Journal of Aerospace System Engineering (항공우주시스템공학회지)

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Analysis of orbit control for allocation of small SAR satellite constellation

초소형 SAR 위성군의 배치를 위한 궤도 제어 분석

  • Received : 2022.04.20
  • Accepted : 2022.08.17
  • Published : 2022.10.31
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Abstract

This paper presents the orbital control for positioning micro synthetic aperture radar (SAR) satellites for all-weather monitoring around the Korean Peninsula. In Small SAR technology experimental project (S-STEP) developed in Korea, multiple satellites are placed at equal intervals in multiple orbital planes to secure an average revisit period for the region around the Korean Peninsula. Satellites entering the same orbital plane use ion thrusters to control their orbits and the separation velocity from the launch vehicle to distribute them evenly across the orbit. For an orbital that places the satellites equally spaced in the same orbital plane, the shape of the satellite constellation is formed by adjusting the difference in drift rates between the satellites. This paper presents, different types of satellite constellations, and the results of satellite constellation placement according to launch strategies are presented. In addition, a method and limitations in shortening the duration of orbital deployment are presented.

이 논문에서는 전천후 한반도 주변 감시를 위한 초소형 합성 개구 레이더 (synthetic aperture radar, SAR) 위성군의 배치를 위한 궤도 제어를 분석한다. 국내에서 개발하고 있는 Small SAR technology experimental project (S-STEP)는 한반도 주변 지역의 평균 재방문 주기를 확보하기 위해 여러 기의 위성이 여러 궤도 평면에 등간격으로 배치한다. 동일한 궤도 평면에 진입하는 여러 기의 위성들은 궤도 상에 등간격으로 분포하기 위해 발사체로부터의 분리 속도와 이온 추력기를 이용하여 궤도를 제어한다. 동일한 궤도 평면 상에 등간격으로 위성을 배치하는 궤도 전개를 위해 순간 추력으로 위성 사이의 표류율 차이를 조절해 위성군의 형상을 형성한다. 이 논문에서는 여러 가지 형태의 위성군을 제시하고 발사 전략에 따른 위성군의 배치 결과를 제시한다. 또한, 위성군을 형성하는 기간을 단축시키는 방법과 한계를 제시한다.

Keywords

Acknowledgement

본 논문은 국방과학연구소의 2019 미래도전기술개발사업 PM 기획사업(초소형 SAR 위성군 설계 및 제작을 통한 운용능력 확보)을 통해 도출된 연구결과입니다.

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