• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권4호
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• pp.427-445
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• 2016

Star sensors are the attitude estimation sensors of the satellite orbiting in its path. It gives information to the control station on the earth about where the satellite is heading towards. It captures the images of a predetermined reference star. By comparing this image with that of the one captured from the earth, exact position of the satellite is determined. In the process of imaging, stray lights are eliminated from reaching the optic lens by the mechanical enclosures of the star sensors called Baffles. Research in space domain in the last few years is mainly focused on increased payload capacity and reduction in launch cost. In this paper, a star sensor baffle made of Aluminium is considered for the study. In order to minimize the component weight, material wastage and to improve the structural performance, an alternate material to Aluminium is investigated. Carbon Fiber Reinforced Polymer is found to be a better substitute in this regard. Design optimisation studies are carried out by adopting suitable design modifications like implementing an additional L-shaped flange, Upward flange projections, downward flange projections etc. A better configuration of the baffle, satisfying the design requirements and achieving manufacturing feasibility is attained. Geometrical modeling of the baffle is done by using UNIGRAPHICS-Nx7.5(R). Structural behavior of the baffle is analysed by FE analysis such as normal mode analysis, linear static analysis, and linear buckling analysis using MSC/PATRAN(R), MSC-NASTRAN(R) as the solver to validate the stiffness, strength and stability requirements respectively. Effect of the layup sequence and the fiber orientation angle of the composite layup on the stiffness are also studied.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.326-329
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• 2016

무인항공기는 전투뿐만 아니라, 정찰, 관측 탐사 등 여러 분야에서 이용할 수 있고, 전천후 영상 수집이 가능한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 기술과 함께 기존의 감시정찰 체계가 수행할 수 없던 임무영역까지로 그 능력이 확장될 것으로 보인다. 오늘날, 고효율 집적기술의 발전과 시스템 경량화 기술의 발전에 힘입어 무인항공기에도 경량의 SAR Sensor를 탑재하려는 연구와 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 SAR 시스템을 구성하는 핵심 모듈인 광대역 첩신호발생기를 DDS 디지털 소자 기반으로 개발하여 무인항공기용 신호 발생기와 송수신장비의 개발과정 및 결과를 기술하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권3호
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• pp.289-294
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• 2014

일반적으로 산업용 로봇은 가반중량에 비해서 매우 큰 자중을 가지게 되며, 이로 인한 큰 중력토크를 보상하여야 하므로, 고사양의 모터/감속기를 사용하게 되어 제조단가가 높아진다. 이러한 머니퓰레이터의 자중 및 가반중량을 기계식 중력보상장치로 보상하게 된다면, 모터/감속기 사양을 크게 낮추어서 제조단가를 낮출 수 있다. 그러나 기존의 와이어 기반의 중력보상장치의 경우, 내구성 및 파손 등의 문제로 실용성이 낮았다. 본 연구에서는 이를 개선하고자 기어 및 롤러 기반의 내구성 높은 중력보상장치를 개발하고, 이를 사용하여 낮은 용량의 모터/감속기로도 가반하중 목표를 만족시킬 수 있는 중력보상 장치를 탑재한 머니퓰레이터를 개발하였다. 본 연구에서는 다양한 시뮬레이션 및 실험을 통하여 제안한 중력보상장치가 머니퓰레이터의 모든 자세에 대해서 중력에 대한 완전한 보상토크를 제공하였으며, 큰 가반하중에 대해서도 적절한 보상토크를 제공할 수 있음을 보였다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.803-814
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• 2010

본 논문에서는 지상파 3D HDTV 방송 서비스를 제공하기 위해 수정된 ATSC (Advanced Television Systems Committee) 전송 시스템 [2]을 위한 시변다중경로채널에 강인한 프레임 구조를 제안하고 성능을 측정하였다. 수정된 ATSC 전송 시스템 [2]은 기존 ATSC 전송 시스템[1]의 채널 부호화부를 수정하고, 변조 성상도를 증가 시키면서 적정한 수준의 TOV (Threshold of Visibility)에서의 전송 용량 증대 가능성을 확인하였다. 이를 토대로, 증가된 전송 데이터 전송률에 대한 순수 데이터 전송률을 최대한 보장하면서 시변다중경로채널에서 효율적으로 채널을 추정하고 복구하기 위해, ISI (Inter Symbol Interference)를 방지하기 위한 프레임 헤더의 보호구간에 알려진 PN (Pseudorandom Noise) 심벌을 삽입하였다. PN 심벌을 보호 구간에 이용할 경우 시간 영역에서 채널 임펄스 응답 (CIR: Channel Impulse Response)을 추정하여, 주파수 영역에서의 채널 보상을 가능케 하여 정확한 채널 추정 및 보상을 수행할 수 있다. 또한 수신기의 속도에 따른 다양한 최대 도플러 주파수가 존재하는 채널에 강인한 프레임 구조들을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 수정된 ATSC 전송 시스템에 제안된 프레임 구조를 적용하여 TU (Typical Urban)-6 채널에서의 SER (Symbol Error Rate) 성능을 측정하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권5호
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• pp.619-629
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• 2017

