• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제12권1호
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• pp.112-122
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• 1995

1995년 7월에 발사될 무궁화호 통신위성이 원지점 모터 분사의 오차로 인해 예정된 지구정지궤도진입에 실패했을 경우를 가정하였다. 원지점 모터 분사시에 연료 저장 상태의 불균형, 추력축의 회전 등으로 인하여 원지점 모터 분사가 잘못되어, 통신위생이 정지 궤도 요소 충 궤도 경사각이 $0^{\circ}$가 아닌 지구 통주기 궤도를 도는 상황을 모의실험하였다. 이 때, 궤도 의 진화과정을 섭통론을 통해 분석하였고 이심율과 경사각의 변화를 조사하였다. 궤도 경사각이 $0^{\circ}$가 아닌 지구동주기 궤도를 도는 통신위성이 8자 궤적을 그리게 되면 빔 지향점도 위성의 이동에 따라 움직이는데 이 문제를 해결하기 위해 위성의 roll각을 조정하여 빔 지향점을 고정시킬 수 있는 알고리즘을 무궁화호에 적용시켰다. 그리고 승교정과 강교점을 통과할 때 일어나는 펀파면의 회전 현상도 통신 효율에 큰 영향을 주는데, 편파변의 회전 현상을 줄일 수 있는 yaw각 조정방법올 역시 무궁화호에 적용했다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.67-76
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• 2004

본 논문에서는 기존의 Fly-the-wire에 기초한 정지위성 자동위치유지 시스템을 보완하고 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 분석하였다. 사용된 탑재용 자동위치유지 알고리즘은 지상의 두 지점에 위치한 장비로부터 Pseudo-Range 선호를 수신하여 실시간 궤도결정을 수행 한 다음, 이를 기준궤도를 추종하도록 궤도제어 명령을 생성한다. 본 논문에서는 기존의 Fly-the-wire 방식이 가지는 연료 사용의 비효율성을 해결하기 위하여 Modified fly-the-wire 방식을 제안하였는데 본 기법은 기준궤도로부터 벗어난 오차성분을 하모닉 성분과 선형증가 성분으로 분리한 다음, 하모닉 성분은 피드백제어기를 이용하여 제어하고 선형증가 성분은 기준기동을 수정하여 보정하는 방식을 취하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 통하여 제안된 시스템의 추종성능 및 연료사용량을 분석하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권3호
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• pp.221-232
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• 2004

TLE로부터 SGP4/SDP4 모델을 이용하여 인공위성의 가상의 위치 정보를 얻은 후 Gauss 방법을 사용하여 인공위성의 예비궤도를 결정해보았다. 예비궤도 결정에 필요한 임의의 세 점 사이의 시간간격을 변화시켜 얻은 결과를 위성의 위치 참값과 비교하여 최소의 차이를 가지는 관측 시간 간격을 찾아보았으며, Gauss 예비궤도 결정법의 성능을 비교, 분석하였다. 실제 인공위성 관측 결과와의 비교를 위해서 한국천문연구원의 광시야 망원경을 사용하여 GPS위성(PRN 26)과 무궁화 2호의 광학관측 데이터를 얻은 후 같은 방법으로 예비궤도를 결정해 보았다. 인공위성의 정밀궤도결정을 위하여 시뮬레이션에서 얻어진 가상의 광학관측 데이터를 가지고 정밀케도결정을 수행하였으며, 관측 데이터의 오차와 관측 시간 간격에 따라 정밀궤도결정을 수행하여 원하는 정밀도를 얻기 위한 관측 시스템의 조건에 대해서 알아보았다.

• 한국측량학회지
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• 제27권4호
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• pp.411-420
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• 2009

GPS 측량 계획을 수립하기 위해서는 GPS 위성의 예측궤도력을 이용하여 측량자가 원하는 시간과 측점에서 측량이 가능한지 여부를 판단해야 한다. 이 연구에서는 예측궤도력을 생성하기 위한 방법으로 GPS 위성의 repeat time을 이용하였다. Repeat time은 초신속궤도력에 포함된 48시간 GPS 궤도력에서 제공하는 3차원 위성좌표의 상관관계를 분석하여 산출하였다. 그리고 계산된 repeat time을 이용하여 13차 Lagrange 보간 다항식으로 7일간 예측 궤도를 생성하였다. 그 결과, 각 위성의 X, Y, Z 성분별 최대오차의 RMS 평균은 각각 39.8km, 39.7km, 19.6km로 나타났다. 그리고 3차원 오차의 최대값은 119.5km 평균값은 48.9km로 나타났다. 또한 위성의 가시성 분석을 위해 3차원 최대 오차 값인 119.5km를 시야각 오차로 변환한 결과, 방위각과 고도각의 오차는 각각 9.7', 14.9'으로 나타났다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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• pp.680-685
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• 1992

Solar arrays and antennas of the satellite are usually stowed within the dimensions of the launch-vehicle fairing and deployed in the orbit. To solve such multibody dynamic problems, differential equations and algebraic equations are simultaneously solved, and special solution techniques are required. In this paper, Lagrange multipliers associated with the constraints are iteratively computed by monotonically reducing an appropriately defined constraint error vector, and the resulting equation of motion is solved by a well-established ODE technique. Defomable bodies as well as rigid bodies are treated, and applications to satellite solar arrays are explained.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.51-57
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• 2016

