미소진동에 의한 위성영상 성능저하 해석 및 제어기법에 관한 연구 :Analysis and control technique for improving satellite image performance degraded by microvibration

임정흠

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자료유형: 학위논문

저자정보: 임정흠 (충남대학교, 忠南大學校大學院)

지도교수: 석진영

발행연도: 2015

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2015

미소진동에 의한 위성영상 성능저하 해석 및 제어기법에 관한 연구

임정흠 항공우주공학과 2015.01 학위논문

2014

지터에 의한 위성영상 성능저하 해석 및 제어기법에 관한 연구

임정흠 , 김승균 , 석진영 한국항공우주학회 학술발표회 초록집 2014.11 학술대회자료

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In 1994, the first KOMPSAT (KOrea Multi-Purpose SATellite) program started. It was successfully launched by Taurus launch vehicle from the Vandenberg Airforce Base (VAFB) in 1999. Its mission orbit was 685km altitude of sun synchronous orbit and it provided 6.6m ground sampling distance (GSD) panchromatic (PAN) electro-optical images. In 2006, the Korea Aerospace Research Institute (KARI) launched the KOMPSAT-2, which provided 1m PAN and 4m multi-spectral (MS) imaged. In 2012 and in 2015 the KOMPSAT-3 and the KOMPSAT-3A were launched and they provided 0.7m and 0.55m GSD optical images respectively. KARI is developing the CAS (Compact Advanced Satellite) program whose mission objectives are to secure a 500kg class standard platform and to provide 0.5m optical images. And KARI plans to develop the KOMPSAT-7 program which will provide 0.3m class panchromatic optical images. As described above GSD requirement for the earth observation satellite equipped with electro-optical camera payload keeps going down under submeter level. And it is required to analyze the impact of micro vibration generated by several internal sources as like reaction wheel, communication antenna actuator or cryo cooler on the final image performance.
In this paper, the effect of microvibration source on the satellite image has been analyzed and the control technique to reduce the vibration level down to what may not affect the satellite image performance.

1 서론 1
1.1 연구 동기 1
1.2 선행 연구 5
1.3 연구 내용 7
1.4 논문 구성 9
2 배경 이론 10
2.1 변조전달함수 10
2.1.1 Optics MTF 11
2.1.2 Detector MTF 16
2.1.3 Linear Motion MTF 19
2.1.4 Jitter MTF 19
2.1.5 Signal Processing MTF 20
2.1.6 Atmosphere MTF 20
2.2 지터해석 22
2.2.1 미소진동원 22
2.2.2 지터 해석 절차 22
2.3 영상 해석 26
2.3.1 영상 해석 절차 26
2.3.2 영상 평활화 27
3 모델링 28
3.1 진동원 모델링 28
3.1.1 반작용 휠 잡음모델의 상태공간법 표현 35
3.2 위성체 모델링 40
3.3 광학계 모델링 55
3.3.1 좌표계 55
3.3.2 시선벡터 민감도 55
3.4 제어장치 모델링 및 제어기 설계 57
3.4.1 PID 제어기 설계 62
3.4.2 LQR 제어기 설계 67
4 시스템 종합 및 모의실험 71
4.1 시스템 종합 71
4.2 Open loop 응답 72
4.3 PID 제어 응답 81
4.4 LQR 제어 응답 88
5 결론 95
참고 문헌 96

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