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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 노태수
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 전북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수35
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저추력 전기 추진 시스템은 최근 차세대 우주추진 시스템으로 주목을 받고 있다. 저추력 전기 추진 시스템은 현재 까지 사용되는 우주 추진 시스템에 비해 순간 추력은 낮지만, 비추력이 매우 높다. 따라서, 위성의 수명을 연장 시키는데 큰 역할이 가능하다. NASA에서는 차세대 저추력 전기 추진 시스템인 NSTAR 이온 추력기를 개발하여 Deep Space, Dawn 등 여러가지 외우주 탐사를 진행 시켰다. 국내에서도 인공위성센터에서 차세대 소형 위성 1호에 Resisto-Jet 전기 추력기를 탑재하였다. 저추력 전기 추진 시스템은 다양한 분야에서 활용이 가능하다. 본 논문에서는 저추력 전기 추진 시스템을 활용한 궤도 전이 미션에 관해 서술하였다. 궤도 전이 문제를 Direct Transcription and Collocation 기법을 통하여 비선형 최적화 문제로 재구성하여 풀이하였다. 여기에 더하여 궤도상 위성의 추력기 성능 확인 기법을 설계하였다. 본 기법은 센서에 의해 측정된 값과 수학적인 모델링을 통하여 계산된 값의 차이를 최소로하는 추력의 크기, 추력의 방향, 연료 소비량을 추정하는 방법이다. 이러한 변수 추정 문제를 Direct Transcription and Collocation 방법을 통하여 비선형 최적화 문제로 변환하여 풀이하였다. 또한 많은 수치 예제를 통하여 본 기법의 효용성을 입증하였다.
목차
제 1장 서 론 1제 1절 연구 개요 및 필요성 1제 2절 연구 범위와 내용 3제 2장 저추력기 활용 및 연구동향 6제 1절 저추력 전기 시스템 6제 2절 저추력기를 이용한 우주 임무 사례 8제 3절 저추력기의 수학적인 모델링 13제 3장 저추력을 이용한 전이 궤적 설계 19제 1절 궤도 운동 모델링 19제 2절 궤도 환경 모델링 32제 3절 최적화 문제의 정립 44제 4절 최적화 기법 47제 5절 최적화 Solver및 프로그램 52제 4장 궤도상 추력기 성능확인 59제 1절 해외 연구 동향 59제 2절 궤도상 추력기 성능 식별 및 검증 기법 64제 5장 설계 예제 분석 68제 1절 최적 제어 기법과 추력기 성능 확인 기법의 검증 69제 2절 LPE를 활용한 지구 중심 궤도간 최적 전이 및 추력기 성능 확인 84제 3절 NEXTsat-1의 최적 궤도전이 미션과 추력기 성능확인 93제 6장 연구 결과 및 향후 연구 방향 102제 1절 연구 요약 및 결론 102제 2절 향후 연구 방향 103참 고 문 헌 106
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