[보고서]우주기반기술의 궤도검증용 큐브위성 STEP Cube Lab. 개발 및 관련기술 연구

오현웅

우주기반기술의 궤도검증용 큐브위성 STEP Cube Lab. 개발 및 관련기술 연구 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	조선대학교 산학협력단 Chosun University
연구책임자	오현웅
참여연구자	권성철 , 하헌우 , 전성용 , 정현모 , 한성현 , 이명재 , 전수현 , 강수진 , 박태용 , 차진영 , 채봉건 , 장수은 , 전영현 , 김가람
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2015-02
주관부처	미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning
등록번호	TRKO201700009296
DB 구축일자	2017-10-28
키워드	MEMS 추력기.가변방사.구속분리장치.태양집광형 전력시스템.상변화물질.탑재체.MEMS Thruster.Variable Emittance.Holding & Separation Mechanism.MEMS Concentrating Photovoltaic System.PCM.Payloads.

초록 ▼

-논문 연구실적으로만 머물고 있는 국내 산학연에서 수행된 기초 기술연구 중 우주핵심 관련기술을 발굴 또는 개발하고, 이를 탑재 및 궤도검증을 위한 큐브위성의 설계/제작/시험/발사/궤도 및 지상운용에 이르는 위성 시스템 전반의 기술을 습득 및,
-주요 임무 탑재체에 대한 궤도상 획득 데이터를 산학연에 제공하고 이를 통해 미래 우주핵심 원천기술로의 발전을 위한 지적기반을 구축하는 것을 목표로 함.
-선정 탑재체의 궤도검증을 위한 큐브위성 시스템 상세설계를 마치고, 개발 탑재체인 구속 분리장치, MEMS 추력기, 태양 집광형

Abstract ▼

Ⅳ. Results
To verify above payloads on orbit, the critical design of the cube satellite have been performed. The Holding & Separation Mechanism, MEMS thruster and the MEMS concentrating photovoltaic system have been verified as QM, and FM have been manufactured based on the test results. Moreover, effectiveness of the system functions of the satellite have been verified as the EM and FM, and constructed ground station has been verified through the verification tests.
(출처: Summary 5p)

목차 Contents

표지 ... 1제출문 ... 2보고서 요약서 ... 3요약문 ... 4SUMMARY ... 5CONTENTS ... 6목차 ... 6제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 7제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 8제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 9 3.1 System ... 9 3.2 Structure Subsystem ... 31 3.3 Mechanism Subsystem ... 42 3.4 Thermal Control Subsystem ... 49 3.5 Propulsion Subsystem ... 57 3.6. Attitude Determination and Control Subsystem ... 67 3.7 Electrical Power Subsystem ... 76 3.8 Command and Data Handling Subsystem ... 82 3.9 Communication Subsystem ... 114 3.10 Ground Station System ... 119 3.11 AIT ... 125제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 149제 5 장 참고문헌 ... 153끝페이지 ... 154

표/그림 (168)

