• 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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• 2010.04a
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• pp.31.3-31.3
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• 2010

인공위성은 궤도상에서 별추적기를 기준으로 자세제어를 수행한다. 이러한 별추적기의 지향방향 정밀도는 위성의 운용 및 관측성능에 커다란 영향을 미치게 된다. 따라서 별추적기의 지향방향은 초기에 설정된 지향방향으로부터 변화하지 않는 것이 중요하다. 일반적으로 별추적기는 가시영역을 확보하기 위하여 특정한 방향으로 장착되어야 하고 이를 위하여 위성 구조물과 연결시켜 주는 장착 구조물이 적용된다. 이러한 장착 구조물에는 히터가 부착되어 온도 제어를 함으로써 별추적기의 지향오차를 최소화 하도록 한다. 이 논문에서는 온도제어를 위해 히터가 작동하여 장착구조물에 온도구배가 발생할 경우 별추적기의 지향방향의 변화가 허용 가능한 수준이내에 해당하는가를 해석적으로 검토한 결과를 기술한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.3
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• pp.300-308
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• 2010

In order to accelerate the evolution of faster, better, cheaper spacecraft, it is evident that greatly enhanced general-purpose attitude determination methods are needed Currently, star tracker sensors based on charge coupled devices (CCD) or active pixel sensors(APS) enable one to obtain the best spacecraft attitude estimation among the existing sensors for attitude determination. In this paper, basic principles of star tracker technology are explained including major issues arising in design and development of star tracker. Also, an historical overview and worldwide survey associated with various star trackers from star scanner through microelectromechanical system(MEMS)-based star tracker is offered.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.3
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• pp.243-249
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• 2021

The star tracker detects microscopic star light in space and compares it with a stored list of stars to calculate the satellite's position in the inertial coordinate system. If other light, such as the sun or the earth, enters the optical head, the star cannot be recognized and the star tracker cannot be operated. In particular, strong light such as the sun affects not only operation but also the performance of the star tracker. The sun exclusion angle of the star tracker is one of the important factors determining the performance of the star tracker. This paper performs the verification of the star tracker's sun exclusion angle. In order to verify the sun exclusion angle, we predict the sun exclusion time of the star tracker and compare it to the actual sun exclusion time of the GEO-KOMPSAT-2A star tracker. In addition, the performance of the star tracker is analyzed for normal operations against the sun exclusion in the optical head. It shows that the actual sun exclusion is maintained under the range of 26 degrees, the performance requirement of the star tracker, and the star tracker operates normally in spite of the sun exclusion.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.177.1-177.1
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• 2012

국내기술로 개발된 고기동 위성이 해상도 70cm급 광학카메라를 탑재하고 태양동기궤도를 따라 지구 주위를 하루에 14바퀴이상 돌면서 임무를 수행한다. 높은 해상도의 영상을 얻기 위해 자세제어계에서는 고성능 별추적기와 자이로를 사용하는 정밀자세결정 로직과 반작용 휠을 사용하는 자세제어 로직을 운용한다. 자세제어계에서는, 발사환경 및 우주환경의 영향으로 인한 자이로의 오정렬, SF오차, 별추적기 상호간 오정렬에 대한 상대보정과 탑재컴퓨터에서 결정한 궤도 및 자세정보와 영상 기준점 정보를 이용하여 절대보정을 수행한다. 한편, 탑재 알고리즘에서는 강건한 자세결정로직을 운용하고 있고, 별추적기의 측정지연 보상, 처리 주기내의 평균 각속도 사용 등 실시간 운용으로 인한 제한으로 성능상의 제약이 있다. 따라서 정밀자세결정 지상 후처리 작업이 필요하며 이를 위해서 기 개발된 지상처리용 정밀자세결정 소프트웨어를 새로운 접속요구규격에 맞춰 업그레이드하였다. 지상처리 정밀자세결정을 위해서 탑재컴퓨터는 영상촬영 전후 일정기간 동안 별추적기 데이터, 자이로 데이터, 탑재컴퓨터에서 결정한 자세정보 등을 매 탑재컴퓨터 처리 주기로 저장하여 지상으로 전송한다. 전송된 자료를 이용하여 지상처리용 정밀자세결정 소프트웨어는 정밀궤도 정보와 결합하여 정밀자세결정을 수행한다. 고기동 위성의 경우 기동 후 정밀자세결정 수렴 속도 향상이 필요하며, 소프트웨어의 필터 파라미터를 조율하여 성능을 향상하였다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.44-44
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• 2003

위성의 자세를 결정하기 위해서는 위성체에 탑재된 각종 센서들을 사용된다. 이러한 센서 중에서 고정밀도의 자세결정을 위해서는 별추적기를 사용한다. 별 추적기를 통한 위성체의 자세결정은 CCD 이미지로부터 여러 가지 별패턴인식(star pattern recognition) 방법을 통하여 CCD의 FOV(Field of View)내의 별들을 인식, 자세정보를 추출하여 이루어진다. 이러한 과정은 운용중인 위성체내에서 실시간으로 처리되어야 하므로 빠른 처리속도, 높은 신뢰도, 그리고 위성체내에 저장되어지는 자료의 양도 가능한 적어야 한다는 제한 요소들이 있다. 이러한 별추적기의 별패턴인식 방법으로는 CCD의 FOV내에 존재하는 각 쌍의 별들의 각거리를 이용하는데, 위성체의 이전자세정보의 필요 여부, searching phase 등에 따라서 나누어진다. 본 연구에서는 선행자료를 필요로 하지 않는 k-vector SPIT(Star-Pair Identification Technique)를 사용하여 CCD이미지와 위성체에 저장된 별 카탈로그(star catalog)와 비교한 후, 각각의 별들을 인식(identification)할 수 있는 알고리즘을 구현하였다. 또한 선행자세자료를 필요로 하는 패턴인식방법을 구현하여 이들을 비교하였다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2007.10a
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• pp.117.1-117.1
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• 2007

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.11 no.2
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• pp.80-86
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• 2012

A fast maneuvering LEO satellite producing high resolution images was developed by Korea Aerospace Research Institute and launched successfully. To achieve accurate pointing and stringent pointing stability, the attitude orbit control subsystem implements high performance star trackers and gyroscopes. In addition, series of on-orbit calibration need to be performed to compensate mainly misalignment errors due to launch shock and on-orbit thermal environment. In this paper, the on-orbit calibration approach is described with the performance enhancement result through flight data analysis.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.7
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• pp.709-716
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• 2009

Thermal condition according to the operation attitude of a satellite in orbit would be essential to be known because the orbit attitude is a dominant factor to affect satellite thermal design. In this paper, the change in space thermal environment and the thermal effect in thermal design are studied for a low earth orbit satellite according to the yaw motion. The present satellite retains sun-pointing attitude during daylight due to the fixed type solar arrays. And it also moves along the orbit with constant yaw motion in a longitudinal axis so that a star tracker which is a star sensor for satellite's attitude control always looks into the deep space. This attitude is considered in its better visibility to the stars for a successful mission operation. Also, it is required to access the corresponding thermal effects due to the yaw motion. Therefore, we try to verify these by the thermal analysis for the satellite thermal model with the yaw motion.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.4 no.2
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• pp.60-64
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• 2005

STSAT-2 will demonstrate the scientific mission(acquisition of brightness temperature of the earth at 23.8 GHz and 37 GHz) and spacecraft technologies(laser ranging, frame-type satellite structure, Dual-head star tracker, CCD sun sensor, pulsed plasma thruster, etc.). In this paper STSAT-2 satellite system is described. It includes the definition of the system and the overview of payloads and BUS.