• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.103-107
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• 2017

위성탑재컴퓨터(OBC, On-Board Computer)는 인공위성의 자세제어, 임무수행, 지상명령 송수신 및 처리 등 다양한 기능을 수행한다. 위성탑재컴퓨터는 다양한 모듈로 구성되어 있으며, 각 모듈은 매우 중요한 기능을 수행하기 때문에 이중화로 설계되어 있다. 이중화된 모듈은 그 특성에 따라 Hot/Cold Redundancy 정책을 적용하여 운영한다. 각 모듈을 이중화로 설계함으로써 위성의 신뢰성을 높이고, 특정 모듈에 문제가 발생하였을 때 정상적인 모듈로 위성탑재컴퓨터를 재구성을 함으로써 위성의 정상적인 동작을 보장한다. 본 논문에서는 저궤도 위성에서 위성탑재컴퓨터의 재구성 처리방법에 대해 기술하고 해당 기능을 ETB(Electrical Test Bed) 시험환경에서 검증한 내용에 대해 기술한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권7호
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• pp.551-556
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• 2018

인공위성의 자세제어를 수행하기 위해 다양한 하드웨어들이 탑재된다. 그중에서 가장 초기에 위성의 안정된 자세를 확보하며 이상동작시 안전한 자세를 확보하기 위해 사용되는 중요한 하드웨어가 바로 태양센서이다. 따라서, 위성의 개발 초기에 해당 센서의 시야각 확보를 위한 장착과 이를 이용한 자세제어 설계가 매우 중요한 역할을 담당한다. 정지궤도복합위성은 별추적기 탑재로 인해 천리안위성 대비 태양센서의 전체 수량을 축소할 수 있었다. 그리고 천리안위성의 우주이력을 이용한 여분의 하드웨어를 추가로 고려하였다. 본 논문에서는 추가된 태양센서를 통해 시야각을 확장하고 P/R-side 결선도 고려하여 안정도를 높이는 방법에 대해 분석하고 그 결과를 정리하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권8호
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• pp.639-651
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• 2018

본 논문은 인공위성의 자세명령을 해석적으로 생성하는 기법을 제안한다. 실제 위성에서는 1) 구동기 성능, 2) 위성체 유연구조, 3) 원격명령 데이터크기 등과 같은 제한조건들이 존재하고, 이로 인해 해석적인 자세명령 해를 구하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 고유축 회전, 프로파일 형상화를 통해 문제를 단순화하는 방법을 제안하고, 최종적으로 해석적 해를 유도하였다. 생성된 자세명령은 온-보드 자세제어기의 피드포워드 입력 형태로 사용되어 위성의 기동성을 높일 수 있다. 각속도 경계조건에 따라 rest-to-rest 기동과 spin-to-spin 기동으로 나누어 자세명령 해를 유도하였다. 시뮬레이션 예제를 통해 제안된 자세명령생성 기법이 구동기 제한조건을 지키면서 초기/최종 시간에서의 경계조건도 잘 만족하는 것을 확인하였다. 제안된 해석 해는 자세명령을 비교적 적은 수의 파라미터로 구현할 수 있어 원격명령 데이터크기 측면에서 경쟁력이 있다. 또한, 해석 해로 반복계산이 필요없어 온-보드 자세명령생성 자동화에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제4권1호
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• pp.68-73
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• 2006

1990년대 중반이후 선진외국의 위성 제작사들은 상업적인 목적으로 소형 위성체에 고해상도 광학 탑재체를 탑재한 위성을 개발하기 시작하였다. 특히 미국의 Lockheed Martin사에서 IKONOS라는 상업용 고해상도 지구관측 위성을 개발한 이후 미국 및 유럽의 선진외국 사에서 유사한 위성을 개발하여 미국 내 정부의 수요 및 해외고객의 수요를 충족시켰다. 최근 다음 세대 위성의 개발이 진행되어 1-2년 내에 발사를 앞두고 있는데 미국 내의 개발 동향은 위성의 대형화를 통한 성능 및 수명 증대와 더불어 고용량 자세제어 작동기를 사용한 고 기동성능 확보로 요약할 수 있으며, 탑재체 성능의 경우에는 PAN 채널의 경우 0.5 m 이하의 해상도를 갖는 성능 증대를 보이고 있다. 본 기술동향에서는 기존의 개발 되어있는 고해상도 지구관측위성의 특성을 살펴보고 향후 지구 저궤도 고해상도 관측위성의 개발동향에 대하여 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.60-66
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• 2004

