• Title/Summary/Keyword: 전이 궤도

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Design and Analysis of Korean Lunar Orbiter Mission using Direct Transfer Trajectory (직접 전이궤적을 이용한 한국형 달 궤도선 임무설계 및 분석)

  • Choi, Su-Jin;Song, Young-Joo;Bae, Jonghee;Kim, Eunhyeuk;Ju, Gwanghyeok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.41 no.12
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    • pp.950-958
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    • 2013
  • The Lunar orbiter is expected to be inserted into a ~300km low Earth orbit using Korea Space Launch Vehicle-II(KSLV-II). After the states are successfully determined with obtained tracking data, the Trans Lunar Injection(TLI) burn has to be done at appropriate epoch to send the lunar orbiter to the Moon. In this study, we describe in detail the mission scenario of the Korean lunar orbiter from the launch at NARO Space Center to lunar orbit insertion(LOI) stage following direct transfer trajectory. We investigate the launch window including launch azimuth, delta-V profile according to TLI and LOI burn positions. We also depict the visibility conditions of ground stations and solar eclipse duration to understand the characteristics of the direct transfer trajectory. This paper can be also helpful not only for overall understanding of ${\Delta}V$ trend by changing TOF and coasting time but for selecting launch epoch and control parameters to decrease fuel consumption.

개선된 위성의 궤도 천이 절차

  • Kim, Dae-Yeong;Jeon, Mun-Jin;Gwon, Dong-Yeong;Kim, Hui-Seop;Kim, Gyu-Seon
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.2
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    • pp.171.2-171.2
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    • 2012
  • 위성 개발에서 추력기는 위성의 경사각 및 고도 등의 궤도 제어 용도 이외에 위성 동작 초기 혹은 비상 상황에서 안정적인 전력 공급을 위한 자세 제어용 구동기로 사용되어야 하므로 매우 높은 신뢰성을 필요로 한다. 국내의 실용위성을 위해 개발되어 사용되고 있는 출력기는 1 파운드의 작은 용량으로 위성 운영에 일부 제약을 주게 된다. 본 논문은 위성 운영에 있어 반드시 필요한 궤도 천이 절차와 관련하여 기존에 사용된 절차를 보완하기 위한 방법에 대해 기술한다. 기존에 개발된 위성에서는 궤도 조정을 위한 자세 변화에 추력기를 사용하였다. 그러나 위성의 무게가 커짐에 따라 자세 변환을 위한 시간이 오래 걸려 궤도 조정 효율이 떨어지는 요인이 되고 있다. 뿐만 아니라, 자세 변화 과정에서 벡터 방향의 추력으로 인해 원하지 않는 궤도 변화가 생기므로 정밀 궤도 결정에도 영향을 주게 된다. 최근에 개발된 위성의 경우, 위성의 기동 성능을 높이기 위해 고성능 반작용 휠을 사용하므로 이를 이용하여 궤도 천이 전에 자세 변화를 하도록 하고 있다. 이러한 방법을 적용한 결과, 정밀 궤도 결정에 도움이 될 뿐만 아니라 자세 변화로 인한 연료 소모를 줄이는 효과도 있어 위성의 수명 연장에 도움이 되는 것으로 확인되었다.

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A Study on the Analysis of Visibility between a Lunar Orbiter and Ground Stations for Trans-Lunar Trajectory and Mission Orbit (지구-달 전이궤적 및 임무 궤도에서 궤도선과 지상국의 가시성 분석에 관한 연구)

  • Choi, Su-Jin;Kim, In-Kyu;Moon, Sang-Man;Kim, Changkyoon;Rew, Dong-young
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.44 no.3
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    • pp.218-227
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    • 2016
  • Korean government plans to launch a lunar orbiter and a lander to the Moon by 2020. Before launch these two proves, an experimental lunar orbiter will be launched by 2018 to obtain key space technologies for the lunar exploration. Several payloads equipped in experimental lunar orbiter will monitor the surface of the Moon and will gather science data. Lunar orbiter sends telemetry and receives tele-command from ground using S-band while science data is sent to ground stations using X-band when the visibility is available. Korean deep space network will be mainly used for S and X-band communication with lunar orbiter. Deep Space Network or Universal Space Network can also be used for the S-band during trans-lunar phase when korean deep space network is not available and will be used for the S-band in normal mission orbit as a backup. This paper analyzes a visibility condition based on the combination of various ground antennas and its mask angles according to mission scenario to predict the number of contacts per day and to build an operational scenario for the lunar orbiter.

