• 한국추진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.60-71
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• 2017

정지궤도 발사체의 시스템 옵션별 성능 해석을 위하여 3자유도 궤적모델을 이용한 궤도 해석 프로그램을 작성하였다. 이 프로그램을 이용하여 추진제의 종류와 엔진방식, 클러스터링 수, 그리고 발사장 위치 등을 옵션으로 두고 발사궤적과 정지천이궤도 투입성능을 추정하였다. 해석의 결과를 통하여 국내 발사장을 이용하여 임무 달성을 가능케 하는 다양한 설계 방안의 가능성과 함께 정지궤도 발사체의 설계 방향을 파악할 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제15권2호
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• pp.427-436
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• 1998

무궁화위성 $1{cdot}2$호와 앞으로 발사될 무궁화위성 3호의 원지점 궤도천이는 기본적으로 궤도평면을 바꾸는 타원궤도천이인데, 무궁화위성 $1{cdot}2$호의 경우는 고체추진제를 이용하여 천이궤도의 원지점에서 단 한번 분사함으로써 목표 표류궤도로 진입하는 AKM(Apoges Kick Motor)단계를 거치는 반면, 무궁화위성 3호는 액체추진제를 이용하영 원지점에서 여러번 분사를 통해 천이궤도를 바꾸어 나가면서 최종 표류궤도로 진입하는 LAE(Liquid Apogee Engine) 단계를 거치도록 계획되어 있다. 본 연구에서는 액체추진제를 사용한 정지궤도 진입방법과 추진제 제어방법을 연구하여 액체추진제를 사용한 정지궤도 진입 시뮬레이션 툴을 개발하였다. 정밀한 시뮬레이션을 위해 연세대학교 위성궤도공학연구실의 COWELL5 정밀궤도예측 프로그램을 토대로 기본설계를 했으며, 결과는 $STK/VO^{TM}$의 지상궤적 및 3차원 그래픽환경으로 실시간 구현이 가능하도록 했다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.178.2-178.2
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• 2012

정지궤도위성은 발사체에서 위성이 분리된 이후 천이궤도로부터 원하는 목표궤도로 궤도전이를 해야 한다. 또한 임무기간동안 궤도상에서 다양한 교란을 겪게 되며 이로 인해 시간이 증가함에 따라 위성의 위치가 변화하게 된다. 정지궤도위성은 이러한 궤도전이 및 궤도상 위치변화를 제어하기 위한 추진시스템을 장착하고 임무기간에 걸쳐 요구되는 추진제를 탑재해야 한다. 위성의 설계 초기에는 추정되는 위성의 건조질량을 기반으로 하여 궤도전이와 궤도상 임무에 필요로 하는 추진제 버짓을 계산하고 이를 토대로 하여 위성 시스템 설계를 진행한다. 또한 발사체별로 발사체의 성능과 발사장에 따라 근지점고도와 발사 경사각이 모두 상이하므로 발사체가 정해지지 않은 상태에서 발사체별 추진제 버짓을 계산, 비교하고 추진 시스템의 탱크가 이를 모두 수용할 수 있는지 분석하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 정지궤도복합위성의 추정 건조질량과 임무분석을 통해 주어진 ${\Delta}V$와 각 발사체별 궤도전이에 필요한 ${\Delta}V$를 바탕으로 하여 발사체별 추진제버짓을 계산하였고 이를 비교검토 하였다. 이후 이러한 기본 자료를 바탕으로 하여 정지궤도복합위성 추진시스템의 추진제 수용가능 여부, 건조질량 증가 여유 등 기본설계를 진행할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1142-1155
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• 2014

PCM/PSK/PM 변조 방식은 위성과 지상국간 원격명령과 원격측정 및 거리측정(레인징)을 위하여 S-band 주파수 대역에서 널리 사용되어 왔다. 본 논문에서는 정지궤도 위성 발사에 활용되고 있는 슈퍼 천이 궤도에서 PCM/PSK/PM 방식을 적용하는 정지궤도 위성과 지상국간 TC & R(Telemetry, Command and Ranging) 링크 성능이 확보되는지를 연구하였다. 위성의 제원은 Heritage를 고려하여 기존 정지궤도 위성에서 운용되는 제원으로 설정하였다. 이 결과, 상향 링크에서는 EIRP가 65 dBW이면 3 dB 이상의 여유 마진이 확보되는 것을 확인하였다. 하향 링크에서는 원격측정과 레인지 변조 지수를 조정함으로써 요구 마진(3 dB)을 얻을 수 있었고, 이에 상응하는 지상국 최소 G/T 성능을 찾아볼 수 있었다. 원지점 고도가 65,000 km와 70,000 km인 슈퍼 천이 궤도를 이용한 정지 궤도 진입이 추진될 경우에는 천리안 위성을 발사할 때 초기에 이미 운용되었던 지상국의 활용이 가능한 것으로 분석된다.