위성의 자세제어 시스템의 신뢰도를 높이기 위하여 여유 추력기를 장착하는데, 이를 활용하기 위해서 효율적인 관리 방안이 요구된다. 본 논문에서는 조종력 할당 기법을 위성의 여유 추력기 관리 방안으로 제안한다. 조종력 할당 기법은 최척화 기법을 이용해서 원하는 모멘트 입력을 구현하는 여유 조종력을 결정하는 방법이다. 여기에서는 여유 추력기에 대한 할당 문제는 선형 프로그래밍 문제로 표현할 수 있음을 보인다. 또한 수치예제를 통해서 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 효율적임을 보인다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.1334-1337
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• 1997

A spacecraft attitude control ground hardware simulator development is discussed in the paper. The simulator is called KT/KARI HILSSAT(Hardware-In-the Loop Simulator Single Axis Testbed), and the main structure consists of a single axis bearing and a satellite main body model on the bearing. The single axis tabel as ans experimental hardware simulator that evaluates performance and applicability of a satellite before evolving and/or confirming a mew or and old control logic used in the KOREASAT is developed. Attitude control of spaceraft by using reaction wheel is performed.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권4호
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• pp.327-334
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• 2013

2012년 8월, 교육과학기술부와 KAIST 인공위성 센터 주최로 국내 최초의 캔위성 경연대회가 열렸다. 본 논문은 대학부 최우수 수상팀의 캔위성의 설계에 대한 것으로, 개념설계 단계에서 부터 대회 결과에 이르기까지의 전반적인 내용을 다룬다. 캔위성의 임무는 GPS 정보, 자세정보, 지상 이미지 정보를 송신하는 필수임무와 낙하하는 동안 태양이 떠 있는 방향으로 캔위성의 센서부를 지향하는 창의적인 임무로 구분된다. 센서부가 안정적으로 태양의 위치를 추적할 수 있도록 IMU와 Servo motor를 이용하여 자세제어를 수행하도록 설계하였다. 약 150m 상공에서 캔위성을 낙하시켜 임무 수행을 한 결과, 자세제어와 태양 위치 추적 기능이 성공적으로 수행되었음을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권2호
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• pp.36-47
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• 2006

인공위성에서 자세획득을 위해 기동을 하거나 이상상태 발생으로 위성이 임무를 수행하지 못하여 결국에 위성을 잃어버리게 되는 Flat Spin 상태에서 자세를 복구하는 방안인 Dual Spin Turn의 원리에 대한 연구가 수행되었다. Dual Spin Turn 현상에서 중요한 모멘텀 전달 원리를 물리적으로 명확하게 설명하였다. 그리고 기존의 연구결과에서 많이 알려진 방법을 포함하여 일반적인 위성의 관성모멘트 조건과 모멘텀 휠의 회전 방향 등을 여러 가지로 변화시켜 보면서 타당성을 검증하였다. Dual Spin Turn 과정은 개루프 제어와 에너지 감쇄장치의 도입이라는 2단계 제어방법을 이용하여 여러 경우에 대해 시뮬레이션으로 분석해보았다. 또한 제어의 타당성을 입증하기 위해 2단계 제어 이후의 안정성에 대해 검증하였다. 그리고 Dual Spin Turn을 이용하여 Flat Spin Recovery를 수행하는 시나리오를 예제로 제시하였다.

• 항공우주기술
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• 제8권2호
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• pp.122-126
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• 2009

KSLV-I은 100kg급 소형 인공위성을 지구 저궤도에 진입시키는 임무를 수행하여야 하며, 이를 위해 상단의 3축 자세제어를 위한 자세제어 시스템이 요구된다. 추력기 노즐을 통해 질소가스를 방출함으로써 발생하는 작용 반작용 모멘트를 제어모멘트로 사용하는 냉가스 추력기 자세제어 시스템을 KSLV-I 상단의 3축 자세제어 시스템으로 선정하였다. 충전 시스템의 유량 검증 및 충전 시나리오 작성을 위해 지상 충전 시스템 개발 전단계로 충전모사 시스템의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 KSLV-I 충전 모사 시스템의 오리피스 설계, 시스템 개발, 충전 시험에 관한 것이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권1호
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• pp.17-26
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• 2018

다물체 동역학 기법을 이용하여 가변속 제어모멘트자이로와 인공위성의 상호작용하는 모델을 개발한 연구결과를 소개한다. 이 상호작용 모델을 이용하여, VCMG 모터의 사양 설계와 위성 구조물의 강도설계에 활용할 수 있는 데이터를 얻었다. 그리고 태양 전지판과 같은 유연 모듈의 상호작용 효과도 포함하였다. 위성의 기동에 의하여 유연 모드가 야기되고, 이 모드의 진동에 의하여 위성 자세에 변동이 가해진다. 모델리카 언어로 시뮬레이션 프로그램을 개발하고, 제시한 모델의 타당성을 검증하였다.