• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제15권2호
• /
• pp.427-436
• /
• 1998

무궁화위성 $1{cdot}2$호와 앞으로 발사될 무궁화위성 3호의 원지점 궤도천이는 기본적으로 궤도평면을 바꾸는 타원궤도천이인데, 무궁화위성 $1{cdot}2$호의 경우는 고체추진제를 이용하여 천이궤도의 원지점에서 단 한번 분사함으로써 목표 표류궤도로 진입하는 AKM(Apoges Kick Motor)단계를 거치는 반면, 무궁화위성 3호는 액체추진제를 이용하영 원지점에서 여러번 분사를 통해 천이궤도를 바꾸어 나가면서 최종 표류궤도로 진입하는 LAE(Liquid Apogee Engine) 단계를 거치도록 계획되어 있다. 본 연구에서는 액체추진제를 사용한 정지궤도 진입방법과 추진제 제어방법을 연구하여 액체추진제를 사용한 정지궤도 진입 시뮬레이션 툴을 개발하였다. 정밀한 시뮬레이션을 위해 연세대학교 위성궤도공학연구실의 COWELL5 정밀궤도예측 프로그램을 토대로 기본설계를 했으며, 결과는 $STK/VO^{TM}$의 지상궤적 및 3차원 그래픽환경으로 실시간 구현이 가능하도록 했다.

• 출판저널
• /
• 통권116호
• /
• pp.6-7
• /
• 1992

• 항공우주기술
• /
• 제13권1호
• /
• pp.96-107
• /
• 2014

한국항공우주연구원(이하, 항우연)은 2017년에 시험용 달 궤도선을 2020년에 달 궤도선 및 착륙선 발사를 계획하고 있다. 달 궤도선이 달 궤도 진입(LOI) 기동을 수행할 경우 온 보드에 탑재된 유한 분사 방식의 추력기를 이용하기 때문에 임무계획 단계에서 이러한 내용을 고려하여 LOI 기동 전략을 수립해야 한다. 유한 분사 모델을 이용한 LOI 기동 전략 및 요구되는 속도증분(${\Delta}V$)은 분사시점의 위성 자세, 추진체의 종류, 추력기의 추력 레벨 및 분사 시점에 따라서 달라진다. 본 논문은 해외 우주국 달 궤도선의 LOI 기동 사례를 기술하고, 이를 기반으로 한국형 달 궤도선의 LOI 기동 전략을 구체화 하였다. 또한 이와 관련된 시뮬레이션을 수행함으로써 한국형 달 궤도선에 적합한 추력 레벨 및 분사 시점 등을 도출하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
• /
• pp.24.3-24.3
• /
• 2011

우주발사체를 이용하여 인공위성을 궤도에 올리는 문제에서 가장 중요시해야 할 부분은 임무의 성공, 즉 정밀한 궤도 진입이다. 이것이 만족되어졌을 때, 비용의 최소화 또한 설계 시 중요한 고려사항이 된다. 이 두 가지 문제를 동시에 해결하기 위해선 최적 제어 전략이 필요한데, 통상적으로 이 과정은 발사 전에 최적화 기법 등을 이용하여 계산되고 검증된다. 그러나 기존의 최적화 기법은 대부분 선형 시스템에 적합한 기법들 이고, 우주발사체와 같이 매우 복잡하고 강한 비선형을 가진 운동방정식을 최적화 하려면 많은 계산이 소요된다. 계산 소모 시간을 줄이기 위해서는 선형화 등의 기법이 사용되는데, 그러한 경우 최적 해에 대한 신뢰도가 낮아질 수밖에 없다. 이 논문에서는 그러한 문제를 해결하기 위해 최근 활발히 연구되고 있는 비선형 최적화 기법인 상태 의존 Riccati 방정식 기법 (SDRE)을 이용하여 인공위성을 주어진 궤도에 진입시키는 우주발사체의 최적궤도를 계산하였다. 또한 Hamiltonian 을 이용하여 산출된 궤도의 최적성을 보이고, 목표한 궤도와의 비교를 통해 제어기의 정밀성을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.90-97
• /
• 2016

항공우주연구원은 천리안위성의 임무를 승계하기 위해 2018년과 2019년 발사를 목표로 정지궤도복합위성 2A와 2B를 개발하고 있다. 정지궤도복합위성은 아리안 V 발사체에 의하여 발사되어 전이궤도(Transfer Orbit)에 전입한 후 여러 번의 액체원지점엔진분사를 통하여 표류궤도에 진입한다. 액체원지점엔진의 분사시기, 분사시간, 각 분사간의 간격 등은 위성이 목표하는 표류궤도에 진입할 수 있도록 선정되고 적용된다. 정지궤도복합위성의 경우 표류궤도 진입을 위하여 4회의 액체원지점엔진 분사를 수행할 계획이다. 본 논문에서는 미리 정의된 제한조건을 고려하고 외부 교란력을 고려하여 정지궤도복합위성의 액체원지점엔진 분사계획을 수립하였다. 여기서는 단일계산(Single Shot) 방식과 반복계산에 의한 최적화 기법, 두 가지 접근을 고려하였다. 최적의 해를 얻기 위해 Focusleop이라고 하는 발사초기임무해석 도구를 적용하였다.

