• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권12호
• /
• pp.1027-1035
• /
• 2021

본 논문에서는 한반도 주변의 미세먼지 관측 임무를 위한 3U 큐브위성인 MIMAN 설계안을 제시하였다. MIMAN의 주요 임무 목표는 높은 공간 해상도로 한반도 주변의 미세먼지를 관측하는 것이다. 이를 통해 천리안위성 2B호 데이터에서 구름을 제거할 수 있는 보조 자료를 제공하는 것이 최종 목표이다. 본 연구에서는 임무를 정의하고 임무 요구조건 및 제한 조건을 도출하였다. 운용 개념을 정의하였으며, 안정적인 운용을 위해 통신 안정성을 고려하였다. 위성에 문제가 생겼을 경우, 이를 지상에서 해결할 수 있도록 모든 운용 모드에서 UHF 통신이 가능하도록 설계하였다. 임무와 운용 개념 설계 결과를 바탕으로 시스템 설계안을 도출하였다. 시스템 요구조건을 만족시킬 수 있는 시스템 설계안 및 인터페이스를 제시하였다. 시스템 인터페이스의 경우 각 하드웨어의 데이터 특성을 고려하여 설계하였다. 시스템 버짓 분석을 수행하였으며, 이를 통해 시스템 안정성을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.24-34
• /
• 2022

본 연구에서는 우주 그물의 우주 물체 포획 성능을 향상시키기 위하여 충격 흡수의 이점을 가지는 거미집 구조의 생체 모방 우주 그물을 이용한 우주 물체 포획 시뮬레이션을 수행하였다. 포획 시뮬레이션은 비선형 구조 동역학 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 수행하였다. 우주 물체는 12U 크기의 CubeSat을 강체로 모델링하였다. 거미집 구조의 우주 그물은 대각선 길이가 2.828 m이며, 탄성보 요소를 이용하여 구현하였다. 동일 중량의 정사각형 우주 그물의 포획 시뮬레이션 결과와 비교하여 생체 모방 우주 그물의 포획의 우수성을 확인하였다. 또한, 거미집 구조의 우주 그물을 이용하여 우호적 및 비우호적으로 운동하는 우주 물체를 포획하는 수치 시뮬레이션을 수행하였으며, 우주 물체의 포획 성공 및 실패 사례를 조사하였다.

• 우주기술과 응용
• /
• 제3권3호
• /
• pp.213-228
• /
• 2023

무인 탐사로버는 지구가 아닌 타 행성체에서 인간을 대신해 광물자원의 조사와 채굴 또는 여러 가지 과학 미션을 진행하는 도구로써 사용되고 있다. 최근에는 미국이 아닌 일본, 인도, 중국 등 여러 국가에서 우주개발을 위한 무인 행성 탐사로버의 개발을 시도하거나 실제 타 행성체에서 주행에 성공하는 사례가 생기며 우주로 향한 개발열풍이 가속화되고 있다. 하지만 여전히 행성을 탐사하기 위한 무인 로버의 개발과 운용은 천문학적인 비용이 수반되는 위험도가 높은 계획이며, 국가나 정부차원의 주도가 아닌 대학 또는 기업에서 독자적으로 개발을 시도하기에는 현실적인 제약이 크게 따른다. 본 논문에서는 기존의 큐브위성의 개념과 정의를 계승한 큐브로버와 (초)소형 로버의 최근 개발동향을 소개하고 큐브로버 개발의 필요성과 함께 현재 진행되고 있는 행성탐사 사례를 들어 큐브로버의 가능성과 기대사항을 소개하고자 한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제36권4호
• /
• pp.235-248
• /
• 2019

This paper suggests a relative orbit control strategy for the CubeSat Astronomy by NASA and Yonsei using Virtual Telescope Alignment eXperiment (CANYVAL-X) mission whose main goal is to demonstrate an essential technique, which is an arrangement among two satellites and a specific celestial object, referred to as inertial alignment, for a next-generation virtual space telescope. The inertial alignment system is a relative orbit control system and has requirements for the relative state. Through the proposed orbit control strategy, consisting of separation, proximity keeping, and reconfiguration, the requirements will be satisfied. The separation direction of the two CubeSats with respect to the orbital plane is decided to provide advantageous initial condition to the orbit controller. Proximity keeping is accomplished by differential atmospheric drag control (DADC), which generates acceleration by changing the spacecraft's effective cross section via attitude control rather than consuming propellant. Reconfiguration is performed to meet the requirements after proximity keeping. Numerical simulations show that the requirements can be satisfied by the relative orbit control strategy. Furthermore, through numerical simulations, it is demonstrated that the inertial alignment can be achieved. A beacon signal had been received for several months after the launch; however, we have lost the signal at present.

• 천문학회보
• /
• 제45권1호
• /
• pp.39.3-40
• /
• 2020

For the space weather research, KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute) is developing the SNIPE (Small-scale magNetospheric and Ionospheric Plasma Experiment) mission, which consists of four 6U CubeSats of ~10 kg. Besides of space weather research, the SNIPE mission has another astrophysical objective, detecting Gamma-Ray Bursts(GRB). By cross-correlating the light curves of the detected GRBs, the fleet shall be able to determine the time difference of the arriving signal between the satellites and thus determine the position of bright short bursts with an accuracy ~100'. To demonstrate the technology of the GRB observation, CSI gamma-ray detectors combined with GPS and IRIDIUM communication modules are placed on each SNIPE CubeSat. The time of each spacecraft is synchronized and when the GRB is detected, the light curve will be transferred to the Mission Operation Center (MOC) by IRIDIUM communication module. By measuring time difference of each GRB signals, the technology for localization of GRB will be proved. If the results show some possibilities, we can challenge the new astrophysical mission for investigating the origin of GRB.

