본 논문에서는 Ka 대역의 다중 단자 증폭기(Multi-port Amplifier: MPA)를 위한 도파관 $8{\times}8$ 버틀러 매트릭스(Butler Matrix: BM)를 설계하였다. 광대역 특성을 구현하기 위해서 버틀러 매트릭스를 구성하는 3 dB 결합기는 6개의 이항식 슬롯을 갖도록 설계하였다. 설계된$8{\times}8$ 버틀러 매트릭스를 제작하여 측정한 결과, 3 GHz의 설계 대역폭 안에서 0.3 dB 이하의 전송 손실과 26 dB 이상의 입력 반사 손실 그리고 35 dB 이상의 격리도 특성을 얻을 수 있었다.
Acoustic loads generated by a rocket propulsion system cause severe random vibrations on payloads. In developing a new launch vehicle, a random vibration level must be specified before the detailed design of payloads or electronic equipments. This paper deals with prediction procedures of a random vibration level on payload section of KSLV-I. The prediction is based on statistical energy analysis. In order to verify the prediction methodology, test and analysis on a sub-scale payload section are performed. The predicted results subject to very high level of acoustic loads show a good agreement with the test results performed in the high intensity acoustic chamber. The predicted random vibration level on payload section of KSLV-I is also presented in this paper.
This paper introduces an adaptive anti-sway tracking control algorithm for container cranes with unknown payloads and friction between the trolley and the rail. If the friction effects in the system can be modeled, there is an improved potential to design controllers that can cancel these effects. The proposed control improves the sway suppressing and the positioning capabilities of the trolley and hoisting against uncertain payload and friction. The variable structure controls are first designed based on a class of feedback linearization methods for the stabilization of the under-actuated sway dynamics. The adaptation mechanism are then designed with parameter estimation of unknown payload and friction compensation for the trolley and hoisting, based on Lyapunov stability methods for the accurate positioning and fast attenuation of trolley oscillation due to frictions in the vicinity of the target position. The asymptotic stability of the overall closed-loop system is assured irrespective of variations of rope length. Simulations are shown under various frictions and external winds in the case of no priori information of payload mass.
통신방송위성 Ka-대역 기술인증모델(EQM)탑재체의 열진공시험을 위한 기계지상지원장비 패널의 열설계를 수행하고 열진공 챔버내에서의 성능시험을 위한 열환경을 수치적 방법으로 예측하였다. 탑재체 패널의 히트파이프 배열 설계 검증을 위한 열해석은 SINDA를 사용하였다. 개발된 16개 히트파이트 배열은 Ka-대역 중계기 전장품들의 성능시험을 위해 적절하게 설계되었다. 고온 성능시험은 패널 외부 면재에 가해지는 열유속이 265W/㎡ 일 때 수행되고, 저온 성능시험은 패널 외부로부터 열유입이 없을 때 수행된다. 히트파이프의 최대 열수송 용량은 2723 W-cm로 예측되었다.
다목적실용위성3호 탑재체내의 카메라전자부는 CCD에 적절한 제어클럭을 공급하여 빛 에너지로부터 생성된 전하를 이동시키고 영상데이터를 획득, 처리하는 장치이다. 특히 제어클럭은 전하전달효율이나 확산 등과 같은 영상성능에 직접 관련하므로 정확한 신호 생성이 매우 중요하다. 일반적으로, CCD 제어클럭은 사용하는 센서 구조에 따라 종류 및 특성이 달라진다. 다목적실용위성3호 탑재체 CCD는 수직방향 이동을 위하여 3위상 제어신호, 수평방향 이동을 위한 4위상 제어신호로 동작한다. 이를 위해 카메라전자부는 수직 및 수평 방향 이동클럭과 각방향의 서밍클럭, 리셋 클럭 등을 공급해야한다. 수직방향 클럭은 비교적 느린 신호이지만 영상성능에 가장 민감한 신호로 위성의 움직임과 동기 되어 정확한 라인 타이밍의 클럭 생성이 필요하다. 또한, 수평이동 클럭은 매우 빠른 픽셀레이트로 신호 왜곡 없이 제어신호를 생성해야한다. 본 논문에서는 다목적실용위성3호 탑재체의 CCD 각방향의 제어클럭 드라이버를 설계한 후, 시뮬레이션을 통하여 검증하고 그 결과를 기술한다.
