초록

- 달 진입을 위한 탐사선의 다양한 궤적 생성 기술 확보
- 지상데이터 처리를 통한 탐사선의 심우주 정밀 항법기술 확보
- 센서 퓨전기술을 이용한 심우주(달) 자동 항법 기술 확보
- 고 추력 및 저 추력을 이용한 달 탐사 유도 및 제어 기술 확보
- 심우주(달) 탐사 임무에서의 정밀 자세 결정 및 자세 제어 기술 확보
- 다양한 달탐사 임무를 위한 툴(Tool) 및 설계 기술 확보
- 달 착륙을 위한 근접 궤적생성 기술 확보

Abstract ▼

- Optimal trajectory generation for lunar orbit injection
- Deep space navigation using measurements of ground antenna system
- Autonomous orbit determination using sensor fusion technique
- Guidance and control algorithm study of spacecraft
- Precise attitude determination and control i

- Optimal trajectory generation for lunar orbit injection
- Deep space navigation using measurements of ground antenna system
- Autonomous orbit determination using sensor fusion technique
- Guidance and control algorithm study of spacecraft
- Precise attitude determination and control in space mission
- Integrating researched algorithms and developing a merged software
- Optimal trajectory generation of lunar landing orbit

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 14
• 1. 기술적 측면 ... 14
• 2. 경제산업적 측면 ... 14
• 3. 사회문화적 측면 ... 15
• 4. 학문적인력양성 측면 ... 15
• 제 2 절 연구개발의 목표 ... 16
• 1. 연구개발의 최종목표 ... 16
• 2. 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 17
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 제 1 절 국내 관련기술 현황 ... 18
• 1. 국내수준 ... 18
• 2. 국내 기관별 연구 현황 ... 18
• 제 2 절 국외 관련기술 현황 ... 18
• 1. 국외 달 탐사 역사 ... 18
• 2. 국내외 기술수준 비교표 ... 20
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 21
• 제 1 절 탐사선 지구-달 천이 궤적 설계 ... 21
• 1. 수치적 최적화 기법 조사 ... 21
• 2. 고출력 화학적 추력기를 이용한 지구-달 천이 궤적 설계 ... 33
• 3. 저추력기를 이용한 지구-달 천이 궤적 설계 기법 ... 41
• 4. 3체 운동 방정식의 특성을 고려한 지구-달 천이 궤적 설계 ... 57
• 제 2 절 탐사선 심우주 궤적 유도 기술 확보 ... 65
• 1. 궤적 보정 기동 기법 조사 ... 65
• 2. 달 천이 궤도(지구 중력장)에 대한 궤적 보정 기동 ... 71
• 3. 달 접근 궤도(달 중력장)에 대한 궤적 보정 기동 ... 78
• 4. 달 포획을 위한 저추력 유도 알고리즘 ... 89
• 제 3 절 탐사선 궤도 결정 심화 기술 ... 108
• 1. 우주 환경 모델링 연구 ... 108
• 2. 지상 관측 데이터를 이용한 궤도 결정 연구 ... 111
• 3. 천측 항법을 이용한 궤도 결정 기법 ... 129
• 4. 센서 융합을 이용한 정밀 궤도 항법 ... 142
• 제 4 절 탐사선 자세 결정 및 자세 제어 ... 146
• 1. 정밀 자세 결정 알고리듬 연구 ... 146
• 2. MRP 기반 자세 결정 알고리듬 ... 158
• 3. 관성 모멘트 추정 기술 연구 ... 167
• 4. 스핀 안정화 위성의 뉴테이션 제어: 선형 피드백 제어 ... 172
• 5. 스핀 안정화 위성의 뉴테이션 제어: 예측제어기법을 이용한 제어 ... 179
• 제 5 절 착륙선 착륙 궤적 설계 기술 확보 ... 195
• 1. 달 착륙선 착륙 궤적 설계 기술 분석 ... 195
• 2. 구속 조건을 포함한 최적 궤적 생성 기법 ... 195
• 3. 최적 궤적을 가지기 위한 De-Orbit Burn 시점 결정 연구 ... 212
• 4. Braking Burn 기법 연구 ... 215
• 5. 연착륙 기술 확보 ... 218
• 제 6 절 착륙선 항법 알고리듬 ... 229
• 1. 착륙선 항법 기술 분석 ... 229
• 2. 영상 센서 기반 항법 ... 236
• 3. LIDAR 기반 항법 ... 246
• 4. 달 착륙 시 위험지역탐색 알고리듬 기초연구 ... 250
• 제 7 절 착륙선 유도 알고리듬 ... 261
• 1. 착륙선 유도 기술 분석 ... 261
• 2. 아폴로 달착륙선에 적용된 유도 알고리듬 ... 263
• 3. 컨스텔레이션 LSAM/Altair 유도 알고리듬 ... 267
• 4. 최적 유도 알고리듬 ... 272
• 5. 최적궤적 추종을 위한 제어법칙 ... 281
• 제 8 절 매틀랩 기반 달 탐사 시뮬레이터(GUI) 개발 ... 286
• 1. 탐사선/착륙선 독립적 시뮬레이터 ... 286
• 2. 탐사선/착륙선 통합 시뮬레이터 구조 설계 ... 297
• 3. 시뮬레이터 파라미터 및 모듈 별 함수 정의 ... 301
• 4. 시뮬레이터 GUI 패널 구성 ... 306
• 제 9 절 PILS 프로토타입 개발 ... 312
• 1. PILS 시스템 개요 ... 312
• 2. PILS 하드웨어 구성 ... 313
• 3. PILS 구조 및 흐름도 상세 설계 ... 317
• 4. C 코드 기반 통합 코드 구조 설계 ... 323
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 329
• 제 1 절 연구개발목표의 달성도 ... 329
• 제 2 절 평가의 착안점에 따른 목표달성도에 대한 자체평가 ... 332
• 제 3 절 연구개발 실적 ... 335
• 1. 국내외 논문게재 실적 ... 335
• 2. 국외 학술발표 실적 ... 335
• 3. 국내 학술발표 실적 ... 336
• 4. 특허 및 프로그램 출원등록 현황 ... 337
• 5. 인력지원 성과 ... 337
• 6. 산업기술인력 양성 성과 ... 338
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 339
• 제 1 절 연구개발 성과 활용현황 ... 339
• 1. 타사업에 활용 ... 339
• 2. 선행 및 기초연구 ... 339
• 3. 기타목적활용 ... 339
• 제 2 절 연구결과 활용계획 ... 340
• 1. 활용계획 ... 340
• 2. 활용방법 ... 341
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 342
• 제 1 절 국외 달 탐사 연구 사례 ... 342
• 1. 클레멘타인(Clementine) ... 342
• 2. 루나 프로스펙터(Lunar Prospector) ... 343
• 제 7 장 연구시설장비 현황 ... 344
• 제 8 장 참고문헌 ... 345