. 개발된 테스트베드는 간략화된 HILS 환경 으로도 사용가능하며, 인공위성의 상대거리 측정 및 정렬 비행 시험과 위치, 자세 추정 필터 알고리즘의 성능 분석 등도 수행할 수 있다. Testing a designed autonomous and intelligent FDIR system by actually launching a satellite into space, is not cost-effective. Therefore, countries with advanced space technology test an autonomous and intelligent FDIR system in a ground test facility using a satellite model which is similar to an actual satellite. In Korea, there has been some attempts to build a ground-based test system recently. This paper introduces a ground test-bed which can be utilized for the verification of a satellite's AOCS failure recovery algorithms. The ground test-bed consists of a free-flying table, a ground control system, and a simulated satellite model. The test-bed can be used as simplified HILS environment. In addition, the test-bed can be used for satellites' relative range measurement, formation flying test, and the analysis of an attitude estimation filter algorithm's performance.