[논문]초소형 SAR 위성군의 배치를 위한 궤도 제어 분석

송영범; 손지혜; 박진한; 송성찬; 오현웅

doi:10.20910/jase.2022.16.5.8

[국내논문] 초소형 SAR 위성군의 배치를 위한 궤도 제어 분석
Analysis of orbit control for allocation of small SAR satellite constellation 원문보기

항공우주시스템공학회지 = Journal of aerospace system engineering, v.16 no.5, 2022년, pp.8 - 16

송영범 (한화시스템(주)) , 손지혜 (한화시스템(주)) , 박진한 (한화시스템(주)) , 송성찬 (한화시스템(주)) , 오현웅 (조선대학교)

초록
AI-Helper

이 논문에서는 전천후 한반도 주변 감시를 위한 초소형 합성 개구 레이더 (synthetic aperture radar, SAR) 위성군의 배치를 위한 궤도 제어를 분석한다. 국내에서 개발하고 있는 Small SAR technology experimental project (S-STEP)는 한반도 주변 지역의 평균 재방문 주기를 확보하기 위해 여러 기의 위성이 여러 궤도 평면에 등간격으로 배치한다. 동일한 궤도 평면에 진입하는 여러 기의 위성들은 궤도 상에 등간격으로 분포하기 위해 발사체로부터의 분리 속도와 이온 추력기를 이용하여 궤도를 제어한다. 동일한 궤도 평면 상에 등간격으로 위성을 배치하는 궤도 전개를 위해 순간 추력으로 위성 사이의 표류율 차이를 조절해 위성군의 형상을 형성한다. 이 논문에서는 여러 가지 형태의 위성군을 제시하고 발사 전략에 따른 위성군의 배치 결과를 제시한다. 또한, 위성군을 형성하는 기간을 단축시키는 방법과 한계를 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper presents the orbital control for positioning micro synthetic aperture radar (SAR) satellites for all-weather monitoring around the Korean Peninsula. In Small SAR technology experimental project (S-STEP) developed in Korea, multiple satellites are placed at equal intervals in multiple orbital planes to secure an average revisit period for the region around the Korean Peninsula. Satellites entering the same orbital plane use ion thrusters to control their orbits and the separation velocity from the launch vehicle to distribute them evenly across the orbit. For an orbital that places the satellites equally spaced in the same orbital plane, the shape of the satellite constellation is formed by adjusting the difference in drift rates between the satellites. This paper presents, different types of satellite constellations, and the results of satellite constellation placement according to launch strategies are presented. In addition, a method and limitations in shortening the duration of orbital deployment are presented.

Keyword

표/그림 (27)

그림 Fig. 1 Mean revisit time of target area with respect to orbit inclination.
그림 Fig. 2 Revisit time around the Korean Peninsula
그림 Fig. 3 Orbit Deployment Scenario
그림 Fig. 4 Earth Center Inertial Coordinate System and Local Vertical and Local Horizontal Coordinate System.
표 Table 1 Orbit Parameter
표 Table 2 Results of Revisit Time Analysis
그림 Fig. 5 Definition of Ejection Direction
그림 Fig. 6 Minimum Distance from Satellite to Launch Vehicle with respect to Ejection Angle
그림 Fig. 7 Relative Position of Satellite from Launch Vehicle with respect to Ejection angle and plane
표 Table 3 Simulation Parameters
표 Table 4 Specifications
그림 Fig. 8 Orbit Deployment Configuration (Case #1)
그림 Fig. 9 Relative Argument of Latitude after Ejection from Launch Vehicle (Case #1)
표 Table 5 Simulation Case Setting
표 Table 6 Desired Relative Argument of Latitude with respect to the Reference Satellite and Ejection Angle with respect to the Launch Vehicle (Case #1)
표 Table 7 Numerical Results (Case #1)
그림 Fig. 10 Relative Argument of Latitude after Ejection from Launch Vehicle (Reduce LEOP duration)
그림 Fig. 11 Relative Argument of Latitude after Ejection from Launch Vehicle (Increase the Number of Separation Control)
그림 Fig. 12 Orbit Deployment Configuration (Case #2)
표 Table 8 Numerical Results (Reduce LEOP duration)
표 Table 9 Numerical Results (Increase the Number of Separation Control)
표 Table 10 Desired Relative Argument of Latitude with respect to the Reference Satellite and Ejection Angle with respect to the Launch Vehicle (Case#2(a))
그림 Fig. 13 Relative Argument of Latitude after Ejection from Launch Vehicle (Case #2(a))
그림 Fig. 14 Relative Argument of Latitude after Ejection from Launch Vehicle (Case #2(b))
표 Table 11 Numerical Results (Case #2(a))
표 Table 12 Desired Relative Argument of Latitude with respect to the Reference Satellite and Ejection Angle with respect to the Launch Vehicle (Case#2(b))
표 Table 13 Numerical Results (Case #2(b))

참고문헌 (8)

S. Erwin, Capella Space to launch seven radar satellites in 2020 as it prepares for commercial operations, Space News, 16 December 2019, URL: http://spacenews.com /capella-space-to-launch-seven-radar-satellites-in-2020-as-it-prepares-for-commercial-operations/
C. Henry, Planet Preps Ground Network to Handle 5 Terabytes of Date Per Day, 12 Via Sateppite, August 2016
ICEYE, Breaking the 15 Minutes Barrier from Acquisition to Delivery for SAR Imaging, iceye.com, 06 Jun 2019
Jason A. Parish, Optimizing coverage and revisit time in sparse military satellite constellations a comparison of traditional approaches and genetic algorithms, U.S Naval Postgraduate School, 2004
Walker, J. G., Circular Orbit Patterns Providing Continuous Whole Earth Coverage, Royal Aircraft Establishment Tech. Rep. 70211, Nov. 1970
D. A. Vallado and Wayne D. McClain, Fundamentals of Astrodynamics and Applications, 2nd ed. New York: McGraw-Hill Companies, Inc., 1997.
Song, Y.; Park, S.-Y.; Lee, S.; Kim, P.; Lee, E.; Lee, J. Spacecraft formation flying system design and controls for four nanosats mission. Acta Astronaut. 2021, 186, 148-163.

상세보기
R. H. Battin, An Introduction to the Mathematics and Methods of Astrodynamics. New York: AIAA Education Series, 1999.

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

상세보기

다운로드

내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증