Analysis of Transfer Gyro Calibration Error Budget (전이궤도 자이로보정 오차버짓 해석)

  • Park, Keun-Joo;Yang, Koon-Ho;Yong, Ki-Lyuk
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.9 no.2
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    • pp.36-43
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    • 2010
  • A GEO satellite launched by Arian 5 ECA launcher will be located in a transfer orbit where it requires several Apogee burn maneuvers to reach the target orbit. To obtain the required performance of Apogee burn maneuvers, a calibration of gyro drift error needs to be performed before each maneuver. In this paper, a unique gyro calibration scheme which is applied to COMS is described and the calibration error budget analysis is performed.

천체역학적 방법을 이용한 무궁화위성의 궤도전이 모의 실험

  • 장홍술;최규홍
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 1993.10a
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    • pp.12-12
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    • 1993
  • 95년 발사 예정인 무궁화위성의 궤도전이에 필요한 조정 파라미터를 계산하기 위해 원지점 모터 점화 계획 S/W를 만들어서 결과에 대해 분석해 보았다. S/W는 Mission analysis mode와 Insert mode로 구성되는데, Mission analysis mode에서는 표류궤도를 얻기 위한 점화 파라미터를 구하는 것이고, Insert mode에서는 점화 파라미터를 이용해 표류궤도를 구하는 것이다.

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Mission Design for a Lunar Orbiter Launched by KSLV-II (한국형발사체를 사용한 달궤도선의 임무 설계)

  • Song, Eun-Jung;Park, Chang-Su;Cho, Sang-Bum;Roh, Woong-Rae
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.8 no.1
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    • pp.108-116
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    • 2009
  • This paper considers the trajectory design problem for a lunar orbiter when launched by KSLV-II. KSLV-II puts its kick motor stage and lunar orbiter into a low earth orbit, and then the kick motor stage performed the translunar injection. To simulate more realistic situations, TLI (Trans-Lunar Injection) and LOI (Lunar Orbit Injection) maneuvers are modeled as finite burns. The feasibility of the lunar mission by KSLV-II are confirmed by the numerical results that show the reasonable required-velocity and propellant usage.

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발사체별 정지궤도복합위성 추진제버짓 비교연구

  • Park, Eung-Sik;Park, Bong-Gyu;Park, Jong-Seok
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.2
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    • pp.178.2-178.2
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    • 2012
  • 정지궤도위성은 발사체에서 위성이 분리된 이후 천이궤도로부터 원하는 목표궤도로 궤도전이를 해야 한다. 또한 임무기간동안 궤도상에서 다양한 교란을 겪게 되며 이로 인해 시간이 증가함에 따라 위성의 위치가 변화하게 된다. 정지궤도위성은 이러한 궤도전이 및 궤도상 위치변화를 제어하기 위한 추진시스템을 장착하고 임무기간에 걸쳐 요구되는 추진제를 탑재해야 한다. 위성의 설계 초기에는 추정되는 위성의 건조질량을 기반으로 하여 궤도전이와 궤도상 임무에 필요로 하는 추진제 버짓을 계산하고 이를 토대로 하여 위성 시스템 설계를 진행한다. 또한 발사체별로 발사체의 성능과 발사장에 따라 근지점고도와 발사 경사각이 모두 상이하므로 발사체가 정해지지 않은 상태에서 발사체별 추진제 버짓을 계산, 비교하고 추진 시스템의 탱크가 이를 모두 수용할 수 있는지 분석하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 정지궤도복합위성의 추정 건조질량과 임무분석을 통해 주어진 ${\Delta}V$와 각 발사체별 궤도전이에 필요한 ${\Delta}V$를 바탕으로 하여 발사체별 추진제버짓을 계산하였고 이를 비교검토 하였다. 이후 이러한 기본 자료를 바탕으로 하여 정지궤도복합위성 추진시스템의 추진제 수용가능 여부, 건조질량 증가 여유 등 기본설계를 진행할 수 있다.

