초록 ▼

국내에서도 과학및 통신위성을 보유할 계획이다. 위헝이 확보되면 위성을 추적하고 관제하는 위성지상국이 설치되어야 하고, 이 위성지상국의 운용을 위해서는 인공위성의 궤도결정 및 예보시스템과 궤도조정 및 자세제어용 소프트웨어 시스템을 필수적으로 갖추어야 한다. 이러한 소프트웨어 시스템은 천체동역학의 지식을 응용하여야 개발할 수 있으므로 천문우주과학연구소에서는 지난 3년동안 1차적으로 위성의 궤도결정과 예보에 관한 소프트웨어 시스템(IODS)를 개발하였다. 다음 단계로서 인공위성의 궤도조정 소프트웨어를 89년 부터 개발하기 시작하였다. 1

국내에서도 과학및 통신위성을 보유할 계획이다. 위헝이 확보되면 위성을 추적하고 관제하는 위성지상국이 설치되어야 하고, 이 위성지상국의 운용을 위해서는 인공위성의 궤도결정 및 예보시스템과 궤도조정 및 자세제어용 소프트웨어 시스템을 필수적으로 갖추어야 한다. 이러한 소프트웨어 시스템은 천체동역학의 지식을 응용하여야 개발할 수 있으므로 천문우주과학연구소에서는 지난 3년동안 1차적으로 위성의 궤도결정과 예보에 관한 소프트웨어 시스템(IODS)를 개발하였다. 다음 단계로서 인공위성의 궤도조정 소프트웨어를 89년 부터 개발하기 시작하였다. 1차년도에는 궤도조정 핵심소프트웨어의 개발을 위해서 궤도조정 기술에 관한 기초연구로서 좌표계, 궤도요소와 자세요소, 위성의 궤도역학모델, 위성체 질량모델, 위성체 추진계모델, 위성체 자세감지모델, 위성체 동역학모델, 위성체 전자모델, 위성체 통신모델 그리고 궤도조정 목표모델에 관한 수학적 규격을 작성하였다. 그리고 수학적 규격에 맞는 알고리즘을 작성하였으며 그에 따른 소프트웨어를 개발하였다. 소프트웨어의 검증과 모의실험도 수행하였다.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...22
• 제 2 장 좌표와 궤도요소 및 자세 요소...26
• 제 1 절 서언...26
• 제 2 절 좌표계와 좌표변환...26
• 1. 개요...26
• 2. 관성적도좌표계...27
• 3. 위성체 속도기준좌표계...28
• 4. 지구중심 직교좌표계...29
• 5. 위성체 기하학적 기준좌표계...30
• 6. 위성체 자전축 기준좌표계...30
• 7. 태양 기준좌표계...32
• 8. 메카토르 좌표계...33
• 9. 좌표변환...34
• 제 3 절 궤도요소와 변환...35
• 1. 개요...35
• 2. 위치백터와 속도백터...35
• 3. 접융궤도 요소...36
• 4. 비행궤도 요소...36
• 5. 평균궤도 요소...37
• 제 4 절 위성체의 자세 요소...38
• 1. 회전방식의 위성체 자세 요소...38
• 2. 3축 제어 방식의 위성체 자세 요소...38
• 제 5 절 알골이즘과 S/W 작성...40
• 제 6 절 결과와 검토...42
• 제 3 장 위성의 궤도역학 모델...43
• 제 1 절 서언...43
• 제 2 절 위성의 궤도에 영향을 미치는 섭동력의 역학적 모델...44
• 1. 지구의 중력포텐셜에 의한 섭동력...44
• 2. 태양과 달에 의한 중력섭동력...45
• 3. 태양의 복사압에 의한 섭동력...46
• 4. 지구의 대기저항에 의한 섭동력...47
• 5. 인공위성의 추력에 의한 섭동력...49
• 제 3 절 인공위성의 궤도예보 알골이즘...50
• 제 4 절 결론...51
• 제 4 장 위성체의 질량 모델...53
• 제 1 절 서언...53
• 제 2 절 잔여연료량 계산...53
• 1. Freon-14 기체연료 사용시...53
• 2. Hydrazine 액체연료 사용시...54
• 제 3 절 위성체의 무게중심 및 관성모멘트 산출...55
• 1. 위성체의 무게중심 산출...55
• 2. 위성체의 관성모멘트 산출...56
• 제 4 절 위성체의 질량모델에 대한 알골이즘과 S/W 작성...57
