SAS/ko

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이 문서는 0.21이후의 SAS에 대한 문서입니다. 데모버전용 SAS에 관한 내용을 보시려면, Stability Augmentation System (Demo)/ko 문서를 참고하세요.



먼저 양해를 부탁드립니다. 수학,물리학, 항공(동)역학에 관련된 내용이라 번역이 상당히 이상합니다. 혹시 전공자가 계시면 저같은 비전공자도 알아들을 수 있게 정리해주시면 좋겠군요.ㅠㅠ

평형 증강 장치(Stability Augmentation System; 자동평형장치SAS라고 하며, 일명 구토 방지 장치Sickness Avoidance Scheme라고도 합니다)는 우주선의 회전을 제어하기 위한 반작용 조절용 바퀴[1] 등 여러가지 요소(장비)들의 회전력(torque)을 이용하는 자동 비행 제어 장치입니다. EAS-1 외장 조종석을 제외한 모든 사령선은 자동평형장치(SAS)가 내장되어 있습니다. 물론 별도의 자동평형장치(SAS) 전용부품도 있습니다.

버전 0.21 이전까지는 자동평형장치(SAS)와 고급 자동평형장치(ASAS; Advanced SAS)가 뚜렷이 구분되었습니다. 구형 고급 자동평형장치(ASAS)는 신형 자동평형장치(SAS)와 유사하게 작동하였고, 구형 자동평형장치(SAS)는 신형 반작용 조절용 바퀴(reaction wheels)처럼 작동했습니다.



효능(Effect)

우주선에 최소 1개의 자동평형장치가 장착되어 있다면, 우주선이 마구 회전하는 것을 막아 일정한 방향으로 기수를 고정시켜주는 역할을 하게 됩니다. 이 장치는 아래의 모든 제어장치들을 사용자가 직접 조작단추를 눌러 조종하는 것과 같이 활용합니다:

맨 먼저 회전하는 것을 늦춰 일정 정도에 도달하도록 한 뒤 현재의 기수(방향)에 고정되도록 작동하게 됩니다. 사용자는 어느 방향()으로든 회전을 수동으로 조절할 수 있습니다. 자동평형장치가 기수를 조종하기 때문에, 착륙 비행(임무)시 매우 유용합니다. 자동평형장치만 켜져 있을 때는 별도로 전력을 소비하지는 않습니다.

주의하세요, 이 장치가 우주선 동체를 안정화 시키기 위해서 급격하게 회전하기 때문에 낙하산을 펼친채 이 장치를 켜면 낙하산이 찢어질 수 있습니다.



제어(Control)

키보드의 T를 이용해 켜거나 끌 수 있으며, F를 누르고 있으면 잠시동안 작동상태를 반대로 만들 수 있습니다.(즉, 장치가 작동중일 때 F를 누르면 작동이 중지되고, F에서 손을 떼면 다시 작동 상태로 되돌아갑니다.) 장치의 작동상태는 항법구SAS라고 표시된 파란색 계기로 확인할 수 있습니다.



원리(Theory)





자동평형장치는 P.I.D. 체계(PID제어)를 사용합니다. P.I.D.는 각각 “비례(Proportional), 적분(Integral), 미분(Derivative)”을 의미합니다. PID는 우주선의 각속도(角速度, angular velocity)에 적용될뿐 기수(機首, heading)에는 적용되지 않습니다.

  • 비례(Proportional)란 자동평형장치가 회전속도에 비례하는 회전력의 적용을 받는다는 의미입니다. 즉, 우주선이 빠르게 회전할수록 자동평형장치가 회전을 더 강하게 교정하려 하는 것을 말합니다.

  • 적분(Integral)이란 자동평형장치가 우주선이 목표에서 더 많이 벗어날수록 교정력이 증가한다는 의미입니다. 속도의 적분은 위치이므로, 기체의 기수를 보정하게 됩니다.(각도는 각속도의 적분입니다.) 자동평형장치가 작동되면 적분의 합은 '0'에 수렴하기 때문에, 자동평형장치가 작동될 때 기체가 어떤 상태였든 제어기는 기체의 기수를 고정시키게 됩니다.

