• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.75-81
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• 2003

정지궤도 위성의 위치는 여러 외부 교란력에 의해서 끊임없이 움직이기 때문에 우주에서 한 점으로 정의할 수 없다. 따라서 정지궤도 위성의 통신방송과 같은 일반적 임무를 수행하기 위해서는 우주의 한정된 공간인 위치유지박스 내에 운용되어야 한다. 본 연구에서는 남북위치유지 오차보다 상대적으로 큰 동서 위치유지 박스를 설정하기 위해서 여러 오차들을 유도하여 정립하였다. 이를 이용하여 무궁화위성에서 사용하고 있는 7일의 위치유지주기를 검증하고 14일로 위치유지 주기를 늘릴 경우의 문제점을 분석하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.212.1-212.1
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• 2012

2010년 6월 성공적으로 발사된 천리안위성(COMS; Communication, Ocean, and Meteorological Satellite)의 기상영상기(MI; Meteorological Imager)를 통해 관측된 원시 기상영상은 지상국인 국가기상위성센터에서 지표기준과 위성궤도 및 자세 정보를 이용하여 영상위치보정 과정이 수행된다. 본 연구에서는 정규운영 초기 1년 동안의 운영 자료를 분석하여 계절 및 일변화를 나타내는 천리안위성 기상영상의 영상위치보정 성능 및 특성을 기술하였다. 이를 통하여 천리안위성 기상영상 가시 및 적외 채널의 영상위치결정 정확도 및 영상 위치유지 정확도는 기준값인 $56{\mu}rad$(약 2km) 이내로 유지되는 것을 확인하였다. 이는 천리안위성 기상영상이 우수한 품질의 위치정확도를 가지며 기상현상 분석 및 응용 연구에 높은 효용성을 가지는 것을 보여준다. 또한 본 연구의 결과는 후속 기상위성 영상위치보정 시스템 설계에도 유용하게 활용될 것이다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.16-21
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• 2007

태양과 달 그리고 지구의 비대칭 중력장에 의해 발생하는 다양한 섭동항은 정지궤도 위성의 위치를 지속적으로 변화시킨다. 따라서, 정지궤도 위성의 위치를 일정한 범위 내로 유지시키기 위해서는 궤도경사각과 승교점 적경을 조정하는 남북방향 위치유지와 이심률과 경도를 조정하는 동서방향 위치유지가 필요하다. 본 논문에서는 통신해양기상위성 비행역학 소프트웨어를 이용하여 통신해양기상위성의 위치유지 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 통신해양기상위성은 경도 $128.2^{\circ}E$ 에서 위성을 ${\pm}0.05^{\circ}$ 범위 내에 유지시키기 위해 일주일 주기로 동서/남북방향 위치유지를 수행하며, 위성의 남쪽 패널에만 부착된 태양 전지판으로 부터 발생하는 자세오차를 줄이기 위해 하루 두 번 휠 오프로딩을 수행한다. 본 논문에서는 휠오프로딩을 고려한 위치유지 시뮬레이션을 수행하였고, 그 결과 통신해양기상위성 비행역학 소프트웨어를 이용하여 통신해양기상위성을 ${\pm}0.05^{\circ}$ 범위 내에서 안정적으로 유지시킬 수 있음을 확인하였다.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제14권1호
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• pp.1-14
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• 1992

정지궤도에 위치한 위성에 있어서 지구에 의한 식은 일년에 두 기간에 걸쳐서 정기적으로 발생한다. 반면에 달에 의한 식은 궤도의 위치에 따라 불규칙적으로 발생하다. 식이 일어날 때 위성은 태양을 이용한 전력생산을 할 수 없게 되기 때문에 식시간에 대한 예측은 정지궤도상의 통신위성 또는 방송위성을 운용하는데 있어서 매우 중요하다. 본 연구에서는 정지위성을 공칭위치에 고정시켜 놓고, 적도 좌표계에서 태양과 달의 시간에 따른 위치를 계산함으로써 지구와 달에 의한 식을 예측하였다. 또한 정지위성의 위치유지 각 한계점에서의 식을 예측해서 궤도위치에 따른 식시간과 식깊이를 비교해 보았다. 정지궤도상의 위성은 1995년에 발사될 동경 $116^{\circ}$의 무궁화 위성으로 하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권3호
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• pp.245-258
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• 2006