표 MEMS Thruster Specification
표 MEMS Thruster Configuration
표 MEMS Lens and Test for Concentrating Photovoltaic Solar Cell
표 Comparison of Variable Emittance Radiator and Conventional Radiator
표 LSMO Variable Emittance Radiator Configuration and Characteristics
표 Comparison between Oscillating Heat Pipe Conventional Heat Pipe
표 Oscillating Heat Pipe
표 Non-explosive Shockless Release Mechanism (a), Test Configuration (b)
표 Non-explosive Shockless Release Mechanism Specification
표 Structure Subsystem Requirement
표 STEP Cube Lab. Structure Configuration
표 Structure Volume and Center of gravity
표 Structure Mass Budget
표 STEP Cube Lab. FEM
표 Modal Frequencies
표 Mode Shape
표 Quasi-Static Analysis Results
표 Stress Contour Obtained from Quasi-Static Analysis
표 Random Analysis Input Profile
표 Random Analysis Results
표 PCB Analysis Results
표 MEMS Thruster I/F Board Configuration
표 Mechanism Subsystem Requirement
표 STEP Cube Lab. Configuration with Holding & Release Mechanism
표 Kill Switch Mechanism
표 Antenna Mechanism
표 Non-explosive Shockless Release Mechanism
표 Exploded View of QM Holding and Release Mechanism (a), Assembly of QM Holding and Release Mechanism (b) (c)
표 (a) Function Test Configuration (b) Internal Configuration after Separation Test (c) Static Load Test Configuration (d) Shock Test Configuration
표 (a) Measured Stiffness Value under Qualification Temperature (b) Allowable Axial Force of Mechanism (c) Shock Response Spectrum
표 FM of Holding and Release Mechanism
표 Spring Torque Budget Summary
표 Vibration Test Set-up
표 Specification for Vibration Test
표 Summary of Vibration Test Result
표 Specification for T.V Test
표 Thermal Vacuum Test Set-up
표 Release Time Measurement under Qualification Temperature
표 Thermal Subsystem Requirement
표 Orbit Profile of STEP Cube Lab.
표 Orbit Parameter for Thermal Analysis STEP Cube Lab.
표 STEP Cube Lab. Heat Dissipation Units
표 Mechanical Properties of the Material
표 Optical Properties
표 Heat Dissipation Level of Mission Units
표 STEP Cube Lab. Orbit Parameter
표 Thermal Analysis Contour Map of Radiator
표 Thermal Analysis of Radiator
표 Thermal Analysis Contour Map of MEMS Thruster
표 Thermal Analysis of MEMS Thruster
표 Temperature Margin
표 MEMS Solid Thruster Configuration
표 Propulsion Subsystem Requirement
표 MEMS I/F Board Electrical Interface Configuration
표 MEMS I/F Board Mechanical Interface Configuration
표 Propulsion Subsystem Plan
표 EM MEMS Thruster I/F Circuit
표 MEMS I/F Board Mechanical Interface Configuration
표 MEMS Thruster Module Mechanical Interface
표 MEMS Thruster Module Electronic Interface
표 QM MEMS Thruster Configuration
표 MEMS Thruster Specification
표 QM MEMS Thruster Module Configuration
표 MEMS Thruster Specification
표 QM MEMS Thruster Manufacturing Process
표 QM MEMS Thruster Module Manufacturing Process
표 Test setup Configuration
표 Test setup Configuration
표 MEMS Thruster Test Result
표 Test setup Configuration
표 MEMS I/F Board Test Result
표 Test setup Configuration
표 Ignition Test Result
표 ADC Subsystem Requirement
표 Passive Attitude Control through Magnetic Field
표 Permanent Magnet and Hysteresis Damper Set-up
표 Hysteresis Loop Model
표 BH Curve of AlNiCo Magnetic Material
표 Simplified BH Curve of Hymu-80
표 Permanent Magnet and Hysteresis Damper
표 Total Disturbance Torques at 600 km
표 Permanent Magnet & Hysteresis Damper Specification
표 Parameters for Numerical Simulation
표 ADC Simulation Results with out Hysteresis Damper
표 ADC Simulation Results with Hysteresis Damper
표 Analysis Results Summary for S/C Angular Rotation Rates
표 MEMS Thruster Mission Profile
표 GPS Board and Antenna
표 Specification of GPS Board and Antenna
표 GPS H/W Test Results
표 Electrical Power Subsystem Requirement
표 ‘P110U Solar Panel’ Specification
표 ‘P110U Solar Panel’ Specification
표 ‘NanoPower P31u EPS Board’ Configuration
표 ‘NanoPower P31u EPS Board’ Block Diagram
표 ‘CS-1UEPS2-10’ Specification
표 Power Budget
표 Energy Balance Analysis Condition
표 Solar Panel Analysis Model (1 Orbit)
표 Generation Power Profile
표 Power Consumption Analysis Results
표 STEP Cube Lab. Electrical System Block Diagram
표 Board Configuration
표 NanoMind Specification
표 NanoHub Top Specification
표 Board Configuration
표 Separation Mode Algorithm
표 Stand-By Mode Algorithm
표 Battery Charge Mode Algorithm
표 Emergency Mode Algorithm
표 Communication Mode Algorithm
표 Payload Algorithm (Holding & Release Mechanism)
표 Payload Algorithm (CPV System)
표 Payload Algorithm (Thruster Status)
표 Payload Algorithm (GPS)
표 Payload Algorithm (MEMS Thruster)
표 Payload Algorithm (Variable Emittance Radiator)
표 Payload Algorithm (CPV System)
표 Communication Subsystem Requirement
표 STEP Cube Lab. Communication Board Configuration
표 Communication Board Specification
표 Communication Board Block Diagram
표 NanoCom ANT430 Communication Antenna
표 Link Budget
표 Comunication Contact Time Analysis Results
표 Ground Station System Requirements
표 STEP Cube Lab. Ground Station Interface
표 STEP Cube Lab. Ground Station & Steel Tower Construction
표 RF Power & SWR Measurement Test Set-up
표 RF Power & SWR Measurement Test Results
표 HRD Software
표 Uplink & Downlink Software Ping Test
표 QB50 System Requirements Document
표 Configuration of a LING 1216VH Shaker
표 Specification of a LING 1216VH Shaker
표 Vibration Test Level
표 Vibration Test Flow
표 Vibration Test Set-up Configuration
표 Configuration of a Accelerometer(Kistler 8763B050AB)
표 Position of Accelerometers
표 Qual. Level Vibration Test Results
표 LLSS Test Results on each axis
표 Impact Test Set-up of CPV Lens
표 Function Test of MEMS Thruster Module
표 Function Test Result of a MEMS Thruster Module
표 Function Test of a DSSW
표 Deploy Test of a Holding&Release Mechanism
표 Qualification Level Thermal Vacuum Test Profile
표 TV Test Set-up Mechanical I/F Configuration
표 TV Test Set-up Electrical I/F Configuration
표 MEMS Thruster Configuration
표 MEMS Thruster Function Test Results before TV Test
표 MEMS Thruster Function Test Results of 1st/2nd Cold Function Test
표 MEMS Thruster Function Test Results of 1st/2nd Cold Function Test
표 MEMS Thruster Function Test Results of 3rd Cold Function Test
표 MEMS Thruster Configuration after Ignition Test
표 MEMS Thruster Configuration after Ignition Test
표 H&R Mechanism Function Test Results of Pre-SOH
표 H&R Mechanism Function Test Results of 1st Cold/Hot Function Test
표 H&R Mechanism Function Test Results of 2nd Cold/Hot Function Test
표 H&R Mechanism Function Test Results of 3rd Hot Function Test
표 H&R Mechanism Function Test Results of 3rd Hot Function Test
표 CPV System Test Set-up Configuration
표 CPV System TV Test Temperature Data
표 CPV System Frequency Measurement Test Results before/after TV Test
표 TMM(Thermal Mathematical Model) for Thermal Vacuum Test
표 Thermal Analysis Results
표 FM Level TV Test Profile

과제명(ProjectTitle) :	-
연구책임자(Manager) :	-
과제기간(DetailSeriesProject) :	-
총연구비 (DetailSeriesProject) :	-
키워드(keyword) :	-
과제수행기간(LeadAgency) :	-
연구목표(Goal) :	-
연구내용(Abstract) :	-
기대효과(Effect) :	-

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