초록 ▼

□ 연구개요
초소형 위성, 혹은 나노위성이라 불리는 큐브위성 (보통 10kg 이하)의 통신 속도를 높이기 위해 차세대 우주통신 기술로 각광받는 레이저통신을 도입한 큐브위성을 NewSpace 접근방식을 통해 설계, 개발하고 지상시험을 통해 그 성능을 입증한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
목표1. 우주 레이저 통신 큐브위성 본체 개발
- 연구결과: 우주 레이저 통신 큐브위성 임무 설계, 구조 설계, 형상 설계, 열 해석, 자세제어계 개발, 설계 검토
- 달성도: 90%
목표2. 상용부품을 활용한

□ 연구개요
초소형 위성, 혹은 나노위성이라 불리는 큐브위성 (보통 10kg 이하)의 통신 속도를 높이기 위해 차세대 우주통신 기술로 각광받는 레이저통신을 도입한 큐브위성을 NewSpace 접근방식을 통해 설계, 개발하고 지상시험을 통해 그 성능을 입증한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
목표1. 우주 레이저 통신 큐브위성 본체 개발
- 연구결과: 우주 레이저 통신 큐브위성 임무 설계, 구조 설계, 형상 설계, 열 해석, 자세제어계 개발, 설계 검토
- 달성도: 90%
목표2. 상용부품을 활용한 별 추적기 개발
- 연구결과: 상용부품을 활용한 별 추적기 개발, 소프트웨어 개발, 보정 기법 개발
- 달성도: 100%
목표3. 반작용 휠 집합체 토크 결정 알고리즘 개발
- 연구결과: 반작용 휠 집합체 토크 결정 알고리즘 개발 및 테스트 케이스 검증
- 달성도: 100%
목표4. 레이저 통신위성 지원을 위한 광학 지상국 개발
- 연구결과: 광학 지상국을 위한 인공위성 추적 시스템 개발 및 인공위성 추적 실험, 광학 지상국을 위한 레이저 통신 터미널 구축
- 달성도: 95%
목표5. 레이저 통신 탑재체 레이저 추적 제어부 구현
- 연구결과: 레이저 통신 탑재체 레이저 추적 제어 알고리즘 개발 및 구조 검증, 수신 광학부 구현
- 달성도: 100%
목표6. 레이저 통신 탑재체 EM 개발
- 연구결과: 김벌 마운트를 활용한 위성 자세제어 시뮬레이터 개발, 레이저 통신 탑재체 추적 제어부 EM 개발, 전자부 핵심 소자 검증 및 EM 개발 및 테스트
- 달성도: 90%

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구의 성과 활용 분야는 다음과 같이 정리될 수 있다. ①레이저 통신 장비를 탑재할 수 있는 큐브위성의 구조와 체계, 자세제어 시스템이 성공적으로 개발됨으로써 폭넓은 임무를 위한 큐브위성 개발의 프로토타입을 빠르게 설립할 수 있음. ②위성-지상 간 레이저 통신을 위한 광학 지상국이 설립됨으로써, 점차 증가하게 될 레이저 통신 위성과의 통신 시연을 위한 발빠른 준비가 가능. ③큐브위성용 레이저 통신 탑재체의 EM이 개발됨으로써, 초소형 레이저 통신 터미널을 개발할 수 있는 원천기술을 확보.
위와 같은 활용성과 관련된 인력양성의 필요성이 강조되어, 연구책임자는 현재 과학기술정보통신부로부터 지원되는 ‘카이스트 미래우주교육센터’ 및 국방기술진흥연구소로부터 지원되는 ‘이종 위성군 우주 감시정찰 기술 특화연구센터’를 통해 실제 위성에 탑재할 수 있는 상세 설계 내용을 담은 후속 연구를 진행중이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• (1) 큐브위성을 이용한 우주 레이저 통신 임무 수립 ... 4
• (2) 반작용 휠 집합체의 최대 토크 계산 알고리즘 연구 ... 6
• (3) 별 추적기 개발 ... 7
• (4) 광학 지상국 개발 ... 7
• (5) 레이저 통신 기법 연구 ... 9
• (6) 위성용 레이저 통신 탑재체 개발 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 32