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1
X축(XBODY), Y축(YBODY), 및 Z축(ZBODY)을 갖는 바디좌표계(BODY)가 정의되는 본체;상기 본체에 Y축(YBODY)으로 회전 가능하게 장착되고, 태양전지판좌표계(SA)가 정의되는 태양전지판;상기 태양전지판에 장착되고, 제1 내지 제5 태양센서들을 포함하는 태양센서부;상기 본체의 -X축(-XBODY) 방향에 장착되어 상기 본체를 회전 및 이동시키는 추력부;상기 제1 내지 제5 태양센서들의 출력들 및 상기 태양전지판이 상기 본체에 대하여 Y축(YBODY) 회전한 회전각(θSA)에 기초하여 상기 바디좌표계(BODY) 상의 태양의 위치를 산출하고,상기 제1 내지 제4 태양센서들 중에서 출력이 가장 큰 태양센서 및 상기 바디좌표계(BODY) 상의 태양의 위치에 기초하여, 상기 본체를 Z축(ZBODY) 회전할 제1 회전 방향 및 상기 본체를 Y축(YBODY) 회전할 제2 회전 방향을 결정하고,상기 출력이 가장 큰 태양센서와 이에 대응하는 태양센서의 출력 차이가 미리 설정한 제1 임계값보다 작아질 때까지 상기 본체를 상기 제1 회전 방향으로 Z축(ZBODY) 회전하도록 상기 추력부를 제어하고,상기 제1 내지 제4 태양센서들의 출력들이 모두 미리 설정한 제2 임계값보다 작아질 때까지 상기 본체를 상기 제2 회전 방향으로 Y축(YBODY) 회전하도록 상기 추력부를 제어하는 제어부를 포함하는 인공위성
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2
제1 항에 있어서,상기 제1 태양센서는 제1 방향(D1)이 법선 방향인 입사면을 갖고,상기 제2 태양센서는 상기 제1 방향(D1)에 수직한 제2 방향(D2)이 법선 방향인 입사면을 갖고,상기 제3 태양센서는 상기 제1 방향(D1)의 반대인 제3 방향(D3)이 법선 방향인 입사면을 갖고, 상기 제4 태양센서는 상기 제2 방향(D2)의 반대인 제4 방향(D4)이 법선 방향인 입사면을 갖고,상기 제5 태양센서는 상기 제1 내지 제4 방향(D1-D4)에 수직한 제5 방향(D5)이 법선 방향인 입사면을 갖는 것을 특징으로 하는 인공위성
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3
제2 항에 있어서,상기 태양전지판좌표계(SA)의 Z축(ZSA)은 상기 제5 방향(D5)과 평행하고,상기 태양전지판좌표계(SA)의 X축(XSA)과 Y축(YSA)은 각각 상기 제4 방향(D4)과 상기 제3 방향(D3)을 상기 태양전지판좌표계(SA)의 Z축(ZSA)으로 45°만큼 회전시킨 방향들과 평행한 것을 특징으로 하는 인공위성
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4
제3 항에 있어서,상기 제어부는 상기 바디좌표계(BODY) 상의 태양의 위치에 기초하여 태양이 상기 바디좌표계(BODY)의 YZ 평면을 기준으로 X축(XBODY) 방향인 제1 영역(+X)과 -X축(-XBODY) 방향인 제2 영역(-X) 중 어느 영역에 위치하는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 인공위성
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5
제4 항에 있어서,상기 제어부는,태양이 상기 제1 영역(+X)에 위치할 때 상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제2 태양센서 또는 상기 제3 태양센서거나, 태양이 상기 제2 영역(-X)에 위치할 때 상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제1 태양센서 또는 상기 제4 태양센서인 경우, 상기 제1 회전 방향을 반시계 방향(+Z축 회전 방향)으로 결정하고,태양이 상기 제1 영역(+X)에 위치할 때 상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제1 태양센서 또는 상기 제4 태양센서거나, 태양이 상기 제2 영역(-X)에 위치할 때 상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제2 태양센서 또는 상기 제3 태양센서인 경우, 상기 제1 회전 방향을 시계 방향(-Z축 회전 방향)으로 결정하는 것을 특징으로 하는 인공위성
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6
제3 항에 있어서,상기 제어부는 상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제1 태양센서 또는 상기 제1 태양센서에 대응하는 상기 제2 태양센서인 경우, 상기 제2 회전 방향을 시계 방향(-Y축 회전 방향)으로 결정하고,상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제3 태양센서 또는 상기 제3 태양센서에 대응하는 상기 제4 태양센서인 경우, 상기 제2 회전 방향을 반시계 방향(+Y축 회전 방향)으로 결정하는 것을 특징으로 하는 인공위성
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7
제3 항에 있어서,상기 제어부는 상기 출력이 가장 큰 태양센서의 출력값, 상기 제1 내지 제5 태양센서들 중에서 출력이 두 번째로 큰 태양센서의 출력값, 및 상기 제5 태양센서의 출력값을 기초로 상기 태양전지판좌표계(SA) 상의 태양의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 인공위성
