• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권5호
• /
• pp.391-399
• /
• 2020

한국천문연구원은 인공위성 레이저 추적, 적응광학, 우주쓰레기 레이저 추적 등 과학 연구 및 국가적 미션을 수행하기 위해 다목적 레이저 추적 시스템 개발을 추진해 오고 있다. 지상에서 고출력 펄스 레이저를 발진하여 우주쓰레기로부터 반사된 신호를 바탕으로 거리를 측정하는 우주쓰레기 레이저 추적 시스템은 광 경로 전환을 위해 회전 디스크 방식을 이용한다. 이러한 방식은 수신 검출기로 반사시킬 수 없는 충돌 영역이 발생하여 우주쓰레기 추적 성능에 영향을 미친다. 본 논문에서는 회전 디스크가 추적 성능에 영향을 미치는 홀 크기, 홀 개수, 회전 속도, 레이저와 홀의 중첩 비율, 레이저 빔 반경을 고려하여 추적 성능 분석 모델을 제시하였다. 제시된 성능 분석 모델을 이용하여 추적 범위 및 충돌 영역을 분석하고 거창 레이저 추적 시스템의 요구 조건을 만족하는 회전 디스크 사양을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제45권9호
• /
• pp.746-756
• /
• 2017

본 연구에서는 한국형 달 탐사 시험용 궤도선을 위한 심우주 추적망 (Deep Space Network)의 관측값을 구현하는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘을 활용하여 탐사선의 신호 지연 효과를 관측 모델을 통해 보정해서 계산된 관측값을 생성할 수 있다. 계산된 관측값으로 거리, 도플러, 방위각, 고도각을 생성하였다. 기하학적 데이터 값을 General Mission Analysis Tool (GMAT)의 시나리오를 통해 구하였으며, 계산된 관측값을 구하기 위해서 시간 지연 효과, 대류층 지연 효과, 대류권 내 하전 입자에 의한 지연 효과, 대류권 밖 하전 입자에 의한 지연 효과, 대류층에 의한 굴절 효과, 안테나에 의한 지연 효과를 고려하였다. 관측 모델들을 통해 구한 계산된 관측값은 시험용 궤도선의 정밀 궤도 결정을 위해 사용된다. 본 논문에서 개발한 데이터 시뮬레이션 모듈은 미 항공우주국의 궤도 결정 툴 박스 (Orbit Determination ToolBoX, ODTBX)를 이용해 검증되었다.

• 항공우주산업기술동향
• /
• 제8권2호
• /
• pp.31-38
• /
• 2010

환경 및 기후변화는 사회 전 분야에 걸쳐 폭넓게 영향을 미치고 있으며, 최근 들어 원격탐사기술의 발전으로 인공위성을 이용한 환경감시가 본격화되고 있다. 또한 환경의 일간 변화 관측 및 오염원의 발생, 이동 등에 대한 감시의 필요성에 따라 시간 해상도의 증가가 요구되고 있다. 이로 인하여 정지궤도에서 환경감시에 대한 수요가 증가하고 있으며, 미국과 유럽과 같은 우주개발 선진국에서는 이에 대한 임무분석 및 개념 연구가 수행되고 있는 추세이다. 본 논문에서는 정지궤도 환경감시 탑재센서의 개발동향을 살펴본다. 미국에서 연구되어지고 있는 GEO-CAPE 미션과 GIFTS 탑재체 및 유럽에서 연구되고 있는 Sentinel-4에 대하여 임무설계 및 분석, 개발 현황 등을 소개하였다. 향후 국내 환경탑재체의 개발도 이러한 개발동향을 고려하여 임무 및 활용성 분석과 함께 추진될 것이다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.158-164
• /
• 2014

