나로우주센터 추적레이더가 획득한 실시간 위치 정보는 발사통제시스템에서 위치, 속도, 비행궤도 표시, 예상궤도 진입여부 및 안전을 위한 비행종료시점 판단 등의 중요한 데이터로 사용된다. 추적레이더에서 발사통제시스템으로 전송하는 표적의 위치 정보는 추적레이더 중심의 좌표값 데이터이며, 발사통제시스템에서 추적레이더로 전송하는 Slaving 데이터는 발사대 중심의 좌표값 데이터이다. 이렇듯 추적레이더와 발사통제시스템 간의 송수신 데이터는 각 시스템에 맞게 적절하게 좌표 변환이 수행되어야 한다. 본 연구에서는 나로우주센터 추적레이더 간의 상호 데이터 송수신 및 발사통제시스템과의 데이터 통신에 사용되는 각각의 좌표계 및 좌표계 간의 좌표 변환에 대해 기술하였다.
발사임무와 관련한 각종 통제장비 및 추적장비들은 정해진 시간에 따른 기능 수행과 장비간 연동 데이터의 시간 동기화를 위하여 정확한 시간을 필요로 한다.표준시각 동기화를 위한 다양한 표준들이 있으며, 정확도와 구축비용 등을 고려하여 적합한 표준을 채택하여 사용할 수 있다. 또한 각 장비에서 수신한 표준시각을 유지하기 위하여 사용되는 오실레이터는 특성에 따라 다양한 종류가 있으며 요구되는 시간 정확도 및 성능에 따라서 사용되는 제품이 달라 질 수 있다. 본 논문에서는 각종 오실레이터의 특성과 표준시각 동기화에 일반적으로 사용되는 표준에 대해서 살펴보고 또한 현재 나로우주센터에 구축되어 있는 표준시각분배망에 대해서도 간략히 소개한다.
고흥에 위치한 나로 우주센터에서 화성 탐사선을 발사하기 위한 최적의 발사 시간대를 결정하는 연구를 수행하였다. 행성간 탐사선의 발사시기 선정은 크게 일년 중 발사 가능한 날짜(Launch window)를 선정하는 것과 선정된 날짜의 어느 시간대(Daily launch window)에 발사해야 할 것인가로 나누어 볼 수 있다. 최적의 발사 날짜를 선정하기 위하여, 지구 출발 날짜와 화성 도착 날짜에 대응되는 에너지(C3), 목표 행성까지의 비행시간, 도착할 때의 속력, 지구에서 출발할 때 $V_{\infty}$ 벡터의 적위, 그리고 도착할 때 $V_{\infty}$ 벡터의 적경과 적위를 계산하여 그래프로 나타내었다. 선정된 날짜에서의 발사 시간대 결정은 발사장의 위치와 지구의 자전에 의한 영향을 고려하여 산출하였다. 본 논문에서는 Lambert 이론으로부터 2027년의 발사 가능 날짜를 선정하기 위한 계산 결과를 예로서 제시하였다. 고흥에 위치한 나로 우주센터에서의 발사를 가정하여, 선정된 날짜의 어느 시간대에 발사가 가능한지를 산출하였으며, 케네디 우주센터에서의 경우와 비교하여 어느 정도의 타당성이 있는지 살펴보았다.
화염유도로 냉각시스템은 발사체 엔진의 점화 시 발생하는 충격파를 감쇠하는 중요한 역할을 수행한다. 또한 이 시스템은 발사체의 구조와 페이로드를 손상시킬 수 있는 커다란 진동을 감소시키기도 한다. 나로우주센터의 발사대에 설치된 화염유도로 냉각시스템은 발사체 엔진의 화염에 직접 물을 분사시키도록 구축되었으며, 나로호의 비행시험 결과는 화염유도로를 냉각하는 관점에서 이 방법이 기능상 우수함을 보여 주었다.
