본 논문은 저궤도 관측위성에 탑재된 GPS 수신기의 궤도상의 성능과 지상 시험 결과를 비교 분석하였다. 지상 시험 환경을 구축하여 다양한 환경에서 시험을 수행하였으며 2006년 발사 이후 6년째 운영 중인 GPS 수신기의 궤도상의 데이터 분석도 수행하였다. 궤도상의 데이터는 초기 운영, 1차 임무 완료 시점 및 최근 결과를 선택하여 정리하였다. 위치 및 시각 동기 정밀도에 대하여 지상 시험과 궤도상의 성능이 일치하여 지상 시험의 유효성을 확인하였다. 본 논문에서 제시한 시험 환경 및 분석 방법은 향후 위성용 GPS 수신기 개발 및 검증에 도움이 될 것으로 예상한다.
위성 사업의 핵심 지상 시스템인 Electrical Ground Support Equipment(EGSE)와 Mission Control System(MCS)는 사용시기와 목적, 개발조직이 달라서 지금까지는 별도로 개발 및 발전되어 왔고, 최근 국내에서는 다목적실용위성사업의 EGSE와 MCS에서 핵심 모듈만 서로 공유하는 형태로 개발되어 각각 성공적으로 위성 시험과 운영에 이용되고 있지만, 가까운 미래에는 하나의 통일된 공통지상시스템을 개발하여 위성 발사전 위성시험에서도 이용하고, 위성 발사후 위성 운영 단계에도 사용될 수 있도록 할 예정이다. 이러한 공통지상시스템에서는 위성 시험과 운영에 동시에 사용 가능한 공통절차서언어 개발이 핵심이다. 공통절차서언어를 이용하게 되면, AIT단계에서 위성운영단계로의 자연스러운 단계 전환이 가능하여 위성운영교육 및 준비에 필요한 비용 절감 뿐만이 아니라, AIT단계에서 시험/운영 절차서, 위성 데이터베이스의 사전 검증이 이루어지며, 아울러 위성 사업 일정 및 위성 개발 위험도 최소화 등의 이점이 있다.
메인모타 추진제의 연소속도를 예측하기 위하여 표준모타를 제작하고 지상연소시험을 수행하였다. 이를 위하여 중, 소형 모타의 시험에 적합한 지상연소시험장을 구축하고 경량화된 6 inch 급의 표준모타를 개발하여 여러 차례의 시험에 적용하였고, 메인모타의 연소속도와 비교하였다. 그 결과 표준모타를 이용하는 방법이 기존의 연소속도 측정 방법에 비해 메인모타의 연소속도를 비교적 잘 반영하는 것으로 나타나, 앞으로의 추진제 개발 활동 및 양산품의 품질보증 활동에 적극 활용할 계획이다.
미국 지상파방송방식 ATSC의 전송방식(8-VSB)과 유럽지상파방송방식 DVB-T의 전송방식(COFDM)에 대한 현장비교시험이 서울을 비롯한 수도권 일원에서 2001년 9월 18일부터 2001년 11월 28일까지 약 3개월에 걸쳐 실시되었다. 이 시험에서는 도심지, 방사선, 원거리, 계층변조, 실내수신, 이동수신 등 6가지 유형에 대해 측정이 수행되었다. 측정결과, 유럽식이 미국식에 비해 모든 측정유형에서 우수한 성능을 보였다. 산악이 많고 도시에 건물이 밀집되어 다중경로간섭의 영향이 큰 한국의 환경에서는 유럽식이 더 적합한 방식임이 이 시험을 통해 입증되었고, 특히 이동수신의 경우 미국식은 거의 수신이 불가능한데 비해 유럽식은 표준화질에서 95%이상, 상당히 높은 고화질에서 70%이상의 수신율을 보여 미래의 새로운 서비스에 대한 적응성에서도 유럽식이 우수한 것으로 평가되었다.
본 논문에서는 축소 로터의 성능시험과 축소 헬기 Flight Test Bed 개발이 가능한 헬리콥터 섀시다이나모미터(HCDS)를 개발하여 지상시험을 수행하였다. 축소 헬기는 엔진 출력에 따른 컬렉티브 피치각의 상호 관계로부터 로터의 일정 회전속도에 대한 추력과 동력의 변화를 확인하고, 그 결과로 OGE에서의 정지비행효율(F.M.)이 0.76으로 비행시험 가능성을 점검하였다. 본 헬리콥터 섀시다이나모미터(HCDS) 시험 결과는 축소 헬기 개발과 로터 블레이드의 성능 평가에 활용할 것이다.