• 1. 알골이즘...57
• 2. S/W 작성...58
• 제 5 절 요약과 결과...60
• 제 5 장 위성체의 추진계 모델...60
• 제 1 절 서언...60
• 제 2 절 추력, 충격량, 비충격량과 분사중심시각 산출...61
• 1. 연속분사 방식...61
• 2. 펄스분사 방식...63
• 제 3 절 충격량 백터와 토오크-충격량 백터산출...67
• 1. 분사기의 위치와 방향...67
• 2. 연속분사 방식...70
• 3. 펄스분사 방식...74
• 제 4 절 추진계의 재가동...76
• 제 5 절 추진계 모델에 대한 알골이즘과 S/W 작성...78
• 1. 알골이즘 작성...78
• 2. S/W 작성...79
• 제 6 절 결과와 검토...83
• 제 6 장 위성체의 자세감지 모델...96
• 제 1 절 서언...96
• 제 2 절 위성체에 사용되는 자세감지 장치 종류...97
• 1. 태양감지 장치...97
• 2. 지구감지 장치...101
• 제 3 절 자세감지 요소산출...105
• 1. 회전방식...105
• 2. 3축 제어방식...114
• 제 4 절 막힘현상과 포화현상...118
• 1. 지구감지장치의 막힘현상...118
• 2. 지구감지장치의 포화현상...121
• 제 5 절 위성체 자세감지모델의 알골이즘과 S/W 작성...122
• 1. 알골이즘 작성...122
• 2. 파일체계도...123
• 3. S/W 작성...124
• 제 6 절 S/W 검증 및 모의실험...125
• 1. 검증...125
• 2. 모의실험...126
• 제 7 절 요약과 결론...126
• 제 7 장 위성체의 동역학 모델...133
• 제 1 절 서언...133
• 제 2 절 토오크에 의한 위성체의 자세변화...133
• 제 3 절 위성체의 회전율 변 4 절 위성체 동역학 모델의 알골이즘과 S/W 작성...139
• 1. 알골이즘 작성...139
• 2. S/W 작성...141
• 제 5 절 요약과 결과...142
• 제 8 장 위성체의 전자 모델...144
• 제 1 절 서언...144
• 제 2 절 위성체 전자체계의 흐름도...144
• 제 3 절 위성체 전자체계에 의한 지연...145
• 1. 태양중심 지연각...145
• 2. 감지장치 지연각...146
• 3. 전자회로 지연각...146
• 4. 통신 지연각...146
• 제 4 절 젯트분사 방향각 계산...147
• 1. 젯트의 위치를 기준으로 하였을 때의 젯트분사방향각...147
• 2. 감지장치를 기준으로 하였을 때의 젯트분사방향각...147
• 제 5 절 위성체 전자모델에 대한 알골이즘과 S/W 작성...152
• 1. 알골이즘 작성...152
• 2. S/W 작성...153
• 제 6 절 요약과 검토...156
• 제 9 장 위성체의 통신 모델...158
• 제 1 절 서언...158
• 제 2 절 위성과 지상국과의 시선백터 계산...158
• 제 3 절 안테나의 방향각 계산...159
• 제 4 절 안테나의 신호세기 계산...159
• 제 5 절 위성의 통신모델에 대한 알골이즘과 S/W 작성...162
• 1. 알골이즘 작성...162
• 2. S/W 작성...163
• 제 6 절 요약과 결과...165
• 제 10 장 궤도조정 목표 모델...166
• 제 1 절 서언...166
• 제 2 절 궤도조정 시각 결정...166
• 1. 개요...166
• 2. 궤도조정 시작 시각 결정...167
• 3. 알골이즘과 S/W작성...168
• 4. 결과...171
• 제 3 절 제 1 목표모델...173
• 1. 개요...173
• 2. 목표하는 궤도의 지정...173
• 3. 제 1 목표모델의 알골이즘과 S/W작성...177
• 4. 결과와 검토...181
• 제 11 장 결론...184
• 참고문헌...188