초록 ▼

IV. 연구개발결과
달 탐사 설계/검증도구 개발 및 핵심기반기술 심화연구 3차년도 연구 수행을 통하여 개발한 결과는 달 탐사선 설계 및 검증 도구 개발, 달 탐사선 핵심 요소 기술심화 연구, 시험용 달 궤도선 개념 설계 분야로 나누어 정리할 수 있다.
달 탐사선 설계 및 검증 도구 개발 분야에서는 달 탐사선 시스템 시뮬레이터 시제품 통합 구성을 완료하고 달 환경 가상화 시설과 시스템 시뮬레이터 간의 연동 및 시험 기능을 구현하였다. NASA와 공동으로 임무 설계/해석 소프트웨어인 General Mission Analysi

IV. 연구개발결과
달 탐사 설계/검증도구 개발 및 핵심기반기술 심화연구 3차년도 연구 수행을 통하여 개발한 결과는 달 탐사선 설계 및 검증 도구 개발, 달 탐사선 핵심 요소 기술심화 연구, 시험용 달 궤도선 개념 설계 분야로 나누어 정리할 수 있다.
달 탐사선 설계 및 검증 도구 개발 분야에서는 달 탐사선 시스템 시뮬레이터 시제품 통합 구성을 완료하고 달 환경 가상화 시설과 시스템 시뮬레이터 간의 연동 및 시험 기능을 구현하였다. NASA와 공동으로 임무 설계/해석 소프트웨어인 General Mission Analysis Tool (GMAT) 개발을 진행하여 Event Location 모듈 및 Launch 모듈을 개발하고 GMAT R205a 버전을 NASA와 공동 개발하였다.
달 탐사선 핵심 요소 기술 심화 연구 분야에서는 지구-달 전이방식 선정을 위한 임무 상세설계 및 달 임무궤도에서의 한국의 심우주지상국과의 가시성 분석을 수행하였다. 달 탐사선 항법을 위하여 비행역학 S/W 각 모듈별 기능 정의 및 인터페이스 설계를 수행하고 지상국 기본운영 방안과 지상 S/W 인터페이스 방안을 도출하였다. 탑재소프트웨어 관련 심우주통신 프로토콜(CFDP) Phase 3 개발 및 온보드 스크립트(OBCP) 프로토타입 개발을 완료하였다. 달 탐사선 통신 표준 설계 및 검증을 위한 시제품 제작/시험을 수행하였다. 달 착륙선용 추력시스템 기초 개발을 위하여 핀틀 인젝터 연소시험용 조립체를 설계 제작하고 연소시험을 수행하였다.
시험용 달 궤도선의 개념설계를 위해서는 달 궤도선 시스템의 주요 규격을 도출하고 임무설계 및 태양전지판 형상 등의 설계를 수행하였다.

Abstract ▼

IV. Research Results
Research results of 3rd phase can be summarized in three areas such as the development of the design and verification tools, further research of core technologies, and the system level conceptual design.
In the development of the design and verification tools, 1) the integ

