• Title/Summary/Keyword: 위성운용설계

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Spacecraft Bus Initial Activation and Checkout of a LEO Satellite (저궤도 위성의 본체 초기 점검)

  • Jeon, Moon-Jin;Kwon, Dong-Young;Kim, Day-Young
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.11 no.2
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    • pp.33-38
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    • 2012
  • A LEO Satellite performs automatic initial operations by FSW after separation from a launch vehicle. After initial operation by FSW is finished, preparation for normal operation is performed by ground during bus initial activation and checkout phase. First of all, we check state of health of the satellite including solar array deployment status. After then, each unit of spacecraft bus is activated and checked. After activation and checkout of every units used for normal operation, we check maneuver performance for imaging mission and orbit maintenance performance. Because the Bus IAC is performed during limited ground contact time, every detailed procedure must be designed considering ground contact. Therefore, the Bus IAC procedure is separated into several parts based on ground contact duration. In addition, the procedures for every possible operation including expected situation as results of IAC procedures and unexpected contingency situation must be prepared. The contingency operation is also designed based on ground contact duration. The LEO satellite was successfully launched and the Bus IAC was successfully performed. In this paper, we explain design concepts and execution results of Bus IAC.

고해상도 관측위성의 지상궤적 유지조정 알고리즘 연구

  • Park, Jae-Ik;Park, Sang-Yeong;Lee, Byeong-Seon;Hwang, Yu-Ra;Choe, Gyu-Hong
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2009.10a
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    • pp.39.4-40
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    • 2009
  • 이 연구의 목적은 고해상도 합성개구레이더 센서를 탑재한 관측위성의 운용요구사항에 맞춰 임무기간 동안 관측 목표지역을 주기적으로 반복하고 지상궤적을 $\pm2km$ 범위 내에서 안정성을 갖도록 유지 조정하는 궤도제어 알고리즘 연구를 수행하는데 있다. 기존에 수행되어 왔던 지상궤적에 대한 오차를 해석적으로 계산하여 궤도를 유지 조정하는 방법이 아닌 기준궤도에 대하여 상대좌표계에서 표현된 위성의 실제 접촉궤도를 기준궤도와 직접적으로 비교하여 목표궤적을 유지 조정하는 알고리즘을 연구하였다. 이를 위해 첫째, 고해상도 관측위성의 운용요구사항을 만족하는 계획된 목표궤도인 기준궤도를 설계하였다. 기본적으로 기준궤도는 임무 설계 시 완전한 주기성이 고려된 최대한 실제에 가까운 궤도이기 때문에 지구중력장 모델만을 고려하여 간략하게 설계하였다. 둘째, 실제의 인공위성의 궤도는 계획된 기준궤도를 유지해야 하지만 시간에 따라 섭동력의 영향을 받아 계획된 궤도로부터 벗어나게 된다. 기준궤도로부터 실제궤도가 얼마나 벗어나는지에 대한 정량적 분석을 위해 지구 중력장, 달-태양 중력, 대기저항력, 태양복사압, 조석력 등과 같은 다양한 섭동력의 영향에 대한 분석을 수행하였다. 셋째, 반경방향(radial), 진행방향(along-track), 교차방향(cross-track)의 세 방향의 성분으로 구성된 우주공간오차(Space Error) 개념을 적용하여, 투영된 지상궤적에 상응하는 오차를 계산하는 것 보다 안정적으로 오차를 계산하였다. 또한 운용요구사항에 따라 허용된 범위 내에서 궤도를 유지하기 위해 GVE(Gauss Variation Equation)을 이용한 궤도조정을 수행하였다. 섭동력의 분석 결과로부터 지구대기저항력, 달-태양 중력으로 인해 가장 두드러지는 장반경과 궤도이심률의 변화를 조정하기 위해, 임무에 사용되는 추력기의 연료 효율을 고려하여 동결궤도가 유지될 수 있는 최적의 위도이각에서 In-plane에 대한 궤도조정만을 수행하여 장반경과 이심률을 동시에 조정하였다. 지구대기와 태양활동의 영향으로 시간에 따른 장반경의 변화율에 따라 궤도조정 주기를 가지는 것을 알 수 있었고, 이 변화율 때문에 생기는 우주공간오차의 증가를 보정하여 위성의 지상궤적을 목표범위 안에서 유지할 수 있었다.

