• 제목/요약/키워드: 궤도 요소

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섭동해석을 이용한 저궤도 위성의 대기저항 보정용 연료 소모량 예측 (Fuel Consumption Estimation for Atmospheric Drag Using LEO Perturbation Analysis)

  • 정도희;송용규
    • 한국항행학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.147-155
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    • 1999
  • 본 연구에서는 섭동가속도의 변화식으로 주어지는 궤도 섭동 방정식으로부터 지구 편원현상과 대기저항에 의해 기인하는 궤도요소들의 변화를 표현하고 궤도 일회전당 변화량을 근거로 하여 대기저항에 의한 속도 보정과 그에 필요한 연료소모량을 효과적으로 예측하는 방법을 제시하고 그 기법을 다목적위성 궤도해석에 적용한다.

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Dynamical evolution of dust particles: from comets to the inner solar system

  • Yang, Hongu;Ishiguro, Masateru
    • 천문학회보
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    • 제41권1호
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    • pp.48.2-48.2
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    • 2016
  • 태양계의 행성간 공간에는 수많은 티끌들이 흩어져 있다. 이들의 존재는 유성, 우주 탐사선의 검출기, 황도광 관측 등으로 확인되고 있으나, 이 티끌들의 수명이 길어야 수백만년에 불과하기에 태양계에는 지속적으로 티끌을 공급하는 기원천체가 있어야 한다. 최근의 광학적 (Yang & Ishiguro, 2015), 역학적 연구는 ~90% 이상의 행성간 티끌들이 혜성에서 방출되었을 것이라 추정하기에 이르렀다. 이러한 상황에서, 본 연구에서는 행성간 티끌구름의 구체적 양상을 설명하려는 목적으로 혜성에서 방출된 티끌들이 태양계에서 겪게 되는 역학 진화를 수치 계산을 통하여 추적하였다. 우리는 다양한 혜성 궤도 분포를 골고루 대표할 수 있도록 실제 혜성 중에서 대표 혜성들을 선정하고, 관측에 기반한 티끌 방출 모형을 이용하여 다양한 크기의 가상적 티끌을 이들 혜성에서 방출시켰다. 태양의 복사에 의한 끌림힘, 8개의 행성에 의한 중력 섭동을 고려하며 이 티끌들의 궤도 진화가 추적되었다. 티끌들의 최종 종착지가 살펴졌고, 정상 상태를 가정하고 행성간 티끌구름을 구성하여 실제 관측되는 티끌구름과 비교하였다. 이번 발표에서는 혜성에 의한 티끌공급량과 내행성계의 티끌 유출입량, 내행성계 티끌구름의 크기도수분포, 티끌구름의 궤도 요소 분포, 황도광의 밝기 분포 등이 수치 계산 결과와 비교되어 설명될 것이다.

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궤도상 위성의 광학관측가능성 해석을 위한 궤도전파 시뮬레이터 개발

  • 김재혁;조중현;박찬덕;박상영;문홍규;임홍서;최영준;최진;박장현
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.163.1-163.1
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    • 2012
  • 이 연구는 우주물체에 대한 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 선행연구로, 궤도전파 시뮬레이터를 개발하여 궤도상 위성의 광학관측가능성을 분석하고 광학관측 여부를 판단하는 것을 목표로 한다. 연구의 주 내용은 주어진 궤도정보를 바탕으로 하는 태양동기궤도(Sun-Synchronous Orbit; SSO) 위성, Dawn-dusk 위성, 저궤도(Low Earth Orbit; LEO) 위성, 정지궤도(Geostationary Orbit; GEO) 위성 등 궤도상 위성의 추정궤도 전파와 자국위성의 광학관측가능성 분석으로 구성된다. 각각의 궤도전파 정밀도 및 광학관측가능성 분석성능을 확인하기 위해 AGI(Analytical Graphics Incorporated)사의 STK(Satellite Tool Kit) 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 개발된 궤도전파 시뮬레이터와 비교하였다. 시뮬레이션 과정에서 광학관측의 제한조건을, 지구반영(penumbra)과 태양직사광(direct sun)에서만 관측하며, 고도(elevation angle)의 최소값은 20도, 태양고도(Sun elevation angle)의 최대값은 -10도로 설정하였다. 광학관측이 이루어지는 가상의 관측소는 임의로 선정하였으며, 기본적인 관측시간은 1년으로 잡고, 계절의 변화에 따른 광학관측가능성 궤적의 변화를 보기위해 춘하추동에 대해서 각각 3일이내의 기간 동안 시뮬레이션을 수행하였다. 결과적으로, 우주물체 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 광학관측가능성 분석성능은 궤도전파 시뮬레이터 및 초기궤도요소 정밀도, 좌표변환과정 오차 등의 영향을 받으며, 설정된 제한조건에 따라 광학관측 지속시간의 차이가 발생한다. 연구결과를 통해 궤도상 위성의 궤도를 추정하기 위한 위성의 궤도전파 시뮬레이터를 개발하고, 자국위성의 관측가능성 분석을 통해 광학감시 및 추적시스템의 운영이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