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8
제7 항에 있어서,상기 제어부는 상기 태양전지판좌표계(SA) 상의 태양의 위치 및 회전각(θSA)에 기초하여 상기 바디좌표계(BODY) 상의 태양의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 인공위성
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9
제8 항에 있어서,상기 태양전지판좌표계(SA)의 Y축(YSA)은 상기 바디좌표계(BODY)의 Y축(YBODY)과 평행하고, 상기 태양전지판좌표계(SA)의 Z축(ZSA)과 X축(XSA)은 상기 바디좌표계(BODY)의 Z축(YBODY)과 X축(XBODY)을 상기 회전각(θSA)에서 90°를 뺀 각도(θSA-90°)만큼 Y축(YBODY) 회전시킨 방향들과 각각 평행한 것을 것을 특징으로 하는 인공위성
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10
제7 항에 있어서,상기 제어부는 상기 출력이 가장 큰 태양센서 및 상기 제1 내지 제4 태양센서들 중에서 출력이 두 번째로 큰 태양센서를 기초로 태양이 상기 태양전지판좌표계(SA) 상에서 상기 제1 내지 제4 방향(D1-D4)을 이용하여 정의되는 제1 내지 제4 영역들(S12, S23, S34, S41) 중에서 어느 영역에 위치하는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 인공위성
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11
제1 항에 있어서,상기 본체의 X축(XBODY) 방향 및 -X축(-XBODY) 방향에 각각 장착되는 한 쌍의 안테나를 더 포함하는 인공위성
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12
제1 항에 있어서,상기 태양전지판을 상기 본체에 대하여 상기 회전각(θSA)만큼 Y축(YBODY) 회전시키는 회전 구동부를 더 포함하는 인공위성
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13
제1 항에 있어서,상기 추력부는 상기 제어부에 의해 제어되는 제1 내지 제4 추력기를 포함하며,상기 제어부는,상기 본체를 시계 방향(-Z축 회전 방향)으로 Z축 회전시키기 위해 상기 제2 및 제3 추력기를 작동시키고,상기 본체를 반시계 방향(+Z축 회전 방향)으로 Z축 회전시키기 위해 상기 제1 및 제4 추력기를 작동시키고,상기 본체를 시계 방향(-Y축 회전 방향)으로 Y축 회전시키기 위해 상기 제1 및 제2 추력기를 작동시키고,상기 본체를 반시계 방향(+Y축 회전 방향)으로 Y축 회전시키기 위해 상기 제3 및 제4 추력기를 작동시키는 것을 특징으로 하는 인공위성
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14
X축(XBODY), Y축(YBODY), 및 Z축(ZBODY)을 갖는 바디좌표계(BODY)가 정의되는 본체, 상기 본체에 Y축(YBODY)으로 회전 가능하게 장착되는 태양전지판, 및 상기 태양전지판에 장착되는 제1 내지 제5 태양센서들을 포함하는 인공위성의 자세 제어 방법으로서,상기 제1 내지 제5 태양센서들의 출력들 및 상기 태양전지판이 상기 본체에 대하여 Y축(YBODY) 회전한 회전각(θSA)에 기초하여 상기 바디좌표계(BODY) 상의 태양의 위치를 산출하는 단계;상기 제1 내지 제4 태양센서들 중에서 출력이 가장 큰 태양센서 및 상기 바디좌표계(BODY) 상의 태양의 위치에 기초하여, 상기 본체를 Z축(ZBODY) 회전할 제1 회전 방향, 상기 출력이 가장 큰 태양센서에 대응하는 비교 대상 태양센서, 및 상기 본체를 Y축(YBODY) 회전할 제2 회전 방향을 결정하는 단계;상기 출력이 가장 큰 태양센서의 출력과 상기 비교 대상 태양센서의 출력의 차이가 미리 설정한 제1 임계값보다 작아질 때까지 상기 본체를 상기 제1 회전 방향으로 Z축(ZBODY) 회전시키는 단계; 및상기 제1 내지 제4 태양센서들의 출력들이 모두 미리 설정한 제2 임계값보다 작아질 때까지 상기 본체를 상기 제2 회전 방향으로 Y축(YBODY) 회전시키는 단계를 포함하는 인공위성의 자세 제어 방법
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제14 항에 있어서,상기 제1 태양센서는 제1 방향(D1)이 법선 방향인 입사면을 갖고,상기 제2 태양센서는 상기 제1 방향(D1)에 수직한 제2 방향(D2)이 법선 방향인 입사면을 갖고,상기 제3 태양센서는 상기 제1 방향(D1)의 반대인 제3 방향(D3)이 법선 방향인 입사면을 갖고, 상기 제4 태양센서는 상기 제2 방향(D2)의 반대인 제4 방향(D4)이 법선 방향인 입사면을 갖고,상기 제5 태양센서는 상기 제1 내지 제4 방향(D1-D4)에 수직한 제5 방향(D5)이 법선 방향인 입사면을 갖는 것을 특징으로 하는 인공위성의 자세 제어 방법