IV. Research Results
Research results of 3rd phase can be summarized in three areas such as the development of the design and verification tools, further research of core technologies, and the system level conceptual design.
In the development of the design and verification tools, 1) the integration of the lunar system simulator is completed, and the functions of test and interoperability between the lunar virtual environment facility (LVEF) and the system simulator were implemented. 2) KARI and NASA developed an Event Location module and a Launch module in the General Mission Analysis Tool (GMAT) and released GMAT R2015a.
In further research of core technologies, 1) a detailed mission design to select the method of a transfer from the Earth to the Moon, and the visibility study between KPLO and Korean ground station on the mission orbit were accomplished. 2) the functions and interfaces of each modules of a flight dynamics software for a guidance and a navigation were defined, and the basic operation process of a ground station and the interface of the groung station sofware were studied. 3) CFDP (CCSDS File Delivery Protocol) Phase 3 and OBCP (On-Board Control Procedure) prototype were developed for a KPLO on-board software. 4) Th pintle injector assembly for a burn test was designed, developed and tested for the lunar lander.
In the system level conceptual design, the primary system specification of KPLO was defined and the mission design and the shape of a solar array were accomplished.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• 목차 ... 13
• 제 1 장 서론 ... 17
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 17
• 1. 기술적 측면 ... 17
• 2. 경제․산업적 측면 ... 18
• 3. 사회․문화적 측면 ... 18
• 제 2 절 연구개발의 목표 및 범위 ... 19
• 1. 연구개발의 최종목표 ... 19
• 2. 연구개발 목표 및 내용 ... 20
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 27
• 제 1 절 국외 달 탐사 임무 조사 ... 27
• 1. 인도 Chandrayaan-1 임무 ... 27
• 2. 인도 Chandrayaan-2 임무 ... 33
• 제 3 장 연구내용 ... 37
• 제 1 절 서론 ... 37
• 제 2 절 범용 임무설계 도구 (GMAT) 국제 공동 개발 ... 37
• 1. GMAT 개요 및 개발의 필요성 ... 37
• 2. GMAT 국제공동개발 ... 46
• 제 3 절 달 탐사선 시스템 시뮬레이터 검증 환경 성능 고도화 ... 80
• 1. 달 탐사선 시스템 시뮬레이터 시제품 최종 통합 구성 ... 80
• 2. 광학카메라 시뮬레이션 모델 개발을 위한 달 표면 모델 제작 ... 87
• 3. 달환경가상화시설 사용자 기능 추가 및 구성 시험 ... 88
• 4. 달환경가상화시설과 시뮬레이터간 연동 및 폐루프 시험지원 기능 개발 ... 90
• 제 4 절 달 탐사 임무설계 및 해석 ... 93
• 1. 지구-달 전이방식 선정을 위한 임무 상세 설계 ... 93
• 2. 발사장-달 임무 종료까지 ΔⅤ 버짓 상세 도출 ... 96
• 3. LOI 비상상황 정의 및 ΔⅤ 상세 도출 ... 99
• 4. 달 임무궤도에서 달 궤도선과 지상국간의 가시성 분석 ... 109
• 제 5 절 달 항법유도제어 및 비행역학 기술 연구 ... 117
• 1. 달 탐사 임무 지상국 기술 연구 ... 117
• 2. 비행역학 기술 연구 ... 119
• 제 6 절 달 탐사선 탑재 S/W 표준화 연구 ... 139
• 1. 개요 ... 139
• 2. 심우주 통신 프로토콜 (CFDP) Phase-3 개발 ... 139
• 3. CFDP-TASS 2단계 개발 ... 150
• 4. OBCP 프로토타입 개념 연구 ... 161
• 제 7 절 달 탐사선 통신 표준설계 및 검증연구 ... 167
• 1. 달 탐사선 통신 표준설계 ... 167
• 2. 달 탐사선 통신 검증연구 ... 182
• 제 8 절 이원 추진제 추력기용 인젝터 기술개발 ... 196
• 1. 연소시험용 핀틀 인젝터 조립체 제작 ... 196
• 2. 연소실 설계 ... 198
• 3. 인젝터 조립체 수류시험 ... 201
• 4. 인젝터 조립체 연소시험 ... 204
• 5. 요약 및 결론 ... 214
• 제 9 절 시험용 달 궤도선 국제협력 ... 216
• 1. 항우(연)-NASA간 무인 달 탐사 국제협력 타당성 조사 연구 ... 216
• 2. 항우(연)-NASA간 심우주지상국 상호 지원 TAA 협약 ... 217
• 3. 제6회 달 탐사 심포지엄 ... 217
• 4. 항우(연)-NASA간 KPLO 협력 협약 ... 218
• 제 10 절 시험용 달 궤도선 개념설계 수행 ... 219
• 1. 발사에서부터 달 궤도 진입까지의 가시성 분석 ... 219
• 2. 시험용 달 궤도선의 태양전지판 형상 비교연구 ... 223
• 3. 시험용 달 궤도선의 중량 할당 갱신 ... 237
• 4. 달 궤도선 시스템 설계 워킹그룹 ... 239
• 5. 시험용 달 궤도선 형상설계 Update ... 241
• 제 4 장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 247
• 제 1 절 범용 임무설계 도구 (GMAT) 국제 공동 개발 ... 247
• 제 2 절 달 탐사선 시스템 시뮬레이터 검증 환경 성능 고도화 ... 248
• 제 3 절 달 탐사 임무설계 및 해석 ... 249
• 제 4 절 달 항법유도제어 및 비행역학 기술 연구 ... 250
• 제 5 절 달 탐사선 탑재 S/W 표준화 연구 ... 251
• 제 6 절 달 탐사선 통신 표준설계 및 검증연구 ... 252
• 제 7 절 이원 추진제 추력기용 인젝터 기술개발 ... 254
• 제 8 절 시험용 달 궤도선 국제협력 ... 255
• 1. 항우(연)-NASA간 무인 달 탐사 국제협력 타당성 조사 연구 ... 255
• 2. 항우(연)-NASA간 심우주지상국 상호 지원 TAA 협약 ... 258
• 3. 제6회 달 탐사 심포지엄 ... 258
• 4. 항우(연)-NASA간 KPLO 협력 협약 ... 260
• 제 9 절 시험용 달 궤도선 개념설계 수행 ... 261
• 1. 발사에서부터 달 궤도 진입까지의 가시성 분석 ... 261
• 2. 시험용 달 궤도선의 태양전지판 형상 ... 261
• 3. 시험용 달 궤도선의 Mass Budget 갱신 ... 262
• 4. 시험용 달 궤도선 시스템 워킹그룹 운영 ... 263
• 5. 시험용 달 궤도선 형상설계 Update ... 263
• 제 5 장 목표달성 및 관련분야에의 기여도 ... 265
• 제 6 장 연구개발결과의 활용계획 ... 267
• 참고문헌 ... 269
• 끝페이지 ... 272