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문제 정의
- 따라서 능동 SAR위성과 같은 1축 고기동 위성에 다섯 개의 반작용휠 배치를 하는 방법에 대해서 별도의 연구를 수행하였다[10-11]. 고기동 축 방향으로 두 개의 휠을 나란히 배치하고 나머지 세 개의 휠을 피라미드 형태로 배치하는 방법은 양방향 고기동이 가능하지만, 나머지 세 개 휠의 배치가 자유롭지 않고 휠 고장 발생시의 운용에도 제약이 있다[10].
- 하지만 위성의 관성모멘트가 크거나, 여러 가지 사유로 토크 및 모멘텀이 작은 반작용휠을 사용할 수 밖에 없을 경우는, 추가로 반작용휠을 장착하여 다섯 개를 사용하는 방법을 고려해볼 수 있다. 본 논문에서는 능동 SAR 위성의 롤축고기동을 위해서 다섯 개의 반작용휠을 배치하고, 이를 운용하는 방법에 대해서 연구해보고자 한다.
- 하지만 능동 SAR 위성의 기동 특성을 고려하면, 한쪽 방향 회전은 다섯 개의 휠을 모두 사용하여 고기동을 하고 반대방향 회전은 네 개의 휠만 사용하여 기동하는 형태로 전체 기동시간은 단축할 수 있다. 본 논문에서는 이에 대해서 살펴보고자 한다.
- 2와 같은 토크를 생성하면 된다. 본 연구에서는 다섯 개의 반작용휠을 배치하는 두 가지 방법을 살펴보고, 이와 같은 제어 토크를 생성하는 방법에 대해서 다뤄보고자 한다.
- 해당 기동을 빠르게 수행하기 위하여 롤축으로 많은 토크를 할당해야 한다. 본 연구에서는 다섯 개의 반작용휠을 배치하여 롤축으로 많은 토크를 할당하는 두 가지 방법을 비교해보았다. 배치방법(A)의 경우는 양쪽 방향 회전시간이 동일하고, 배치방법(B)의 경우는 한쪽 방향 회전은 빠르게 다른 쪽 방향 회전은 느리게 회전을 하지만, 이 둘을 합친 전체 시간은 배치방법(A)와 거의 비슷하게 나올 수 있음을 확인하였다.
- 본 절에서는 1축 고기동을 위한 다섯 개의 휠 배치방법에 대한 기존 연구결과를 간략하게 기술한다[10-11].
가설 설정
- 다음과 같이 위성 및 반작용휠을 가정하고 시뮬레이션을 수행하여 기동시간을 계산해보았다. Ix는 위성의 롤축 관성모멘트를 의미한다.
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