• 제목/요약/키워드: 궤도형상

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궤도의 불규칙성을 고려한 철도교량의 동적응답분석 (Dynamics Responses of Railway Bridges for Track Irregularities)

  • 박흥석;이용선;이상호;김상효
    • 전산구조공학
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    • 제11권3호
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    • pp.253-262
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    • 1998
  • 본 연구에서는 경부고속철도의 주요 교량형식인 PSC 박스교량을 3차원 뼈대요소를 사용하여 모형화하였으며, 궤도불규칙성의 형상은 지수 스펙트럴 밀도함수를 사용하여 생성시켰다. 경부고속철도차량(K-TGV)중 동력차는 17자유도의 3차원 주행열차로 모형화하였고, 이러한 교량, 궤도불규칙성 및 차량 모형을 이용하여 교량과 차량의 상호작용을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 동적해석을 위한 교량과 차량의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 사용하여 유도하였으며, 운동방정식의 수치해석에는 Newmark-β법을 사용하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 동력차의 주행에 의한 교량의 시간이력곡선을 구하였으며, 궤도불규칙성의 영향을 분석하였다. 또한 도상의 유무에 따른 교량동적거동의 특성과 함께 열하중의 편심의 영향도 분석하였다.

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순간 및 연속 추력을 이용한 지구-달 최적 전이궤도 설계에 관한 연구 (A Study on Optimal Earth-Moon Transfer Orbit Design Using Mixed Impulsive and Continuous Thrust)

  • 노태수;전경언
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.684-692
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    • 2010
  • 본 논문에서는 지구-달 천이를 위한 최적 궤도 설계에 관한 연구를 수행하였다. 지구와 달의 인력을 동시에 고려한 평면상 제한 3체 궤도 운동 모델을 바탕으로 지구 출발시에는 순간 추력을, 지구-달 천이 과정 및 달 임무궤도 투입시에는 연속 추력을 사용하는 혼합형 궤도전이 방법을 제시하였다. 최적화 풀이 방법으로서 Direct Transcription 및 Collocation을 이용한 비선형 프로그래밍 기법을 적용하였으며, 지구 출발 및 달 임무궤도 투입 궤적의 형상은 순간 추력의 연속 추력에 대한 상대 가중치 및 비행시간에 의하여 매우 달라질 수 있음을 파악하였다.

가항력돛을 이용한 궤도이탈장치 개발 (Development of De-orbiter using Drag-sail)

  • 최준우;김시온;이주완;윤태국;김병규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.63-70
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    • 2017
  • 본 논문에서는 가항력돛을 이용한 궤도이탈 장치를 설계 및 제작하고 전개 특성을 연구하였다. 형상기억합금을 이용한 분리장치를 개발하고, 형상기억합금의 구동에 따라 테잎 스프링의 복원력을 이용해 구동되는 새로운 궤도이탈 장치를 설계하고 실험하였다. 가항력돛의 효율적인 수납 및 전개를 위해 origami flasher 방식 중 original ISO flasher 방식을 선정하였으며, 반복적인 실험을 하기 위해서 다른 재료들에 비해 저렴한 우주재료인 mylar film을 가항력돛의 재료로 사용하였다. 또한, 일회성 장치 신뢰성 평가 방법 중 하나인 FTA(fault tree analysis) 방법을 통해 장치의 신뢰도(0.997572)를 평가하고 가장 치명도가 높은 부분이 Roller failure임을 확인하였다. 최종적으로 가항력돛의 전개장치의 제작 및 실험을 통하여 향후 궤도이탈 장치의 개발 가능성을 확인하였다.

상대 운동과 최적화 기법을 이용한 정지궤도 위치유지에 관한 연구 (New Method for Station Keeping of Geostationary Spacecraft Using Relative Orbital Motion and Optimization Technique)

  • 정옥철;노태수;이상철;양군호;최성봉
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.39-47
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    • 2005
  • 본 논문에서는 정지궤도 위성의 상대 운동과 최적화 기법과의 결합을 통해 새로운 형태의 위치유지 기법을 제안하였다. 상대 궤도 운동을 나타내기 위해 궤도 압축방법을 이용하여 비선형 미분 방정식 형태가 아닌 닫힌 해 형태의 모델을 사용하였으며, 매우 정확한 궤도 전파가 가능함을 확인하였다. 기존의 위치유지 기법은 궤도 요소를 이용하여 목표 궤도를 획득함으로써 궤도 형상을 유지하지만, 본 논문에서는 정밀한 위치유지를 위해 위성의 상대 위치를 직접 제어하였다. 최적화 목적 함수의 설정을 통해 다양한 형태의 기동 전략을 수립하였고, 구속 함수를 이용하여 상황에 따른 위치유지 범위를 설정하였다. 이 방법은 최적화 함수의 변경을 통해 다양한 위치유지 기법을 쉽게 적용할 수 있고, 그에 따른 궤도 운동을 분석할 수 있다. 비선형 시뮬레이션을 통해 위성의 위치가 허용범위 내에 적절하게 유지되고 있음을 확인하였다.