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제15 항에 있어서,상기 제1 회전 방향을 산출하는 단계는,상기 바디좌표계(BODY) 상의 태양의 위치에 기초하여 태양이 상기 바디좌표계(BODY)의 YZ 평면을 기준으로 X축(XBODY) 방향인 제1 영역(+X)과 -X축(-XBODY) 방향인 제2 영역(-X) 중 어느 영역에 위치하는지를 결정하는 단계;태양이 상기 제1 영역(+X)에 위치할 때 상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제2 태양센서 또는 상기 제3 태양센서거나, 태양이 상기 제2 영역(-X)에 위치할 때 상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제1 태양센서 또는 상기 제4 태양센서인 경우, 상기 제1 회전 방향을 반시계 방향(+Z축 회전 방향)으로 결정하고, 태양이 상기 제1 영역(+X)에 위치할 때 상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제1 태양센서 또는 상기 제4 태양센서거나, 태양이 상기 제2 영역(-X)에 위치할 때 상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제2 태양센서 또는 상기 제3 태양센서인 경우, 상기 제1 회전 방향을 시계 방향(-Z축 회전 방향)으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공위성의 자세 제어 방법
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제15 항에 있어서,상기 제2 회전 방향을 산출하는 단계는,상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제1 태양센서 또는 상기 제1 태양센서에 대응하는 상기 제2 태양센서인 경우, 상기 제2 회전 방향을 시계 방향(-Y축 회전 방향)으로 결정하고, 상기 출력이 가장 큰 센서가 상기 제3 태양센서 또는 상기 제3 태양센서에 대응하는 상기 제4 태양센서인 경우, 상기 제2 회전 방향을 반시계 방향(+Y축 회전 방향)으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공위성의 자세 제어 방법
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제15 항에 있어서,상기 바디좌표계(BODY) 상의 태양의 위치를 산출하는 단계는,상기 출력이 가장 큰 태양센서의 출력값, 상기 제1 내지 제5 태양센서들 중에서 출력이 두 번째로 큰 태양센서의 출력값, 및 상기 제5 태양센서의 출력값을 기초로, 상기 태양전지판에 대해 정의되는 태양전지판좌표계(SA) 상의 태양의 위치를 산출하는 단계; 및상기 태양전지판좌표계(SA) 상의 태양의 위치 및 회전각(θSA)에 기초하여 상기 바디좌표계(BODY) 상의 태양의 위치를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공위성의 자세 제어 방법
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제18 항에 있어서,상기 태양전지판좌표계(SA)는 상기 바디좌표계(BODY)를 상기 회전각(θSA)에서 90°를 뺀 각도(θSA-90°)만큼 Y축(YBODY) 회전시킨 직교좌표계인 것을 특징으로 하는 인공위성의 자세 제어 방법
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X축(XBODY), Y축(YBODY), 및 Z축(ZBODY)을 갖는 바디좌표계(BODY)가 정의되는 본체, 상기 본체에 대해 회전각(θSA)만큼 Y축(YBODY) 회전한 태양전지판, 및 상기 태양전지판에 장착되는 제1 내지 제5 태양센서들을 포함하는 인공위성의 자세 제어 방법으로서,상기 제1 내지 제5 태양센서들의 출력들에 기초하여, 상기 바디좌표계(BODY)를 상기 회전각(θSA)에서 90°를 뺀 각도(θSA-90°)만큼 Y축(YBODY) 회전시킨 태양전지판좌표계(SA) 상의 태양의 위치를 산출하는 단계;상기 태양전지판좌표계(SA)에서 상기 바디좌표계(BODY)로의 변환 행렬을 이용하여 상기 태양전지판좌표계(SA) 상의 태양의 위치를 상기 바디좌표계(BODY) 상의 태양의 위치로 변환하는 단계;상기 제1 내지 제4 태양센서들 중에서 출력이 가장 큰 태양센서 및 상기 바디좌표계(BODY) 상의 태양의 위치에 기초하여, 비교 대상 태양센서, 상기 본체를 Z축(ZBODY) 회전할 제1 회전 방향, 및 상기 본체를 Y축(YBODY) 회전할 제2 회전 방향을 결정하는 단계; 상기 출력이 가장 큰 태양센서와 상기 비교 대상 태양센서의 출력 차이가 미리 설정한 제1 임계값보다 작아질 때까지 상기 본체를 상기 제1 회전 방향으로 Z축(ZBODY) 회전하는 단계; 및상기 제1 내지 제4 태양센서들의 출력들이 모두 미리 설정한 제2 임계값보다 작아질 때까지 상기 본체를 상기 제2 회전 방향으로 Y축(YBODY) 회전하는 단계를 포함하는 인공위성의 자세 제어 방법
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제20 항에 있어서,상기 제1 내지 제5 태양센서들은 상기 태양전지판좌표계(SA) 상의 제1 벡터 003c#-1, -1, 0003e#, 제2 벡터 003c#-1, 1, 0003e#, 제3 벡터 003c#1, 1, 0003e#, 제4 벡터 003c#1, -1, 0003e# 및 제5 벡터 003c#0, 0, 1003e#와 평행한 방향을 각각 지향하도록 상기 태양전지판에 장착되는 것을 특징으로 하는 인공위성의 자세 제어 방법
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