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적도면과 경사각을 갖는 궤도로 회전하는 인공 위성이 정북방향의 영상을 촬영하도록 인공 위성을 제어하는 방법에 있어서,상기 인공 위성의 위치를 판단하는 단계;촬영점인 제1 지표면으로 상기 인공 위성의 시선 벡터가 향하기 위한 상기 인공 위성의 롤(roll)각과 피치(pitch)각을 산출하는 단계;상기 촬영점에 대한 정북방향의 영상을 촬영하기 위한 보상각을 결정하는 단계;상기 보상각에 기초하여 요(yaw)각을 산출하는 단계; 및상기 산출된 롤(Roll)각, 상기 산출된 피치(Pitch)각 및 상기 산출된 요(yaw)각에 따라 상기 인공 위성을 회전시키는 단계;를 포함하는 인공 위성을 제어하는 방법
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제1항에 있어서,상기 보상각은 상기 촬영점에서 정북 방향으로 향하는 지상 궤적과 상기 인공 위성의 진행 방향 사이의 각도를 고려하여 결정되는 인공 위성을 제어하는 방법
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제2항에 있어서,상기 보상각을 결정하는 단계는,지구의 중심으로부터 상기 제1 지표면을 향하는 위치 벡터를 상기 인공 위성의 공전에 따라 변하는 변수인 제1 파라미터와의 함수 관계로 표현한 제1 위치 벡터를 산출하는 단계; 및상기 제1 위치 벡터를 상기 제1 파라미터로 미분 및 정규화(Normalization)하여 제1 속도 단위 벡터를 산출하는 단계;를 더 포함하고,상기 제1 속도 단위 벡터는 상기 지구의 자전에 의한 영향을 고려하지 않고 산출된 속도 단위 벡터인 인공 위성을 제어하는 방법
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제3항에 있어서,상기 제1 파라미터는 상기 지구의 중심으로부터 상기 인공 위성을 향하는 위치 벡터와 상기 인공 위성의 궤도면과 상기 지구의 적도면이 만나는 직선 사이의 각도에 대한 변수인 인공 위성을 제어하는 방법
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제4항에 있어서,상기 제1 위치 벡터를 산출하는 단계는,상기 인공 위성의 위치에 기초하여 상기 시선 벡터가 지구의 중심을 향할 때 상기 시선 벡터가 만나는 지표면인 직하점을 결정하는 단계;상기 지구의 중심으로부터 상기 직하점으로 향하고 상기 제1 파라미터와의 함수관계인 제4 위치 벡터를 산출하는 단계;를 더 포함하는 인공 위성을 제어하는 방법
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제5항에 있어서,상기 제1 위치 벡터는 상기 직하점에서 상기 롤(Roll)각 및 상기 피치(Pitch)각 조정에 따른 상기 시선 벡터의 변화를 고려하여 결정되는 인공 위성을 제어하는 방법
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제6항에 있어서, 상기 롤(Roll)각의 조정 후 상기 시선 벡터가 향하는 지표면인 제2 지표면 및 상기 지구의 중심으로부터 상기 제2 지표면을 향하는 제2 위치 벡터를 산출하는 단계; 및상기 피치(Pitch)각 조정 후 상기 시선 벡터가 향하는 지표면인 제3 지표면 및 상기 지구의 중심으로부터 상기 제3 지표면을 향하는 제3 위치 벡터를 산출하는 단계;를 더 포함하고,상기 제1 위치 벡터는 상기 제2 위치 벡터 및 상기 제3 위치 벡터 중 어느 한 위치 벡터인 인공 위성을 제어하는 방법
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제7항에 있어서,상기 제2 위치 벡터를 산출하는 단계는, 상기 롤(roll)각에 대응하는 제1 각도를 산출하는 단계; 및상기 제1 각도에 기초하여 상기 제2 위치 벡터를 산출하는 단계;를 더 포함하고,상기 제1 각도는 롤(Roll)각의 조정 전 위치 벡터와 상기 롤(Roll)각의 조정 후 위치 벡터 사이의 각도인 인공 위성을 제어하는 방법
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제7항에 있어서,상기 제3 위치 벡터를 산출하는 단계는,상기 피치(pitch)각에 대응하는 제2 각도를 산출하는 단계; 및상기 제2 각도에 기초하여 상기 제3 위치 벡터를 산출하는 단계;를 더 포함하고,상기 제2 각도는 기준점을 중심으로 상기 피치(Pitch)각의 조정 전 시선 벡터가 만나는 지표면과 상기 피치(Pitch)각의 조정 후 시선 벡터가 만나는 지표면 사이의 각도이며,상기 기준점은 상기 피치(Pitch)각 조정 전에 시선 벡터가 상기 지구를 통과할 때 지표면과 만나는 두 점 사이의 중심점인 인공 위성을 제어하는 방법