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A Study on the Application of a Fully Electric Propulsion System for Geostationary Missions (정지궤도위성의 완전 전기추진시스템 적용방안 연구)

  • Choi, Jaedong;Park, Bongkyu
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.16 no.5
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    • pp.26-34
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    • 2022
  • The propulsion system of geostationary orbiting satellites is typically used to raise the orbit into a transfer orbit, maintain the orbital position in the south/north, east/west direction in regular operation, and accumulate momentum in the south/north and east/west direction. Recently, when an electric propulsion system is used in a geostationary orbit satellite, the payload capacity can be increased by about 40% compared to a chemical propulsion system. However, despite these advantages, using an electric propulsion system has several limitations that should apply to all geostationary orbiting satellites. This paper discusses the operational constraints to consider when developing an indigenous geostationary satellite using a fully electric propulsion, radiation exposure, and control mechanism design due to unit displacement and floating ground-design. A high-voltage control unit for electric drives were analyzed.

통신해양기상위성의 개발

  • Lee, Ho-Hyeong
    • Satellite Communications and Space Industry
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    • v.13 no.1 s.28
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    • pp.72-80
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    • 2006
  • 통신해양기상위성은 기상관측, 해양관측 및 통신방송의 3가지 임무를 수행하는 정지궤도 복합임무 위성이다. 위성본체는 기존의 화성탐사선(Mars Express) 위성의 구조를 확장하여 새로 개발한 구조체에 기존의 E3000 통신위성 버스에 사용하였던 전기전자 부품 및 추진계를 사용한다. 3축제어 위성으로서 태양전지판은 한 쪽에만 부착되어 있으며, 반대쪽에는 종래의 기상위성이 모멘트 균형을 위하여 갖고 있었던 솔라세일(solar sail)을 갖고 있지 않다. 기상탑재체는 미국의 아이티티(ITT)가 제작 공급하고, 해양탑재체는 이에이디에스 아스트리움(EADS Astrium)사와 항공우주연구원이 공동으로 개발하며, 통신 탑재체는 전자통신연구원에서 개발한다. 지상국은 항공우주연구원이, 관제시스템은 전자통신연구원이 개발을 담당하고 있다. 개발의 전 과정이 해외협력 개발로 이루어진다. 설계는 프랑스의 뚤르즈 소재 이에이디에스 아스트리움(EADS Astrium)사에서 한국 기술진의 참여 하에 이루어지며, 조립 및 시험은 항공우주연구원의 시설을 이용하여 한국에서 이루어진다. 발사준비도 공동으로 수행하고, 발사 후 전이궤도운영은 아스트리움사의 지상국을 사용하여 수행하여 목표궤도에 진입시킨 후 항공우주연구원의 지상국에서 궤도 내 시험(in-orbit-test)를 완료한 후 위성을 인도 받는다.

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A Development Trend Study of Bipropellant Rocket Engine for Orbit Transfer and Attitude Control of Satellite (인공위성 궤도전이 및 자세제어용 이원추진제 로켓엔진의 개발현황)

  • Jang, Yo Han;Lee, Kyun Ho
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.19 no.1
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    • pp.50-60
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    • 2015
  • A propulsion system of a satellite provides a necessary thrust to reach to the final orbit after a separation from a launch vehicle. Also, it supplies pulse moments to maintain the satellite in a mission orbit and for its attitude controls during a mission life time. The present study investigates the development trend of bipropellant rocket engines for an orbit transfer and an attitude control of a satellite using monomethylhydrazine and hydrazine for fuel and dinitrogen tetroxide for oxidizer to derive fundamental specifications which are necessary for domestic development researches. Also, their major performance characteristics are summarized.