• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.867-875
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• 2022

본 논문에서는 달착륙선이 국내 개발된 발사체 상단에 탑재되어 지구 저궤도에 투입되고, 이후 달 전이 궤도 투입 기동을 통해 달에 착륙할 경우에 대한 예비 임무 분석을 수행하였다. 각각의 장단점이 있는 직접 착륙 방식 및 간접 착륙 방식을 모두 적용해보았으며, 2030년 음력 10월에 발사할 경우 발사 일에 따른 전이 궤도 특성을 분석하였다. 여기에 미국의 달착륙선 Surveyor-1과 같이 일식 조건, 태양 고도각 조건 및 추적 가능 시간대를 만족시키는 발사 일을 분석해 보았다. 직접 착륙 방식의 경우는 음력 10월중 4일, 간접 착륙 방식의 경우는 3일에 발사할 경우 근지점 이각과 일식 조건에 있어서 가장 적합한 발사일로 분석되었다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2011년도 자성 및 자성재료 국제학술대회
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• pp.43-44
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• 2011

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.40.1-40.1
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• 2009

미래 한국의 달궤도선 임무에 대비하여 달 근접 궤도 전파기인(orbit propagator) YSPLOP ver. 1(Yonsei Lunar Precise Orbit Propagator version 1)을 개발 하였다. 개발된 궤도 전파기의 성능은 상용 소프트웨어인 STK Astrogator를 이용하여 검증되었다. 개발된 궤도 전파기를 이용, 달 궤도선의 운용에 있어서 다양한 섭동력들이 궤도선의 수명(orbital decay)에 미치는 영향을 분석하였다. YSPLOP ver. 1은 정밀한 달 중심 탐사선의 위치산출을 위하여 M-EME2000 (Moon-Centered, Earth Mean Equator and Equinox of J2000) 좌표계, M-MME2000 (Moon-Centered, Moon Mean Equator and IAU vector of epoch J2000) 좌표계 그리고 M-MEPMD (Moon-Centered, Moon Mean Equator and Prime Meridian) 좌표계를 이용하여 탐사선의 상태(state) 정보를 산출한다. 또한 태양, 지구, 달, 화성, 목성의 중력에 의한 섭동력 및 태양풍에 의한 영향을 포함할 수 있도록 설계되었으며, 달 근접 궤도선의 궤도 운동에 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 섭동력인 달의 비대칭 중력장에 의한 영향 또한 고려하도록 하였다. 달의 비대칭 중력장 모델 (Lunipotential model)은 LP165p 모델이 사용되었으며 행성의 정밀한 위치 산출을 위하여 JPL의 DE405 천체력이 사용되었다. 개발된 궤도 전파기를 이용, 달고도 100 km, 궤도 경사각 $90^{\circ}$인 달 중심의 극궤도를 약 30일 동안 전파한 결과, YSPLOP ver. 1의 성능은 STK Astrogator와 비교하여 보았을 때 약 수 m의 오차를 보이는 것으로 확인되었다. 달의 극궤도 탐사선의 궤도 수명을 분석한 결과, 최소한 달의 비대칭 중력장이 70 by 70 이상으로 고려되어야 함을 확인하였으며 이때 달 궤도선의 수명은 약 160일으로 나타났다. 아울러 달 근접 환경에서의 지구 중력에 의한 섭동력은 달 궤도선의 운동에 있어서 무시 할 수 없는 정도의 많은 영향을 끼치고 있음을 확인하였다. 이 연구를 통하여 개발된 궤도 전파기는 미래 한국의 달 궤도선 및 착륙선의 임무 설계시 사용 될 수 있다. 또한 이 연구에서 제시된 달 근접 환경에서의 다양한 섭동력들이 달 궤도선의 운동에 미치는 영향에 대한 해석 결과는 추후 달 근접 임무 설계시 고려되어야 하는 섭동력들의 기본 사양을 제공할 것이다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제6권2호
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• pp.71-78
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• 2017

The sidereal day of a Global Positioning System (GPS) satellite was intended to equal one half of a sidereal day of the Earth. However, the sidereal day of GPS satellites has become unequal to one half of a sidereal day of the Earth. This is fundamentally caused by the non-sphericity of the Earth and the gravity of the Moon. The difference between sidereal days of GPS satellites and the Earth is known as a sidereal shift. The details surrounding sidereal shifts and their origins have yet to be fully understood. We calculated the periodicity of sidereal shifts for GPS satellites using broadcast ephemeris data. To conduct a periodic analysis of the sidereal shift, we employ the Lomb-Scargle periodogram method. It shows that the orbit periods of GPS satellites have small-amplitude perturbations with a 13.6-day period. In addition, we compare the GPS satellite orbit periods with the periodicity of geomagnetic indices and the solar wind parameters to identify the cause of the perturbations. Our results suggest that the solar wind stream might also affect the 13.6-day period of the sidereal shifts.