  • 미분(Derivative)이란 자동평형장치가 기체의 각가속도(角加速度, angular acceleration)를 고려하여 그에 반대되는 힘을 적용시키려하는 것을 의미합니다. 따라서 기체의 회전이 빨라지면, 자동평형장치가 이를 더욱 강하게 멈추려고 한다는 것입니다. 가속회전 또는 가속선회를 약화시킴으로써 자동평형장치의 작동을 약화시켜 과도한 (역)회전을 방지하게 됩니다.

PID제어는 지휘지점(command point, 보통은 사령선)에서의 기체 회전속도(廻轉速度, rotational velocity)에 적용됩니다.무슨 의미냐면, 자동평형장치는 그 끝부분(통상 사령선이 위치하는)의 회전을 보고 그 만큼의 속도로 전체 동체를 회전시키기 때문에 큰 로켓은 비행중 제어를 벗어나 요동치려는 경향이 있습니다. 따라서, 요동(wobble)은 무게중심에 최대한 가깝게 기체를 제어함으로써 대부분 제거할 수 있습니다.그러므로, 로켓 조립시 사령선 또는 도킹포트(결속구)를 로켓의 중간에 위치시키면 됩니다.

해당 부품을 우클릭한 후, "현위치에서 지휘​(Control From Here)"를 선택하여 지휘지점을 변경합니다. 분리단계(seperate state)를 진행한 후 로켓의 버려지는 부분에 지휘지점이 있게 되었을 경우에는 []를 눌러 다음단계에서 지휘할 부분으로 옮겨갈 수 있습니다.



자동평형장치 부품(SAS Parts)

자동평형장치는 사령선(Command Pod)과 탐사선(Probe)에 내장된 형태뿐만 아니라, 3개의 별도의 전용부품이 있습니다.



전용 부품

이미지 부품 직경 가격
(Funds)
질량
()
최고저항온도
(K)
충돌 내성(m/s) 충돌 내성(m/s) Torque
(kN·m)
초당 소모전력
(⚡/s)
Inline reaction wheel.png
Small Inline Reaction Wheel 최소 600 0.05 2 000 9 50 5 0.25
(15 ⚡/분)
Inline advanced stabilizer.png
Advanced Inline Stabilizer 1 200 0.1 2 000 9 50 15 0.45
(27 ⚡/분)
ASAS large.png
Advanced Reaction Wheel Module, Large 2 100 0.2 2 000 9 50 30 0.6
(36 ⚡/분)





사령선(Command modules)