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Analysis of On-orbit Thermal Environment of Earth Orbit Satellite during Mission Lifetime (지구궤도 인공위성의 임무기간 중 궤도 열 환경 분석)

  • Kang, Soojin;Yun, Jihyeon;Jung, Changhoon;Park, Sungwoo
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.14 no.1
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    • pp.36-43
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    • 2020
  • The start of satellite thermal design was to predict the worst operating environment through analysis of the thermal environment of the operation orbit. Because the satellites have different types of operating trajectories for their mission, the exposed thermal environment also varies. Thus, it is necessary to analyze in consideration of the orbital conditions, and a design was performed to guarantee thermal stability for the worst case defined through the analysis. The orbital thermal environmental analysis required an understanding of the basic orbit mechanics and the heat exchange relationship between the space environment and satellite. The purpose of this paper was to provide an understanding of the orbital thermal environment analysis by providing basic data on the space thermal environment in the earth-orbit and describing thermal relations that calculate the amount of space heat inflow into satellites. Additionally, an example of a virtual satellite shows the overall process of analyzing the orbital thermal environment during a mission lifetime.

인공위성 제품 보증 기술 동향

  • Lee, Chang-Ho;Jin, Ik-Min
    • Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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    • v.4 no.2
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    • pp.25-32
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    • 2006
  • 제품보증은 크게 품질보증과 설계보증으로 구분될 수 있으며, 설계보증은 다시 신뢰성 보증, 전자 부품 및 재료 공정 관리, 오염 관리 등으로 구분된다. 품질보증의 경우에는 이미 여러 기업에서 보편적으로 적용되고 있는 개념이며, 항공우주 업계에서도 공인된 민간 인증 체계를 활용하고 있다. 반면 설계보증은 인공위성 등과 같이 운용 중 수리가 불가능한 시스템에서는 특별히 강조되어야 하는 활동이며 안정적인 위성 서비스를 제공하기 위해서는 시스템의 개발 초기부터 체계적인 설계보증 활동이 수행되어야 한다. 이에 따라 각국은 관련 기술 정보를 공유할 수 있는 국가적인 체계를 구축하여 자국 기업들의 경쟁력을 향상시키고 있다. 후발 주자인 우리나라도 이러한 추세에 발맞추어 자체적인 제품보증 기술을 확립하고 국가적인 제품보증 기술 연구 체계를 구축하여 민간 기업의 위성 시장 진출을 촉진시키고 기존 위성 개발 업체의 대외 경쟁력을 높일 필요가 있다.

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Mechanical System Design of the COMS (통신해양기상위성의 기계 시스템 설계)

  • Park, Jong-Seok;Kim, Chang-Ho;Kim, Seong-Hun;Choe, Jeong-Su
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.5 no.2
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    • pp.119-125
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    • 2006
  • The first GEO satellite, COMS(Communication. Ocean & Meteorological Satellite) developed by Korean participants is a multi-functional satellite accommodating two observation payloads and a communication payload. Because of the inherent requirements given by these payloads, the physical layout of the instruments and sensors and of their electronics packages is critical to mission success. This technical paper presents an overview of the mechanical system design during the preliminary design phase and describes the design consideration to achieve the optimized performance.

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Design of Software Development Testbed for the Next Generation Spacecraft (차세대 위성전자전산시스템 개발검증장비 설계)

  • 이재승;박희성;박성우;최종욱;권기호
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.10c
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    • pp.685-687
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    • 2003
  • 최근 국내우주개발 중장기계획에 따라 지구관측위성, 통신위성, 기상위성 등 다양한 위성개발이 추진되고 있으나, 선진국들이 첨단 위성의 기술이전을 기피함에 따라 국내주도의 독자적인 차세대위성의 개발 필요성이 대두되고 있다. 그러나 새로운 위성의 설계, 제작, 조립 및 시험, 검증에는 많은 시설 및 장비가 필요하며 오랜 기간과 많은 예산이 소요된다. 이를 해결하기 위해 새로운 위성의 개발 시 선진국에서는 범용위성 개발 테스트베드(Flight System Testbed)를 제작하여 사전에 위성시스템을 모델링 및 검증함으로서 개발기간의 최적화, 개발예산의 최소화, 신기술의 적용 등에 활용하고 있는 추세이다. 국내의 경우, 위성의 지상관제와 운용요원의 교육을 위해 위성시뮬레이터를 제작하여 확용하는 단계이나, 새로운 위성 개발을 위한 위성전자전산시스템 개발검증장비 및 활용기술은 전무한 상태이다. 향후 다양한 위성임무에 대응한 위성의 개발기간 단축 및 비용절감과 첨단 위성전자시스템 및 부품기술의 사전 검증을 위해 위성 전자전산시스템 개발검증장비에 대한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 해외 위성선진국에서의 위성전자전산시스템에 대한 기술에 대해 살펴보고 현재까지 진행된 차세대 위성개발을 위한 위성시스템 개발검증 장비의 설계에 대해 알아보고자 한다.