• 우주기술과 응용
• /
• 제2권2호
• /
• pp.104-120
• /
• 2022

도요샛(Small Scale magNetospheric and Ionospheric Plasma Experiment, SNIPE)의 과학임무는 전리권 상층부 소규모 플라즈마 구조의 공간적 시간적 변화를 관찰하는 것이다. 이를 위해 4개의 6U 큐브위성(10 kg)이 고도 약 500 km 극궤도로 발사될 예정이며, 상호 위성 간 거리는 편대 비행 알고리즘에 의해 수 10 km에서 수 1,000 km 이상으로 제어된다. 운영 초기에는 4기의 위성이 같은 궤도 평면에 위치하는 종대비행을 하다가 경도상에서 나란히 배치되는 횡대비행으로 전환하여 4기의 서로 다른 지점에서 공간적인 변화를 관측하게 된다. 도요샛에는 입자 검출기, 랑뮈어 탐침, 자력계로 구성된 우주날씨 관측 장비가 각 위성에 탑재된다. 모든 관측기는 10 Hz 이상의 높은 시간 분해능을 가지며 큐브위성에 최적화 설계되었다. 이 외에도 이리디듐 통신 모듈은 지자기 폭풍이 발생할 때 작동 모드를 변경하기 위한 명령을 업로드할 수 있는 기회를 제공한다. 도요샛은 극 지역 플라즈마 밀도 급상승, 필드 정렬 전류, 고에너지 전자의 국소 영역 침투, 적도 및 중위도 플라즈마 거품의 발생 및 시공간적 진화에 대한 관찰을 수행할 예정이며, 이를 통해 태양풍이 우주날씨에 어떠한 영향을 미치는지 탐구하게 된다. 도요샛은 2023년 상반기 러시아 소유즈-2에 의해 카자흐스탄 바이코누르에서 발사될 예정이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
• /
• pp.163-164
• /
• 2017

본 논문에서는 KMSL(Korea Microgravity Science Laboratory) 큐브 위성에 대해 설명하고 전력시스템 설계 연구 방법을 제시한다. 1~3리터 사이즈인 초소형 인공위성(큐브위성)의 전력시스템은 태양 전지 패널로부터 큐브 위성의 부하장치 운용을 위한 전력을 공급받고, 남은 잉여 전력은 배터리에 저장하여 식(eclipse) 구간 동안 전력이 공급될 수 있도록 전력계가 구성된다. 본 논문에서는 조선대학교 KMSL팀의 큐브 위성에 대한 전력시스템을 설계하기 위해서 위성 궤도 및 자세에 따른 생산 전력, 소비 전력을 인공위성의 자세 및 궤도에 따라 분석하고, 부하 장치의 전원 및 소모전력을 통해 전력 및 에너지 마진(margin)이 충분하도록 전력계시스템의 구성품 용량을 설계하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제4권2호
• /
• pp.37-50
• /
• 2003

A next generation small satellite HAUSAT-1, the first picosatellite developed in Korea, is being developed as one of the international CubeSat program by Space System Research Lab. of Hankuk Aviation University. A fault-tolerant incremental design methodology has been addressed in this paper. In this study, the effect of system redundancy on reliability was in details analyzed in accordance with the implementation of fault-tolerant system. Four different system recovery levels are proposed for HAUSAT-1 fault-tolerant system optimization. As a result, the HAUSAT-1 fault-tolerant system architecture design and reliability analysis has acquired about 11% reliability improvement.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제5권1호
• /
• pp.6-18
• /
• 2004

This paper addresses the development and design of the HAUSAT-l (Hankuk Aviation University SA'Tellite-D communication subsystem, which is a next generation picosatellite, developed by SSRL (Space System Research Lab.) of Hankuk Aviation University. The communication subsystem generally consumes the majority of power and volume for picosatellites, and thus its design is critical to the overall satellite and mission plans. The HAUSAT-l designs are implemented by using the 145.84 MHz for uplink and 435.84 MHz for downlink frequency bands. The simulation and test results of the homemade radio and the TNC (Terminal Node Controller) integrated on the HAUSAT - I , a picosatellite scheduled to launch on September 2004 by Russian launch vehicle "Dnepr", are presented for EM, QM and FM, respectively.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
• /
• pp.470-471
• /
• 2018

본 논문에서는 소형 큐브위성의 전력시스템 구성품의 용량 및 위성의 운용로직을 설계할 수 있는 소프트웨어 테스트베드 설계 방법을 제시한다. 기존 초소형 인공위성 시스템 설계를 위한 소프트웨어가 개발되어 상용품으로 판매되고 있으나, 주로 자세제어 시스템의 제어기 설계를 위해 소프트웨어가 사용되고있고, 텍스트기반 복잡한 구조로 되어있어 본 논문의 목적인 전력계 구성품 용량 및 운용로직을 설계하는데 이를 활용하기 어려운 측면이 있었다. 따라서 본 논문에서는 전력시스템의 구성품들을 전력 및 에너지 방정식으로 모델링하여 Matlab/Simulink에서 이를 구현함으로써 가독성을 높여 시스템 설계 및 분석 시간을 줄일 수 있는 소프트웨어 테스트베드 설계방법을 제시한다. 제안된 소프트웨어 테스트베드를 이용한 3리터 사이즈의 소형 큐브위성 시스템의 구성품 용량 및 운용로직 설계 결과를 본 논문에서 제시한다.