• 천문학회보
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• 제46권1호
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• pp.28.3-29
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• 2021

Galaxies are not just randomly distributed in space; instead, a variety of galaxy alignments have been found over a wide range of scales. Such alignments are the outcome of the combined effect of interacting neighbors and the surrounding large-scale structure. Here, we focus on the spin-orbit alignment (SOA) of galaxy pairs, the dynamical coherence between the spin of a target galaxy and the orbital angular momentum of its neighbor. Based on a recent cosmological hydrodynamic simulation, the IllustrisTNG project, we identify paired galaxies with mass ratios from 1/10 to 10 at z = 0 and statistically analyze their spin-orbit angle distribution. We find a clear preference for prograde orientations (i.e., SOA), which is more prominent for closer pairs. The SOA is stronger for less massive targets in lower-density regions. The SOA witnessed at z = 0 has been developed progressively since z = 2. There is a clear positive correlation between the alignment strength and the interaction duration with its current neighbor. Our results suggest the scenario in which the SOA is developed mainly by interactions with a neighbor for an extended period of time, rather than by the primordial torque exerted by the large-scale structure.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제37권1호
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• pp.1-9
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• 2020

Frozen orbit is an attractive option for orbital design owing to its characteristics (its argument of pericenter and eccentricity are kept constant on an average). Solar sails are attractive solutions for massive and expensive missions. However, the solar radiation pressure effect represents an additional force on the solar sail that may greatly affect its orbital behavior in the long run. Thus, this force must be included as a perturbation force in the dynamical model for more accuracy. This study shows the calculations of initial conditions for a lunar solar sail frozen orbit. The disturbing function of the problem was developed to include the lunar gravitational field that is characterized by uneven mass distribution, third body perturbation, and the effect of solar radiation. An averaging technique was used to reduce the dynamical problem to a long period system. Lagrange planetary equations were utilized to formulate the rate of change of the argument of pericenter and eccentricity. Using the reduced system, frozen orbits for the Moon sail orbiter were constructed. The resulting frozen orbits are shown by two 3Dsurface (semi-major, eccentricity, inclination) figures. To simplify the analysis, we showed inclination-eccentricity contours for different values of semi-major axis, argument of pericenter, and values of sail lightness number.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1107-1108
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• 2011

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.109-114
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• 2011

2010년 6월에 발사된 천리안통신위성은 한국전자통신연구원이 주도하여 개발된 국내기술개발 시스템으로, 위성발사후 궤도내시험(IOT) 또한 완전히 국내 기술로 수행되었다. 천리안통신위성에 대한 IOT는 크게 안테나패턴 측정과 탑재체의 RF성능시험으로 이루어져, 발사 10일후부터 약 40여일동안 진행되었다. 본 논문에서는 천리안통신위성에 대한 IOT 수행 내용 및 결과에 대해 상세하게 기술하였다. 각 IOT 시험 결과를 지상시험결과와 비교하여 검증하였을 때, Ka대역 탑재체의 IOT 측정은 성공적으로 이루어졌고, 발사후 궤도상에 안착된 천리안통신위성의 모든 채널 상태는 정상임을 알 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.953-961
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• 2011

IGS(Internation GNSS Service) 초신속궤도력에 포함된 예측궤도력은 실시간 혹은 준실시간 정밀 항법에 적합한 궤도력이다. 이 논문에서는 예측궤도력에서 발생할 수 있는 궤도 이상 발생 현황을 점검하고, NANU(Current Notice Advisories to NAVSTAR Users)와 IGS 방송궤도력(BRDC, Broadcast Ephemerides)를 이용하여 예측궤도력의 이상 검출 성능을 분석하였다. 그 결과 예측궤도력은 2010년 1년간 93회의 궤도 이상이 나타났으며, NANU를 이용할 경우 88%, NANU와 BRDC를 함께 사용할 경우 95%의 이상 검출이 가능함을 확인할 수 있었다.