• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.40.1-40.1
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• 2009

미래 한국의 달궤도선 임무에 대비하여 달 근접 궤도 전파기인(orbit propagator) YSPLOP ver. 1(Yonsei Lunar Precise Orbit Propagator version 1)을 개발 하였다. 개발된 궤도 전파기의 성능은 상용 소프트웨어인 STK Astrogator를 이용하여 검증되었다. 개발된 궤도 전파기를 이용, 달 궤도선의 운용에 있어서 다양한 섭동력들이 궤도선의 수명(orbital decay)에 미치는 영향을 분석하였다. YSPLOP ver. 1은 정밀한 달 중심 탐사선의 위치산출을 위하여 M-EME2000 (Moon-Centered, Earth Mean Equator and Equinox of J2000) 좌표계, M-MME2000 (Moon-Centered, Moon Mean Equator and IAU vector of epoch J2000) 좌표계 그리고 M-MEPMD (Moon-Centered, Moon Mean Equator and Prime Meridian) 좌표계를 이용하여 탐사선의 상태(state) 정보를 산출한다. 또한 태양, 지구, 달, 화성, 목성의 중력에 의한 섭동력 및 태양풍에 의한 영향을 포함할 수 있도록 설계되었으며, 달 근접 궤도선의 궤도 운동에 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 섭동력인 달의 비대칭 중력장에 의한 영향 또한 고려하도록 하였다. 달의 비대칭 중력장 모델 (Lunipotential model)은 LP165p 모델이 사용되었으며 행성의 정밀한 위치 산출을 위하여 JPL의 DE405 천체력이 사용되었다. 개발된 궤도 전파기를 이용, 달고도 100 km, 궤도 경사각 $90^{\circ}$인 달 중심의 극궤도를 약 30일 동안 전파한 결과, YSPLOP ver. 1의 성능은 STK Astrogator와 비교하여 보았을 때 약 수 m의 오차를 보이는 것으로 확인되었다. 달의 극궤도 탐사선의 궤도 수명을 분석한 결과, 최소한 달의 비대칭 중력장이 70 by 70 이상으로 고려되어야 함을 확인하였으며 이때 달 궤도선의 수명은 약 160일으로 나타났다. 아울러 달 근접 환경에서의 지구 중력에 의한 섭동력은 달 궤도선의 운동에 있어서 무시 할 수 없는 정도의 많은 영향을 끼치고 있음을 확인하였다. 이 연구를 통하여 개발된 궤도 전파기는 미래 한국의 달 궤도선 및 착륙선의 임무 설계시 사용 될 수 있다. 또한 이 연구에서 제시된 달 근접 환경에서의 다양한 섭동력들이 달 궤도선의 운동에 미치는 영향에 대한 해석 결과는 추후 달 근접 임무 설계시 고려되어야 하는 섭동력들의 기본 사양을 제공할 것이다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제5권1호
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• pp.31-43
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• 1988

인공위성의 추적자료로부터 예비궤도를 결정하고 이것을 초기값으로 해서 계산한 관측치 (C) 와 실제의 관측치(O)의 차이가 최소가 될때까지 반복계산함으로써, 어떤 시각에 있어서 실제의 궤도에 가장 가까운 접융궤도 요소를 얻어내는 미분보정의 과정을 수행했다. 추적한 인공 위성은 TIROS-N계열 위성인 NOAA - 9이고 추척자료는 컴퓨터에 의한 프로그랭 추척을 위해서 TBUS의 평균궤도요소로부터 미리 계산한 예측자료와 위성으후부터 송신되는 1.707GHz의 HRPT신호를 전파연구소의 직경 5m인 자동추적안테나로 추적해서 얻은 실제 자료를 이용했다. 예비궤도의 결정은 추적 자료에 따라 Gauss 방법과 Herrick -Gibbs 방법을 사용했고 미분보정의 과정에 있어서 미분보정행렬의 각 원소들은 Escobal(1975)의 해석적인 방법과 f, g급수를 이용한 수치적인 방법으로 각각 구해서 그 결과를 비교해 보았다. 해석적인 방법파 수치적인 방법의 결과는 거의 일치하였고 각 시간간격에 따른 예비궤도가 다름에도 불구하고 미분보정된 궤도는 같은 값으로 수령했다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.245-250
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• 2014

