• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.178.2-178.2
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• 2012

정지궤도위성은 발사체에서 위성이 분리된 이후 천이궤도로부터 원하는 목표궤도로 궤도전이를 해야 한다. 또한 임무기간동안 궤도상에서 다양한 교란을 겪게 되며 이로 인해 시간이 증가함에 따라 위성의 위치가 변화하게 된다. 정지궤도위성은 이러한 궤도전이 및 궤도상 위치변화를 제어하기 위한 추진시스템을 장착하고 임무기간에 걸쳐 요구되는 추진제를 탑재해야 한다. 위성의 설계 초기에는 추정되는 위성의 건조질량을 기반으로 하여 궤도전이와 궤도상 임무에 필요로 하는 추진제 버짓을 계산하고 이를 토대로 하여 위성 시스템 설계를 진행한다. 또한 발사체별로 발사체의 성능과 발사장에 따라 근지점고도와 발사 경사각이 모두 상이하므로 발사체가 정해지지 않은 상태에서 발사체별 추진제 버짓을 계산, 비교하고 추진 시스템의 탱크가 이를 모두 수용할 수 있는지 분석하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 정지궤도복합위성의 추정 건조질량과 임무분석을 통해 주어진 ${\Delta}V$와 각 발사체별 궤도전이에 필요한 ${\Delta}V$를 바탕으로 하여 발사체별 추진제버짓을 계산하였고 이를 비교검토 하였다. 이후 이러한 기본 자료를 바탕으로 하여 정지궤도복합위성 추진시스템의 추진제 수용가능 여부, 건조질량 증가 여유 등 기본설계를 진행할 수 있다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.163.2-163.2
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• 2012

다목적실용위성 3호는 2012년 5월 발사되어, 위성 기능점검을 위한 시험을 성공적으로 완료하였다. 위성이 발사체로부터 분리된 이후 임무궤도(고도 685km, 승교점 지방시 13시 30분을 갖는 태양동기궤도)를 획득하기 위해서는 궤도조정이 필요하다. 본 논문에서는 다목적실용위성 3호의 초기운영 기간 동안 수행한 총 10번의 궤도조정 계획 및 결과에 대해 기술하였다. 궤도조정 1 단계에서는 궤도조정 절차 및 기능을 점검하기 위해 6번의 시험 궤도조정을 순차적으로 수행하였고 이후 2 단계에서는 임무궤도 진입을 위해 4번의 궤도조정을 실시하였다. 궤도조정을 위해서는 원하는 추력분사 방향을 맞추기 위해 롤 방향 또는 피치 방향의 자세제어가 필요한데, 추력기를 사용하여 자세를 기동하는 모드(Del-V Mode)와 휠을 사용하여 자세를 기동하는 모드(Fine Del-V Mode)로 구분된다. 시험 궤도조정에서는 우선적으로 두 가지 모드에 대한 모드전환 시험을 실시하여 위성체 및 지상국 운영절차에 대한 이상 유무를 점검하였고, 이후 추력기 분사량을 10초로 설정하여 예측 대비 실제 궤도변경 결과값을 확인하였다. 시험 궤도조정의 결과를 토대로 본 궤도조정에서는 임무궤도를 획득하기 위한 경사각 조정 및 고도 조정을 수행하였다. 경사각 조정 시에는 승교점 지방시의 변화량을 줄이고, 이후 자연 교란력에 의한 궤도변화를 고려하여 목표궤도를 계획하였다. 또한, 고도 조정 단계에서는 연료 사용량 및 이심률 변화를 최소화 할 수 있도록 전형적인 호만 궤도천이 방식을 적용하였다. 궤도조정 결과 당초 목표한 값을 정확하게 달성하였고, 궤도조정 이후 궤도변화도 장기간 동안 임무궤도 범위를 유지함을 확인할 수 있었다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
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• pp.62-62
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• 2004

망원경을 이용하는 위성의 광학관측으로부터 적경과 적위 또는 방위각과 고도각의 관측데이터를 얻을 수 있다. 이러한 세 쌍의 관측데이터를 이용해 위성의 궤도를 결정하는 방법을 예비궤도 결정법이라 하는데, Laplace, Gauss 및 double r-iteration 방법이 있다. 위성의 정밀궤도 결정을 위해서 광학, 레이더 및 레이저를 이용한 다수의 관측데이터가 필요하며, 특히 위성의 초기 궤도정보가 반드시 요구되는데, 이는 예비궤도 결정법을 통해서 얻을 수 있다. (중략)

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.279-285
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• 2016

본 논문에서는 전기구동방식 궤도차량로봇의 플랫폼을 제안한다. 궤도형 이동로봇은 사람의 접근이 어려운 험지나 장비를 운반하는 등의 목적으로 군사목적, 탐사목적, 재해재난, 농업분야 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 주행 안정각, 측면 전복각 등의 설계조건을 반영하여 전기구동 궤도차량로봇을 설계하였다. 궤도차량로봇을 제작하고 구동시스템 제어기를 제작하였다. 제작한 궤도차량로봇을 $15^{\circ}$ 경사의 실내와 $40^{\circ}$ 경사의 실외 주행 실험을 실시하였다. 실험을 통하여 개발한 전기구동방식 궤도차량로봇의 주행이 가능함을 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제10권2호
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• pp.170-176
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• 2011