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

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.207-210
• /
• 2011

천리안 이원추진시스템은 궤도전이를 위한 1기의 주엔진과 궤도상 운용에 주로 사용되는 14기의 추력기들로 구성된다. 추진계의 설계 및 해석은 국제협력을 통해 수행되었다. 시스템 조립 및 시험 후, 천리안위성은 프렌치 기아나의 쿠루우주센터로 이송되었으며, 성공적으로 발사되었다. 발사체에서 분리 후 추진시스템은 자동으로 초기화되었다. 이후 3번의 주엔진 분사가 성공적으로 수행되었으며 목표궤도 진입에 성공했다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.156-165
• /
• 2015

궤도 속도에 근접하거나 궤도운동을 하고 있는 발사체 상단의 지구 재진입에 따른 지상피해 분석에 이용하기 위하여 지구 재진입 물체의 생존성 분석 프로그램(SAPAR: Survivability Analysis Program for Atmospheric Reentry)을 개발하였다. 3자유도 파편 낙하시뮬레이션 과정에 파편이 낙하하는 도중에 받게 되는 공력 열하중, 열하중에 의한 파편의 온도변화, 녹는점에 도달한 후 물체의 상변화 여부 등을 포함하여 최종적으로 지상에 낙하하는 파편의 크기와 무게를 분석하였다. 개발된 코드의 검증을 위하여 단순한 형태의 파편에 대한 생존성 분석을 수행하여 미항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)의 코드 결과와 비교하였다. 또한 실제 재진입 파편에 대한 분석을 수행하여 측정된 결과와 비교하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제7권1호
• /
• pp.37-45
• /
• 1990

인공위성은 주차궤도(parking orbit)에서 최종궤도(final orbit)에 진입시키기 위해서는 많은 연료가 소모되고 또한 잔여 연료는 위성의 수명을 좌우하므로 궤도전이에 사용되는 연료의 효율을 극대화시키기 위한 한 가지 일환으로 지구의 비대칭 중력장이 궤도전이에 미치는 효과에 대하여 연구해 보았다. 주차궤도는 매우 낮은 고도에 위치하고 있으므로 지구의 비대칭 중력은 주차궤도로부터 최종궤도로 진입하기 위한 전이궤도(transfer orbit)에 비교적 커다란 영향을 미친다. 이러한 영향을 알아보기 위해 6가지 궤도요소 중에서 위성의 고도에 직접 관련이 있는 궤도의 이심률과 반장경의 변화를 토대로 위성의 고도와 속도의 변화량을 알아보았다. 그 결과 전이궤도의 원지점은 비대칭 중력장의 섭동으로 인해 고도가 증가하게 되고, 고도가 증가함에 따라 원지점에서의 속도는 감소하게 된다. 따라서 지구 비대칭 중력을 고려했을 경우에는 그렇지 않은 경우보다 연료의 소모가 적은 것으로 나타났다.

• 항공우주기술
• /
• 제13권2호
• /
• pp.122-130
• /
• 2014

2018년 발사를 목표로 한국항공우주연구원이 개발중인 정지궤도복합위성(GEO-KOMPSAT-2)은 사용되는 발사체에 따라 GTO(Geostationary Transfer Orbit) 혹은 SSTO(Supersynchronous Transfer Orbit)를 거쳐 정지궤도에 진입하게 된다. GTO는 오늘날 대부분의 정지궤도위성이 사용하는 방식인 반면 SSTO의 경우는 사례가 많지 않고 GTO와는 완전히 다른 기술적인 접근이 필요하다. 본 논문에서는 정지궤도복합위성에의 적용을 목표로 SSTO 운용의 제약 사항을 정리하고 SSTO로부터 정지궤도로 진입하기 위한 액체원지점엔진 점화계획을 예비적인 수준에서 구성하였다. 또한 지상추적소의 가시성을 포함한 궤도 시뮬레이션을 수행하여 구성된 계획을 검증하였다.