• 항공우주기술
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• 제13권2호
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• pp.122-130
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• 2014

2018년 발사를 목표로 한국항공우주연구원이 개발중인 정지궤도복합위성(GEO-KOMPSAT-2)은 사용되는 발사체에 따라 GTO(Geostationary Transfer Orbit) 혹은 SSTO(Supersynchronous Transfer Orbit)를 거쳐 정지궤도에 진입하게 된다. GTO는 오늘날 대부분의 정지궤도위성이 사용하는 방식인 반면 SSTO의 경우는 사례가 많지 않고 GTO와는 완전히 다른 기술적인 접근이 필요하다. 본 논문에서는 정지궤도복합위성에의 적용을 목표로 SSTO 운용의 제약 사항을 정리하고 SSTO로부터 정지궤도로 진입하기 위한 액체원지점엔진 점화계획을 예비적인 수준에서 구성하였다. 또한 지상추적소의 가시성을 포함한 궤도 시뮬레이션을 수행하여 구성된 계획을 검증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권5호
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• pp.8-15
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• 2018

발사체로부터 분리된 정지궤도위성은 천이궤도로 진입한 후에 액체원지점엔진을 사용하여 충분한 속도증분을 얻음으로써 정지궤도로 진입하게 된다. 이때 우주공간으로 배출되는 액체원지점엔진의 배기가스 중 일부는 고진공 환경에서 팽창하는 동안 위성체 방향으로 역류하는 후방유동으로 발달하게 된다. 이러한 후방유동은 위성체에 충돌하면서 자세제어 교란, 표면 오염, 열전달 등의 영향을 끼치게 되므로 정지궤도위성 임무성능의 저하를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 정지궤도위성에 사용되는 400 N급 액체원지점엔진에서 배출되는 배기가스의 거동을 해석하였다. 이를 위해 볼츠만방정식에 기반을 둔 직접모사법(DSMC)을 사용하였다. 해석결과로 액체원지점엔진에서 배출된 배기가스의 온도 및 수밀도와 같은 열유동 특성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권2호
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• pp.145-154
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• 2007

접촉 케플러 궤도요소로부터 변환된 NORAD TLE를 정지궤도 위성의 안테나 포인팅에 직접 사용하기 위한 분석을 수행하였다. 일주일에 한번씩 동서방향과 남북방향의 위치유지를 위한 궤도조정을 수행하고 하루에 두 번씩 추력기를 이용한 모멘텀 덤핑을 통해서 궤도가 계속 변하는 통신해양기상 위성에 대해서 변환된 NORAD TLE를 이용한 안테나 포인팅 오프셋 각을 계산하여 위성신호를 수신할 수 있는지 검토하였다. 이를 통해 변환된 NORAD TLE를 사용하여 위성 관제시스템의 안테나 포인팅에 관련된 인터페이스를 간단하게 수행할 수 있음을 보였다. 또한 이심률이 큰 천이궤도에 있어서 위성의 평균 근점각에 따른 변환된 NORAD TLE 값의 차이를 분석하여 천이궤도의 원지점 근처에서의 NORAD TLE 변환 값이 더 좋은 결과를 나타내는 것을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.2023-2024
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• 2011

2010년 6월 27일 우리나라 첫 정지궤도 실용위성인 통신해양기상위성이 발사되어 천이궤도를 거쳐 36,000km 고도의 정지궤도에서 정상적으로 운용중에 있다. 이 위성은 식(eclipse) 기간에서의 전력공급을 위해 배터리가 장착되어 있는데, 과충전 방지와 성능을 제대로 수행하기 위해서는 셀 모듈전압의 차이를 일정한 수준이하로 만들어주는 밸런싱을 하여야 한다. 이 논문에서는 통신해양기상위성의 배터리 구성과 밸런싱 결과를 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.87-93
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• 2002

일반적으로 궤도재배치는 주어진 시간동안 현재 경도에서 목표 경도로 옮기는 작업이며, 궤도재배치 기동은 표류제도 기동과 목표제도 기동으로 나누어진다. 정지궤도 위성은 지구비대칭에 의한 중력장 때문에 동서방향의 표류에 끊임없이 영향을 받는다. 따라서 기동을 계획할 때, 이러한 영향을 고려하지 않는다면 위성은 성공적으로 궤도재배치 되지 않을 수 있다. 본 연구에서는 기동시각과 delta-V를 구하기 위해서 선형화된 궤도전이 방정식을 사용하여 구하였으며, 궤도재배치를 수행할 경우 위성들간의 접근여부를 확인하기 위하여 비선형 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.410-416
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• 2023

저궤도위성 통신시스템의 경우, 정지 궤도 위성 통신시스템과 달리 지상 기기 기준 상대적으로 고속 기동하여 움직이며, 지상 기기와 이루는 각도 역시 고정되지 않고 넓은 범위에서 가변적으로 되므로 지상에 존재하는 건물, 산 등과 같은 지형물의 위치 및 높이에 따라 위성 통신 시스템임에도 불구하고 다중 경로로 인한 주파수 선택적 페이딩 현상이 나타날 수 있다. 본 논문에서는 저궤도위성 통신시스템에서 발생할 수 있는 저궤도 다중 경로 페이딩 위성 채널 모델과 저궤도위성의고속기동으로 발생하는 도플러 주파수 천이에 대하여 분석하고, 이를 기반으로 다중 경로 페이딩 위성 채널 모델에 적합한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 및 SC-FDE(Single Carrier Frequency Domain Equalizer) 전송 방식에 대하여 효과적인 등화 기법을 제시한다. 또한, 본 논문에서는 제시된 등화 기법이 적용된 OFDM 및 SC-FDE 전송방식의 저궤도 다중경로 페이딩 위성 채널 환경에서의 성능을 모의실험을 통하여 비교 분석하였으며, SC-FDE 방식이 OFDM 방식보다 우수함을 확인하였다.