본 논문에서는 지상국에서 추적한 저궤도 위성의 방위각 및 고도각을 관측자료로 이용하여 궤도결정을 수행한 결과를 분석하였다. 지상국 추적 데이터는 발사 후 초기 궤도결정을 위한 관측자료로 유용하게 사용된다. 이를 위해 지상국 추적데이터에 대한 표준 인터페이스 포맷을 정리하였고, 특정 지상국에 대한 추적 데이터의 통계적인 특성을 살펴보았다. 최소자승법을 이용한 궤도결정을 위해 연속되는 교신패스를 통해 얻은 아리랑 2호의 방위 각/고도각을 축적하여 관측자료로 이용함으로써 다양한 조합에 따른 궤도결정 결과를 분석하였고, 궤도결정 성능 검증을 위해 GPS 항행해를 이용한 궤도결정 값과 비교하였다.

• 한국측량학회지
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• 제24권1호
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• pp.47-55
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• 2006

이 논문에서는 SPOT위성영상을 이용하여 위성의 위치와 회전각에 기반한 센서모델과 위성의 궤도와 자세각에 기반한 센서모델의 성능을 분석한다. 센서모델의 성능은 기존의 논문에서 사용한 번들조정 정확도에 추가하여 외부표정요소 추정의 정확도를 함께 분석한다. 특히 이 논문에서는 외부표정요소의 정확도를 분석하는 방법의 하나로, 한 영상을 기준으로 수립된 센서모델을 동일 궤도에서 촬영한 인접영상에 적용하여 그 정확도를 분석한다. 분석 결과 센서모델 수립의 목적이 번들조정 정확도에만 있다면 위성의 위치 및 자세의 2차항을 미지수로 모델하는 위치-회전각 모델과 궤도-자세각 모델을 모두 사용할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 SPOT 위성영상과 같이 거울회전방식을 사용하는 위성영상에 있어서 단일영상에 대해서는 위치-회전각 모델과 궤도-자세각 모델의 외부 표정요소 추정의 성능이 유사하게 나타났으나 인접 영상에 센서모델을 적용해본 결과 위성의 위치 및 자세의 상수항을 미지수로 사용하는 궤도-자세각 모델이 가장 정확한 것으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.207-212
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• 2008

연구에서는 SPOT-3 인공위성 영상으로부터 얻어진 영상 스테레오 스트립과 GCP(Ground Control Point)자료를 이용하여 다양한 GCP배치에 따른 궤도기반 센서모델의 정확성에 대해 분석하였다. 실험에 사용된 기준점자료는 춘천지역에서부터 나주지역에 이르기 까지 약 420km 길이의 지역에 대해 GPS측량을 통해 획득하였다. 궤도기반 센서모델에 적용된 미지수는 위성의 위치와 속도, 자세를 표현하는 방정식의 계수를 미지수로 선택하여 일곱 가지 방식으로 조합하였다. 실험은 우선 모델점의 위치를 일곱 가지 경우로 결정하고 각 경우에 대해 일정한 개수의 모델점을 선택하였다. 그리고 각 경우의 모델점의 위치에 대해 궤도기반 센서모델의 미지수 조합 모델을 각 각 다르게 적용해 본 후 그 결과를 시각적, 수치적으로 분석해 보았다. 실험 결과 모델점의 위치에 관계 없이 궤도기반 모델에 적용할 수 있는 높은 정확도를 나타내는 미지수 조합모델을 찾아낼 수가 있었고, 여러 가지 모델점의 위치를 궤도기반 센서모델에 적용해 본 결과 지리적, 시간적, 경제적 효율성을 갖는 최적의 미지수 조합을 찾을 수가 있었다.

• 항공우주기술
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• 제4권2호
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• pp.88-93
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• 2005

정지궤도 위성을 대상으로 각도 정보를 기반으로 하는 궤도결정 기술에 대한 개념 연구를 수행하였다. 정지궤도 위성의 관측 영역에 지구와 부근의 별이 동시에 촬영된다는 가정하에 지구와 별의 시야각 정보가 궤도결정의 입력으로 사용될 수 있음을 확인하였다. 최소자승법 알고리즘과 MATLAB을 사용한 시뮬레이션에서 그 수렴성을 확인할 수 있었다. 이러한 개념 연구의 대상 위성으로 통신해양기상위성을 가정하였다. 이러한 기술은 지상국의 궤도 결정의 보조 방법 또는 위성운용 자동화의 일부분으로 응용될 수 있을 것이다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제3권2호
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• pp.41-50
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• 1997

본 논문에서는 무궁화위성의 발사단계에서부터 궤도상 운용에 이르기까지 각 임무 단계별로 필요한 궤도제어 기법을 살펴보았다. 정지궤도 통신/방송 위성은 정지궤도 진입 및 정지궤도상에서 임무 수행을 위한 정밀 궤도 제어 등 궤도제어와 관련하여 궤도 결정과 함께 지상국용 임무설계 S/W를 필요로 한다. 정지궤도 위성의 이러한 궤도 제어 기술은 향후 국내의 자체 정지궤도 위성 개발시 관련 기술의 국산화에 많은 도움이 될 것으로 기대된다. 또한 현재 무궁화위성 1, 2호의 운용기술을 자체 습득하고 고도화하는 노력도 향후 계속되는 국내 수요에 대비하여 계속되어야 할 것이다.

• 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.