문제 정의

• 따라서 본 연구에서는 지구 주위 궤도에 존재하는 우주물체들의 단면적과 질량 정보를 얻기 위해 TLE데이터를 이용하였으며, SGP4 궤도전파기를 사용하여 궤도수명을 계산하였다. TLE 데이터 역시 직접적인 단면적 및 질량에 대한 정보를 제공하지 않지만 TLE에 포함된 B* Drag Term을 이용하여 단면적 대비 질량비를 얻어낼 수 있고, 식(1)에 적용함으로써 적절한 결과를 얻을 수 있다.
• 본 연구에서는 현재 저궤도 상에 존재하며, 임무수행이 중단된 모든 물체의 궤도수명을 분석하였다. 분석을 위해 저궤도 영역에 존재하고 운영 중인 위성을 제외한 11,792개의 물체에 대한 최신 TLE 데이터를 획득하였으며, 이를 STK/Lifetime tool을 이용하여 각각에 대한

  제안 방법

  • 후)질량정보를">질량 정보를 파악할 수 있다. TLE 데이터를 이용하여 우주물체의 궤도수명을 분석하기 위해 SGP4 궤도전파기를 사용하였으며, 물체의 질량 대비 단면적의 정보는 TLE 데이터에 포함된 B* Drag Term을 적용하였다.
  • 결과 고찰에 앞서 본 연구에서 사용한 궤도수명 계산방법에 대한 방법론적 검증을 수행하였다. 현재 JSpOC(Joint Space Operation Center)에서는 현재 시점을 기준으로 약 3개월 이내에 지구 대기에 재진입하는 물체들 예측하여 예상되는 본 연구에서는 이와 같은 상황에서 선행연구 차원으로 현재 JSpOC(Joint Space Operation Center)에서 제공하는 TLE(Two Line Element) 데이터에 포함된 저궤도 상의 모든 물체의 궤도수명을 SGP4(Simplified General Perturbation) 궤도전파기를 이용하여 예측하고, 근 시일 내에 재진입이 예상되는 물체의 수, 종류 등을 분석하였다.
  • 본격적으로 우주물체의 궤도수명을 분석하기 전에 1957년 이후 지금까지 우주물체의 증가추이를 분석하였다. 이를 위해 Celestrak.
  • 후)궤도 수명을">궤도수명을 분석하였다. 분석을 위해 저궤도 영역에 존재하고 운영 중인 위성을 제외한 11,792개의 물체에 대한 최신 TLE 데이터를 획득하였으며, 이를 STK/Lifetime tool을 이용하여 각각에 대한 궤도수명을 분석하였다.
  • 후)자연폐기">자연 폐기 시점에 대한 정보를 제공하고 있다. 이를 이용하여 JSpOC에서 제시한 164건의 예측 결과와 동일한 물체에 대한 STK/Lifetime의 결과를 비교하였다.
  • 그림 6과 같이 분석이 시작되면 MATLAB과 STK의 연동이 우선적으로 수행되며, 지정된 STK의 시나리오를 MATLAB에서 읽어온다. 이후 11,792개 물체의 정보가 포함된 데이터베이스에서 분석하려는 특정 물체의 정보를 획득하고, 이를 STK/ Lifetime Engine에 적용하여 결과를 얻어낸다. 이 과정을 총 11,792회 반복하여 물체들의

    대상 데이터

    • 본 연구에서는 우주물체의 궤도수명을 분석하기 위해 2013년 12월 23일 기준으로 SATCAT(SATellite CATalog) 데이터를 이용하여 저궤도상에 존재하는 물체 중에서 운용 중인 물체를 제외한 11,792개를 분류하였으며, 분류된 물체들의 가장 최신 TLE 데이터를 Space-track.org 홈페이지로부터 획득하였다.
    • 본 연구에서는 저궤도 상에 존재하는 우주물체에 대한 궤도수명 예측을 위해 TLE 데이터를 이용하였다. TLE 데이터는 지구 주위 궤도를 돌고 있는 10cm 이상의 물체의 궤도를 파악할 수 있는 가장 범용적인 데이터이며, B* Drag Term을 통해 물체의 단면적 대비 이후 11,792개 물체의 정보가 포함된 데이터베이스에서 분석하려는 특정 물체의 정보를 획득하고, 이를 STK/ Lifetime Engine에 적용하여 결과를 얻어낸다. 이 과정을 총 11,792회 반복하여 물체들의 궤도수명 결과를 획득하였다.
    • 이를 위해 Celestrak.com에서 ‘Bulk SATCAT Raw data’를 획득하였으며, 이 데이터는 1957년부터 현재까지 카탈로그 된 39,497개 물체의 발사시기, 발사국가, 발사장소, 개략적인 궤도, NORAD ID 등을 포함하고 있다.
    • 지구 주위 궤도를 돌고 있는 물체들 중 본 연구에서 고려되는 범위는 지구 저궤도에 존재하는 물체들로써 고도가 2,000km 이하이거나 주기가 약 128분 이내인 인공적인 우주물체만을 포함하였다. 저궤도 이상의 고도에 존재하는 물체들은 자연적으로 대기에 재진입하여 소각되는 시간이 매우 길기 때문에 현실적으로

      데이터처리

      • 획득한 TLE 데이터를 AGI社 STK/Lifetime 툴에 적용하여 물체들의 궤도수명을 계산하였고, 시간적 효율성을 위해 MATLAB과 STK의 Active X 인터페이스를 이용하여 분석을 수행하였다.