과학기술위성 1호는 2003년 9월 27일 러시아의 플레세츠크에서 성공적으로 발사된 후 6개월 여간의 운용을 통하여 초기 위성 안정화 과정과, 임무 수행기간인 2년 동안 정상적으로 위성이 운용될 수 있도록 위성의 운용모드에 따른 파라미터를 궤도상에서 보정하는 과정을 거쳐 전력 시스템이 최상의 조건을 가질 수 있도록 하였다. 초기 위성의 상태 점검과정과 탑재체의 관측을 위한 운용모드 시험과정을 거쳐 현재 위성은 각 궤도별로 “정밀 자세 제어 모드”, “최대 태양 전력 입력 지향 모드”, “자동 지상국 교신모드”, “탑재체 운용 모드”, “S/W 전력 제어”, “자동 파일 다운로드” 등으로 분류되어 운용되고 있으며, 위성의 주컴퓨터에 시나리오 명령구조를 사용하여 탑재체를 운용하고 있다. (중략)
본 논문에서는 1998년 중반에 발사예정인 우리별 3호의 주 탑재물인 고해상도 지구관측 카메라시스템의 구성, 기능 및 운용방법등에 대하여 기술한다. 우리가 개발한 카메라시스템은 남아 프리카공화국의 Stellenbosch 대학교와 국제공동연구로 수행중이며 1996년말 현재 엔지니어링 모델을 완성하고 환경시험중이다. 본 CCD 카메라는 기술시험용 시스템이며 기술습득 및 운용 시험이 주목적이고 지 상해상도는 800 Km 고도에서 약 15m 정도이다.
과학기술위성 1호는 기존의 우리별 1, 2, 3호의 개발경험을 바탕으로 독자 개발의 단계를 거쳐 천문 및 우주환경 관측, 우주기술 검증 등의 임무를 수행하기위해 개발되었고 2003년 9월 27일 발사되어 현재까지 약 6개월 동안 초기 운용을 거쳐 정상적으로 운용되고 있다. 위성은 맡은바 임무를 원활히 수행하기위해 명령지상국과 접속시간동안 서로 통신하게 되는데 각종 명령이나 프로그램 송신을 위해서는 VHF와 S-band 대역을 그리고 위성의 건강상태를 파악할 수 있는 원격검침정보를 수신하기 위해서 S-band 대역을 사용하고 있다. (중략)
본 논문은 과학기술위성2호 핵심우주기술시험용 탑재체인 고 정밀 디지털 태양센서의 개발에 관한 것이다. 고 정밀 디지털 태양센서는 국내 최초의 디지털 태양센서로서 CMOS image sensor를 이용한다. FDSS는 광학부, FPGA(Field Programable Gate Array)부 및 MCU(Micro controller unit)부로 구성되어있다. 본 논문에서는 구경(Aperture)의 설계와 관련된 광학부의 광학특성 분석에 중점을 두어 기술하고자 한다. 또한 CMOS image sensor(CIS) 화소 면에 투사되는 태양광의 광학적 특성도 분석한다.
논문에서는 과학기술위성 2호용으로 개발된 탑재체데이터 수신시스템(Data Receiving Equipment, DRE)을 소개하고 개발된 준비행모델(Proto Flight Model, PFM)에서의 기능 및 성능 시험 결과를 제시 한다. 탑재체데이터 수신시스템은 X 대역 수신기, 데이터 합성장치(Data Combine Equipment, DCE)와 수신 저장 컴퓨터(Receiving and Archiving Computer, RAC)로 구성되어 있다. DCE는 I&Q 신호 합성기와 ECL 신호 분배기로 구성 된다. RAC은 데이터 수신 카드(Data Receiving Card, DRC)와 소프트웨어인 ST2RAS(STSAT-2 Receiving and Archiving Software, ST2RAS)로 구성된다. X 대역 수신기를 통해서 수신된 I, Q 데이터는 DCE를 통해서 I&Q 데이터로 합성된다. 합성된 데이터는 데이터 수신 카드를 통해서 수신 저장 컴퓨터의 RAID(Redundant Array of Inexpensive Disk)에 저장되고, 이 데이터는 ST2RAS의 전처리를 통해서 위성의 상태 정보와 탑재체 정보로 분리된다. 탑재체데이터 수신시스템에 대한 기능 시험과 열진공 시험을 통해서 10-6 의 BER(Bit Error Rate) 요구사항을 만족하는 결과를 확인하였다.
과학기술위성3호는 170kg의 소형위성으로 2006년 사업을 착수하였으며, 올 2012년 12월에 러시아에서 발사할 예정이다. 주탑재체는 다목적 적외선 영상시스템 (MIRIS, Multi-Purpose IR Imaging System)으로 천문연에서 개발을 담당하였으며 우주관측과 지구관측을 수행한다. 우주관측은 $0.9-2{\mu}m$ 대역을 관측에서 은하면의 근적외선 방출광을 탐사하여 우리은하 고온가스의 기원 및 성간 난류의 물리적 특성을 연구한다. 또한 황도극지방을 추가로 관측하여 적외선 우주배경복사의 기원의 연구에 활용될 것이다. 지구관측은 $3-5{\mu}m$의 파장대역으로 한반도의 재해 및 환경변화의 연구에 활용될 예정이다. 부탑재체는 소형영상분광기 (COMIS, Compact Imaging Spectrometer)로 공주대에서 개발을 하였으며 $0.4-1.05{\mu}m$ 파장대역의 지표면 분광영상의 획득이 주요 임무이다. 소형영상분광기를 위하여 다양한 관측방법 (Strip, Stereo, Slow Skew)을 시도하며, 관측된 분광영상은 수질, 작황, 황사, 근해 환경변화 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대한다. 우주관측임무는 확정되어 주어진 임무기간동안 정해진 일정대로 우주관측을 수행되며, 지구관측임무는 사용자의 요구에 따라 관측지역 및 관측 횟수가 추후에 결정될 것이다. 과학기술위성3호는 기술적으로 기존 과학기술위성 시리즈 보다 향상된 위성체, 탑재체 시스템으로 주어진 우주 및 지구과학 임무를 성공적으로 수행할 것으로 예상되며, 또한 우주 및 지구과학의 연구를 위해 여러 분야에서 활동하는 국내 사용자의 적극적인 참여도 기대하고 있다. 본 발표에서는 다양한 사용자의 관측요청 접수를 위한 지상관제시스템의 설명과 임무관측을 통해 획득된 관측데이터의 전달 방법에 대해 논의한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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