This paper focuses on the study of complete dynamic modeling and maximum dynamic load carrying capacity computation of N-flexible links and N-flexible joints mobile manipulator undergoing large deformation. Nonlinear dynamic analysis relies on the Timoshenko theory of beams. In order to model the system completely and precisely, structural and joint flexibility, nonlinear strain-displacement relationship, payload, and non-holonomic constraints will be considered to. A finite element solution method based on mixed method is applied to model the shear deformation. This procedure is considerably more involved than displacement based element and shear deformation can be readily included without inducing the shear locking in the element. Another goal of this paper is to present a computational procedure for determination of the maximum dynamic load of geometrically nonlinear manipulators with structural and joint flexibility. An effective measure named as Moment-Height Stability (MHS) measure is applied to consider the dynamic stability of a wheeled mobile manipulator. Simulations are performed for mobile base manipulator with two flexible links and joints. The results represent that dynamic stability constraint is sensitive when calculating the maximum carrying load. Furthermore, by changing the trajectory of end effector, allowable load also changes. The effect of torsional spring parameter on the joint deformation is investigated in a parametric sensitivity study. The findings show that, by the increase of torsional stiffness, the behavior of system approaches to a system with rigid joints and allowable load of robot is also enhanced. A comparison is also made between the results obtained from small and large deformation models. Fluctuation range in obtained figures for angular displacement of links and end effector path is bigger for large deformation model. Experimental results are also provided to validate the theoretical model and these have good agreement with the simulated results.

• 천문학회보
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• 제35권1호
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• pp.39.2-39.2
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• 2010

In this paper, I present the domestic development of near infrared camera systems for the ground telescope and the space satellite. These systems are the first infrared instruments made for astronomical observation in Korea. KASINICS (KASI Near Infrared Camera System) was developed to be installed on the 1.8m telescope of the Bohyunsan Optical Astronomy Observatory (BOAO) in Korea. KASINICS is equipped with a $512{\times}512$ InSb array enable L band observations as well as J, H, and Ks bands. The field-of-view of the array is $3.3'{\times}3.3'$ with a resolution of 0.39"/pixel. It employs an Offner relay optical system providing a cold stop to eliminate thermal background emission from the telescope structures. From the test observation, limiting magnitudes are J=17.6, H=17.5, Ks=16.1 and L(narrow)=10.0 mag at a signal-to-noise ratio of 10 in an integration time of 100 s. MIRIS (Multi-purpose InfraRed Imaging System) is the main payload of the STSAT-3 in Korea. MIRIS Space Observation Camera (SOC) covers the observation wavelength from $0.9{\mu}m$ to $2.0{\mu}m$ with a wide field of view $3.67^{\circ}{\times}3.67^{\circ}$. The PICNIC HgCdTe detector in a cold box is cooled down below 100K by a micro Stirling cooler of which cooling capacity is 220mW at 77K. MIRIS SOC adopts passive cooling technique to chill the telescope below 200K by pointing to the deep space (3K). The cooling mechanism employs a radiator, a Winston cone baffle, a thermal shield, MLI of 30 layers, and GFRP pipe support in the system. Opto-mechanical analysis was made in order to estimate and compensate possible stresses from the thermal contraction of mounting parts at cryogenic temperatures. Finite Element Analysis (FEA) of mechanical structure was also conducted to ensure safety and stability in launching environments and in orbit. MIRIS SOC will mainly perform the Galactic plane survey with narrow band filters (Pa $\alpha$ and Pa $\alpha$ continuum) and CIB (Cosmic Infrared Background) observation with wide band filters (I and H) driven by a cryogenic stepping motor.

