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DESIGN OF A LOW-COST 2-AXES FLUXGATE MAGNETOMETER FOR SMALL SATELLITE APPLICATIONS 원문보기

韓國宇宙科學會誌 = Journal of astronomy & space sciences, v.22 no.1, 2005년, pp.35 - 46  

Kim, Su-Jeoung (Space System Research Lab, Hankuk Aviation University, Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Hankuk Aviation University) ,  Moon, Byoung-Young (Space System Research Lab, Hankuk Aviation University, Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Hankuk Aviation University) ,  Chang, Young-Keun (Space System Research Lab, Hankuk Aviation University, Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Hankuk Aviation University) ,  Oh, Hwa-Suk (Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Hankuk Aviation University)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper addresses the design and analysis results of a 2-axes magnetometer for attitude determination of small satellite. A low-cost and efficient 2-axes fluxgate magnetometer was selected as the most suitable attitude sensor for LEO microsatellites which require a low-to-medium level pointing ac...

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • The magnetic sensor is widely implemented for attitude determination of LEO small satellites because of its low mass, low power consumptions and small size. In this paper, to develop the fluxgate magnetometer, a core and coil materials are selected with optimal sizing analysis by considering several parameters such as permeability, demagnetization factors, coil diameter, and number of coil turns. Following the analysis, the magnetometer was developed and the linearity test was performed.
  • The sensor size is also to be limited in the small satellite design. To estimate the magnetometer size, we surveyed the size of magnetic sensors for small satellites. Figure 3a and 3b show the magnetometer size and height in accordance with satellite mass, respectively.

대상 데이터

  • In order to make a magnetometer smaller, the established magnetometer data was analysed. The data was used in deciding the mass and size of the magnetometer developed by SSRL. As shown in Figure 2, the magnetometer mass is linearly proportional to the satellite mass, except one magnetometer was used as a payload on a 20 kg class satellite.
  • As shown in Figure 6, the cross point at 20 mm of core diameter is about 210 turns. The sensing coil of magnetic sensor is selected to be 210 turns and 250 turns for the driving coil. The number of driving coil turns is determined depending on number of sensing coil turns because mutual inductance must be zero.

이론/모형

  • In this paper, to develop the fluxgate magnetometer, a core and coil materials are selected with optimal sizing analysis by considering several parameters such as permeability, demagnetization factors, coil diameter, and number of coil turns. Following the analysis, the magnetometer was developed and the linearity test was performed. The result of the error analysis satisfies the requirements.
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참고문헌 (5)

  1. Burger, J. R. 1972, IEEE Tran. Magn, 8, 4 

  2. Kim, C. K., Lee, I. H., Chung Y. C., & O'Handley, R. C. 2000, Materials Science and Engineering, B76, 211 

  3. Kim, S. J., Lee, M. H., & Chang, Y. K. 2004, in Proceedings of the 2004 KSAS Spring Conference (Seoul: KSAS), p.860 

  4. Ripka, P. 2000, Magnetic Sensor and Magnetometer (London: Artech House), pp.1-128 

  5. Wertz, J. R., &Larson,W. J. 1999, Space Mission Analysis and Design (Portland: Space Technology Library), pp.353-380 

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