IADC의 '25년 규정'에 의해 미션종료 된 저궤도 인공위성은 25년 이내에 지구로 재진입, 소각 폐기되도록 권고하고 있다. 이때 인공위성의 부품일부 또는 다수가 살아남아 지상에 충돌할 경우 인명 및 재산피해를 낼 수 있다. 우리나라의 경우 저궤도 위성으로서 아리랑 인공위성과 과학기술위성을 운용 중에 있으며 임무종료 후에는 모두 대기권 재진입을 통한 폐기처리가 필수이다. 따라서 본 논문에서는 ESA의 DRAMA내부의 SARA(Re-entry Survival and Risk Analysis)모듈을 이용하여 지상피해가 예측되는 크기인 가상위성의 추락궤적 및 생존부품을 분석하고 그에 따른 지상충돌확률, 피해확률을 분석하였다. 분석결과 198.831kg이 생존할 것으로 예상되며 추락지점이 한반도일 경우 전체 피해면적은 $15.2742m^2$, 피해확률은 5.9614E-03(2D)일 것으로 예상된다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.108-117
• /
• 2023

지금까지 해외 수출용 KT-1 군용 고정익 항공기에 통합된 임무 소프트웨어는 해외업체와 국제 공동개발을 통하여 개발이 되었으며, 감항인증을 위해 DO-178B를 기반으로 하는 해외업체의 개발 환경과 절차를 준수함으로써 소프트웨어의 신뢰성을 인정받을 수 있었다. 하지만, 최근에는 해외 수출 시 DO-178C 인증을 요구하고 있으며, 국내 소요군에 납품 시 방사청 무기체계 소프트웨어 개발 및 관리 매뉴얼 준수를 위해 신뢰성 시험을 필수적으로 요구하고 있다. 본 논문은 기 개발된 KT-1 수출형 항공기 체계통합 사업의 국제 공동개발에 있어 국내 감항인증을 받기 위한 문제점을 기술하고 DO-178C와 무기체계 소프트웨어 개발 및 관리 매뉴얼을 모두 준수하기 위한 해결방안을 찾아서 최적의 소프트웨어 신뢰성 시험 방안을 제시한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권11호
• /
• pp.997-1005
• /
• 2016

비행소프트웨어는 지상국으로부터의 명령을 처리하고 위성의 제어, 미션 데이터 처리 등 위성운영에 있어서 핵심적인 역할을 담당한다. 비행소프트웨어는 그 특성상 신뢰성의 확보가 가장 중요하고 이를 위해서는 수많은 검증과 테스트를 필요로 한다. 이는 개발 비용과 기간 증가의 주요 요인이 된다. 이에 NASA에서는 모듈화 및 재사용성이 강조되는 비행소프트웨어 플랫폼을 개발하여 위성 프로젝트에 적용을 하였는데 그 결과물이 CFS(Core Flight System)이다. 본 연구에서는 NASA CFS 에 기반하여 초소형위성용 비행소프트웨어의 개발을 진행하였다. CFS에서 제공되는 핵심적인 서비스 및 기능을 테스트하였고 이를 적용하여 소프트웨어 설계 및 구현을 진행하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제45권9호
• /
• pp.711-723
• /
• 2017

본 연구에서는 재형상 특성을 지닌 유기적 비행 어레이의 비행 제어 시스템 설계에 대한 내용을 제안하였다. 단일 덕티드팬의 결합과 분리를 기반으로 구성되는 유기적 비행어레이는 주어진 임무나 주변 상황에 대해 유기적으로 어레이 형상을 변화시킬 수 있는 장점을 가진다. 이와 더불어 덕티드팬 비행체 기반이기 때문에 호버링이 가능하여 실내 정찰, 통신 중계, 레이더 재밍과 같은 미션에 유용하게 사용 된다. 비행 어레이의 동역학모델링은 단일 덕티드팬 비행체의 동역학 모델을 기반으로 구성되며, 비선형 제어기법을 적용하기 위해 어파인 형태의 동역학 식에 대한 유도를 수행한다. 비행체 자세 제어를 위해 Backstepping 제어기법을 적용하였으며 PID 제어기법을 통해 위치 제어 루프를 구현한다. 또한 수치 시뮬레이션을 통해 제안 된 제어기가 주어진 상황에서 충분한 성능을 보이는지를 검증하였다.