본 연구에서는 콘크리트 궤도 교량의 사용성 설계를 위한 연구로서 궤도 및 교량 설계변수들이 콘크리트 궤도의 레일지지점에서의 작용력에 미치는 영향을 나타내었다. 궤도 구조에 작용하는 작용력을 구하기 위해서 각 레일 지지점의 간격이 다른 부등간격 이산지지보 모델을 유도하였다. 해석 변수는 교량의 교대 또는 교각 위치 부근의 신축이음부의 레일 지지점의 간격, 교량 거더의 받침에서부터 교량 거더 단부측의 마지막 레일지 지점까지의 거리, 그리고 추가 배치한 레일지지점의 수이다. 궤도 구조의 변위를 일으키는 요인으로는 축하중, 거더의 단위 수직단차와 단부회전각이다. 해석결과로부터 레일지지점에서의 최대압축력과 최대부상력을 구하였으며 레일지지점의 간격이 작용력에 미치는 영향을 나타내었다.

• 항공우주기술
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• 제2권2호
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• pp.96-104
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• 2003

정지궤도 인공위성의 추진시스템은 위성발사에서부터 모든 임무궤도의 자세제어와 마지막 임무단계인 폐기궤도 기동을 위한 다양한 속도증분을 제공한다. 이러한 추진시스템은 위성제작사에 따라 매우 다양하게 구성되고 있으며 버스체마다 사용되는 추력기 또한 매우 다양하다. 따라서 각 정지궤도위성 제작사에서는 각각의 추진시스템에 맞는 모든 궤도 관련 임무를 계획하고 검증하는 임무해석소프트웨어를 개발하고 있다. 이러한 범용화된 임무해석소프트웨어를 개발하기 위하여 다양한 추력기 데이터를 검토하였고 이를 토대로 일반화된 추력기 모델링식을 구축하였다.

• ETRI Journal
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• 제14권1호
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• pp.1-14
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• 1992

정지궤도에 위치한 위성에 있어서 지구에 의한 식은 일년에 두 기간에 걸쳐서 정기적으로 발생한다. 반면에 달에 의한 식은 궤도의 위치에 따라 불규칙적으로 발생하다. 식이 일어날 때 위성은 태양을 이용한 전력생산을 할 수 없게 되기 때문에 식시간에 대한 예측은 정지궤도상의 통신위성 또는 방송위성을 운용하는데 있어서 매우 중요하다. 본 연구에서는 정지위성을 공칭위치에 고정시켜 놓고, 적도 좌표계에서 태양과 달의 시간에 따른 위치를 계산함으로써 지구와 달에 의한 식을 예측하였다. 또한 정지위성의 위치유지 각 한계점에서의 식을 예측해서 궤도위치에 따른 식시간과 식깊이를 비교해 보았다. 정지궤도상의 위성은 1995년에 발사될 동경 $116^{\circ}$의 무궁화 위성으로 하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제12권2호
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• pp.244-255
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• 1995

위성의 미션은 적합한 궤도가 선태기될 때 적절히 수행될 수 있다. 지구를 관측하는 원격탐사 위성의 경우, 관측의 특성에 따라 최적의 태양고도각을 유지해야 하므로 태양동주기 궤도가 적합하다. 지구의 비대칭 중력포텐셜로 인한 영년섭동력을 이차항까지 전개하고 영년섭동력에 의한 승교점의 변화로부터 태양동주기 궤도를 유지하기 위한 제한조건을 유도하였다. 또한, 태양동주기 궤도의 고도와 궤도기울기를 계산하기 위한 알고리즘을 제시하고, 이 방법을 이용하여 미국의 ERTS 위성과 인도의 IRS 위성 등 네 개의 원격탐사 위성의 고도와 궤도기울기를 계산해 보았다. 이 위성의 궤도요소로부터 궤도를 쳬측하여 얻은 지상궤적을 통해 계산된 결과를 검증하였다.

• 항공우주기술
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• 제10권2호
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• pp.65-73
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• 2011

위성의 발사 후 정지궤도위성을 운용궤도에 진입시키기 위해서는 전이궤도 원지점 (Apogee)에서 위성에 장착된 액체원지점엔진을 발사하여 근지점(Perigee) 고도를 정지궤도 고도에 이르도록 높여준다. 이 과정에서 궤도결정 결과를 피드백하여 정밀하게 궤도조정을 수행하고 종료 후 원하는 경도에 안착시키기 위해 상황에 따라 엔진발사를 3회에서 4회로 나누어 수행하게 된다. 본 논문에서는 먼저 임펄스 형태의 기동을 가정하여 각 액체원지점 엔진 발사시점과 ${\Delta}V$ 벡터를 결정하기 위한 알고리즘을 수립하였고, 추가적으로 연속점화에 따른 오차를 보정하기 위한 기법을 제안하였다. 또한 시뮬레이션을 통하여 제안된 기법의 타당성을 분석하였다.

