• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.22 no.3
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• pp.220-227
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• 2018

The most widely used method for constructing an inertial navigation system (INS)/global navigation satellite system (GNSS) coupling system is to construct an integrated navigation system using a Kalman filter. However, depending on the trajectory, non-observable state variables may be generated. In this case, the state variables are not estimated. To solve this problem, a integrated navigation system is constructed and then an observability analysis is performed. In this paper, a 24th order position-matched Kalman filter is defined to design an INS/GNSS integrated navigation system for vehicles moving with a large pitch angle change. To verify the appropriateness of the error state variables applied to the Kalman filter, an observability analysis was performed. The trajectory was divided into five segments, and the piece-wise constant system (PWCS) was assumed for each segment, and the results were analytically analyzed. The analytical results and the simulation results confirm that the error state parameters of the Kalman filter are well-designed to the estimation side.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.26.3-27
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• 2009

한 기의 영상레이더 위성을 이용하여 동일한 촬영지역에 대해 적절한 기선벡터(Baseline)을 유지하는 두 장(scene)의 영상을 획득하여 그 지역의 정밀 표고차를 추출하는 레이더 간섭계(Interferometry) 임무를 수행하기 위해서는 반복지상궤적을 유지하도록 위성의 궤도를 주기적으로 조정해 주어야 한다. 이 연구에서는 반복지상궤적 유지 정밀도를 극대화시키기 위하여 최적의 기준궤도를 생성하고 이를 유지하기 위한 속도증분 및 궤도 조정 일정을 산출할 수 있는 궤도최적화 S/W 를 개발하였다. 이 연구의 최적 궤도 설계 문제는 다음과 같다. "시작시간 $T_0$에서 초기 접촉궤도 상태벡터 (ECEF 위치 및 속도벡터) $x_0$이고, 지상궤적반복주기 p 이후의 시간 $T_0+p$에서도 초기 접촉궤도 상태벡터와 동일한$x_0$가 되도록 궤도를 유지하려고 할 때, 여명 궤도(dawn-dusk and sun-synchronous orbit)에서 운영되는 위성의 연료소모(또는 속도증분)를 최소화시키는 가상의 궤도조정(maneuver) 횟수, 시기, 크기를 찾아라." 이 연구에서는 궤도최적화 문제를 풀기 위하여 GRACE 중력모델(GGM02C)이 적용된 수치적 방법의 위성궤도예측 알고리즘을 시스템 설계에 적용하였고, 매개변수 최적화 방법 중 구속조건이 있는 비선형 최적화 기법의 하나인 연속 2차 계획법(sequential quadratic programming)을 사용하여 해를 구하였다. 개발된 궤도최적화 S/W의 성능을 분석하기 위하여 고도 550km의 여명궤도를 돌며 지상궤적반복주기가 28일인 영상레이더 위성에 대해 적용하였다. 해석 결과를 통해, 비록 시스템의 비선형이 큼에도 불구하고 최소의 속도증분으로 정밀한 반복지상궤적이 유지됨을 알 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.39.4-40
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• 2009