국가우주개발 중장기 계획의 일환으로 "통신방송위성(CBS: Communications and Broadcasting Satellite) 탑재체 개발 사업"이 한국전자통신연구원을 중심으로 국내산업체와 공동으로 추진되었다. 통신탑재체는 Ku대역 및 Ka대역 통신중계기와 안테나로 구성되며, 2000년 5월부터 2003년 4월까지 3년 동안 기술검증모델 탑재체가 개발되었다. 본 사업에서 통신방송위성을 위한 위성버스체는 개발되지 않으므로 위성을 이루는 통신탑재체와 버스체의 구성이 완벽하지 않았다. 이러한 문제를 해결하기 위해 위성버스체를 대신할 소프트웨어 위성시뮬레이터의 개발이 요구되었다. 개발에 적용된 위성버스체는 무궁화위성 버스체를 그 대상 모델로 가정하였다. 독립적으로 존재하는 하드웨어 통신탑재체와 소프트웨어 위성시뮬레이터의 연동은 통신탑재체의 기능 시험 및 검증을 목적으로 개발된 전기적 지상시험장치(EGSE: Electrical Ground Support Equipment)의 전력, 원격명령 및 원격측정 시스템(PCTS: Power, Command and Telemetry System)을 통해 이루어지도록 설계되었다. 이러한 시스템 개발을 통해 하드웨어 통신탑재체와 실시간으로 연동되는 Hardware-in-the-loop(HITL) 통신방송위성 시뮬레이터(CBSSIM: CBS Simulator)를 구현하였다. CBSSIM의 위성버스체 모델은 모멘텀 바이어스 삼축 안정화 방식의 정지궤도 위성이고, CBSSIM은 PCTS와 TCP/IP로 연결되고, 통신탑재체는 DC하니스 및 MIL-STD-1553B로 PCTS와 연결된다. CBSSIM은 실시간 처리부을 통해 통신탑재체와 위성버스체 모델로 원격명령을 전송하며, 통신중계기로부터 실제 원격측정 자료와 위성버스체 모델로부터 생성된 원격측정 자료를 수집한다. CBSSIM은 다양한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI: Graphic User Interface)를 통해 위성의 상태를 감시할 수 있으며, 통신위성의 발사 전후 및 궤도 운용시의 상태를 모사할 수 있다. 본 논문에서는 객체지향 기법에 의해 위성버스체를 모사한 CBSSIM과 통신탑재체 및 통신탑재체와 CBSSIM을 연동시키는 PCTS를 포함한 HITL시뮬레이터의 설계 및 구현 내용에 관해 기술한다.에 관해 기술한다.
페이로드 페어링은 외부환경으로부터 위성 및 전자 탑재물들을 보호한다. 그리고 위성 분리 전에 페이로드 페어링은 투하 된다. 페어링 분리를 위하여 전단볼트로 체결된 체결프레임이 페이로드 페어링에 조립되어 있다. 전단볼트의 역할은 전체 구조하중을 견디며, 화약폭발력에 의해 절단이 된다. 그리고 전단볼트가 절단된 후 전단볼트로 연결되었던 체결 프레임은 분리된다. 본 논문에서는 전단볼트 설계에 대한 구조시험과 해석을 수행하였다. 구조시험은 체결 프레임을 포함한 하드웨어에 압축, 굽힘, 전단하중을 부가하였다. 시험결과 전단볼트는 비행하중 지지를 위한 구조강도와 화약폭발에 의해 절단되는데 요구되는 낮은 강도 조건을 만족하였다.
본 논문은 한반도 지역에 개인 휴대 단말을 사용한 보편적 통신 방송 서비스를 제공하기 위한 S-대역 위성 탑재용 다중 빔 대형 안테나의 전기적 설계 방법에 대해 연구한 것이다. 배열 소자로 급전되는 반사판 형태인 하이브리드 안테나로 다중 빔을 구현하고, 각 빔은 급전 배열의 일부를 사용하여 형성된다. 원하는 빔을 얻기 위해서는 각 배열 소자 신호의 크기와 위상을 최적화해야 하고, 이는 GO(Geometrical Optics) 및 PO(Physical Optics) 해석을 통해 이루어졌다. 또한, EIRP(Effective Isotropically Radiated Power) 요구 사항을 만족하도록 배열 소자의 개수를 최적하였다. 위성에 탑재 가능하도록 제한된 크기의 반사판을 사용하고, 배열 소자의 개수를 최소화하면서도 요구 사항을 만족시킬 수 있는 설계 방법과 그 성능 결과를 본 논문에서 확인할 수 있을 것이다.
응용 레벨 트래픽 분석은 네트워크의 효율적인 운영과 안정적인 서비스를 제공하기 위한 필수적인 요소이다. 응용 레벨 트래픽 분석을 위한 다양한 분석 방법이 존재하지만 분류의 정확성, 분석률, 실용성을 고려했을 때 페이로드 시그니처 기반 분석 방법은 가장 높은 성능을 보인다. 하지만 페이로드 시그니처 기반 분석 방법은 고속 링크의 트래픽을 실시간으로 처리하는 과정에서 헤더 정보 및 통계 정보 이용 방법론에 비해 상대적으로 높은 부하를 발생시키며 처리 속도가 느린 단점을 갖는다. 본 논문에서는 페이로드 시그니처 기반 분석 시스템의 처리 속도를 향상시키기 위해 요구되는 디자인 선택 사항을 기술하고, 각 선택 사항에 대해 실험적으로 평가하여 최적화된 분류의 구조를 제시한다. 또한 제안하는 방법을 학내 망에 적용하여 그 타당성을 증명한다.
The on-board system for the air supply to the payload fairing(PLF) of a launch vehicle using both high and low pressure air was designed. The design concept was obtained from the CFD analysis of a Russian interstage air supply system, and a collector was adopted to expand the high pressure air. To verify that the on-board system would work as designed, a simplified axisymmetric computational model was made and a CFD analysis was also performed. It was found that the flow ejected from the hole of the collector expands to the Mach number of 4 and is soon retarded due to the action of viscosity. It was also found that a small gap between the low pressure duct and equipment bay wall can cause large velocity in PLF over the velocity requirement and no gap should be allowed in the design.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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