우주센터의 발사관제시스템은 우주센터 내에서 이루어지는 발사체에 대한 각종 지상시험과 발사시험시 발사체, 발사대, 추진지상공급계 등 외부 시스템과의 인터페이스를 통한 데이터 모니터링 및 제어를 수행하게 되며 실시간 원격제어 시스템, 시뮬레이션 시스템, 데이터 서버, 외부 네트워크 등으로 이루어져 있다. 발사체 시뮬레이션 시스템 개발의 목적은 발사체를 모사하여 지상 발사관제시스템 구축시 성능시험 및 검증을 수행하는 것이다. 본 논문에서는 시뮬레이터 시스템의 개요, 주요 장비에 대한 개념설계 및 실시간 데이터 처리에 대한 시험평가를 다루었다.
항공기에 장착하는 무장은 실제 항공기에 장착하기 전에 안전 분리가 이루어졌음을 검증하기 위해 지상에서 무장분리시험을 실시해야 한다. 본 연구에서는 더미유도탄으로 지상에서투하 안정성을 검증하기 위한 지상무장분리시험을 실시하였다. 지상무장분리시험의 필수장비인 무장분리장치는 공압으로 동작하며 압력이 크고, 오리피스 직경이 클수록 유도탄을 밀어내는 사출력이 크게 발생한다. 무장분리장치의 봄베 압력과 오리피스 직경을 변경하여 더미유도탄의 투하 움직임을 고속카메라로 계측하였고 투하변위, 투하속도를 분석하였다. 실제 비행하는 항공기에서 무장 투하 해석시 기초 데이터를 제공할 수 있고, 추후 개발되는 항공기 무장의 지상무장분리시험 수행시 유용할 것으로 생각한다.
한국항공우주연구원에서는 2010년부터 달착륙선 지상 시험모델 개발을 진행하고 있으며 2012년 하반기에 추력 시험을 비롯한 전반적인 전장계 및 소프트웨어계 통합 시험을 계획하고 있다. 본 통합 시험은 탑재 컴퓨터와 VDE를 비롯한 전자 장비가 올바르게 동작하고 있는지 확인하고 소프트웨어가 이들을 잘 제어하고 있는지에 대한 시험 및 하이드라진 추력 시스템에서 본체로부터 명령을 잘 전송받아 적절한 추력을 발생시키고 있는지에 대한 시험 2가지로 크게 구분된다. 통합시험을 통해서 통신 시험용 도구(LECT, Lunar Explorer Communication Tool)에 대한 성능 검증도 같이 수행될 예정이다. 소프트웨어계에 대해서는 각 소프트웨어 모듈에 대한 단위 시험 및 통신 시험용 도구와 연결될 상태에서 통합 성능 시험이 수행될 예정이다. 통합 시험을 앞두고 전장계 및 소프트웨어계의 최종 성능 점검을 위해서 데이터 획득 시스템을 구성하여 입력 및 출력을 모든 채널에 대해서 관찰함으로 다양한 운용 시나리오 하에서 예측된 결과를 보이는지 확인할 예정이며 본 논문에서는 상기 최종 점검 환경에 대한 개념 및 규격, 그리고 제작, 운용 및 시험에 대한 내용을 기술한다.
하이브리드 로켓엔진의 연소시험을 수행하기 위해 시험 설비를 제작하고 지상연소시험장을 구축하였다. 연소시험장 설비는 하이브리드 로켓엔진, 추력 시험대, 산화제 저장 및 공급 장치, 제어 장치, 데이터 획득 장치로 구성되었다. 추력 50 kgf 급의 연소 시험을 수행하여 안정적으로 성능 데이터를 획득할 수 있었으며, 연소시험장 설비의 작동 신뢰성을 확인하였다.
지상관제용 텔레메트리 데이터처리시스템(Line-telemetry DPS)은 나로호 발사체의 지상 운용 또는 비행시험 중 상단부에 탑재된 원격측정시스템으로부터 RS-422 인터페이스를 통해 PCM 데이터를 수신하고 데이터처리 후 9개의 TLM(Telemetry) 콘솔을 통해 상단시스템의 상태를 모니터링 하는 시스템이다. Line-telemetry DPS (Data Processing System)는 데이터 취득 및 decommutation을 위한 취득(Acquisition) 서버와 시스템을 관리하는 관리(Management) 서버 그리고 각 탑재 시스템을 모니터링하기 위한 9개의 콘솔로 구성된다. Line-telemetry DPS는 UTC(Universal Time Coordinated) 동기되어 상단부 탑재 원격측정 시스템의 원시(raw) 프레임과 decommutation된 온보드 파라미터를 실시간 검출, 저장, 분배 기능을 수행한다. 본 논문에서는 나로호 상단부의 원격측정시스템에 대한 간략한 소개, 지상 및 비행시험을 위한 Line-telemetry DPS의 기능 및 설계, 비정상 알람 파라미터 설정 정보, 지상/비행시험절차 및 결과에 대해 기술하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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