이 연구의 목적은 고해상도 합성개구레이더 센서를 탑재한 관측위성의 운용요구사항에 맞춰 임무기간 동안 관측 목표지역을 주기적으로 반복하고 지상궤적을 $\pm2km$ 범위 내에서 안정성을 갖도록 유지 조정하는 궤도제어 알고리즘 연구를 수행하는데 있다. 기존에 수행되어 왔던 지상궤적에 대한 오차를 해석적으로 계산하여 궤도를 유지 조정하는 방법이 아닌 기준궤도에 대하여 상대좌표계에서 표현된 위성의 실제 접촉궤도를 기준궤도와 직접적으로 비교하여 목표궤적을 유지 조정하는 알고리즘을 연구하였다. 이를 위해 첫째, 고해상도 관측위성의 운용요구사항을 만족하는 계획된 목표궤도인 기준궤도를 설계하였다. 기본적으로 기준궤도는 임무 설계 시 완전한 주기성이 고려된 최대한 실제에 가까운 궤도이기 때문에 지구중력장 모델만을 고려하여 간략하게 설계하였다. 둘째, 실제의 인공위성의 궤도는 계획된 기준궤도를 유지해야 하지만 시간에 따라 섭동력의 영향을 받아 계획된 궤도로부터 벗어나게 된다. 기준궤도로부터 실제궤도가 얼마나 벗어나는지에 대한 정량적 분석을 위해 지구 중력장, 달-태양 중력, 대기저항력, 태양복사압, 조석력 등과 같은 다양한 섭동력의 영향에 대한 분석을 수행하였다. 셋째, 반경방향(radial), 진행방향(along-track), 교차방향(cross-track)의 세 방향의 성분으로 구성된 우주공간오차(Space Error) 개념을 적용하여, 투영된 지상궤적에 상응하는 오차를 계산하는 것 보다 안정적으로 오차를 계산하였다. 또한 운용요구사항에 따라 허용된 범위 내에서 궤도를 유지하기 위해 GVE(Gauss Variation Equation)을 이용한 궤도조정을 수행하였다. 섭동력의 분석 결과로부터 지구대기저항력, 달-태양 중력으로 인해 가장 두드러지는 장반경과 궤도이심률의 변화를 조정하기 위해, 임무에 사용되는 추력기의 연료 효율을 고려하여 동결궤도가 유지될 수 있는 최적의 위도이각에서 In-plane에 대한 궤도조정만을 수행하여 장반경과 이심률을 동시에 조정하였다. 지구대기와 태양활동의 영향으로 시간에 따른 장반경의 변화율에 따라 궤도조정 주기를 가지는 것을 알 수 있었고, 이 변화율 때문에 생기는 우주공간오차의 증가를 보정하여 위성의 지상궤적을 목표범위 안에서 유지할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1996.05a
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• pp.24-29
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• 1996

본 연구에서는 베어링 하우징의 탄성 변형을 고려한 커넥팅 로드 베어링의 탄성 유체 윤활 해석을 통해 축 중심의 궤적, 최소 유막 두께 변화, 최대 유막 압력 변화를 예측하였다. 베어링 하우징의 탄성 변형을 고려한 해석 결과 강체 해석 결과보다 축의 편심율과 최소 유막 두께는 크게, 최대 유막 압력은 낮게 예측되었다. 또 축의 회전 속도가 증가할수록, 실린더 압력이 증가할수록 최소 유막 두께는 감소하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.1
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• pp.43-53
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• 1990

The manufacturing errors such as pitch error and run-out error in planetary gear system bring about the irregular displacement of the center of each gear, which cause the torqe variation, vibration and noise. In this study, the relation between manufacturing errors and error motions of the center of gear was analyzed, and it can be applied to identyfy the errors of gears by investigating the measured locus of the center of each gear. Also, another identification method of power spectrum estimation using FFT algorithm was introduced, which analyze the frequency of the measured error motions. The results show that the error of each gear had a corresponding unique frequency, therefore, this method proved to be more effective.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.7
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• pp.51-60
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• 2002

The Monte-Carlo simulation of statistical analysis is used to investigate the final conditions of states as well as the footprint boundaries resulting from the atmospheric re-entry dispersions. The re-entry dispersions in this paper are specified by a $7\times7$ covariance matrix of latitude, longitude, altitude, bank angle, flight path angle, heading error, and range at entry velocity. The error sources that affect these at re-entry for a deboost are the uncertainties associated with atmospheric density and temperature, initial errors, wind, and estimation error of aerodynamic coefficients. Using $3{\sigma}_n$ deviations of these errors and a nominal flight trajectory, the covariance matrix of state variables can be determined by performing a trajectory error analysis. Major considerations in the application of the Monte-Carlo method are the simulation of perturbed trajectories, bank reversal, and determination of the impact points for each of these trajectories. This paper analyzes the results of uncertainties from the viewpoint of aero-coefficients and bank reversal.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.21 no.2
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• pp.60-71
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• 2017

