| 실시간 자세제어 시뮬레이터 |
PLIS (Processor-In-the-Loop Simulation) 는 실시간(real-time)으로 별개의 연산을 수행할 수 있는 개별의 프로세서들을 사용하여 위성체를 구성하는 각 모듈들을 실제 운용과 유사한 환경을 조성하여 성능을 평가하는 방법이다. 각 프로세서들을 하나의 주 프로세서에 연동시킴으로써 가상적으로 전체 하드웨어가 유기적으로 동작하는 상태를 시뮬레이션하는 것이다. 이때의 주 프로세서의 위성체 자세제어의 경우 탑재컴퓨터(on-board computer)를 대신하며, 기타 주변 프로세서들은 위성체의 자세 동역학, Gyro, ESA (Earth Sensor Assembly), 추력기 (thrusters), MWA (Momentum Wheel Assembly) 등 을 모델링하여 독자적인 계산을 수행한다.
| 1축 회전 시뮬레이터의 구성 |
원형의 회전 테이블이 1축 베어링(bearing)위에 올려져있고, 회전테이블의 중심에 반작용 휠과 그것을 구동시키는 모터가 장착되어 있으며, 테이블의 양쪽 추력기와 공기탱크가 대칭적으로 위치하고 있다. 회전테이블의 중심에 놓여있는, 즉 반작용 휠을 구동하는 모터는 타코미터(tachometer)를 포함하고 있어 휠의 속도를 측정할 수 있으며, 회전테이블의 위치를 측정하는 포텐셔미터(potentiometer)는 회전테이블 지지부분의 고정된 부분에 부착되어 테이블이 움직인 각도를 측정할 수 있다. 또한 장비의 장/탈착을 용이하게 하기 위해 회전테이블의 면에는 일정한 간격으로 구멍이 나 있으며 각 장치들의 결선과 추력기를 동작시키는 전원 드라이버(driver)는 회전테이블의 밑면에 부착되어 있다.
▲ 1축 회전 테이블의 전체 구성 개략도
회전테이블의 중앙에 위치한 모터와 그 아래 브라켓(bracket)에 싸여있는 반작용 휠이 장착되어 있다. 또한 회전테이블의 양쪽에 대칭으로 추력기와 공기탱크가 위치하고 있다.
| 반작용휠을 사용한 시뮬레이션 및 실험 |
회전 테이블 구조물이 그림의 오른쪽 상단에 보이는 위성체(spacecraft)로, 반작용 휠과 그것을 구동시키는 모터, 그리고 전압 증폭기의 결합이 반작용 휠 어셈블리(Reacrion Wheel Assembly)로 표현되었다. 또한 제어기(controller)는 제작된 1축 회전 시뮬레이터의 데이터들을 얻는 A/D변환기와, 반작용 휠 어셈블리를 구동시켜 제어 입력을 전달해 주는 D/A변환기, 그리고 소프트웨어적으로 구현된 제어기를 포함한다.
▲ 1축 회전 테이블의 블록 다이어그램
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