• 암석학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.245-254
• /
• 2010

오늘날 X-선을 이용한 표면탐사기술은 널리 활용되는 기술의 하나이다. 또한 X-선 측정기술은 행성표면탐사를 위한 연구에서도 궤도선 및 주행장치 탑재용 과학장비로서도 성공적으로 활용된 예가 여러 차례 있었다. 우리나라는 2020년경 궤도선 및 착륙선을 이용한 달 탐사계획을 추진하고 있으며, 이에 맞추어 궤도 및 착륙선 탑재용 우선 순위 과학장비의 개발 및 달에 관한 기초연구를 해야 하는 실정이다. 따라서 X-선 측정기술을 이용한 행성탐사의 현황 및 이 분야의 기술 발전 전망에 대한 고찰을 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
• /
• pp.531-535
• /
• 2015

본 연구에서는 한반도 관측 공백지역인 북한지역에 대하여 레이더와 위성 원격탐사자료를 활용하여 강수량과 토양수분 등 수문기상정보를 생산 및 검증하고 효율적인 수문 모니터링 및 수문 기상 재해 감시와 평가 방안을 수립하고자 한다. 또한, 북한지역의 수문 기상 정보 수집 및 통합 DB를 마련하고 북한 수문기상 포털시스템을 구축함으로써 부처 간 자료를 공유할 수 있는 매개체를 마련하여 일관된 정책 수립과 효율적인 물관리를 도모하고자 한다. WPMM(Window Probability Matching Method)방법을 기반으로 구성된 RAD-RAR(Rain rate system) 산정 알고리즘(Rosenfeld et al., 1993)을 활용하여 산출된 합성 강우장 데이터의 정확성을 비교 분석하기 위해 접경지역 AWS 강수량과 세계기상통신망(GTS)기반 강수량을 산출하여 각각 레이더 강수량과 검증분석을 실시하였다. 연구기간은 2012년과 2013년 여름철 기간 중 5개의 기간을 선별하였다. 연구 기간 동안의 RAR 합성 강우장 데이터를 이용하여, 기간 중 1시간 동안 누적된 강수량을 산출하고 접경지역 AWS 강수량과 비교하였고 12시간 누적 강수량을 산출하여 GTS 강수량과 비교 분석을 실시하였다. 전반적으로 레이더 강수량에 비해 AWS 강수량이 더 높게 나타났으며 마찬가지로 레이더 강수량과 GTS 강수량의 비를 통해 레이더 자료가 상대적으로 과소추정되고 있음을 확인 할 수 있었다. 미항공우주국(NASA)과 일본항공우주국(JAXA)을 중심으로 진행된 GPM(Global Precipitation Measurement)미션은 한 개의 핵심위성과 마이크로파 복사계를 탑재한 10여개의 보조위성으로 구성되어 있으며, 매 3시간 간격의 전구 강수량 자료 생산에 목적이 있다. 이는 홈페이지를 통해 Level 1, 2, 3의 GPM 데이터를 배포하고 있다. 특히 Level 2 데이터는 언급된 3시간 간격의 전구 강수량 데이터를 제공한다. 이 경우 복사량을 강수량으로 변환하는 번거로움을 덜 수 있으며 NASA가 제공하는 Panoply라는 프로그램을 이용하여 한반도 강수 자료 가시화가 가능하다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권6호
• /
• pp.481-488
• /
• 2021

인공위성의 원격명령 처리시스템은 상태감시, 제어 및 미션 실행을 위한 원격명령을 제공하는 유일한 통로이다. 국내의 인공위성은 과학 및 기술 위성, 다목적 위성 및 정지궤도 위성으로 나눌 수 있으며 CCSDS 표준 프로토콜을 사용하여 지상국과 통신을 수행한다. 그러나 기존의 국내개발 위성은 소프트웨어를 사용하여 원격명령어를 디코딩하여 소프트웨어 개발 및 검증 비용이 높고 하드웨어와 비교할 때 상대적으로 성능이 낮다. 본 연구에서는 원격명령 디코딩 ASIC을 이용한 원격 명령 처리시스템을 제시한다. 이 시스템의 하드웨어는 telecommand RAM, protocol RAM/ROM, telecommand ASIC, interface FPGA 및 relay block으로 구성되었다. 이 시스템은 인공위성이 사용하는 일반 명령 및 펄스 명령을 처리한다. 시스템을 시험 및 검증하기 위해 점검 장비 및 시험환경을 구축하였다. 제안한 ASIC 기반의 telecommand 처리시스템은 소프트웨어 기반 디코딩 시스템에 비해 개발 비용을 1/5로 줄였을 뿐만 아니라 성능은 10⁵배 향상되었다.