제어모멘트자이로를 활용한 각운동량 명령 기반 인공위성 자세 제어

Abstract

제어모멘트자이로는 반작용휠에 비해 각운동량 수용량 대비 토크 생성 능력이 우수하여 신속 기동이 필요한 지구관측위성 등의 자세제어 구동계로 채택되어왔다. 수십년의 연구에도 불구하고 제어모멘트자이로 활용에 있어 토크 명령 계산 중 발생하는 특이점 등의 여러 문제가 제약이 된다. 본 학위논문에서는 토크가 아닌 각운동량을 기반으로 루프탑 형태의 배열을 가진 제어모멘트자이로 세트의 조향기법 및 이에 기반한 위성 자세의 피드백 제어 기법을 제시하고, 이를 통해 특이점 문제, 구동계 포화 등의 여러 문제에 크게 제약받지 않고 안정적인 자세제어 구동을 수행할 수 있음을 보이고자 한다.