• 한국항공우주학회지
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• 제38권2호
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• pp.141-149
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• 2010

위성 편대 비행 시 주위성과 부위성 간의 연료 소비 균형을 고려한 임펄스 기동에 관한 연구를 수행하였다. 위성 간 사용가능한 연료량을 비교하여 가중치(weight)를 두고 가격함수(cost function)를 설계하여 라그랑지 승수법을 통해 필요한 임펄스를 획득하였다. 상대궤도 발산 방지를 위해 에너지 매칭 기법을 사용하였고, 임펄스 기동 후 상대 거리 구속이 이루어짐을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 시뮬레이션은 지구 중력 외의 외란이 없는 경우와 대기 항력이 외란으로 존재하는 상황으로 시나리오를 나누어 수행하였다. 본 논문 결과는 이후 실제로 위성을 편대로 사용한 위성 군집 비행 시, 상대 궤도 구속 요건을 만족하고 각 위성의 연료량을 비교한 임펄스 기동이 요구될 때 사용가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제36권3호
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• pp.213-223
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• 2019

This paper analyzes delta-Vs to maintain an extremely low altitude on the Moon and investigates the possibilities of performing a CubeSat mission. To formulate the station-keeping (SK) problem at an extremely low altitude, current work has utilized real-flight performance proven software, the Systems Tool Kit Astrogator by Analytical Graphics Inc. With a high-fidelity force model, properties of SK maneuver delta-Vs to maintain an extremely low altitude are successfully derived with respect to different sets of reference orbits; of different altitudes as well as deadband limits. The effect of the degree and order selection of lunar gravitational harmonics on the overall SK maneuver strategy is also analyzed. Based on the derived SK maneuver delta-V costs, the possibilities of performing a CubeSat mission are analyzed with the expected mission lifetime by applying the current flight-proven miniaturized propulsion system performances. Moreover, the lunar surface coverage as well as the orbital characteristics of a candidate reference orbit are discussed. As a result, it is concluded that an approximately 15-kg class CubeSat could maintain an orbit (30-50 km reference altitude having ${\pm}10km$ deadband limits) around the Moon for 1-6 months and provide almost full coverage of the lunar surface.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제17권2호
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• pp.309-316
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• 2000

KOMPSAT-2 will carry MSC(Multi-Spectral Camera) which provides 1m resolution panchromatic and 4m resolution multi-spectral images at the altitude of 685km sun-synchronous mission orbit. The mission operation of KOMSPAT-2 is to provide the earth observation using MSC with nadir pointing. KOMPSAT-2 will also have the capability of roll/pitch tilt maneuver using reaction wheel of satellite as required. In order to protect MSC from thermal distortion as well as direct sunlight, MSC shall be operated within the constraint of sun incidence angle. It is expected that the sunlight will not violate the constraint of sun incidence angle for normal mission operations without roll/pitch maneuver. However, during roll/pitch tilt operations, optical module of MSC may be damaged by the sunlight. This study analyzed sun incidence angle of payload using KOMPSAT-2 AOCS (Attitude and Orbit Control Subsystem) Design and Performance Analysis Soft ware for KOMPSAT-2 normal mission operations.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제15권1호
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• pp.197-208
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• 1998

Ground track manintenance maneuver simulations for the KOMPSAT spacecraft are performed for three and half years. Both longitude targeting and time targeting strate-gies are applied for in-plane maneuvers. The nominal longitude bands of maneuvers for $\pm5km$ and $\pm10km$ are applied for the longitude targeting and the 21-day maneuver time duration is used for the time targeting. Daily solar flux values for the simulation period are derived from the previous solar cycle values. Atmospheric drag formula for the KOMPSAT orbit altitude is derived from Jacchia model using polynomial and sinusoidal curve fitting. Total required delta velocity and proper time between successive maneuvers are estimated during ground track maintenance maneuver simulations.

• 항공우주기술
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• 제7권1호
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• pp.194-201
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• 2008

발사체 상단은 위성과 분리된 이후 대부분 충돌 및 오염 회피 기동을 수행한다. 이러한 기동을 통하여 위성은 안전하게 궤도에 안착되고 발사체는 위성으로부터 오염을 최소화하며 멀어지게 된다. 본 논문에서는 해외 여러 발사체들의 위성 분리와 충돌 및 오염 회피 기동을 분석하였고 이를 토대로 KSLV-I 상단에 회피 기동에 의한 위성의 오염도 허용 기준을 제시하였다.