• 항공우주기술
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• 제12권2호
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• pp.57-63
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• 2013

정지궤도에서 운용되는 많은 위성들이 통신방송을 목적으로 하고 있기 때문에 전력 요구량이 크고 이에 따라 대용량의 태양전지판이 필요하다. 최근에는 정지궤도에 통신방송 이외에 기상을 비롯한 지구환경 관측을 목적으로 하는 위성들이 개발되는 추세이다. 이러한 관측 위성의 탑재체는 감지기의 열환경 조건이 매우 중요하기 때문에 열원으로 작용되는 태양전지판을 제거하고 대신에 자세 안정도를 확보하기 위해 붐을 사용한다. 다른 방법으로 모멘텀 용량이 큰 휠을 장착하여 비대칭 태양전지판 형상으로 인해 태양에 의한 외란을 휠이 흡수하는 자세제어 방식을 사용하고 있다. 본 논문에서는 완벽한 비대칭 태양전지판 형상의 천리안위성에서 사용하고 있는 휠배치와 그에 적합한 휠모멘텀조정에 관하여 분석하고 현재 운용되고 있는 텔레메트리를 통해 그 결과를 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.181-188
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• 2011

소형무인항공기의 경우 유효탑재하중의 여유가 많지 않기 때문에 AHRS의 소형화가 필요하다. 본 논문에서는 소형무인항공기를 위해 소형, 경량으로 설계 제작한 AHRS의 성능을 가속도 외란이 적은 환경에서 시험하고 평가하였다. 센서는 저가의 MEMS 제품을 사용했으며 자세 보정을 위해 가속도계와 지자기계가 같이 사용되었다. 자세계산에는 특이점이 존재하지 않고 비교적 계산이 간단한 쿼터니언을 사용했으며 자세 보정 알고리듬에는 칼만필터가 사용되었다. 본 논문에서는 소형무인항공기에 성공적으로 적용된 사례가 있는 상용 항법장치와의 비교를 통해 설계된 AHRS의 성능시험을 진행하였다. 설계된 AHRS의 자세 데이터가 상용 항법장치와 수직축 $0.5^{\circ}$이내, 수평축 $1.5^{\circ}$ 이내로 허용 가능한 차이를 가지는 것을 보였으며, 본 시험환경 내에서 소형무인항공기제어에 적합한 자세각 출력을 내는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.254-259
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• 2008

메쉬 라우터들이 무선 멀티 홉 메쉬 형상으로 자동설정 연결되어 동작되는 메쉬 무선 랜(Mesh WLAN)은, 유선으로 AP(Access Point)를 연결하여 무선랜을 확장하는 기존 방식보다 구축의 편리성 및 신속성, 운용의 유연성 면에서 장점을 갖는다. 하지만, 멀티 홉 메쉬 무선 랜에서 인접 홉 간의 전파 간섭으로 인한 망 성능의 저하 및 기존의 무선 네트워크 프로토콜이 그대로 재활용될 수 있는지 등의 미해결 기술 과제가 남아 있다. 본 연구에서는 멀티 무선 인터페이스를 적용한 IEEE 802.11a/g 기반 선형 메쉬 무선랜의 VoIP 지원 성능을 모의 실험을 통해 분석한다. 분석 결과를 통해, 메쉬 라우터의 홉 위치에 따라 VoIP 패킷 지연 등 네트워크 성능의 불공평성(unfairness)이 존재함을 보이고, 음성 패킷의 페이로드 크기를 증가시켜 프로토콜 오버 헤드를 줄임으로써 네트워크의 호 수용 용량은 증가되지만, 기대치에는 미치지 못함을 보인다. 이는 기존 무선랜을 위해 고안된 802.11 MAC 프로토콜이 메쉬망에 그대로 적용되었을 때의 한계를 드러내는 것이며, 기존 프로토콜의 개선 및 새로운 프로토콜의 개발이 요구됨을 암시한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.26-34
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• 2022

정지궤도위성의 추진시스템은 전이궤도에서 궤도상승, 정상 운영모드에서 남/북방향, 동/서방향 궤도위치유지 및 모멘텀 덤핑을 위해 일반적으로 사용된다. 최근 정지궤도위성에 완전 전기추진시스템을 적용할 경우 화학추진시스템 보다 탑재체의 탑재용량이 약 40% 증가 할 수 있어 정지궤도 위성에 전기추진시스템의 활용이 점차 증가 되고 있다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 전기추진시스템의 사용이 모든 정지궤도위성에 적용하기에는 여러 제약 조건이 있어 위성 임무에 따라 이에 적합한 추진시스템을 적용하여 왔다. 본 연구에서는 완전 전기추진시스템 적용한 국내 정지궤도위성 개발 시 고려되어야 할 정지궤도위성의 운영제약조건 분석, 전기추력기에 의한 오염영향, 방사선 노출에 따른 부품배치 고려 및 제어메카니즘 설계, 전기추력기용 고전압 제어유닛의 부동접지 설계방안들이 분석되었다.