정지궤도 복합위성 플룸 외란 계산 기법 연구 (A Study on Plume Disturbance Calculation Method of GEO-KOMPSAT-2 Satellite)

  • 강우용;채종원;박영웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.165-171
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    • 2016
  • 정지궤도복합위성은 추력기 분사를 이용하여 자세제어, 궤도 유지, 휠 오프로딩 등을 수행한다. 장착된 추력기 중 1, 2, 3번 추력기는 태양전지판과 같은 축에 장착된다. 이로 인하여 추력기 1, 2, 3번은 플룸 외란의 영향이 크게 발생한다. 그러므로 위성 설계 단계에서 부터 플룸 외란의 영향을 분석해야 한다. 본 논문에서는 정지궤도복합위성의 초기 형상을 이용하여 추력기에서 발생하는 플룸 외란을 계산하는 과정을 기술하고 추력기 조정각에 따른 플룸 외란의 영향을 분석하였다.

정지궤도위성의 휠모멘텀 제어에 의해 발생되는 3축 궤도병진 속도에 관한 분석 (Analysis on Triaxial Velocity induced by Wheel Off-loading of Geostationary Satellite)

  • 박영웅;박근주;김대관;양군호
    • 항공우주기술
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    • 제7권2호
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    • pp.88-94
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    • 2008
  • 본 연구에서는 통신해양기상위성 형상을 갖고 훨모멘텀 제어를 위해 추력기를 사용할 때 발생되는 3축 궤도병진 운동에 관하여 분석하였다. 또한, 통신해양기상위성은 롤/요 훨모멘텀 제어를 위해 사용되는 추력기의 성능 감소를 균일하게 하기 위해 주기적으로 조합군을 변경하도록 설계하였기 때문에 조합군 변경시에 발생되는 3축 궤도병진 속도 차이가 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 COMS 추력기 조합군 변경시 발생되는 3축 궤도병진 속도를 최적화하였다.

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초소형 SAR 위성군의 배치를 위한 궤도 제어 분석 (Analysis of orbit control for allocation of small SAR satellite constellation)

  • 송영범;손지혜;박진한;송성찬;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.8-16
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    • 2022
  • 이 논문에서는 전천후 한반도 주변 감시를 위한 초소형 합성 개구 레이더 (synthetic aperture radar, SAR) 위성군의 배치를 위한 궤도 제어를 분석한다. 국내에서 개발하고 있는 Small SAR technology experimental project (S-STEP)는 한반도 주변 지역의 평균 재방문 주기를 확보하기 위해 여러 기의 위성이 여러 궤도 평면에 등간격으로 배치한다. 동일한 궤도 평면에 진입하는 여러 기의 위성들은 궤도 상에 등간격으로 분포하기 위해 발사체로부터의 분리 속도와 이온 추력기를 이용하여 궤도를 제어한다. 동일한 궤도 평면 상에 등간격으로 위성을 배치하는 궤도 전개를 위해 순간 추력으로 위성 사이의 표류율 차이를 조절해 위성군의 형상을 형성한다. 이 논문에서는 여러 가지 형태의 위성군을 제시하고 발사 전략에 따른 위성군의 배치 결과를 제시한다. 또한, 위성군을 형성하는 기간을 단축시키는 방법과 한계를 제시한다.

가변 형상 무한 궤도 차량의 성능 해석 및 설계 (Design and Performance Analysis of a Variable Configuration Tracked Vehicle)

  • 김한호;곽윤근
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.20-27
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    • 2001
  • A variable configuration tracked vehicle(VCTV) is developed to reduce turning energy and improve climbing ability for stairs. This mechanism has four track T-type frames. By changing the driving direction, each track T-type frame rotates to minimize the contact area with ground. It also has better performance than other VCTV in energy consumption of turning. Futhermore this mechanism is more stable than other VCTV on the rough terrain. When climbing stairs, each track T-type frame rotates to obtain a front attack angle and keep stability on steep stairs. The design parameters of components of track T-type frames are optimized to enhance the performance of climbing stairs. Performance indices include a stable angle, a climbing ability, a height of the vertical obstacle. In case that the overall length of the mechanism is 0.2m, it is required that the radius of the wheels should be 5mm and the length track contacted with he ground should be 0.09m to climb higher and steeper stairs.

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형상을 개선한 고속철도용 플로팅 슬래브궤도의 정적해석 (Analysis of Improvement Floating Slab Track for Rapid Transit Railway)

  • 김용재;박성재;전종수;박명균;박만호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.207-208
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    • 2009
  • 본 논문에서는 철도 및 선하역사의 소음 진동저감을 위해 플로팅 슬래브 궤도시스템(floating slab track system)을 소개하고, 이와 관련된 플로팅 슬래브의 받침부 형상을 개선하여 방진장치교체의 용이성, 슬래브 응력조절을 위한 시스템의 기초적 정적해석을 수행하였다.

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베어링 궤도 선삭가공용 총형공구의 형상 보정기법 (Tool Shape Compensation Scheme for Formed Turning Tools Shape of Ball Bearing Raceways)

  • 문호근;정재헌;문석찬;전만수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.50-55
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    • 2008
  • In this paper, we propose a new shape compensation scheme to make up for the difference in groove radius between the formed tools and the machined bearing raceways, which inherently takes place during machining the ball bearing raceways by the turning process using conventional formed tools. The associated conventional methods of the formed tool design and its modification such as a simple depth compensation method and a graphical compensation method are introduced and the latter, which has been known to be the better of the two, is experimentally investigated in detail to reveal its drawback. The algorithm is given and it is applied to develop a formed tool design program. The program developed by the presented approach is successfully applied to design the formed turning tool for the bearing raceways.