• Title/Summary/Keyword: satellite dynamics

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인공위성용 홀 추력기의 중성기체에 대한 분자동력학 시뮬레이션 (Molecular Dynamics Simulation for the Neutral Particles in Hall Thrusters for Satellite Propulsion)

  • 송인철;배효원;박정후;이호준;이해준
    • 한국진공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.121-127
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    • 2010
  • 소형위성의 추력시스템으로 사용되어지는 홀 추력기의 중성 기체 시뮬레이션을 수행하였다. 홀 추력기의 채널 내부에서의 난반사효과 및 초기 가스의 온도, 그리고 채널의 길이 등을 변수로 하여 계산되어진 밀도, 압력, 속도, 온도를 분석 하였다. 시뮬레이션에서 얻어진 결과를 통해 홀 추력기의 방전 시뮬레이션의 정확성을 높이는 동시에 실제 시스템의 이해에 기여할 것으로 예상되어 진다.

위성간 링크를 가지는 다중 홉 저궤도 위성망에서 멀티 클래스 지원을 위한 경로 배정 기법 (A Routing Scheme for Multi-Classes in Multi-hop LEO Satellite Networks with Inter-Satellite Links)

  • 이봉주;김영천
    • 전기전자학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.80-87
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    • 2003
  • 본 논문에서는 위성간 링크를 가지는 다중 홉 저궤도 위성망에서 망자원을 효율적으로 이용하면서 링크 핸드오버의 발생을 제한 할 수 있는 경로 배정 기법을 제안한다. 제안한 경로 배정 기법은 예측 가능한 저궤도 위성 시스템의 위치 변화와 지상 단말기의 지리적 위치 그리고 호 지속 시간의 통계정보를 이용한다. 제안한 알고리즘의 성능 분석을 위하여 시뮬레이션을 수행하여 평균 링크 핸드오버 수, 호의 차단 확률과 절단 확률 그리고 망의 이용률을 기존의 경로 배정 기법과 비교 분석하였다.

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글로벌 위성 데이터 활용산업의 형성과정과 융합을 통한 신시장 창출 패러다임 연구 (A Study on the Formation of Global Satellite Data Services Industry and the Creation of New Markets through Convergence)

  • 이창한;송지훈
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.483-497
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    • 2023
  • This study aims to provide strategic recommendations for promoting the development of the global satellite data services industry by analyzing the startup landscape. Based on the analysis of startup data, such as number of startups, market segment, and funding amount, we examined the paradigm shift in the global satellite data services market, particularly its convergence with other market segments. To this end, we derived the cumulative funding-convergence dynamics matrix, which classifies the converging areas into four quadrants by considering the growth rate of converging segments and the cumulative funding amount. In this way, we can specify converging areas in the satellite data services market that bear potential importance for the creation of new markets. The findings of this study are expected to contribute to the advancement of the satellite data services industry and facilitate the exploration of new market opportunities. Furthermore, they can serve as a valuable reference for policy makers, industry stakeholders, government officials, and researchers involved in the satellite data services industry in capitalizing on the emerging space economy.

3체 역학 방정식을 이용한 위성 임무 궤도 설계 (Mission Trajectory Design using Three-Body Dynamics)

