Research on Design Method of Domestic GNC Subsystem for On-Orbit Servicing

국내 궤도상 서비싱 GNC 서브시스템 설계 방안 연구

궤도상 서비싱(On-Orbit Servicing)이란, 우주 공간의 궤도에서 비행하는 인공 물체를 대상으로 상태를 점검 및 수리하거나 궤도 수정 또는 궤도 내 자세 유지, 연료 재급유, 부품 교체, 우주 쓰레기 제거 등을 제공하는 서비스이다. 이는 위성 수명 연장 및 재사용성 증대를 통한 인적, 시간적 비용절감 결과를 가져온다. 이러한 임무를 수행하기 위해서는 대상이 되는 객체를 안전하게 고정하고 유지하는 캡처 및 도킹 과정이 필요하며 데이터는 실시간 모니터링으로 감지한다. 이때, GNC(유도, 항법, 제어) 시스템의 프레임워크는 항공우주 분야에서 우주 비행체가 임무를 수행할 때 필수적인 기능을 통합하고 관리하며 수행하는 구조적 틀을 제공한다. 센서, 알고리즘, 제어기, 항법 장치 등 연관된 하드웨어와 소프트웨어가 유기적으로 작동하도록 구성되어 있으며 비행체가 목표를 정확히 수행하도록 돕는 핵심적인 역할을 한다. 본 논문에서는 기존 궤도상 서비싱의 해외 연구 현황을 파악하여 임무 사례를 통한 GNC 시스템 프레임워크의 분석을 토대로 추후 국내 궤도상 서비싱 GNC 서브시스템 프레임워크 설계 시 적용 방안에는 어떤 것이 있을지에 대하여 연구한 내용을 서술하고자 한다.