초록 ▼

□ 연구개발 목표
본 연구를 통해 지구 저궤도 위성의 편대비행과 랑데부 임무에 적용 가능한 영상기반의 상대항법 기술을 개발한다. 영상기반 항법은 상대 위성의 영상정보 처리 및 인식에서부터 출발하며, 영상처리 기법은 상대 거리에 따라 3차원 모델 기반의 인식과 비콘 마커 인식으로 나누어 수행한다. 이후에는 영상 정보와 관성항법시스템을 복합한 정밀 상대항법 알고리즘을 개발한다. 상대항법용 필터에는 듀얼쿼터니언을 상태 변수로 사용하여 근거리 항법에서 발생하는 위치/자세 커플링을 해결한다. 영상 기반의 항법 알고리즘을 확보한 후에는

□ 연구개발 목표
본 연구를 통해 지구 저궤도 위성의 편대비행과 랑데부 임무에 적용 가능한 영상기반의 상대항법 기술을 개발한다. 영상기반 항법은 상대 위성의 영상정보 처리 및 인식에서부터 출발하며, 영상처리 기법은 상대 거리에 따라 3차원 모델 기반의 인식과 비콘 마커 인식으로 나누어 수행한다. 이후에는 영상 정보와 관성항법시스템을 복합한 정밀 상대항법 알고리즘을 개발한다. 상대항법용 필터에는 듀얼쿼터니언을 상태 변수로 사용하여 근거리 항법에서 발생하는 위치/자세 커플링을 해결한다. 영상 기반의 항법 알고리즘을 확보한 후에는 지상 시뮬레이션 시스템 및 일부 하드웨어를 포함한 실험을 수행하여 그 성능을 검증한다.

□ 연구개발 내용
○ 핀홀 카메라 모델에 기반한 상대 위성 영상정보 처리
- 위성 영상 혹은 비콘 마커 인식 기술
- 병렬연산장치(GPU)를 활용한 고속 영상처리
○ 지구 저궤도 위성용 영상센서/INS 복합 항법 기술 확보
- 듀얼 쿼터니언 사용으로 근접기동 커플링 문제 해결
○ 시뮬레이션 및 실험을 통한 검증
- PILS/HILS 시스템 구축
- 근접기동 모사시험을 통한 상대항법시스템 성능 검증

□ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
본 연구에서 제안한 연구 주제는 국가 우주기술 수준을 한 단계 높이는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 선진 우주기술 보유국에서 독점적으로 보유하고 있는 위성 근접기동 및 랑데부를 위한 영상 기반의 항법을 위한 원천 기술을 연구함으로써, 단일 위성의 지구 관측과 통신 임무로 국한되었던 기존의 국가 우주개발 프로그램을 확장할 수 있을 것으로 기대가 된다. 확보되는 연구 결과를 국제 학술대회를 통해 발표함으로써 대외 위상 제고는 물론 향후 예상되는 국가 우주기술 수요에 적극적으로 대비하는 효과를 생각할 수 있다. 연구에 참여하는 연구원들의 능력 개발을 통해 직접적인 인력 양성 효과를 기대할 수 있다.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 6
• 1-1. 연구개발 목표 ... 6
• 1-2. 평가항목별 성과 ... 6
• 1-3. 목표 미달 시 원인 분석 ... 8
• 1-4. (해당 시) 연구개발 목표 및 주요내용 변경사항 ... 8
• 1-5. 선정/단계/연차점검의견 ... 9
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 11
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 11
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 40
• 2-3. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여정도 ... 41
• 2-4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 41
• 2-5. 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 43
• 3. 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 43
• 끝페이지 ... 44