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전자광학카메라 시스템의 열제어계 설계 및 개발
Design and Development of Thermal Control Subsystem for an Electro-Optical Camera System 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.37 no.8, 2009년, pp.798 - 804  

장진수 ((주)쎄트렉아이 우주 1팀) ,  양승욱 ((주)쎄트렉아이 우주 1팀) ,  정연황 ((주)쎄트렉아이 우주사업부문) ,  김이을 ((주)쎄트렉아이 우주사업부문)

초록
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(주)쎄트렉아이는 400kg 급 지구관측 위성의 주 탑재체로 사용될 고해상도 전자광학카메라, EOS-C 시스템을 개발 중이다. 이 시스템은 DubaiSat-1 위성의 주 탑재체 개발을 통해 획득한 경험을 토대로 보다 향상된 광기계 및 열적 성능을 갖도록 설계되었다. 민감한 광학부품의 운용상 성능을 유지하기 위해 히터를 이용한 능동 열제어 방식이 적용되었고, 이와 더불어 히터 소모 전력을 최소화하기 위해 열 코팅 및 다층박막단열재(MLI)를 사용한 수동 열제어 방식이 적용되었다. 열해석 모델을 이용해 임무궤도에 대한 열해석을 수행하였으며, 해석 결과를 바탕으로 이 시스템의 열제어계가 설계 요구조건을 만족하는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A high-resolution electro-optical camera system, EOS-C, is under development in Satrec Initiative. This system is the mission payload of a 400-kg Earth observation satellite. We designed this system to give improved opto-mechanical and thermal performance compared with a similar camera system to be ...

주제어

#전자광학카메라   #열제어계   #열 저항 회로 해석   #열적 결합   #열제어 코팅   #소형위성  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 EOS-C 시스템의 열제어계 개발을 위해 수행한 설계와 해석, 그리고 해석 결과의 검토를 통한 개발 과정에 대해 살펴보고자 한다. 그리고 이를 통해 전자광학카메라 시스템의 열제어계 설계 과정에 대해 살펴보고자 한다.
  • 본 논문에서는 EOS-C 시스템의 열제어계 개발을 위해 수행한 설계와 해석, 그리고 해석 결과의 검토를 통한 개발 과정에 대해 살펴보고자 한다. 그리고 이를 통해 전자광학카메라 시스템의 열제어계 설계 과정에 대해 살펴보고자 한다.
  • 지금까지 고해상도 전자광학카메라, EOS-C 시스템의 열제어계 설계 및 개발 과정에 대해 살펴보았다. EOS-C 시스템은 EOS와 PMS로 구성되며 각각에 대해 적합한 열제어계 설계를 수행하였다.

가설 설정

  • 경계 조건의 경우, 경계면의 온도를 +50℃로 설정하였으며 온도 여분(temperature margin)을 확인하기 위해 전도로만 열전달이 이뤄진다고 가정하였다. 해석 결과, Imaging 모드에서 PMS 의 온도 분포가 제일 높게 나타났으며 그림 12 와 같이 Power Board-3의 온도가 경계면 온도를 기준으로 최대 28℃ 가량 상승한 +77.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
EOS-C 시스템은 어떤 해상도를 갖는가? ㈜쎄트렉아이는 400kg급 지구관측 소형위성의 주 탑재체(main payload)인 고해상도 전자광학카메라, EOS-C 시스템을 개발 중이다. 700km 운용 고도에서 흑백 2.5m, 다중 5.0m의 해상도를 갖는 EOS-C 시스템은 DubaiSat-1 주 탑재체 개발 경험을 바탕으로 보다 향상된 광기계적 및 열적 성능을 갖도록 설계되었다. 특히 열제어계의 경우, 열 코팅 및 MLI, 그리고 히터의 적절한 사용으로 요구되는 히터 소모 전력을 최소화하면서도 요구조건 범위 내에서 온도 제어가 충분히 이뤄 질 수 있도록 설계하였다.
㈜쎄트렉아이는 무엇을 개발 중인가? ㈜쎄트렉아이는 400kg 급 지구관측 위성의 주 탑재체로 사용될 고해상도 전자광학카메라, EOS-C 시스템을 개발 중이다. 이 시스템은 DubaiSat-1 위성의 주 탑재체 개발을 통해 획득한 경험을 토대로 보다 향상된 광기계 및 열적 성능을 갖도록 설계되었다.
EOS-C 시스템은 어떻게 설계되었는가? (주)쎄트렉아이는 400kg 급 지구관측 위성의 주 탑재체로 사용될 고해상도 전자광학카메라, EOS-C 시스템을 개발 중이다. 이 시스템은 DubaiSat-1 위성의 주 탑재체 개발을 통해 획득한 경험을 토대로 보다 향상된 광기계 및 열적 성능을 갖도록 설계되었다. 민감한 광학부품의 운용상 성능을 유지하기 위해 히터를 이용한 능동 열제어 방식이 적용되었고, 이와 더불어 히터 소모 전력을 최소화하기 위해 열 코팅 및 다층박막단열재(MLI)를 사용한 수동 열제어 방식이 적용되었다.
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참고문헌 (11)

  1. 공종필 외, “MSC(Multi-Spectral Camera)열제어 시스템 소개”, 한국항공우주연구원, 항공우주기술 제 4권 제 2호, 2005, pp. 107-116. 

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  2. 장진수, 양승욱, 김종운, 강명석, 김이을,“EOS-C System 비행모델의 열제어계 개발”, 추계학술발표회 논문집, 한국항공우주학회, 2008,pp. 1150-1513. 

  3. David G. Gilmore, “Spacecraft ThermalControl Handbook Second Ed.”, TheAerospace Press, 2002. 

  4. “I-DEAS 8 Course Guide - The TMGCourse”, Structural Dynamic Research Corporation, TMGcgd8d, 1999, pp. 13-1-21. 

  5. “Red Book - Aerospace Thermal ControlMaterial”, Sheldahl, 2007. 

  6. 장진수, 정연황, 김병진, “지구관측 소형위성비행모델의 열제어계 개발 및 성능 검증”, 한국항공우주학회지, 제36권 제12호, 2008, pp. 1222-1228. 

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  7. “EOS H/W Design Description”, SatrecInitiative, GISEO41100, Rev. 1.0, 2009. 

  8. “EOS I/F Design Description”, SatrecInitiative, GISEO41200, Rev. 1.0, 2009. 

  9. 김정훈, 구자춘, “정지궤도 통신위성의 원격측정 명령처리기 기술모델 열해석”, 한국항공우주학회지, 제32권 제9호, 2004, pp. 114-121. 

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  10. “PMS H/W Design Description”, SatrecInitiative, GISPM51100, Rev. 1.0, 2009. 

  11. “PMS I/F Design Description”, SatrecInitiative, GISPM51200, Rev. 1.0, 2009. 

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