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궤도 안정성에 대한 도상저항력과 궤도틀림의 민감도 (Sensitivity of the ballast resistance and track irregularity on the track stability)

  • 임남형;최상현;이진옥;성익현
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권5호통권78호
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    • pp.519-526
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    • 2005
  • 혹서기에 레일의 높은 온도 상승(최대 $60^{\circ}C$)으로 인해 장대레일 궤도에는 매우 큰 압축력이 작용하게 된다. 이러한 압축력은 장대레일 궤도의 좌굴을 발생시키기도 한다. 본 연구에서는 장대레일 궤도의 좌굴에 영향을 미치는 많은 요소들 중에서 도상 횡저항력 그리고 도상 종저항력이 궤도 좌굴에 미치는 영향을 파악하기 위한 연구를 수행하였다. 또한 줄틀림과 궤간틀림의 민감도를 분석하였다.

AHP와 DEA를 활용한 철도선로구간 노후도 평가 (Evaluation of Railway Line Segment Deterioration Using AHP and DEA)

  • 김성호;최찬용;나희승
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.117-121
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    • 2013
  • 철도선로구간의 노후도는 궤도, 노반, 교량, 터널 등 요소시설의 노후도로 결정되며 궤도의 선형 또한 선로구간 노후도에 영향을 준다. 본 논문에서는 계층구조분석(analytic hierarchy process: AHP)과 자료포락분석(data envelopment analysis: DEA)을 활용하여 선로구간의 노후도를 평가하는 방법을 제시한다. AHP는 다수의 전문가들이 평가하는 각 요소시설의 중요도를 체계적으로 파악할 수 있도록 해준다. 요소시설에 대한 중요도는 전문가에 따라 달라질 수 있다. DEA는 선로구간 요소시설의 중요도 가중치 범위를 체계적으로 반영하여 선로구간의 노후도를 평가할 수 있도록 해준다.

태양동기궤도 위성군 궤도 최적화에 관한 연구 (Optimization of Sun-synchronous Spacecraft Constellation Orbits)

  • 김화영;노태수;정옥철;정대원;최진행
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.141-148
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    • 2015
  • 본 논문에서는 각각 독립적으로 설계된 태양동기궤도 위성에 위성군 개념을 적용하여 다중 위성의 효율적인 운영에 대한 방법론을 제시한다. 이를 위해 태양동기궤도 설계 관점을 단순히 지방시나 태양동기성을 유지하는 것에 국한하지 않고, 지상국과 영상목표물의 교신 및 관측시간등을 고려하여 위성운영의 효율성을 높이고자 한다. 위성의 효율적인 운영을 위해 위성과 단일 목표물을 고려한 새로운 운영요소(Operation Parameter)를 정의하고, 이를 이용하여 위성의 운영효율성을 판단할 수 있는 운영효율성 지표(Figure of Merit)를 정의한다. 상용 소프트웨어인 MATLAB과 STK의 연동을 통해 비선형 시뮬레이션 기반의 수치최적화 기법을 적용하여 사용자의 요구사항을 만족하는 임무궤도를 재설계함으로써 본 연구의 적용가능성을 확인하였다.

정확한 대기오염물질 배출 지정 탐지를 위한 드론 비행 궤도에 관한 연구 (A Study on Drone Flight Trajectory for Accurate Detection of Air Pollutant Emission Designation)

  • 김수영;이석훈;정동원
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.15-17
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    • 2021
  • 이 논문에서는 정확한 대기오염물질 배출 지정 탐지를 위한 드론 비행 궤도 방법을 제안한다. 공단과 같이 공장이 많은 지역에서 감시가 소홀한 상황에 대기오염물질을 불법 배출하는 사업장들이 존재한다. 기존에는 드론을 이용하여 이러한 지역에서 대기오염물질을 측정하기 위한 연구들이 활발히 진행되었다. 드론을 활용한 측정 방법은 공장의 굴뚝 주변에 멈춰서 오염을 탐지하는 방식을 사용하지만, 기압과 바람 등의 환경 요소에 따라 대기오염물질 탐지가 부정확하다는 문제를 지닌다. 따라서 이 논문에서는 정확한 대기오염물질 배출 지정 탐지를 위한 드론 비행 궤도 방법을 제안한다. 제안 방법은 드론이 굴뚝을 회전하면서 위로 비행하는 스크류 궤도 비행 방법으로, 굴뚝의 전체 면적을 탐지하고 환경요소를 고려해 측정한다. 실험에서 제안 방법이 기존 방법보다 나은 성능을 보였다.

