Abstract
Station collocation of closely placed multiple GEO spacecraft is required to avoid the problem of collision risk, attitude sensor interference and/or occultation. This paper presents the method of obtaining the orbit correction scheme for collocating two GEO spacecraft within a small station-keeping box. The relative motion of each spacecraft with respect to the virtual geostationary satellite is precisely expressed in terms of power and trigonometry functions. This closed-form orbit propagator is used to define the constraint conditions which meet the requirements for the station collocation. Finally, the technique of constrained optimization is used to find the orbit maneuver sequence. Nonlinear simulations are performed and their results are compared with those of the classical method.
정지궤도 위성의 상대위치보정은 제한된 위지보정 박스내에 다수의 위성을 운용함으로서 발생하는 위성간 충돌, 전파간섭, 가림현상 등을 해결하기 위해 반드시 필요한 기술이다. 본 논문에서는 정지궤도 위성의 상대 궤도 운동 분석과 최적화 기법에 근거한 문제의 정립으로 상대위치보정을 수행하였다. 이상적인 정지궤도에 대한 상대운동을 다수의 멱함수와 주기함수로 표현하고, 상대위치보정에 필요한 조건들을 이들 함수로 표현한다. 이러한 구속 조건식과 더불어 연료 최소화 같은 가격 함수를 최소화하는 과정에서 궤도 수정에 필요한 절차를 수립하게 된다. 비선형 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제시하고 있는 절차의 타당성을 검증하였고 또한 기존의 고전적인 방법과 비교하였다.