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Design and Development of MIMIC regarding Telemetry in LEO Satellites (저궤도 관측위성에서의 원격 측정 데이터 관련 MIMIC 설계 및 구현)

  • Huh, Yun-Goo;Kim, Young-Yun;Cho, Seung-Won;Choi, Jong-Yeoun
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.11 no.1
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    • pp.42-48
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    • 2012
  • The telemetry data received from satellite in real-time are used to monitor LEO satellite during the AIT (Assembly, Integration & Test) phase and the mission operation phase after launch. However, it is impossible to check all the incoming telemetry data from satellite in real time in order to detect abnormality of satellite quickly. Especially, the contact time of LEO satellite is limited because of its orbital characteristics. So the anomaly state of the LEO satellite should be detected and resolved during the contact time. Therefore, all incoming spacecraft telemetry data must be selected and manipulated in MIMIC. It is used in order to display summarized information about spacecraft in a visualized way that is quickly and easily understood. That is, it provides essential function to monitor a satellite both in orbit and during testing. In this paper, the design and development of MIMIC currently used in KOMPSAT, a LEO Earth observation satellite is described in detail. In future work, we plan to enhance MIMIC in order to improve user-friendliness and efficiency.

The design and development of Control/Storage and TRX Module for Small Satellite Synthetic Aperture Radar Application (초소형위성 영상레이다를 위한 제어/저장 및 송수신 모듈의 설계 및 제작)

  • Lee, Juyoung;Kim, Hyunchul;Kim, Jongpil;Yu, Kyungdeok;Kim, Dongsik
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.22 no.6
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    • pp.31-36
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    • 2022
  • In this paper, we present the design, manufacture and test results of Backend unit for SAR(Synthetic Aperture Radar) that can be applied on a small satellite. The Backend unit for SAR was designed with a control/storage board, TRX(transmission and receiving) board and a power supply board as a single unit in consideration of the applying of a small satellite. The control/storage board uses RFSoC to generate wideband chirp signal, generate operating timings, and perform control and calculations for SAR operation. The TRX board is designed to convert the wideband chirp signal generated by the control/storage board to the operating frequency of X-band by up-converting the frequency. Since small size, light weight, and low cost are important consideration for small satellite, MIL/Industrial grade components were appropriately applied and the at the same time it was designed to ensure mission life through the radiation test, analysis and space environment tests.

천리안 통신 탑재체 개발 기술 및 활용

  • Lee, Seong-Pal;Jo, Jin-Ho;Yu, Mun-Hui;Choe, Jang-Sop
    • The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.22 no.3
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    • pp.3-16
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    • 2011
  • 천리안 위성은 4개 정부 부처 공동 사업으로, 통신 서비스, 해양 기상 관측 서비스 제공을 목적으로 개발된 복합 위성으로, 그중 통신 서비스를 담당하는 통신 탑재체는 방송통신위원회 출연으로 한국전자통신연구원(ETRI)가 주관, 개발하여 성공한 순수 국산 개발품으로, 위성 발사 성공 후 시험 검증을 거쳐 현재 정상 운용 중에 있다. 우주 인증 획득을 목적으로 개발한 통신 탑재체는 위성 스위칭 중계기와 다중 빔 안테나로 구성되었으며, 구성 부품들인 능동 부품과 수동 부품들은 대부분 국내 연구진에 의해 설계, 제작 시험 검증되어 중계기 및 안테나 시스템 종합화, 통신 탑재체 및 위성체 우주 환경 시험을 성공적으로 수행되었다. 위성 발사 성공 후에, 정지 궤도상에서의 통신 탑재체 궤도내 시험을 완료를 통해 순수국산 개발된 통신 탑재체의 설계 제작 기술에 대한 정지 궤도 우주환경에서도 정상 동작됨을 입증하였다. 통신 탑재체는 다양한 우주 조건에서의 다양한 기술 확보와 차세대 멀티미디어 위성 서비스 개발에 활용하고자 한다. 본 논문은 통해기 통신 탑재체 설계 제작 시험 기술을 소개하고, 활용 계획에 대해 언급하고자 한다.

Conceptual Design Procedure of Satellites (위성의 개념설계 절차)

  • Yun, Jung-Seob;Park, Woo-Sung;Ryoo, Chang-Kyung;Choi, Kee-Young;Kim, Hee-Seob
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.4
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    • pp.384-392
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    • 2008
  • Design sketch of electrical power system, mass, and cost of a new satellite is an inevitable step preceding the full-scale development of the satellite. In this paper, major features of recently developed conceptual design tools of satellites are investigated. And, based on the surveying results, we summarize the conceptual design procedure of satellites. The required electrical power to support the operation of the payload mission determines the size of solar panel and battery. The mass of the integrated system and subsystems is then estimated based on the database of the previously developed satellites. Cost can also be roughly estimated using the database without consideration of complex calculations.