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선형중심 객체 관리를 위한 확장된 IFC 기반 철도 궤도부 정보모델링 방안 (The Information Modeling Method based on Extended IFC for Alignment-based Objects of Railway Track)

  • 권태호;박상일;서경완;이상호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.339-346
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    • 2018
  • 건축물을 중심으로 개발된 데이터 스키마인 Industry Foundation Class(IFC)를 토목구조물에 적용하기 위하여 IFC 요소를 확장하는 노력이 진행되고 있지만, BIM소프트웨어에서 확장 IFC 기반의 정보모델을 생성하는 방법이 충분하지 않아 어려움이 따른다. 본 연구에서는 정보관리가 가능한 확장 IFC 기반의 철도 궤도부 정보모델을 생성하기 위하여 독립적인 선형중심의 철도 궤도부 요소모델을 생성하고, 생성된 모델을 기반으로 확장 IFC 기반의 모델을 생성하는 방법론을 제시하였다. 이를 위하여 첫째, 철도 궤도부 요소를 연속적 구조물과 비연속적 구조물로 분류하였다. 연속적 구조물은 선형 기반 소프트웨어에서 생성하였고 이산화된 선형정보 연계를 통해 비연속 구조물을 독립적인 객체로 생성하고 이들을 통합하여 철도 궤도부 정보모델을 생성하였다. 둘째, 철도 궤도부의 정보관리를 위한 분류체계 및 확장 IFC 스키마를 제시하였다. 마지막으로 속성정보와 User-interface를 활용하여 객체의 의미정보를 식별하여 확장 IFC 요소와 매핑하였다. 제시한 방법론을 통하여 오송 철도종합시험선로를 대상으로 정보관리가 가능한 확장 IFC 기반의 정보모델을 생성됨을 확인하고 실용성을 검증하였다.

정지궤도 위성의 LAE Burn Strategy Planning (The LAE Burn Strategy Planning for Geostationary Satellite)

  • 김방엽;이호형
    • 항공우주기술
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    • 제6권2호
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    • pp.96-103
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    • 2007
  • 정지궤도 위성의 전이궤도 해석 과정의 중요한 부분인 LAE(Liquid Apogee Engine, 액체원지점엔진) 분사전략 수립을 위한 프로그램을 개발하였다. 본 프로그램에서 다루고 여는 LAE 분사전략 수립은 전이궤도 해석의 첫 단계로서, 초기 전이궤도 요소와 지상 TT&C 중계소의 위치, 위성체 성능 파라미터를 입력받아 여러 제한 조건을 만족하면서 선택 가능한 분사 전략들을 계산하는 과정이다. 본 연구에서 개발된 프로그램은 일반적인 LAE를 사용하는 정지궤도 위성을 대상으로 하였으며 최대 여섯 개의 예비 분사 전략과 최대 6회까지 LAE를 분사하는 상황을 가정하였다. 본 프로그램에서 입출력 부분에는 MS-엑셀이 사용되었으며 계산 과정은 MATLAB 함수를 사용하여 구현되었다.

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성능요소를 반영한 광폭 침목형 아스팔트콘크리트 궤도 설계그래프 (Design Graphs for Asphalt Concrete Track with Wide Sleepers Using Performance Parameters)

  • 이성혁;임유진;송근우;조호진
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.331-340
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    • 2016
  • 본 연구에서는 광폭 침목형 아스팔트콘크리트 궤도의 최적 도상 두께와 설계수명 결정을 위한 설계그래프를 개발하기 위하여, 주요 성능 파라미터로서 윤중 및 설계속도, 교통량 (MGT), 각층 재료 강성, 아스팔트콘크리트 도상 두께 등을 설정하였다. KTX 설계속도를 반영, 동적 할증계수를 고려한 준정적 윤중을 계산하고 이를 아스팔트콘크리트 궤도 상부에 재하시 아스팔트콘크리트 도상 하면에 발생하는 인장 변형률 및 흙노반 상면에서의 수직변형률을 ABAQUS프로그램을 활용하여 3차원 구조해석을 통해 산정하였다. 임의 성능 파라미터의 조합을 달리 구성하면서 임의 아스팔트콘크리트 궤도구조 단면에 대한 구조해석을 실시하였다. 계산된 아스팔트콘크리트 도상 하면 인장 변형률과 흙 노반상 수직 변형률을 손상이론에 적용하여 임의 궤도 단면구성과 성능 파라미터 조합 시에 기대할 수 있는 광폭 침목형 아스팔트콘크리트 궤도의 설계수명을 예측할 수 있는 설계그래프를 개발하였다. 이 설계그래프를 바탕으로 실무에서 간단히 설계 목적으로 활용할 수 있는 광폭 침목형 아스팔트콘크리트 궤도구조의 설계수명 50년에 대응하는 설계표를 개발하였다.