이 연구에서는 통신해양기상위성의 위치유지 조정을 분석하고 계획하는 자동화 알고리즘을 개발하였다. 섭동 계산 및 궤도 예측을 위해 일반섭동론을 사용하였으며 궤도 요소들을 각 섭동에 의한 장주기 변화, 영년 변화항으로 나누어 분석하는 해석적인 방법을 적용하였다. 이러한 분석을 통해 통신해양기상위성의 동서방향과 남북방향에 대한 위치유지 조정 시뮬레이션을 수행하였다. 위치유지를 위한 허용범위는 ${\pm}0.05^{\circ}$로 설정하였고 동서 방향은 7일 주기, 남북방향은 14일주기로 1년의 기간 동안 수행하였다. 통신해양기상위성의 경도가 동경 $128.2^{\circ}$와 동경 $116.0^{\circ}$ 사이에서 아직 확정되지 않았기 때문에 두 경우 모두에 대해서 시뮬레이션 해보았다. 2008년 12월부터 1년에 대해서 동경 $128.2^{\circ}$의 경우에는 동서방향 위지유지를 위해서 3.50m/s의 속도 변화량이 남북방향 위치유지를 위해서는 52.71m/s의 속도 변화량이 필요하다는 결과를 얻었다. 동경 $116.0^{\circ}$의 경우에는 동서방향 위치유지에는 3.86m/s, 남북방향 위치유지에는 52.71m/s의 속도 변화량이 필요하다는 결과를 얻었다. 이 결과를 통해서 통신해양기상위성의 위치유지 조정은 동경 $128.2^{\circ}$에 위치했을 때 효율적이라는 결론을 얻을 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권3호
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• pp.85-94
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• 2003

대부분의 위성들이 휠을이용한 자세제어를 수행하면서 축적된 휠모멘텀을 안정 영역으로 변동하기 위해 덤핑모드를 고려하고 있으며, 정지궤도위성의 경우에는 궤도위치유지를 위해 주기적으로 궤도조정 추력기를 동작시키면서 발생되는 자세오차를 휠 또는 자세제어 추력기를 이용하는 위치유지모드를 고려한다. 본 연구에서는 이와 같은 정지궤도위성의 임무특성을 이용하여 휠모멘텀 관리 로직을 개발하고 무궁화위성 3호 자세제어계에 적용하여 그 성능을 검증하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권4호
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• pp.527-536
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• 2005

태양과 달에 의한 섭동력은 정지궤도 위성 궤도 평면의 수직 방향으로 영향을 미쳐 궤도경사각과 승교점 적경을 변화시킨다. 궤도경사각의 변화는 정지궤도 위성의 직하점 위도를 변화시키며 그 크기는 궤도경사각 크기와 같다. 따라서 추력기를 사용하여 위성의 궤도경사각과 승교점 적경을 조정함으로써 직하점 위도를 일정한 범위 내에서 유지시킬 필요가 있으며 이것이 정지궤도 위성의 남북방향 위치유지 (North-South station keeping)이다. 본 연구에서는 Track-Back Chord Target(TBCT), Maximum Compensation Target(MCT), Minimum Fuel Target(MFT) 기법의 비교 분석을 통해 통신해양기상위성 1호에 가장 적합한 남북방향 위치유지 기법을 결정하였다. 비교분석을 위해 세 가지 기법을 이용하여 2008년 12월부터 1년간 남북방향 위치유지 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 통신해양기상위성 1호의 남북방향 위치유지 기법으로 1년간 필요한 속도증분이 가장 적은 MFT 기법과 위치유지시 궤도경사각 진화 범위가 가장 작은 TBCT 기법이 적합하다고 판단하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.64-74
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• 2003

본 논문에서는 새로운 개념의 정지위성의 탑재용 자동위치유지 시스템을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 분석하였다. 제안된 탑재용 자동위치유지 알고리즘은 지상의 두 지점에 위치한 장비로부터 Pseudo-Range 신호를 수신하여 실시간 궤도결정을 수행한 다음 이를 바탕으로 궤도제어 명령을 생성한다. 탑재용 위치유지 알고리즘의 로직을 최소화하기 위하여 지상 시뮬레이션을 통하여 계산된 기준궤도의 Range 데이터를 시간 태그와 함께 탑재하여 이를 추종하도록 하는 방식을 사용하였다. 궤도제어 알고리즘은 기준궤도의 생성에 사용된 기준 V 와 칼만필터 추정변수의 피드백 제어명령을 동시에 사용하는 방법을 통하여 탑재 알고리즘의 로직을 최소화하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 통하여 제안된 시스템의 성능을 분석하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2005년도 한국우주과학회보 제14권1호
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• pp.58-58
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• 2005