본 논문에서는 다목적실용위성 1호 개발 과정 중에 수행했던 연성 하중 해석에 대하여 소개하였다. 먼저 일반적인 연성 하중 해석 과정과 다목적실용위성 개발시 수행한 실제의 과정을 비교하였다. 그리고, 다목적실용위성 1호의 유한요소모델과 본 해석에 관련된 각 기관들의 역할을 설명하였다. 준비행모델의 진동 시험 결과를 이용한 유한요소모델의 조정에 대하여 설명하고, 또한, 해석에 입력으로 사용되는 외력함수에 해당하는 하중들에 대하여 설명하였다. 대표적인 해석 결과들을 제시하여 위성이 발사하중에 대하여 안전하다는 것이 예측되었음을 보여 주었다.
본 논문에서는 2004년 12월 발사 예정인 다목적실용위성 2호의 탑재소프트웨어의 구성과 전반적인 개발 과정 및 개발 환경에 관련된 내용을 서술한다. 다목적실용위성 2호 탑재소프트웨어 개발은 다목적실용 위성 1호 탑재소프트웨어를 근간으로 2호기 요구사양에 따라 요구사양 분석, 설계. 코딩 및 단위 테스트, 통합 테스트와 검증 시험 등을 거쳐 진행되었으며 일련의 모든 개발과정은 국내 연구진에 의해 수행되었다.
다목적실용위성 2호(KOMPSAT-2)는 2006년 7월 28일 러시아 플레세츠크(Plesetsk) 발사장에서 성공적으로 발사되어 현재 초기운영 및 영상 검증과정을 거치며 영상자료를 실제 사용자들에게 배포하기위한 최종 준비 작업이 진행되고 있다. 다목적실용위성 2호는 1m급 의 고해상도 영상을 촬영할 수 있기 때문에 국내외 많은 사용자들의 관심과 요청을 받고 있다. 항우연 우주웅용센터에서는 이상의 요구사항에 대응하기 위하여 영상자료 주문접수 및 배포업무를 담당하는 전담팀 (KOCUST)을 구성하였으며, 국내외 상용배포 대행업체를 선정하는 등 사용자지원 체계구축 업무를 수행하고 있다. 본 연구의 목적은 영상자료 요청에서부터 촬영,데이터 생성 그리고 전달까지의 일련의 과정을 체계적으로 정리함으로써 운성운영 과정에 대한 사용자들의 이해를 증진시 키는데 도움이 되고자 한다. 나아가 사용자들이 쉽게 다목적실용위성 2호 영상자료를 검색 및 획득할 수 있는 방법에 대해 논하고자 한다.
현재 군사적, 상업적 또는 과학적 목적의 많은 인공위성들이 개발되고 있고, 실제로 이러한 목적의 인공위성들이 우주공간에서 각각의 맡은 임무를 수행하고 있다. 해양관측용 자료 및 10m급 해상도의 영상 자료를 제공해 주고 있는 다목적실용위성 1호의 경우, 자료 획득의 임무를 수행하기 위해 많은 내부적인 준비작업과 주변장치들을 필요로 하게 된다. 주변장치들도 각각의 역할을 수행하면서 필요한 정보를 다른 장치로부터 받기도 하고 다른 장치에 필요한 정보를 주기도하는 상호작용을 하게 된다. 또한 위성의 전체적인 상태나 구성하고 있는 주변장치들의 상태에 대한 정보를 지상의 관제소에서 계속적으로 점검해야 한다. 그러나 궤도를 돌고있는 위성은 관제소와 항상 정보를 주고받을 수는 없으므로 위성의 상태 데이터를 정해진 형식으로 저장해 두었다가 필요시 이를 지상에 보내줄 수 있어야 한다. 이와 같은 내부 장치들에 대한 하드웨어 데이터와 위성의 상태 데이터를 획득, 관리 및 저장하기 위한 프로그램이 다목적실용위성 2호에 탑재될 수 있도록 위성탑재 소프트웨어의 상세설계가 이루어 겼다. 이 설계된 프로그램을 이용하여 다목적실용위성 2호의 텔레메트리 데이터의 획득이 이루어질 것이며 현재 탑재 소프트웨어에 대한 검증이 수행되고 있다.
우리나라 우주기술은 선진국에 비해 초보단계의 수준이나 위성체 구조물 기술, 로켓 구조체 기술 및 위성수신기기 분야 등에서는 상당수준의 기술을 확보하였다. 92년 발사된 실험용 소형과학위성인 "우리별 1호"로 우주개발에 착수한 우리나라는 무궁화위성 1,2호 사업을 통해서 위성통신 시스템 및 관련부품에 대한 요소기술을 확보한 상태이며, 다목적 실용위성 개발사업을 통해서 우주산업 기반기술을 확보한 단계이다. 이번호에서는 오는 12월에 발사예정인 다목적실용위성의 개발과정과 의의에 대해서 알아 보기로 하겠다.