• 항공우주기술
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• 제5권2호
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• pp.90-101
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• 2006

자세제어계 센서 보정알고리즘을 이용하여 자이로와 별 추적기의 보정 파라미터를 추정하였다. 보정알고리즘은 칼만필터로 구현하였다. 자이로의 파라미터를 추정하기 위해서는 보정기동이 필요하며, 별 추적기의 요구조건 내에서 보정기동을 수행하였다. 보정기동 동안에 별 추적기가 태양, 지구, 달에 대해서 영향을 받는지를 분석을 하였다. 또한 별 추적기를 보정하기 위해서는 카메라 영상 정보를 이용하였다. 이러한 카메라 영상 정보는 지상 제어점과 인공위성의 궤도 정보를 이용하여 모사하였으며, 별 추적기 보정 파라미터 추정의 정밀도는 카메라 영상 정보의 정밀도에 따라 다르다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권4호
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• pp.16-22
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• 2015

Korea Aerospace Research Institute(here after KARI) has a plan to launch experimental lunar orbiter in 2018, and lunar orbiter and lander in 2020. There are several ways to go to the moon. Which one is direct transfer trajectory and another one is phasing loop transfer trajectory and the other one is WSB trajectory. Regardless of the transfer trajectories, LOI maneuver is the most important maneuver of all mission sequences because if this burn is failed, it is too difficult to get into the lunar orbit in the future. This paper describes first LOI target value of foreign lunar orbiters and analyzes orbital variations of experimental lunar orbiter according to various target values. By analyzing the variation of orbiter parameter after first LOI, proper orbital period for LOI target value are recommended to meet the inclination, apoapsis and periapsis altitude constraints.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권7호
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• pp.648-656
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• 2015

능동 합성개구레이더 위성의 주요기동은 SAR 안테나 방향을 바꾸기 위한 롤축 기동이다. 그리고 도플러 중심주파수 변화를 최소화하기 위하여 요축 기동이 요구된다. 따라서 토크/모멘텀 용량을 대부분 롤축으로 그 다음으로 요축으로 할당하는 것이 합리적이다. 하지만 궤도 조정 때문에 가끔씩 피치축으로 중심으로 큰 각도의 회전이 요구된다. 본 논문에서는 롤축과 요축의 연속회전을 통한 피치축 기동시간 단축 방법에 대해서 살펴본다. 이들 두 축이 피치축에 비해서 기동성능이 좋기 때문에, 피치축을 중심으로 큰 회전이 요구될 때는 기동시간 단축이 가능하다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.770-778
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• 2013

태양돛은 태양복사압을 이용하여 연료소모 없이 우주선에 지속적인 추력을 제공하는 방식으로, 심우주 임무나 지속적인 궤도기동이 필요한 임무에 적합하다. 본 논문에서는 태양돛의 기본 원리를 소개하고 태양중심, 행성중심 궤도에서의 국소최적제어 기법을 연구하였다. 각각의 최적제어 기법에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 핼리혜성 랑데부 궤적을 생성하였으며, 여러 가지 행성탈출 기법을 비교하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권4호
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• pp.355-372
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• 2006

이 논문에서는 KSLV-III(Korea Space Launch Vehicle-III)를 이용한 향후 우리나라의 화성 탐사 임무 설계를 제시한다. 우리나라 최초의 발사장인 '나로 우주센터(NARO Space Center)'를 발사장으로 가정하였으며, 현재 개발중인 KSLV 시리즈와 건설중인 우주센터의 완공기간 그리고 안정성 수립 기간을 고려하여 임무 수행 가능 기간을 약 2033년경으로 선정하였다. 화성 탐사 임무 수행시 각 단계에 따라 차별화 되어 요구되는 각종 기동(maneuver)의양 즉, 화성 천이(Trans Mars Injection, TMI)기동, 궤적 보정 기동(Trajectory Correction Maneuver, TCM), 화성 궤도 진입(Mars Orbit Insertion, MOI)기동 및 임무 수행 궤도를 이룩하기 위한 기동(Orbit Trim Maneuver, OTM)은 NPSOL 소프트웨어 이용하여 비선형 최적화 문제를 풀어 직접 산출하였다. 이렇게 산출된 최적 기동의 양을 바탕으로 KSLV-III를 이용하여 화성 탐사 임무를 수행할 경우에 대비, 구체적인 발사체 상단부(Upper stage)와 최대 탑재 가능한 탐사선의 질량에 대한 설계가 이루어졌다. 임무 설계 결과 향후 우리나라는 2033년 4월 16일 12시 17분 26초(UTC)부터 약 27분간 나로 우주센터에서 화성 탐사선을 발사 할 수 있다. 이때 최적의 기동량을 바탕으로 계산된 최대 가능 탐사선의 총 질량은 탑재되는 추력기의 비추력을 290초로 가정하였을 때 약 206kg(추진제: 109kg + 구조체: 97kg)이며, 발사체 상단부는 비추력 및 구조비를 290초와 0.15로 가정하였을 때 약 1293kg(추진제: 1099kg +구조체: 194kg)으로 나타났다. 하지만 최적의 기동량에 10%의 여유분을 고려한다면 탐사선은 약 148kg, 발사체 상단부는 약 1352kg의 질량을 갖는 것으로 나타났다. 이 연구를 통하여 제시된 각종 자료들은 향후 우리나라의 독자적인 화성 탐사선 개발을 위하여 많은 사전 정보를 제공해 줄 것이다.