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.
International Journal of Aerospace System Engineering
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제1권1호
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pp.34-43
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2014
The STEP Cube Lab (Cube Laboratory for Space Technology Experimental Projects) is a 1U cube satellite developed by the Space Technology Synthesis Laboratory of Chosun University to be launched in 2015. Its mission objective is twofold: to determine which of the fundamental space technologies researched at domestic universities, will be potential candidates for use in future space missions and to verify the effectiveness of the technologies by investigating mission data obtained from on-orbit operation of the cube satellite. In this paper, a structural design concept based on the 1U standard to achieve the mission objective is introduced. The validity of the design has been demonstrated by quasi-static analysis and modal analysis. In addition, a non-explosive separation device triggered by burn wire heating, which is one of the main mission payloads is introduced.
In order to avoid the high cost and high risk of demonstration mission of rendezvous-docking technology, missions using nanosatellites have recently been increasing. However, there are few successful mission cases due to many limitations of nanosatellites like small size, power limitation, and limited performances of sensor, thruster, and controller. To improve the probability of rendezvous-docking mission success using nanosatellite, a rendezvous-docking phase analysis tool for nanosatellites is developed. The tool serves to analyze the relative position and attitude control of the chaser satellite at the docking phase. In this tool, the Model Predictive Controller (MPC) is implemented as a controller, and Extended Kalman Filter (EKF) is adopted as a filter for noise filtering. To verify the performance and effectiveness of the developed tool for nanosatellites, simulation study was conducted. Consequently, we confirmed that this tool can be used for the analysis of relative position and attitude control for nanosatellites in the rendezvous-docking phase.
Five scientific instruments are planned on KAISTSAT-4 that is scheduled to be launched in 2002. A far ultra-violet imaging spectrograph and a set of space plasma instruments are currently being designed. The imaging spectrograph will make observations of astronomical objects and Earth's upper atmosphere. The plasma instrumentation is capable of fast measuring the thermal magnetosphere plasmas, cold ionospheric plasmas and the Earth's magnetic fields. Major system drivers and constraints on the payloads as well as the spacecraft are identified. A preliminary analysis of the K-4 mission has been undertaken with the system requirements that are derived from the system drivers. Detailed investigation shows that Sun-synchronous orbits with approximate altitudes of 800km are optimal to satisfy the identified requirements. Comparisons with other orbits of different inclinations are also shown. Four operation modes and a daily schedule of spacecraft maneuver are found from the Sun-synchronous orbital model. It is shown that the scientific objectives of K-4 can be achieved with moderate levels of design and operation risks.
ISR(Intelligence, Surveillance and Reconnaissance) 임무를 위한 관측위성의 경우 임무운용개념이 요구되는 동시에 특정 관심영역을 주기적으로 탐지 가능한지에 대한 임무 효용성 분석이 필요하다. 이를 위해서는 군집궤도 형상에 대한 최적설계가 수행되어야 한다. 본 논문에서는 위성군집 형성방법으로 Walker-Delta 방식을 적용하여 특정 관심영역을 탐지하기 위한 군집형상에 대한 분석을 수행하였다. 임무수행의 효용성을 평가하기 위해 재방문주기 성능을 핵심 요구조건으로 선정하였다. 본 연구에서는 4기 SAR(Synthetic Aperture Radar) 위성군집을 적용한 임무분석 과정을 보여주고, 요구조건을 만족시키는 궤도배치 형상결과를 제시하였다. 군집궤도의 성능지수 분석은 개발된 분석 알고리즘을 기반으로 수행하였으며, ISR 임무를 위한 군집궤도 형상은 한 궤도면에 한 기의 위성이 배치되는 4개 궤도면의 형상이 적합한 것으로 분석되었다.
임무신뢰도란 제품개발 시 목표가 되었던 요구조건하에서 임무를 완수할 확률을 나타내며, 전투체계의 경우 상용 장비와 달리 임무신뢰도가 승패를 좌우할 중요한 요소이다. 기존의 국내 전투체계의 임무신뢰도는 임무수행에 연관된 장비의 물리적 연결만을 고려해 산출되었으나, 장비들이 점차 고도화되어지고 복잡해져 물리적 연결만으로 임무연관성 판단이 불가하다. 이에 따라 본 논문에서는 물리적 연결뿐만 아니라 기능적 연결을 고려한 방법으로 시스템 설계모델링 언어인 SysML을 활용하여 정확도가 향상된 임무신뢰도를 산출하였다. 본 연구결과를 바탕으로 향후 개발되는 전투체계 임무신뢰도 검증자료로 활용 되기를 기대한다.
최근 국방 기술의 발전은 인공지능이 탑재된 드론과 같은 첨단 자산의 도입으로 디지털화되고 있다. 이러한 자산들은 산업용 사물 인터넷, 인공지능, 클라우드 컴퓨팅 등의 현대 정보기술과 통합되어 국방 영역의 혁신을 촉진하고 있다. 그러나 해당 기술의 융합이 사이버 위협의 전이 가능성을 증가시키고 있으며, 이는 국방 자산의 취약성을 증가시키는 문제로 대두되고 있다. 현재의 사이버 보안 방법론들이 단일 자산의 취약점에 중점을 두는 반면, 임무 수행을 위해서는 다양한 군사 자산들의 상호 연동이 필요하다. 따라서 본 논문은 이러한 문제를 인식하고, 임무 기반의 자산 관리 및 평가 방법론을 제시한다. 이는 임무 수행에 중요한 자산을 식별하고, 사이버 보안 측면에서의 취약점을 분석하여 국방 부문의 사이버 보안성 강화를 목표로 한다. 본 논문에서는 임무를 수행하기 위한 기능과 자산 간의 연계분석을 통해 임무 종속성을 분류하며, 임무에 영향을 미치는 자산을 식별 및 분류하는 방안을 제안한다. 또한, 공격 시나리오를 통해 핵심 자산 식별 사례연구를 수행했다.
Aircraft combat survivability(ACS) can be defined here as the probability of an aircraft to accomplish a given mission and not to be killed by enemy threats. The purpose of this thesis is to obtain analytically the combat survivability of the military aircraft according to the enemy and operation environment. Five factors under which a mission is being carried out are considered in this study. These factors are types and performance of enemy threats, aircraft susceptibility, aircraft vulnerability, ECM(electronic counter measures) capability, and pilot's capability. The model constructed in this study would be a useful tool to analyze ACS based on analytical method. It is also able to provide a better input data for wargaming simulation and present a criterion on determining optimal sorties for aircraft's air-to-ground mission.
In this paper, we address a task allocation problem for a robot team that performs a search and attack mission. The robots are limited in sensing and communication capabilities, and carry different types of resources that are used to attack a target. The environment is uncertain and dynamic where no prior information about targets is given and dynamic events unpredictably happen. The goal of robot team is to collect total utilities as much as possible by destroying targets in a mission horizon. To solve the problem, we propose a distributed task allocation framework incorporated with effective resource management based on resource welfare. The framework we propose enables the robot team to retain more robots available by balancing resources among robots, and respond smoothly to dynamic events, which results in system performance improvement.
Recent satellite data have revealed a correlation between the Sun’s activities and the Earth’s atmosphere . Many scientists have been conjectured a more direct connections between solar variability and the Earth’s atmosphere from satellite data analysis. During solar storms, more energetic particles reach the Earth’s atmosphere and this phenomenon have effects on the Earth’s atmospheric environment. Consequently, scientists suggest that these variations will affect a global climate change. In this study, we investigate the confirmative research results of atmospheric effects due to solar activities, especially solar storms.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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