This study proposes an algorithms for searching the maximum torque provided by a reaction wheel
array having a general configuration. In attitude control, the command torque is calculated and the
reaction wheel array must determine the torque value of each reaction wheel. This problem is the
process of finding a solution of underdetermined linear systems for satellites using four or more reaction
wheels. The solution that provides the maximum torque does not exist in closed form. Therefore, it
must be determined through algorithms, and the current computational complexity is very high. Some
complex calculation can be calculated with ground computer. After the torque envelope is uploaded
to the satellites, the OBC searches actual solution. This research develops a method of storing torque
envelope information in a proper data structure that is easy to search for and a search method with very
low computational complexity using two-dimensional hash table and DCM. Through this, it is expected
that the attitude control performance can be improved by increasing reaction wheels with no specific
conditions.
본 연구는 일반적인 배치를 가지는 반작용 휠 배열이 제공하는 최대 토크를 탐색하는 기법을 제안한다. 위
성의 제어 시스템은 자세제어에서 명령 토크 값을 계산 한 후, 각 반작용 휠이 생성해야 하는 토크 값을
결정해야 한다. 이 문제는 4개 이상의 반작용 휠을 사용하는 위성에 대해 과소 결정 선형 시스템의 해를
구하는 과정이다. 최대 토크를 제공하는 해를 구하는 방법의 경우 수식적으로 닫힌 형태로 존재하지 않는다.
따라서 알고리즘을 통해 결정해야 하며, 현재 계산 복잡도가 매우 높은 방식을 가지고 있다. 이를 지상에서
미리 토크 엔벨로프를 계산한 이후, 탐색하는 방법을 통해 해결하고자 한다. 본 논문은 토크 엔벨로프 정보를
탐색하기 쉬운 데이터 구조로 저장하는 방법과 2차원 해시 테이블과 DCM을 사용하여 계산복잡도가 매우
낮은 탐색 방법을 개발한다. 이를 통해 반작용 휠 배치 설계의 자유를 높이고 최대 토크 제공을 통해 위성의
자세 기동 성능을 향상 할 수 있을 것으로 기대된다.