A trajectory analysis program is developed using a 3DOF trajectory model for the performance analysis of geostationary launch vehicles by system options. Launch trajectory and the performance of injection at GTO was estimated using this program for several propellant options, engine types, number of engines and the location of launch site. Results of the analysis presents that the possibility of mission accomplishment by several design options using domestic launch sites and the development direction of GEO launch vehicles.

• Tribology and Lubricants
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• v.2 no.1
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• pp.46-52
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• 1986

얇은 유막위의 타이어 변형해석이나, 압착막댐퍼 설계등의 해석에 응용되는 변동 하중하의 탄성 경계상 유체 압착막의 해석을 Newton-Raphson 반복법을 사용하여 하였다. 유막두께의 계산은 등계수 요소를 사용하여 정확한 계산을 하였고 슬라이더의 궤적은 강쇄진동의 응답곡선과 유사함을 알 수 있었다. 특히 본 연구에서는 미끄럼 속도의 영향을 고려하였으며 유체가 베어링내에 생긴 포켓에 정체하고 있어서 미끄럼의 영향은 속도가 클때를 제외하고는 큰 영향을 미치지 못함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.1
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• pp.21-30
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• 2021

Mid-course trajectory of the missiles equipped with seeker should be designed to detect target within FOV of seeker and to maximize the maneuverability at the point of transition to terminal guidance phase. Because the trajectory optimization problems are generally hard to obtain the analytic solutions due to its own nonlinearity with several constraints, the various numerical methods have been presented so far. In this paper, mid-course trajectory optimization problem for boost-glide missiles is calculated by using SOCP (Second-Order Cone Programming) which is one of convex optimization methods. At first, control variable augmentation scheme with a control constraint is suggested to reduce state variables of missile dynamics. And it is reformulated using a normalized time approach to cope with a free final time problem and boost time problem. Then, partial linearization and lossless convexification are used to convexify dynamic equation and control constraint, respectively. Finally, the results of the proposed method are compared with those of state-of-the-art nonlinear optimization method for verification.

• Tunnel and Underground Space
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• v.13 no.5
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• pp.373-388
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• 2003

The investigation on the rock discontinuity geometry has been usually undergone by direct measurement on the rock exposures. But this sort of field work has disadvantages, which we, for example, restriction of surveying areas and consuming excessive times and labors. To cover these kinds of disadvantages, image processing could be regarded as an altemative way, with additional advantages such as automatic and objective tools when used under adequate computerized algorithm. This study was focused on the recognition of the rock discontinuities captured in the image of rock exposure by digital camera and the production of the discontinuity map automatically. The whole process was written using macro commands builtin image analyzer, ImagePro Plus. ver 4.1(Media Cybernetic). The procedure of image processing developed in this research could be divided with three steps, which are enhancement, recognition and extraction of discontinuity traces from the digital image. Enhancement contains combining and applying several filters to remove and relieve various types of noises from the image of rock surface. For the next step, recognition of discontinuity traces was executed. It used local topographic features characterized by the differences of gray scales between discontinuity and rock. Such segments of discontinuity traces extracted from the image were reformulated using an algorithm of computer decision-making criteria and linked to form complete discontinuity traces. To verify the image processing algorithms and their sequences developed in this research, discontinuity traces digitally photographed on the rock slope were analyzed. The result showed about 75～80% of discontinuities could be detected. It is thought to be necessary that the algorithms and computer codes developed in this research need to be advanced further especially in combining digital filters to produce images to be more acceptable for extraction of discontinuity traces and setting seed pixels automatically when linking trace segments to make a complete discontinuity trace.