  • 정태진;이나영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.50-56
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    • 2010
  • 이제까지 수행된 우주 탐사 임무에서 임무 궤도의 설계는 행성 혹은 위성과 인공위성의 2체 문제 (two-body problem)에 기초한 Hohmann transfer를 기반으로 하는 Patched Conic Approximation 방식이 주로 사용되어져 왔다. Hohmann transfer는 원 궤도에서 다른 원 궤도로 천이할 수 있는 타원 천이 궤도의 설계 방식으로서, Patched Conic Approximation은 태양계를 여러 개의 2체 문제로 분해하고 각기 분해된 2체 시스템 사이의 Hohmann 천이 궤도를 설계하여 조합함으로써 행성 간의 임무 궤도를 설계하는 방식이다. 이 방식은 하나의 행성만을 고려했을 때, 즉 행성과 인공위성의 2체 문제일 때, 가장 효율적인 천이 방식으로 알려져 있고 현재까지의 우주 탐사 임무 설계에 주로 이용되고 있다. 하지만, 우주 탐사 임무가 점차 다양화되고 소형 위성을 이용한 임무 수행의 필요성이 증가함에 따라 기존의 Patched Conic Approximation은 요구되는 연료의 양이 크다는 점과 원뿔꼴(conic) 특성을 가지는 궤도만을 표현할 수 있다는 점에서 한계점을 보이기 시작하고 있다. 이에 반해 3체 동역학의 기하학적 특성은 기존의 태양계의 패러다임을 획기적으로 변화시킨다. 개념적으로는 요구되는 에너지가 매우 적은 에너지로 태양계를 모두 연결하는 궤도를 구성할 수 있기 때문이다. 본 논문에서는2체문제 기반의 임무 궤도 설계 기술의 한계성에서 벗어나 유연하고 효율적인 탐사 임무를 설계한다.

통신해양기상위성 관제시스템 설계 (Design of the COMS Satellite Ground Control System)

  • 이병선;정원찬;이상욱;이점훈;김재훈
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.16-24
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    • 2006
  • 복합임무를 갖는 정지궤도 위성인 통신해양기상위성은 항공우주연구원, 전자통신연구원, 해양연구원, 기상청과 국내외 기업이 공동으로 개발을 수행하고 있다. 통신해양기상위성의 주 계약자는 EADS Astrium이며 전자통신연구원은 정보통신부의 재원으로 Ka 대역 통신탑재체와 지상 관제시스템을 개발하고 있다. 통신해양기상위성의 관제시스템은 궤도상의 위성을 감시하고 제어할 수 있는 유일한 시스템이다. 통신해양기상위성에 탑재되어 있는 세개의 탑재체와 위성체 버스에 대한 임무운용을 위해서 지상 관제시스템은 원격측정 신호의 수신과 처리, 위성의 추적과 거리측정, 원격명력의 생성 및 송출, 위성의 임무계획, 비행역학데이터 처리, 그리고 위성 시뮬레이션을 수행한다. 이와 같은 기능을 적절히 할당해서 통신해양기상위성의 관제시스템은 TTC, 실시간운영, 임무계획, 비행역학, 그리고 위성시뮬레이터와 같은 5개의 서브시스템으로 구성되었다. 본 논문에서는 통신해양기상위성 관제시스템을 구성하는 5 개의 서브시스템에 대한 기능 설계와 인터페이스를 기술한다.

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Science Objectives and Design of Ionospheric Monitoring Instrument Ionospheric Anomaly Monitoring by Magnetometer And Plasma-probe (IAMMAP) for the CAS500-3 Satellite

  • Ryu, Kwangsun;Lee, Seunguk;Woo, Chang Ho;Lee, Junchan;Jang, Eunjin;Hwang, Jaemin;Kim, Jin-Kyu;Cha, Wonho;Kim, Dong-guk;Koo, BonJu;Park, SeongOg;Choi, Dooyoung;Choi, Cheong Rim
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제39권3호
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    • pp.117-126
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    • 2022
  • The Ionospheric Anomaly Monitoring by Magnetometer And Plasma-probe (IAMMAP) is one of the scientific instruments for the Compact Advanced Satellite 500-3 (CAS 500-3) which is planned to be launched by Korean Space Launch Vehicle in 2024. The main scientific objective of IAMMAP is to understand the complicated correlation between the equatorial electro-jet (EEJ) and the equatorial ionization anomaly (EIA) which play important roles in the dynamics of the ionospheric plasma in the dayside equator region. IAMMAP consists of an impedance probe (IP) for precise plasma measurement and magnetometers for EEJ current estimation. The designated sun-synchronous orbit along the quasi-meridional plane makes the instrument suitable for studying the EIA and EEJ. The newly-devised IP is expected to obtain the electron density of the ionosphere with unprecedented precision by measuring the upper-hybrid frequency (fUHR) of the ionospheric plasma, which is not affected by the satellite geometry, the spacecraft potential, or contamination unlike conventional Langmuir probes. A set of temperature-tolerant precision fluxgate magnetometers, called Adaptive In-phase MAGnetometer, is employed also for studying the complicated current system in the ionosphere and magnetosphere, which is particularly related with the EEJ caused by the potential difference along the zonal direction.

