• 한국항공우주학회지
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• 제38권2호
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• pp.141-149
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• 2010

위성 편대 비행 시 주위성과 부위성 간의 연료 소비 균형을 고려한 임펄스 기동에 관한 연구를 수행하였다. 위성 간 사용가능한 연료량을 비교하여 가중치(weight)를 두고 가격함수(cost function)를 설계하여 라그랑지 승수법을 통해 필요한 임펄스를 획득하였다. 상대궤도 발산 방지를 위해 에너지 매칭 기법을 사용하였고, 임펄스 기동 후 상대 거리 구속이 이루어짐을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 시뮬레이션은 지구 중력 외의 외란이 없는 경우와 대기 항력이 외란으로 존재하는 상황으로 시나리오를 나누어 수행하였다. 본 논문 결과는 이후 실제로 위성을 편대로 사용한 위성 군집 비행 시, 상대 궤도 구속 요건을 만족하고 각 위성의 연료량을 비교한 임펄스 기동이 요구될 때 사용가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권2호
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• pp.175-186
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• 2005

본 논문에서는 정지궤도 통신위성인 무궁화위성 3호 버스 시스템을 모델로 하여 확장칼만필터를 이용한 자세결정 알고리즘을 개발하고 그 설계 결과를 시뮬레이션을 통해 제시하였다. 특히, 정확한 추정을 위한 칼만필터의 필터 이득을 결정하기 위해서는 초기에 입력된 추정변수들의 값에 변동이 없는 상황을 가정하게 되는데 본 연구에서는 2Hz 로 자세제어도 동시에 수행하면서 필터이득을 구하여 추정변수들의 값에 변동이 있는 상황에서도 필터가 정상적으로 동작됨을 보였다. 최종적으로 필터를 사용하지 않은 경우와 사용한 경우를 고려하여 4축 자이로의 각 바이어스가 있는 경우 및 개별적으로 자이로가 고장이 난 경우의 시뮬레이션 결과를 통해 설계된 필터가 자이로 이상상태를 대처할 수 있음을 검증하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제15권1호
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• pp.251-260
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• 1998

통신위성의 임무 및 위성 체 동역 화 해석 시스템은 서브 시스템별로 몸체를 분류하고 이들 몸체각각의 운동뿐 아니라 위성 체 전체의 운동을 고려하여 정해진 임무에 대하여 위성 체의 자세제어와 궤도조정을 할 수 있도록 다 몸체 동역 학 모델 링 방법을 채택하였다. 따라서 본 시스템은 어느 특정한 통신위성에만 적용되는 것이 아니라 일반적인 통신위성에 적용할 수 있는 통신위성 임무 및 위성 체 동역 학 해석 시스템이다. 시뮬레이션 결과를 2차원 그래픽 및 3차원 동화상으로 파악할 수 있도록 하였으며 또한 사용자 친화방식을 채택하여 누구든지 본 시스템을 쉽게 사용할 수 있도록 하였다. 개발된 시스템의 성능을 검증하기 위하여 현재 운용 중에 있는 정지궤도 통신위성인 무궁화위성 1,2호의 시나리오에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권4호
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• pp.527-536
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• 2005

태양과 달에 의한 섭동력은 정지궤도 위성 궤도 평면의 수직 방향으로 영향을 미쳐 궤도경사각과 승교점 적경을 변화시킨다. 궤도경사각의 변화는 정지궤도 위성의 직하점 위도를 변화시키며 그 크기는 궤도경사각 크기와 같다. 따라서 추력기를 사용하여 위성의 궤도경사각과 승교점 적경을 조정함으로써 직하점 위도를 일정한 범위 내에서 유지시킬 필요가 있으며 이것이 정지궤도 위성의 남북방향 위치유지 (North-South station keeping)이다. 본 연구에서는 Track-Back Chord Target(TBCT), Maximum Compensation Target(MCT), Minimum Fuel Target(MFT) 기법의 비교 분석을 통해 통신해양기상위성 1호에 가장 적합한 남북방향 위치유지 기법을 결정하였다. 비교분석을 위해 세 가지 기법을 이용하여 2008년 12월부터 1년간 남북방향 위치유지 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 통신해양기상위성 1호의 남북방향 위치유지 기법으로 1년간 필요한 속도증분이 가장 적은 MFT 기법과 위치유지시 궤도경사각 진화 범위가 가장 작은 TBCT 기법이 적합하다고 판단하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권1호
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• pp.10-16
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• 2018

정지궤도복합위성(GEO-KOMPSAT) 2A와 2B는 천리안위성의 임무를 승계하기 위해 각각 2018년과 2019년에 발사되어 동경 $128.25{\pm}0.05$도의 정지궤도상에 위치할 예정이다. 그 중에서 정지궤도복합위성 2B는 정밀 거리측정을 위해 LRA(Laser Retroreflector Assembly)를 장착하였으며 거창에 위치한 SLR(Satellite Laser Ranging) 시스템을 적용할 예정이다. 이 경우 거리측정을 위해 지상에서 발사된 레이저가 위성에 장착된 광학탑재체에 입사될 경우 탑재체의 안전성이나 영상품질에 영향을 줄 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 기본적으로 정지궤도복합위성 2B의 셔터가 닫혀 있는 야간시간대에 만 레인징을 수행하도록 할 계획이다. 하지만 동일 경도상에 위치한 정지궤도복합위성 2A는 하루 24시간 영상획득을 수행하기 때문에 야간 시간대에 레인징을 수행하더라도 영향을 줄 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 거창 SLR Station에서 바라본 정지궤도복합위성 2A와 2B의 사이각이 일정 이상일 때 레이저 레인징을 수행하도록 하여야 한다. 이러한 관점에서 본 논문에서는 궤도 시뮬레이션을 통하여 두 위성 사이의 연간 각거리 변화 특성을 파악하고 레이저 레인징이 가능한 시간대를 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.67-76
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• 2004

