• 제목/요약/키워드: 궤도형상

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연성하중해석을 통한 위성구조체의 구조안정성 검증 연구 (A Study on the Verifying Structural Safety of Satellite Structure by Coupled Load Analysis)

  • 김경원;김선원;임재혁;김창호;황도순
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.63-68
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    • 2010
  • 인공위성 구조체는 발사환경과 궤도환경하에서 탑재체 및 여러 구동기 등을 안전하게 지지할 수 있도록 설계되어야 한다. 위성체의 형상설계가 이루어지면 상세설계를 위하여 발사체에서 공급하는 규격에 의한 준정적하중을 사용하여 구조해석을 수행한다. 이 때 준정적하중을 이용하여 설계된 위성체의 구조 건정성을 확인하기 위하여 발사체 업체는 위성체와 발사체를 연성한 후 연성하중해석을 수행한다. 현재 개발중인 위성체의 경우, 연성하중해석을 수행하기 위하여 위성체 모델을 Craig-Bampton 모델로 축약한 후, 발사체 제작업체로 전달하였다. 발사체 제작업체에서는 위성체 모델과 발사체 모델을 이용하여 연성하중해석을 수행하였으며, 가속도 결과와 변위결과를 계산하여 이를 전달하였다. 전달받은 가속도 결과와 변위결과로부터 위성체는 안전하게 설계되었으며, 위성체 내/외부에서 간섭이나 충돌의 위험성이 없다는 것을 확인하였다.

병렬처리 기반의 위성 탑재소프트웨어 시뮬레이터 설계 및 개발 (Design & Implementation of Flight Software Satellite Simulator based on Parallel Processing)

  • 최종욱;남병규
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.80-86
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    • 2012
  • 기존 하드웨어 기반의 소프트웨어 검증 플랫폼이 가지는 제한 조건을 해결하는 방안으로 위성 개발 초기부터 소프트웨어 기반의 위성 시뮬레이터 개발이 함께 시작되며, 위성 시뮬레이터를 활용할 경우 탑재소프트웨어 개발이 지속적으로 이루어 질 수 있는 큰 장점을 가지게 된다. 위성 시뮬레이터는 탑재컴퓨터, 위성의 전자장비 그리고 탑재체까지 모두 모사해주며 소프트웨어 개발자들이 사용할 수 있도록 쉽게 복제, 배포가 가능하며 위성 하드웨어 형상이 변경되더라도 적용 및 변경이 용이하다. 그리고 실제 하드웨어에서 동작하는 탑재소프트웨어를 별도의 수정 없이 로딩할 수 있으며, 개발자를 위한 디버깅 채널과 테스트 환경을 제공하며 실제 수행시간 보다 빠르게 가속화 할 수 있는 기능을 제공한다. 본 논문에서는 현재 개발 중인 정지궤도복합위성의 특징인 Hot-Standby 잉여구조를 지원하기 위한 위성 시뮬레이터의 구조와 개발방안을 제시하고, 시뮬레이터 기반에서 탑재소프트웨어 개발 및 테스트 방안을 제시한다.

표적탐지를 위한 소형 SAR 군집위성의 성능지수 분석 (Analysis on Figure of Merits of Small SAR Constellation Satellites for Targets Detection)

  • 송수아;김홍래;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.130-142
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    • 2019
  • 이동식미사일발사대(TEL)와 같은 시한성 긴급표적(TCT)에 대한 선제타격을 위해서는 관심지역(AoI)에서의 발사징후를 포착하는 탐지성능이 중요하다. 탐지성능의 극대화를 위해서는 재방문주기 및 시스템응답주기의 최소화를 위해 가능한 한 다수의 군집위성 전개가 필요하다. 본 연구에서는 6~48기의 소형 SAR 군집위성 전개 시 재방문주기와 응답주기의 특성을 분석하였다. 재방문주기는 북한의 전지역 및 특정지역에 대해 분석하였으며, 응답주기는 고정표적을 식별하는 [시나리오 1]과 이동표적을 탐지 및 식별하는 [시나리오 2]로 분류하여 분석을 수행하였다. 특히, [시나리오 2]의 TCT 탐지임무 운용에 대한 응답주기 분석은 특정 면적에 대한 관측 누적 커버리지의 최적화 분석을 통해 수행하였다. 그리고 탐지임무의 최적 성능을 위한 군집궤도 형상을 분석하였다.

