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Design of the Blade-Type Optical Bench for Earth Observation Satellite

지구관측위성의 블레이드형 광학탑재체 지지구조물 설계

  • 김경원 (한국항공우주연구원 위성본체그룹) ;
  • 김진희 (한국항공우주연구원 위성본체그룹) ;
  • 이주훈 (한국항공우주연구원 위성본체그룹) ;
  • 진익민 (한국항공우주연구원 위성본체그룹) ;
  • 김종우 (대한항공기술연구원) ;
  • 박종성 (대한항공기술연구원)
  • Published : 2005.11.30

Abstract

This paper is a study on the blade-type optical bench satisfying stiffness and thermal pointing error requirements for earth observation satellite. According to shape requirements, optical bench is designed. Because it does not satisfy the stiffness requirement, the stiffener is added on the outer/inner area of optical bench. But it does not meet the thermal pointing error requirement. So symmetrical structure is suggested with platform support structure attached on the upper/lower part of platform. Although it has better value than previous case, it still does not meet the thermal pointing error requirement. Based on the results of prior cases, optical bench finally designed, which satisfied both the stiffness and thermal pointing error requirements. Next conclusions follow from this design. It is efficient to increase thickness of platform facesheet, add stiffener and increase blade number to raise stiffness. It is effective to connect component consisting of same material and design optical bench having symmetrical structure to lower thermal pointing error.

본 논문은 강성 요구조건과 열지향오차 요구조건을 만족하는 지구관측위성의 블레이드형 광학탑재체 지지구조물 개발에 대한 연구이다. 먼저 형상 요구조건을 만족하는 광학탑재체 지지구조물을 설계하였으나, 강성 요구조건을 만족하지 못하여 광학탑재체 지지구조물의 외부와 내부에 보강재를 추가하여 이를 해결하였다. 그러나, 열지향오차 요구조건을 만족시키지 못하여, 플랫폼 지지 구조물을 플래폼 상/하단에 모두 장착한 대칭형 구조로 설계하였다. 이 경우 이전 모델에 비해서 열지향오차가 많이 줄어들기는 하였지만 역시 열지향오차 요구조건을 만족시키지는 못하였다. 이전 설계 결과를 바탕으로 측면형 플랫폼 지지 구조물을 설계하여 강성요구조건 및 열지향오차 요구조건을 만족하는 광학탑재체 지지구조물을 최종적으로 설계하였다. 본 설계를 통해서 다음의 결론을 얻을 수 있었다. 강성측면에서는 플랫폼의 면재 두께 증가나 보강재 추가 그리고 블레이드의 개수를 늘려서 강성을 증가시킬 수 있었다. 열지향오차측면에서는 가능한 같은 재료를 가진 구성품들을 서로 결합시키고, 광학탑재체 지지구조물을 대칭형 구조물로 설계함으로써 열지향오차를 감소시킬 수 있었다.

Keywords

References

  1. Keith B. Doyle, Victor L. Genberg, Gregory J. Michels, 'Integrated optomechanical analysis', SPIE PRESS, Washington, 2002, pp. 99-116
  2. A. M. Cruise, J. A. Bowles, T. J. Patrick, C. V. Goodall, 'Principles of Space Instrument Design', Cambridge University Press, 1998, pp. 295-302
  3. 김진희 외, 'LEO 인공위성의 열지향오차해석', MSC/NASTRAN User's Conference
  4. Holz Jill M, Kunt, Cengiz, Lashley Chris, McGuffey Douglas B, 'Development of a lightweight near-zero CTE optical bench for the Wide-Field Camera 3 instrument', Proceedings of SPIE, Vol. SPIE-4854, 2003, pp. 435-446
  5. 김종우 외, '지구관측위성의 광학탑재지지 구조물 설계 연구', 2004년 한국항공우주학회 추계학술발표회 논문집, pp. 46-50
  6. Thermal Control Subsystem, 'Spacecraft Temperature Distribution', Oct. 5, 2000, KARl
  7. 장동연, 유희, 고재경, '자동차 판넬 진동-소 음 저감을 위한 제진재 최적 위치 설계', 2004년 Korea VPD Conference
  8. MSC/NASTRAN Linear Static Analysis User's Guide Version 2001, Volume 2, The MacNeal-Schwendler Corporation

Cited by

  1. Mount Design for High-Resolution Mirrors vol.17, pp.1, 2014, https://doi.org/10.9766/KIMST.2014.17.1.142