한국형발사체(KSLV-II, 누리호)는 상용의 항공유를 발사체 연료로 사용한다. 한국형발사체에 적용된 연료유 규격은 항공유 규격에서 도입하였지만, 수분과 미립 협잡물 규격과 분석 방식은 편의성과 정확성을 위해 디지털 방식으로 변환하였다. 연료유 관리를 위해 입고, 저장, 사용 단계마다 검사하여 적합성을 판단하는 연료유 관리시스템을 구축하였으며, 이를 위해 나로우주센터에 분석실을 구축하였다. 입고 검사로 연료유의 혼유 가능성을 차단하고, 저장 검사로 장기간 성분 변화를 관찰했으며, 사용 전 검사를 통해 엔진 시험이나 발사체 시험의 연료유 적합성을 판단하였다. 장기간의 분석 결과로 우주센터의 연료유 저장 방식이 적절함을 확인하였고, 관리시스템으로 수백 번의 엔진 시험과 여러 차례의 비행시험에 대응할 수 있었다.
나로우주센터 발사관제시스템 실시간 모의장치의 데이터를 퍼지-칼만 필터의 오차 공분산으로 후처리 분석하여 센서 사이에 존재하는 연관성을 시나리오를 전혀 모르는 상태에서 유추하는 연구를 수행하였다. 유추된 연관성은 시나리오 상의 관계와 정확히 일치하였다. 퍼지-칼만 필터의 최적화 성질을 역이용하여 센서의 신호를 분석하였다. 이 연구의 결과로 다중의 센서 시스템이 존재하는 한국형 우주발사체와 탑재 유상하중 그리고 지상지원 시스템에 대한 신호분석의 가능성을 확인하였다
This paper presents a high-performance dual-circularly polarized feed employing a dielectric-filled circular waveguide. Novel features are incorporated in the proposed feed, such as a dielectric rod radiator for high gain and good impedance matching; dual quarter-wave chokes for low axial ratio over wide angles and for low back radiation; an integrated septum polarizer; and two end-launch-type coaxial-to-waveguide transitions. The proposed feed shows excellent performance at 5.0 GHz to 5.2 GHz.
Ground Complex, which is located at Naro Space Center, consists of Assembly Complex(AC) and Launch Complex(LC) which is necessary for successful launch of KSLV-I(NARO). AC consists of Assembly/Testing Building(ATB), Payload Processing Building(PPB), Kick Motor Building(KMB). The purpose of AC is accepting of KSLV-I components, testing, checkout, assembly(disassembly) of the launch vehicle(LV), readiness for transferring LV to LC, accepting of integrated Launch Vehicle(ILV) in case of launch cancellation and short/long time storage, and so on. Qualification tests(QT) for the total system at AC are carried out to check hardware used for operations with first stage unit mockup, upper stage unit Mockup and integrated mockup(GTV). The qualification tests is carried out according to program and procedures of QT. By course of this process, AC is certificated that all the systems and facilities of AC are guaranteed by the fulfillment of technological operations envisioned in the program of qualification tests during the work with the mock-up.
Telemetry 수신국은 다른 RF 시스템으로부터 간섭에 민감한 고 이득의 지향성 안테나를 사용하고 있으며 간섭 방지에 대한 적절한 규정이 정해져있지 않기 때문에 임무수행 중 목표물 추적 실패 혹은 수신 데이터 손상 등의 사례가 발생될 수 있다. 이에 유럽 전자통신위원회(Electronic Communications Committee; ECC)에서는 2.3GHz 대역을 이용하는 LTE-TDD 수신국과 인접한 Telemetry 시스템 간 간섭분석 방안을 제시하였으며 본 논문에서는 ECC에서 고려하는 간섭분석 시나리오를 바탕으로 공간영역에서 Telemetry 수신국과 LTE-TDD 기지국 또는 단말기 개수별 상호공존 가능한 보호이격거리를 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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