본 논문은 분산 우주망원경 시연 임무를 위한 비특이(nonsingular) 고속 말단 슬라이딩 모드 기반 적응형 매끄러운 제어(adaptive smooth control) 방법론을 제시한다. 분산 우주망원경은 형성비행 개념에서의 상대 위치에 대응하는 가변 초점거리(flexible focal length)를 가진다. 큐브샛(CubeSat)의 제한된 사양은 구동기(actuator)의 성능—가장 핵심적으로는 제어되는 운동 자유도(degrees of freedom)—를 일반적으로 제약한다. 본 연구는 비특이 고속 말단 슬라이딩 모드를 통한 적응형 매끄러운 제어 방법론의 개발로 이어졌다. 단일입력 단일출력(single-input single-output) 시스템을 위해 개발된 적응형 매끄러운 제어 알고리즘을 분산 우주망원경의 상대 궤도 및 자세 제어 시스템에 적용하고 확장하였다. 소프트웨어 시뮬레이션은 실제 임무를 전제로 수행되었으며, 이는 실제 큐브샛 구조, 하드웨어 사양, 운용 제약을 반영함을 의미한다. 제안된 알고리즘은 물리적 의미를 고려하여 용이하게 조정 가능하도록 단지 7개의 파라미터만을 포함한다. 또한 사전에 지정된 오차 한계(error bounds)를 해석적으로 도출하여, 실제 임무에 대한 알고리즘의 적용성을 향상시킨다. 시뮬레이션에서는 적응형 매끄러운 비특이 고속 말단 슬라이딩 모드 제어기와 선형 이차 레귤레이터(linear quadratic regulator), 비례 미분(proportional derivative) 알고리즘의 효율을 비교하였다. 그 결과, 적응형 매끄러운 비특이 고속 말단 슬라이딩 모드 제어 알고리즘이 분산 우주망원경 시연 임무에서 정렬 시간(alignment time)과 연료 소모(fuel consumption) 관점에서 더 우수한 제어 성능을 보임을 검증하였다.

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