우주 비행체의 건강상태를 확인하기 위해서는 매우 많은 종류의 텔레메트리 데이터를 확인해야 하므로 시간이 크게 소요 된다. 그러나 저궤도 위성의 경우 지상국과 교신할 수 있는 횟수 및 시간이 제한적이기 때문에 짧은 시간에 정확히 위성의 상태를 파악하는 것이 중요하다. 또한 운영 중 방사현상 및 급격한 온도 변화 등 극한의 우주 환경에 노출되어 있기 때문에 교신중이 아닐 때에도 위성 자체의 탑재 고장관리 방안이 마련되어 있어야 한다. 본 논문에서는 저궤도 위성의 안전성 향상을 위해 지상 및 위성 자체에서의 자율 운영 방안에 대해 다루도록 한다. 위성 상태확인 소요 시간 단축을 위해 각종 위성 이벤트를 오류와 구분하여 기록한 후 지상으로 전달하면 지상에서는 위성에서 발생하는 문제를 명시적으로 인지하여 즉각적인 조치가 이루어지도록 한다. 또한 각 이벤트의 연관 텔레메트리를 정의하고 지속적으로 발생하는 이벤트 시퀀스를 이용하여 특정 이벤트 발생 시 지상에서 취해야 할 동작을 추천 혹은 자동 수행하는 시스템을 제안한다. 탑재 자율 고장관리 기법으로는 중요 파라미터 선정 후 검사해야 할 주기, 모드 및 문턱값을 지정하여 해당 범위를 벗어날 경우 사전에 지정 된 명령 시퀀스를 수행 하는 방안을 제시한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제28권4호
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• pp.333-344
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• 2011

An optical tracking system has advantages for observing geostationary earth orbit (GEO) satellites relatively over other types of observation system. Regular surveying for unidentified space objects with the optical tracking system can be an early warning tool for the safety of five Korean active GEO satellites. Two strategies of positioning on the observed image of Communication, Ocean and Meteorological Satellite 1 are tested and compared. Photometric method has a half root mean square error against streak method. Also eccentricity method for initial orbit determination (IOD) is tested with simulation data and real observation data. Under 10 minutes observation time interval, eccentricity method shows relatively better IOD results than the other time interval. For follow-up observation of unidentified space objects, at least two consecutive observations are needed in 5 minutes to determine orbit for geosynchronous orbit space objects.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.962-969
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• 2007

In this paper, an approach is developed for relative state estimation of satellite formation flying. To estimate relative states of two satellites, the Extended Kalman Filter Algorithm is adopted with the relative distance and speed between two satellites and attitude of satellite for measurements. Numerical simulations are conducted under two circumstances. The first one presents both chief and deputy satellites are orbiting a circular reference orbit around a perfectly spherical Earth model with no disturbing acceleration, in which the elementary relative orbital motion is taken into account. In reality, however, the Earth is not a perfect sphere, but rather an oblate spheroid, and both satellites are under the effect of $J_2$ geopotential disturbance, which causes the relative distance between two satellites to be on the gradual increase. A near-Earth orbit decays as a result of atmospheric drag. In order to remove the modeling error, the second scenario incorporates the effect of the $J_2$ geopotential force, and the atmospheric drag, and the eccentricity in satellite orbit are also considered.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권5A호
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• pp.441-450
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• 2007

본 논문에서는 위성망 자원할당 및 분석 툴(SNRAT : Satellite Network Resource Allocation & Analysis Tool)을 활용하여 위성통신체계에 대한 링크성능 분석결과를 제시하였으며, 모의위성망을 구성하여 성능분석 툴로 예측한 링크 성능을 검증하였다. 통신위성은 지상장비와 달리 정지궤도에 발사하여 궤도 내 운용을 시작하면, 더 이상 성능의 수정이나 수리가 불가능하고, 운용 가능한 수명이 제한되어 있기 때문에 적기에 배치하여 운용하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 위성 발사 전 위성망 자원할당 및 분석 툴을 이용하여 통신품질, 지원용량 및 항재밍 성능 등을 예측하고, 모의위성망을 구축하여 지상단말과 망제어기와 같은 지상장비 및 중계기 규격의 적합성을 증명하였으며, 여러 망 운용 시나리오에 대한 시험을 통해 최적의 운용방안을 도출하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제37권2호
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• pp.105-115
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• 2020

The Korean Institute of Technology Satellite (KITSAT-1) is the first satellite developed by the Satellite Technology Research Center and the University of Surrey. KITSAT-1 is orbiting the Earth's orbit as space debris with a 1,320 km altitude after the planned mission. Due to its relatively small size and altitude, tracking the KITSAT-1 was a difficult task. In this research, we analyzed the tracking results of KITSAT-1 for one year using the Midland Space Radar (MSR) in Texas and the Poker Flat Incoherent Scatter Radar (PFISR) in Alaska operated by LeoLabs, Inc. The tracking results were analyzed on a weekly basis for MSR and PFISR. The observation was conducted by using both stations at an average frequency of 10 times per week. The overall corrected range measurements for MSR and PFISR by LeoLabs were under 50 m and 25 m, respectively. The ionospheric delay, the dominant error source, was confirmed with the International Reference of Ionosphere-16 model and Global Navigation Satellite System data. The weekly basis orbit determination results were compared with two-line element data. The comparison results were used to confirm the orbital consistency of the estimated orbits.