이미지 부품 직경 가격
(Funds)
질량
()
최고저항온도
(K)
충돌 내성(m/s) 충돌 내성(m/s) 회전력τ S.A.S.
level
승무원/소모전력 축전량
(⚡)
MK1COCKPIT.png
Mk1 동체 내장 조종석 1 250
(1 241)
1.28
(1.25)
2 000
(1 100)
40 50 10 Crew Crew 50 ⚡
7.5 Units of fuel MP
Mk1 Inline Cockpit.png
Mk1 Inline Cockpit 1 600
(1 591)
1.03
(1.00)
2 000
(1 100)
40 50 10 Crew Crew 50 ⚡
7.5 Units of fuel MP
Mk2 Cockpit.png
Mk2 조종석 Mk2 3 500
(3 482)
2.06
(2.00)
2 500
(1 400)
45 50 15 Crew Crew + Crew 150 ⚡
15 Units of fuel MP
Mk2 InlineCockpit.png
Mk2 동체내장 조종석 Mk2 3 500
(3 470)
2.10
(2.00)
2 500
(1 400)
45 50 15 Crew Crew + Crew 150 ⚡
25 Units of fuel MP
Mk3 Cockpit.png
Mk3 조종석 Mk3, 소 10 000
(9 880)
3.90
(3.50)
2 700
(1 500)
50 50 40/40/20[노트 1] Crew Crew + CrewCrewCrew 500 ⚡
100 Units of fuel MP
Mk1CommandPod Dark.png
Mk1 사령선 소, 최소 600
(588)
0.84
(0.80)
2 200
(1 200)
14 50 5 Crew Crew 50 ⚡
10 Units of fuel MP
Mk1-3CommandPod.png
Mk1-3 사령선 대, 소 3 800
(3 764)
2.72
(2.60)
2 400
(1 400)
45 50 15 Crew Crew + CrewCrew 150 ⚡
30 Units of fuel MP
LanderCanMK1.png
Mk1 캔모양 착륙선 1 500
(1 482)
0.66
(0.60)
2 000
(1 000)
8 50 3 Crew Crew 50 ⚡
15 Units of fuel MP
Mk2canN.png
Mk2 캔모양 착륙선 3 250
(3 202)
1.515
(1.355)
2 000
(1 200)
8 50 15 Crew Crew + Crew 100 ⚡
40 Units of fuel MP
Cupola.PNG
PPD-12 큐폴라 모듈 대, 소 3 200
(3 188)
1.80
(1.76)
2 000
(1 000)
8 50 9 Crew Crew 200 ⚡
10 Units of fuel MP
RoveMate White.png
Probodobodyne RoveMate 800 0.15 1 200 12 50 0 2.4 ⚡/분
(144 ⚡/시간)
120 ⚡
QBE.png
프로보도보다인 QBE 최소 360 0.07 1 200 15 50 0 1.5 ⚡/분
(90 ⚡/시간)
5 ⚡
HECS.png
프로보도보다인 HECS 최소 650 0.1 1 200 12 50 0.5 1 1.5 ⚡/분
(90 ⚡/시간)
10 ⚡
OKTO.png
프로보도보다인 OCTO 최소 450 0.1 1 200 12 50 0.3 0 1.2 ⚡/분
(72 ⚡/시간)
10 ⚡
OKTO2.png
프로보도보다인 OCTO2 최소 1 480 0.04 1 200 12 50 2 1.8 ⚡/분
(108 ⚡/시간)
5 ⚡
HECS2.png
프로보도보다인 HECS2 7 500 0.2 2 000 8 50 10 3 3.0 ⚡/분
(180 ⚡/시간)
1 000 ⚡
Probestack.png
RC-001S 원격 조작 모듈 2 250 0.1 2 000 9 50 0.5 3 3.0 ⚡/분
(180 ⚡/시간)
15 ⚡
Probehuge.png
RC-L01 원격 조작 모듈 3 400 0.5 2 000 9 50 1.5 3 4.8 ⚡/분
(288 ⚡/시간)
30 ⚡
MK2 Drone Core.png
MK2 무인 항공기 모듈 Mk2 2 700 0.2 2 500 20 50 15/3/3[노트 1] 3 3.0 ⚡/분
(180 ⚡/시간)
250 ⚡
  1. 1.0 1.1 이 값은 선체의 -<Yaw/Roll/Pitch> 에 따라 달라집니다





참조



  1. 반작용 조절용 바퀴[ 反作用調節用-, reaction wheel]
    위성의 제어용 회전 우력(偶力)을 발생시키는 장치의 하나. 속도 조절용 바퀴를 전기 모터로 가속 또는 감속함으로써 발생하는 반작용 회전 우력을 이용한 것이다. 반작용 조절용 바퀴 장치는 주로 제로 운동량 방식에 사용되며, 이 제어 회전 우력에 의해 위성의 자세를 변화시키거나 외부로부터의 힘에 의한 회전 우력을 조절용 바퀴의 각 운동량으로 축적시킬 수 있다. 반작용 조절용 바퀴가 갖는 각 운동량은 적어 양방향 회전에서 사용하는 것이 일반적이다.