• 항공우주기술
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• 제13권2호
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• pp.7-17
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• 2014

본 기술논문은 정지궤도위성의 탑재 궤도 생성 알고리듬 개발에 대하여 다루고 있다. 정지궤도위성 실시간 궤도 생성에 사용되었던 기존 알고리듬의 정밀도를 향상시키기 위한 연구 결과를 제시하였다. 여기서 제시한 알고리듬을 토대로 궤도 오차 요인들의 영향성 분석을 수행하였다. 분석 결과, 초기 궤도 결정 오차가 50 m 이내이고, 지상시스템과 탑재 컴퓨터에서 사용되는 위성위치각 (sidereal oscillator) 오차가 ${\pm}0.0025deg$ 이내로 유지되어야만 궤도 요구조건을 만족함을 알 수 있었다. 본 알고리듬에 대한 탑재코드 개발이 이루어졌으며, 소프트웨어 기반 검증 시뮬레이터를 사용한 성능 검증이 수행되고 있다.

• 항공우주기술
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• 제8권2호
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• pp.61-67
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• 2009

본 논문은 정지궤도위성에 탑재 가능한 저 계산량의 궤도데이터 생성 알고리즘을 제안하고 있다. 제안하는 알고리즘의 기본적인 개념은 지상에서 생성된 기준궤도에 대한 변위 정보를 48시간에 대하여 30분 간격으로 생성한 다음, 위성에 업로드 한다. 위성에서는 업로드된 변위정보를 테이블 형태로 저장하고, 원하는 시간에 근접한 세 개의 데이터 셋을 취한 다음 이차함수 보간법 적용하여 원하는 시간에 대한 변위정보를 계산한다. 생성된 변위 정보는 다시 기준궤도에 더해져 최종적인 궤도성분을 복구하도록 한다. 여기서 기준궤도는 이심율과 궤도 경사각이 0인 이상적인 정지궤도를 의미한다. 본 알고리즘을 이용할 경우 1Hz이상의 속도로 궤도정보를 생성하여 요구하는 탑재체에 공급 할 수 있는 장점이 있다. 본 알고리즘은 48시간에 대한 궤도 변위 정보를 저장하기 위하여 3킬로바이트 이내의 추가적인 메모리를 요구한다. 이러한 수치는 정지궤도위성에서 충분히 지원 가능한 수치로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제25권2호
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• pp.133-143
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• 2009

이 논문은 엄격한 물리적 센서 모델인 궤도 자세각 모델이 위성체의 자세제어 방식이 다른 두 위성 영상에 적용한 경우 나타나는 성능의 차이를 기술한다. 영상 취득 시 Spot 위성은 거울 회전(mirror-tilt) 방식을 채택하고 있으며 Kompsat-2 위성은 몸통 회전(body-tilt) 방식을 채택하고 있다. 이 논문은 선행 연구에서 이미 우수한 성능이 검증된 궤도 자세각 모델로 연구의 범위를 제한하며 미지수 조합에 따른 센서 모델 정확도 및 3차원 좌표 산출 정확도를 통해 두 영상에서 나타나는 모델 성능의 차이를 비교한다. 실험 결과는 동일한 궤도 자세각 모델이 두 영상에 대해 다른 성능이 나타남을 보여주고 있으며 Spot 위성의 경우에는 자세 각 미지수가 포함된 모델을, Kompsat-2 영상의 경우에는 많은 개수의 미지수를 갖는 모델을 사용하는 것이 효율적임을 제안한다. 이는 동일한 모델이라 하더라도 센서의 영상 취득 방식과 그로 인한 자세 추정의 정확도에 따라 다르게 적용되는 것이 효과적일 수 있음을 나타낸다. 이러한 차이를 이해하는 것은 향후 모델 정확도 개선과 새로운 영상에 대한 모델 적용을 위한 중요한 토대가 될 것이다.