인공위성의 동역학과 토크 외란을 고려한 큐브위성의 식 기간 자세추정 (Attitude determination of cubesat during eclipse considering the satellite dynamics and torque disturbance)

  • 최성혁;강철우;박찬국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.298-307
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    • 2016
  • 인공위성의 자세추정은 결정론적 방법과 재귀적인 방법으로 나눌 수 있는데, 이 중 재귀적인 방법으로는 칼만 필터를 사용하여 자세를 추정하는 알고리즘이 널리 사용되고 있다. 초소형 큐브 위성의 경우 많은 탑재체를 실을 수 없기에 최소한의 자세 센서만을 이용해야 하는 제한점이 있다. 미션에 따라 식 기간 및 태양 센서의 데이터 이용이 불가능할 때에도 인공위성의 자세추정은 계속 되어야 인공위성은 임무를 성공적으로 완수할 수 있게 된다. 본 연구에서는 일반적인 인공위성의 자세추정 기법을 기반으로 큐브위성의 동역학과 토크외란을 고려하여 알고리즘을 발전시켜 식 기간에서도 더욱 정확한 자세 추정이 가능하도록 하였다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 기존의 자세추정 방법과 비교하여 그 성능을 검증하였다. 또한 위성체가 우주 환경에서 운용되면서 받을 수 있는 다양한 크기의 토크외란에 따른 자세추정 오차를 분석하였다.

반작용 휠의 외란에 의한 STSAT-3 지터 분석 (Analysis of STSAT-3 Jitter due to the Reaction Wheel Disturbance)

  • 김동훈;전동익;오화석;이상철;방효충;이승우
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제1권3호
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    • pp.32-36
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    • 2007
  • When the reaction wheel rotates, the disturbance occurs mainly due to the mass imbalance. It is necessary to predict the effect of disturbance on the attitude stability of the satellite. The disturbance forces and torques are identified and the attitude jitter of the satellite is analyzed depending on the configuration of the wheels. On the analysis the equation of the satellite motion is combined with the translational and rotational dynamics of the wheels. The accuracy of analysis is verified by simulation of STSAT-3 satellite.

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ATTITUDE AND CONFIGURATION CONTROL OF FLEXIBLE MULTI-BODY SPACECRAFT

  • Choi, Sung-Ki;Jone, E.;Cochran, Jr.
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제19권2호
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    • pp.107-122
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    • 2002
  • Multi-body spacecraft attitude and configuration control formulations based on the use of collaborative control theory are considered. The control formulations are based on two-player, nonzero-sum, differential game theory applied using a Nash strategy. It is desired that the control laws allow different components of the multi-body system to perform different tasks. For example, it may be desired that one body points toward a fixed star while another body in the system slews to track another satellite. Although similar to the linear quadratic regulator formulation, the collaborative control formulation contains a number of additional design parameters because the problem is formulated as two control problems coupled together. The use of the freedom of the partitioning of the total problem into two coupled control problems and the selection of the elements of the cross-coupling matrices are specific problems ad-dressed in this paper. Examples are used to show that significant improvement in performance, as measured by realistic criteria, of collaborative control over conventional linear quadratic regulator control can be achieved by using proposed design guidelines.

지구동주기위성의 위치보전해석과 궤도결정 (Station Keeping Analysis and Orbit Determination of Feosynchronous Satellite)

  • 박수홍;조겸래
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.783-787
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    • 1993
  • The dynamics for a two-body problem including perturbations due to nonspherical gravitation of the earth, gravitation of the sun and moon, radiation of the sun is studied. Orbit determination was performed by SVD filter. The simulation result shows that the characteristics of the satellite orbit have east-west and south-north drift. Therefore, the periodic magnitude of the control time and value in the view of the periodicity of error can be provided, and this result can be basic data to a station keeping problem with an orbit determination result.

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