중고도에서 운용되는 측 추력 제어 요격체에 대한 제트 간섭 유동 분석 (Jet Interaction Flow Analysis of Lateral Jet Controlled Interceptor Operating at Medium Altitude)

  • 최경준;이성욱;오광석;김종암
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권12호
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    • pp.986-993
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    • 2018
  • 측 추력 제트는 유도무기의 자세제어 및 궤도 천이 기동을 하는 데 있어 기존의 핀과 같이 제어 면을 이용한 방식보다 우수한 기동성을 갖는다. 하지만 초음속 영역에서 비행 시 측 추력 제트로 인한 제트 간섭 유동이 발생하며 충격파와 경계층 유동, 와류 유동의 상호 작용으로 인해 매우 복잡한 유동 구조를 나타낸다. 특히 직격 파괴(hit-to-kill) 방식의 요격체의 경우 정밀한 제어 및 기동이 요구되기 때문에 제트 간섭 유동이 미치는 영향에 대한 분석이 필요하다. 기존의 제트 간섭 해석은 저고도 운용 조건에서 주로 수행되었으나 중고도 운용 조건의 경우 해석 사례가 많지 않으며 대기 조건으로 인해 분사 제트 유동이 상대적으로 크게 발달하는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 중고도에서 비행하는 요격체 형상에 대해 받음각 조건에 따라 제트 간섭 유동 해석을 수행하였다. 해석 결과를 바탕으로 유동장의 구조적인 변화 특성을 분석하였으며, 공력 계수의 변화를 비교하였다.

위성용 전개형 고안정 반사판 안테나 복합재 주반사판 설계 및 해석 (Design and Analysis of Composite Reflector of High Stable Deployable Antenna for Satellite)

  • 김동건;구경래;김현국;송성찬;권성철;임재혁;김영배
    • Composites Research
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    • 제36권3호
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    • pp.230-240
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    • 2023
  • 전개형 반사판 안테나는 단위 구조물 형태의 반사판이 접힌 상태로 수납되어 발사체에 탑재된 후, 운용궤도에 도달 및 전개되어 임무를 수행하는 위성체이다. 전개형 반사판 안테나는 수납 부피를 줄일 수 있어 발사체의 제한적 수납공간에 대형 우주 구조물을 탑재시킬 수 있으며, 경량소재를 적용할 경우 발사 및 운용 성능 향상에 용이한 장점이 있다. 본 논문에서는 전개형 반사판 안테나를 구성하는 주반사판에 대해 강성 및 강도 등의 구조적 분석을 통해 초기 개념설계를 수행하였다. 탄소섬유 복합재 및 허니콤 코어를 적용하여 경량 복합재 주반사판을 설계하였으며, 적층 패턴 및 형상을 설계 변수로 운용조건에 적합한 주반사판 설계안을 도출하였다. 이후 모드(Modal analysis), 준정적(Quasi-static), 열 구배(Thermal gradient) 및 동적(Dynamic) 거동에 대한 상세 구조해석을 수행하여 경량 복합재 반사판 안테나의 성능을 분석하였다

차세대중형위성 3호 과학탑재체 바이오캐비넷용 수동형 진동절연기의 발사진동 저감성능 검증 (Validation of Launch Vibration Isolation Performance of the Passive Vibration Isolator for the Scientific Payload BioCabinet for CAS500-3)

  • 서동재;박연혁;이영진;이지승;김경희;김순희;박찬흠;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.81-88
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    • 2024
  • 차세대 중형위성 3호의 탑재체 중 바이오캐비넷은 우주공간에서 바이오 3D프린팅 기법을 이용한 3차원 줄기세포 분화, 배양 및 분석 임무를 수행한다. 상기 3D 프린팅 기법은 궤도환경에서 사용을 목적으로 개발되었으나, 극심한 발사환경에 대한 별도의 검증이 이루어지지 않아 탑재체에 전달되는 발사하중을 저감 시키는 설계가 필수적이다. 본 논문에서는 바이오캐비넷에 전달되는 발사하중 저감을 위해 저강성 탄성 지지구조 적용 및 고댐핑 특성을 부여한 수동형 진동절연기를 제안하였으며, 고댐핑 특성을 부여하기 위해서 초탄성 형상기억합금의 초탄성 효과와 점탄성 테이프를 이용한 적층형 구조에 주목하였다. 제안한 진동절연기 인증모델에 대한 발사진동시험을 통해 설계유효성을 검증하였다.