다목적실용위성 2호(KOMPSAT-2)에서는 위성자세 제어를 담당하고 있는 RDU(Remote Drive Unit)의 성능 향상를 위하여 80386 CPU와 함께 80387 Coprocessor를 장착하여 임무수행을 담당한다. 다목적실용위성 1호(KOMPSAT-1)에서는 수치연산을 위하여 상용소프트웨어인 PACLIB를 사용하여 수치연산을 80C186을 이용한 에뮬레이션 방식으로 수행하였지만, 2호기에서는 실질적인 코프로세서를 이용한 수치연산을 수행하게 된다. 본 논문에서는 다목적실용위성 2호에서 사용되는 80387 코프로세서의 초기화 과정과 예외사항 발생시 처리 방법, 80387 코프로세서를 이용한 수치연산 함수 구현 및 libtary 구성 방법에 대하여 설명한다.
EOC(Electro Optical Camera)는 한반도 및 전 세계 육지 영역 관측용으로 설계되었다. EOC는 1999년 12월 21일 발사된 다목적 실용위성 1호에 탑재되어 가시광 대역(510 ~730nm)으로 입사하는 복사 정보를 수집해 왔다. 획득된 EOC 영상 자료는 다목적 실용위성 1호의 탑재체 자료전송 시스템(Payload Data Transmission System, PDTS)을 통해 지상으로 전송되며, 수신된 자료에 대한 방사 보정 및 기하 보정 등의 일련의 전처리(Pre-processing) 과정을 거쳐 EOC 표준 영상이 생성된다. EOC 영상에 대한 MTF 보상은 방사 보정 후 수행될 수 있으며, 다목적 실용위성 지상국에서는 사용자의 요구에 따라 EOC 영상에 대한 MTF 보상을 수행하고 그 결과를 제공한다. MTF 보상은 EOC의 점 확산 함수(Point Spread Function)를 이용하여 수행되며, 현재 Wiener 필터를 이용하여 수행되고 있다. 본문에서는 현재 다목적 실용위성 1호 영상처리시스템의 EOC 영상에 대한 MTF 보상을 소개하고, EOC의 점 확산 함수에 기초하여 역 필터(Inverse Filter) 및 의사 역 필터(Pseudo Inverse Filter)를 제작, EOC 영상에 대한 MTF 보상 수행 후 그 결과를 Wiener 필터를 이용한 결과와 비교, 분석한다.
본 논문에서는 다목적실용위성 1호의 태양전지를 모델링하고 해석하였다. 태양전지판의 모델링은 적은 수의 데이터만을 갖고 있으므로 비선형 시스템을 모델링하는 데 적합한 누럴 알고리즘을 사용하였다. 모델링 결과는 다목적실용위성 1호의 태양전지 셀 데이터를 고려한 태양전지판의 해석과 시뮬레이션에 의해 그 특성을 증명하였다. 또한, 태양전지판의 특성 및 전력발생 특성은 모델링 결과를 사용하여 해석하였다
1997년 12월 다목적 실용위성 1호의 설계가 실제적으로 종료된 이후 항공우주연구원에 서는 다목적 실용위성2호에 대한 개념설계가 시작되었다. 설계의 기본 방향은 다목적 실용위성 1호 설계를 근간으로 하여 새로운 탑재체를 장착하는 것으로 설정되었으며 초기 설계 단계에서는 개략적인 탑재체에 대한 정보를 이용하여 전체 시스템의 구성에 대한 연구가 주로 이루어졌다. 본 논문에서는 예비설계의 주요 단계별로 수행하였던 기계 시스템 분야의 설계내용을 수록하였으며 향후 차세대 위성의 타당성 검토나, 예비설계 수행 시 참고가 될 수 있도록 하였다.
대한원격탐사학회 2000년도 춘계 학술대회 논문집 통권 3호 Proceedings of the 2000 KSRS Spring Meeting
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pp.2-8
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2000
2000년 6월부터 정상관측 활동을 시작하는 다목적실용위성 1호 영상자료 및 과학관측 자료의 공공 및 상업적 활용 극대화를 위하여 위성자료 배포에 따른 문제, 즉 공공 및 상용분야에 대한 자료배포 방안에 관한 기본원칙을 설정할 필요성이 대두되었다. 이에 따라 항공우주연구소에서는 다목적실용위성 1호의 자료활용 정책, 위성의 운영방안, 배포방안, 공공 및 상용배포, 가격정책 등에 관한 자료보급 규정을 제정하여 효율적인 자료배포 체계를 구축하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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