A Study on Link Analysis of Telemetry Rocket-borne Antenna

It is required to design the RF link with sufficiently stable signal margin to minimize bit errors and improve the quality of received data in the telemetry system modulated digitally like PCM/FM. In case of the vehicle flying at a high speed, the variation of the gain pattern between transmitting and receiving antenna and the fee space loss due to flight distance cause the fluctuation of link. In this paper, KSR(Korea Sounding Rocket)- III, the first domestic liquid rocket which was successfully launched in Nov. 2002 is introduced. The SNR(signal-to-noise ratio) variation of the telemetry signal which was measured at S-band ground station, the one which was simulated considering the flight trajectory, and the attitude variation such as roll, pitch and yaw are compared, analyzed, and agree very well. In addition, two virtual flying situations are simulated and evaluated-only one antenna is equipped in one case, and rocket is roll-free in the other.

텔레메트리 로켓 탑재 안테나의 회선 분석에 관한 연구

PCM/FM과 같은 디지털 변조 방식의 텔레메트리 시스템에 있어서 비트 에러율(BER)을 최소화하여 수신된 신호의 품질을 향상시키기 위해서는 충분히 안정된 신호마진을 갖도록 회선설계가 이루어져야 한다. 특히 고속으로 이동하는 비행체의 경우에는 비행체 자세에 따른 송수신 안테나 사이의 안테나 이득패턴의 변화와 비행거리에 따른 손실이 동반되어지며 이로 인해서 회선상의 요동이 발생된다. 본 논문에서는 2002년 11월에 한국항공 우주연구원에서 시험 발사되었던 국내 최초 액체로켓 KSR-III의 비행시험 중에 S-대역 지상국에서 측정된 텔레메트리 신호의 신호대잡음비(SNR) 변화와 로켓의 비행 궤적 및 롤, 피치, 요 등의 자세변화를 고려하여 시뮬레이션으로 계산된 결과를 비교 분석하였으며 이를 통해 회선마진의 변화가 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 또한, 탑재 안테나 개수가 1개인 경우와 롤 변화가 없는 가상의 비행 상황에 대해서 시뮬레이션을 수행하여 회선 변화를 예측할 수 있었다.