최근 관심이 집중 되고 있는 초소형인공위성은 적은 비용과 짧은 개발 기간으로 대학 및 연구소에서 교육 또는 신기술개발에 사용되어 왔으며, 규격화된 초소형인공위성인 큐브위성 다수를 운용하면 중형 또는 그 이상 크기의 인공위성들로는 불가능한 임무까지 수행할 수 있음.
벨기에의 QB50 프로젝트에 참여하여 2U의 큐브위성 SNUSAT-1호를 설계, 개발, 발사 및 운용을 목표로 함. SNUSAT-1의 임무는 QB50측에서 요구하는 과학임무와 서울대학교에서 자체 개발한 FDIR 알고리즘의 검증, 항력계수 모델링 등이 있음.
과학임무는 QB50에서 제공하는 FIPEX 센서를 탑재하여 하부열권의 산소원자농도를 측정함. 측정을 위해서 센서가 2도 이내의 정밀도로 속도방향 벡터를 바라보고 있도록 위성의 자세를 제어해야하며, 위성버스에서 FIPEX센서의 데이터를 받아 지상국에서 수신할 수 있어야 함. 이를 위해 Reaction Wheel과 자기토커를 이용하여 자세를 제어하고 모멘텀을 전환할 수 있는 알고리즘의 개발이 진행 중이며 자세제어 시뮬레이터를 구축하여 알고리즘을 검증하였음.
본 연구팀에서 설정한 자체임무는 FDIR 고장검출 알고리즘을 검증하는 것이며, 이를 위해 4축 Reaction Wheel과 두 개의 IMU를 탑재한 하드웨어 및 소프트웨어 설계가 진행 중임.본 연구팀에서는 위성의 자세 제어와 자세 추정을 위한 제어기 및 항법 알고리즘의 설계를 수행함. 위성의 자세 제어기의 경우 다양한 상황하에서 구동되는 큐브 위성의 특성상 여러 가지 구동모드들로 구성되어 있으며, 상황에 따라 적절한 제어기와 자세 추정 알고리즘이 설계되어야 함.