차세대중형위성 적용가능성 검토를 위한 X-band 안테나의 미소진동 저감용 초탄성 SMA 기어의 특성 측정 (Characteristics Measurement of Hyperelastic SMA Gear for Micro-jitter Attenuation of X-band Antenna of Compact Advanced Satellite)

  • 전영현;백현규;송다일;강은수;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권9호
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    • pp.784-793
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    • 2017
  • 관측위성에 탑재되는 2축 짐벌식 X-band 안테나는 위성의 자세 및 궤도 운동과는 무관하게 지상국을 지향하여 광학 탑재체로부터 획득한 대용량의 영상정보를 지상으로 송신하는 임무를 수행한다. 하지만, 상기 X-band 안테나는 지상 안테나로 지향을 위한 모터 구동시 미소진동을 유발하며, 이와 같은 미소진동은 고해상도 관측위성의 영상품질을 저하시키는 주된 요인으로 작용한다. 따라서 관측위성의 임무수행동안 목적하는 영상정보 획득을 위하여, 안테나의 모터 구동에 따라 수반되는 미소진동 절연이 요구된다. 본 논문에서는 상기 안테나의 미소진동 문제를 극복하기 위해 2축 짐벌식 X-band 안테나의 방위각 단에 장착되는 초탄성 SMA 블레이드 기어를 제안하였다. 본 논문에서 제안한 SMA블레이드 기어의 차세대중형위성 X-band 안테나 적용 가능성 검토를 위해 회전방향 정하중시험을 통해 기본특성을 확인하였으며, 가속수명시험 및 온도특성시험을 수행하였다. 또한 미소 진동측정시험을 수행하여 상기 SMA 기어의 미소진동 절연성능 및 기어의 설계 유효성을 입증하였다.

W UMa형 접촉쌍성 SS ARIETIS의 공전주기 변화 (PERIOD CHANGES OF W UMa TYPE CONTACT BINARY SS ARIETIS)

  • 김천휘;한원용;윤재혁;나일성
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제14권1호
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    • pp.44-58
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    • 1997
  • 1996년 11월부터 1996년 12월까지 열흘간 W UMa 형 접촉쌍성 SS Ari의 BVR CCDD 측광관측을 수행하였당. 이 관측으로부터 여덟 개의 새로운 극심시각을 결정하였다. 이 극심시각과 발표된 모든 극심시각을 분석하여 SS Ari의 궤도공전주기의 변화 진폭은 약 0.053일이며, 그 주기는 약 58년이다. 이 변화의 원인을 1)제 3전체에 의한 광시간 효과 2) 한 성분별에서의 주기적 자기활동에 이한 형상 변화 효과란 두 가지 관점에서 조사하였다. 전자로 해석할 경우 제 3 천체의 질량은 약 $1.3M_{\odot}$인데, 존재한다면, 백색왜성이나 쌍성일 가능성이 높다. 분광관측으로 얻은 SS Ari계의 시스템 속도는 이를 뒷받침하는 것 같다. 후자로 해석할 경우, 자기활동이 심한 별은 주성이다. 이때 이론적인 주성의 밝기 변화 요구량은 $\pm0.^m08$이다, 그러나. 관측자료의 부족으로 이를 검증할 수 없다. 결론적으로 현재의 관측자료를 가지고, 두 해석 중 어느 것이 바른 해석인지를 결론지을 수 없다. 또한, SS A갸의 공전주기의 변화에는 위의 변화 위에 약 $0.^{d}0.01$의 작은 진폭을 갖고 약 14년의 주기적 변화가 겹쳐 있다. 이 변화의 원인에 대해서도 아직 명확히 결론을 내릴 수 없다.

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동역학분석 프로그램을 이용한 반궤도식 임내작업차의 주행안정성 분석 (Running stability analysis of the Semi-Crawler Type Mini-Forwarder by Using a Dynamic Analysis Program)

  • 김재환;박상준
    • 한국산림과학회지
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    • 제104권1호
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    • pp.98-103
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    • 2015
  • 반궤도식 임내작업차의 주행안정성 분석을 위하여 동역학분석 프로그램인 RecurDyn을 이용하여 횡전도 분석, 등판능력 분석, 장애물 통과 시뮬레이션을 수행하였다. 동역학분석 프로그램을 해석하는데 필요한 반궤도식 임내 작업차의 형상은 3D CAD모델러인 AutoCAD 3D를 이용하여 모델링하였다. 반궤도식 임내작업차의 공차 및 적재 시에서 횡단기울기 $20^{\circ}$ 이하의 지형에서 주행하는 것이 안전하다는 것을 알 수 있었으며, 종단기울기 시뮬레이션에서는 공차 및 적재 시에 종단경사 $28^{\circ}$ 미만의 지역에서 주행하는 것이 안정적인 것으로 판단되었다. 장애물 통과 시의 주행안정성은 공차 및 적재의 경우, 전륜타이어가 주행속도 각각 5 km/hr 및 4 km/hr 이상일 때 지면과 분리되는 것으로 예측되었으며, 후륜궤도는 지면과의 분리현상이 나타나지 않았으므로 장애물 통과 시에는 최대 5 km/hr 이하가 안전하다는 것을 알 수 있었다.