• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.16 no.2
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• pp.63-72
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• 2022

As interest in microsatellites increases, research has been actively conducted recently on the performance and use, as well as the orbital design and deployment techniques, for the microsatellite constellations. The purpose of this study was to investigate orbital deployment techniques using thrust and differential atmospheric drag control (DADC) for the Walker-delta constellation. When using thrust, the time and thrust required for orbital deployment vary, depending on the separation speed and direction of the satellite with respect to the launch vehicle. A control strategy to complete the orbital deployment with limited performance of the propulsion system is suggested and it was analyzed. As a result, the relationship between the deployment period and the total thrust consumption was derived. It takes a relatively longer deployment time using differential air drag rather than consuming thrusts. It was verified that the satellites can be deployed only with differential air drag at a general orbit of a microsatellite constellation. The conclusion of this study suggests that the deployment strategy in this paper can be used for the microsatellite constellation.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2010.04a
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• pp.27.4-27.4
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• 2010

이 연구는 광학센서의 시선벡터 최적배치와 이에 대한 궤도요소의 영향을 다루고 있다. 이 연구의 목적은 광학센서의 최적 배치 결정에 있어 궤도 요소의 영향을 직관적으로 판단할 수 있는 체계적인 결과를 제시하는 것이다. 위성에 탑재된 광학 센서들은 지구를 관측하고자 하는 목적을 가진 지구 관측 센서를 제외하고는 임무기간 동안 최대한 활용도를 높이기 위해 가능한 한 위성 몸체나 지구와 태양에 의해 방해를 받지 않고 목표 천체를 측정할 수 있도록 광축의 시선 벡터를 배치시켜야 한다. 이 연구는 광학센서의 최적 배치와 위성의 궤도요소의 상관관계를 알아보고, 광학센서의 최적배치 시선벡터 방향의 결정에 미치는 궤도 요소의 변화 영향성을 해석하였다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.16 no.5
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• pp.8-16
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• 2022

This paper presents the orbital control for positioning micro synthetic aperture radar (SAR) satellites for all-weather monitoring around the Korean Peninsula. In Small SAR technology experimental project (S-STEP) developed in Korea, multiple satellites are placed at equal intervals in multiple orbital planes to secure an average revisit period for the region around the Korean Peninsula. Satellites entering the same orbital plane use ion thrusters to control their orbits and the separation velocity from the launch vehicle to distribute them evenly across the orbit. For an orbital that places the satellites equally spaced in the same orbital plane, the shape of the satellite constellation is formed by adjusting the difference in drift rates between the satellites. This paper presents, different types of satellite constellations, and the results of satellite constellation placement according to launch strategies are presented. In addition, a method and limitations in shortening the duration of orbital deployment are presented.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.27 no.4
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• pp.337-345
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• 2023

This study analyzes considerations for satellite orbit elements for the national micro-satellite system to effectively perform its mission in accordance with the operational concept, and compares the conventionally used Walker method to improve the performance of the satellite constellation method of the repeating ground track orbit. In satellite orbit element analysis, altitude candidate values of micro-satellite system, use of eccentricity and argument of perigee through frozen orbit, necessity of selection of appropriate orbit inclination, and satellite phasing rules for flying the same repeating ground track orbit are proposed. Based on these analysis results, the superiority of the constellation method of the repeating ground track orbit compared to the Walker method is verified in terms of revisit performance analysis, global coverage characteristics, and orbit consistency.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2004.04a
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• pp.58-58
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• 2004

인공위성 편대비행에서는 위성간 거리가 수 미터에서 수 킬로미터에 달하기 때문에 궤도 배치 및 재배치시 위성간 충돌의 문제는 매우 중요하다. 따라서 궤도 배치 및 재배치 단계에서 위성간 충돌을 피하고, 연료소모를 최소화시키면서 목적한 최종 배치를 만족시키는 최적경로를 산출하는 방법이 최근들어 연구되고 있다. 최적 경로를 산출하는 궤적 최적화 (Trajectory optimization) 문제를 풀기 위한 방법으로 크게 직접적인 (Direct) 방법과 간접적인 (Indirect) 방법이 있다. (중략)

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.1
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• pp.54-62
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• 2017

For the Earth observation satellite for ISR mission, a satellite constellation can be utilized to observe a specific area periodically and ultimately increase the effectiveness of the mission. The Walker-Delta method was applied to design constellation orbits with four satellites, which could detect abnormal activities in AoI(Area of Interest). To evaluate the effectiveness of the mission, a revisiting time was selected as a key requirement. This paper presents the mission analysis process for four SAR satellites constellation as well as the result of constellation configuration design to meet the requirements. Figure of Merits analysis was performed based on algorithm developed. Finally, it was confirmed that the constellation orbit with four different orbital planes is likely to be appropriate for ISR mission.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.166.1-166.1
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• 2012

최근에는 정지궤도위성에도 지구센서 대신 별추적기를 탑재하는 추세이다. 별추적기의 경우 태양이나 지구와 같은 밝은 물체가 시야각에 들어올 경우 자세결정을 수행할 수 없기 때문에 별추적기 최적 배치를 위한 해석이 요구된다. 그런데, 정지궤도위성의 경우 24시간을 주기로 태양이 적도면을 회전하고 또한 동지와 하지를 최대로 하여 적도면과 23.5도의 기울기를 갖고 있기 때문에 별추적기 배치에 많은 제한이 발생한다. 별추적기 성능을 최적으로 얻기 위해서는 탑재되는 광학계가 서로 직각이 되어야 하지만 태양 위치에 따른 제한으로 인해 직각이 될 수 없으며 이 경우 성능은 약간의 손실을 감수하면서 항상 태양을 회피하기 위한 최적 각을 적용하거나 태양이 들어올 경우만 성능 손실을 감수하면서 이외의 경우에 별추적기 최적의 성능을 얻고자 하는 방법이 있을 수 있다. 본 연구에서는 이러한 방법들에 대한 해석을 수행하여 최적 각을 소개하였고, 다중머리 별추적기를 대상으로 해석을 수행하였다. 다중머리 별추적기는 하나의 전장품에 광학계가 여러 개 장착되는 제품으로 최근에 우주이력(heritage)를 갖기 시작하였다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2004.04a
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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)

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2008.03a
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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.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.21 no.10
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• pp.73-83
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• 2005

Recently, foundation designs based on piled raft concept have been increasing, where the piles are required not to ensure the overall stability of the foundation but to act as settlement reducer. When a concrete track is constructed on soft ground, excessive settlements may occur, while it rarely has bearing capacity problems. In this case, the settlement of the concrete track may be effectively reduced by arranging a small number of small-diameter piles beneath the track. This paper presents the effect of pile installation on the reduction of concrete track's settlement. A 3D finite difference method was employed to model the piled concrete tracks. A parametric study was carried out to assess the effect of varying soil condition and pile arrangements. From the analysis results, it is verified that the effect of the pile installation is significant to effectively reduce the settlement of concrete track. Optimal number of pile rows and pile spacings was proposed for the economical design of a piled concrete track. The bearing mechanism of piles was also investigated by analyzing load sharing characteristics of pile according to soil conditions and pile arrangements.