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제9항에 있어서,상기 제3 위치 벡터를 산출하는 단계는,상기 지구의 중심으로부터 상기 기준점을 향하는 위치 벡터를 산출하는 단계; 및상기 기준점을 향하는 위치 벡터를 회전축으로 상기 피치(Pitch)각의 조정 전 시선 벡터가 만나는 지표면을 상기 제2 각도 만큼 회전시켜 상기 제3 위치 벡터를 산출하는 단계;를 더 포함하는 인공 위성을 제어하는 방법
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제3항에 있어서,상기 보상각을 결정하는 단계는,상기 지구의 자전을 고려한 상기 제1 지표면의 속도 벡터인 제2 속도 벡터와 상기 제1 속도 단위 벡터 사이의 각도를 고려하여 제1 보상각을 결정하는 단계; 및상기 경사각에 의해 상기 촬영점에서 정북 방향과 상기 제1 속도 단위 벡터 사이의 각도를 고려하여 제2 보상각을 결정하는 단계;를 더 포함하고,상기 보상각은 상기 제1 보상각과 상기 제2 보상각의 합인 인공 위성을 제어하는 방법
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제11항에 있어서,상기 제1 보상각을 결정하는 단계는,상기 제1 위치 벡터를 정규화하여 제1 단위 벡터를 구하는 단계;상기 제1 단위 벡터에 기초하여 상기 제1 지표면에서 상기 지구의 자전 방향인 제2 단위 벡터를 산출하는 단계; 및상기 제1 속도 단위 벡터에 상기 인공 위성의 공전 속력을 곱하여 제1 속도 벡터를 산출하고, 상기 제2 단위 벡터에 상기 제1 지표면에서 상기 지구의 자전 속력을 곱하여 제3 속도 벡터를 산출하여 상기 제1 속도 벡터와 상기 제2 속도 벡터를 합하여 제2 속도 벡터를 산출하는 단계;를 더 포함하는 인공 위성을 제어하는 방법
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제12항에 있어서,상기 제2 보상각을 결정하는 단계는,상기 제1 단위 벡터에 상기 제3 속도 벡터를 외적하여 상기 촬영점을 접하고 정북 방향을 향하는 방향 벡터를 산출하는 단계;를 더 포함하고,상기 제2 보상각은 상기 방향 벡터와 상기 제1 속도 단위 벡터 사이의 각도인 인공 위성을 제어하는 방법
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제4항에 있어서,상기 제1 위치 벡터는 상기 인공 위성의 궤도면이 XZ평면에 포함되고 지구의 중심을 원점으로 하는 XYZ 직교좌표계에서 산출되는 인공 위성을 제어하는 방법
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제14항에 있어서,상기 제1 속도 단위 벡터를 산출하는 단계는,상기 제1 위치 벡터 및 제1 속도 단위 벡터를 상기 경사각에 기초하여 X축을 기준으로 회전시키는 단계;를 더 포함하는 인공 위성을 제어하는 방법
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제15항에 있어서,상기 보상각을 결정하는 단계는,상기 지구의 자전을 고려한 상기 제1 지표면의 속도 벡터인 제2 속도 벡터와 회전시킨 상기 제1 속도 단위 벡터 사이의 각도를 고려하여 제1 보상각을 결정하는 단계; 및상기 경사각에 의한 상기 촬영점에서 정북 방향과 회전시킨 상기 제1 속도 단위 벡터 사이의 각도를 고려하여 제2 보상각을 결정하는 단계;를 더 포함하는 인공 위성을 제어하는 방법
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제16항에 있어서,상기 제1 보상각을 결정하는 단계는,회전시킨 상기 제1 위치 벡터를 정규화하여 제1 단위 벡터를 구하는 단계;상기 제1 단위 벡터에 기초하여 상기 제1 지표면에서 상기 지구의 자전 방향인 제2 단위 벡터를 산출하는 단계; 및회전 시킨 상기 제1 속도 단위 벡터에 상기 인공 위성의 공전 속력을 곱하여 제1 속도 벡터를 산출하고, 상기 제2 단위 벡터에 상기 제1 지표면에서 상기 지구의 자전 속력을 곱하여 제3 속도 벡터를 산출하여 상기 제1 속도 벡터와 상기 제2 속도 벡터를 합하여 제2 속도 벡터를 산출하는 단계;를 더 포함하는 인공 위성을 제어하는 방법
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제17항에 있어서,상기 제2 보상각을 결정하는 단계는,상기 제1 단위 벡터에 상기 제3 속도 벡터를 외적하여 상기 촬영점을 접하고 정북 방향을 향하는 방향 벡터를 산출하는 단계;를 더 포함하고,상기 제2 보상각은 상기 방향 벡터와 회전시킨 상기 제1 속도 단위 벡터 사이의 각도인 인공 위성을 제어하는 방법
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제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
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