본 논문에서는 기존의 Fly-the-wire에 기초한 정지위성 자동위치유지 시스템을 보완하고 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 분석하였다. 사용된 탑재용 자동위치유지 알고리즘은 지상의 두 지점에 위치한 장비로부터 Pseudo-Range 선호를 수신하여 실시간 궤도결정을 수행 한 다음, 이를 기준궤도를 추종하도록 궤도제어 명령을 생성한다. 본 논문에서는 기존의 Fly-the-wire 방식이 가지는 연료 사용의 비효율성을 해결하기 위하여 Modified fly-the-wire 방식을 제안하였는데 본 기법은 기준궤도로부터 벗어난 오차성분을 하모닉 성분과 선형증가 성분으로 분리한 다음, 하모닉 성분은 피드백제어기를 이용하여 제어하고 선형증가 성분은 기준기동을 수정하여 보정하는 방식을 취하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 통하여 제안된 시스템의 추종성능 및 연료사용량을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1447-1456
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• 2011

본 논문에서는 다중 입력을 가지는 비선형 시스템의 제어기 설계를 위한 다중 입력 T-S 퍼지 궤환 선형화 기법이 제안되었으며 그 기법을 바퀴형 이동로봇의 궤도 추적 제어를 위한 제어기를 설계하는 데에 사용하였다. 이를 위하여, 먼저 바퀴형 이동로봇의 에러 동특성 방정식을 T-S 퍼지 모델로 나타내었고, 이 퍼지 모델을 비선형 퍼지 좌표 변환과 비선형 상태 궤환 입력에 의해 하나의 선형 제어 시스템으로 변환시켰다. 시뮬레이션 결과는 본 논문에서 제안된 다중 입력 궤환 선형화 기법에 의해 설계된 궤도 추적 제어기가 T-S 퍼지 시스템을 제어하기 위해 널리 사용되어지는 기존의 PDC 기법에 의해 설계된 궤도 추적 제어기보다 더 나은 성능을 제공함을 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1448-1454
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• 2018

광학관측 시스템에서, 미지의 우주물체의 궤도 정보를 얻을 수 있는 궤도 결정 방법에는, 균등한 시간 간격의 세쌍의 관측 값이 필요하다. 본 논문에서는 하나의 스트릭 영상의 정보를 이용하여, 세 쌍의 관측 값을 획득하기 위한 스트릭 추정 방법에 대하여 살펴본다. 우주 물체의 궤도에 따른 특성을 확인하고, 추정 성능을 평가하기 위하여, STK 프로그램을 이용하여 총 9가지 경우에 대한 위성 궤적 모의 관측 자료를 생성하였다. 하나의 스트릭 영상 정보로부터 수 초 후의 다음 스트릭 위치를 추정할 수 있는 세 가지 접근 방법을 적용하여 시뮬레이션을 수행하고, 추정 성능을 평가해 보았다. 선형 가정을 기본으로 하는 선형 벡터 방법과 Kalman Filter 방법은 비선형성이 커지는 부분에서 추정 오차도 함께 증가하는 경향을 보였으나, 최소자승 기법을 기반으로 한 다항식 커브 피팅을 통한 추정 방법은, 앞선 방법들 보다 오차 값이 작고 균일한 결과를 보였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제17권1호
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• pp.107-116
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• 2000

본 연구는 지구 공전 궤도 근처의 Leonid의 출현 빈도와 속도 등을 예측하기 위한 연구의 초기 단계로서 meteoroid에 대한 기초 자료 조사와 더붙어 기존에 알려져 있는 meteoroid 입자의 분출 속도 모텔과 섭동 모델로부터 meteoroid의 운동 방향과 속도를 컴퓨터로 계산하기 위한 프로그램을 개발하고 이것을Leonid stream에 적용해 보았다. 입자의 초기 속도 모델로는Jones의 분출속도 분포모델을 사용하였으며, meteoroid의 궤도 운동 모델에는 태양과 달, 지구를 비롯한 각 행성들의 섭동 모델이 포함되었다. 태양계 천체들의 Ephemeris를 구하기 위해 JPL (Jet Propulsion L Laboratory)의 SSD (Solar System Dynamics) Laboratory에서 개발된 DE405 Solar System E Ephemeris 데이터 파일을 사용하였다. 이외에 중요한 섭동 요소로써 태양 복사압을 고려하였으며, 적분 알고리즘으로는 8차 Runge-Kutta 방법을 사용하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권8호
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• pp.722-730
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• 2015

궤도천이용 추력기 시스템에 활용되는 다축 핀틀 추력기 시스템의 구동장치 개수 감소에 대한 필요성으로부터 구동장치 연동 메커니즘을 고안하였다. 본 연구에서는 궤도천이용 추력기 시스템의 주요 임무인 압력제어와 추력분배가 가능한 시스템 설계를 위해 구동장치 개수 감소 가능성 확인 모델을 설계하였다. 가능성 확인 모델을 근거로 피스톤을 적용한 연동 메커니즘을 고안하였고, 수치적 근거와 더불어 AMESim을 활용한 시뮬레이션을 통해 3개의 구동장치로 4개의 핀틀 추력기가 구동 가능하다는 결과를 얻었다.