우주방사환경 분석과 정지궤도위성 전장박스에 대한 영향

채종원,Chae, Jong-Won 통신위성우주산업연구회 2003 Joint Conference on Satellite Communications Vol.2003 No.-

우주방사환경은 지난 30 여 년간 연구되었지만 여전히 정지궤도 통신위성의 고장의 주요원인이었다. 위성이 운용될 우주환경에 대해 규정하고 분석하는 것은 핵심적이다. 우주환경 분석결과는 시스템 설계수준에서 중요한 자료로 사용되고 정지궤도 전장부품의 신뢰도를 높이는데 이용된다. 정제궤도에서 관심을 가지는 주요 에너지 입자는 1) 반알렌 대의 구속된 전자, 2) 태양 폭발에서 오는 양성자와 중이온, 3) 전자의 제동 복사이다. 이 논문에는 열거된 에너지 입자들을 최악-최선의 환경에 따라 규정하고 이들의 총이온화선량을 우주방사모델(SPENVIS)을 가지고 계산하였다. 구속된 전자의 영향은 알루미늄두께 5-6mm 까지 강력하게 미치지만 7mm 이후에는 제동효과가 주도하기 시작한다. 일반적인 정지궤도위성체의 환산두께는 1.78-2.54mm (70-100 mils)이므로 구속된 전자의 영향이 고정될 때, 위성체 이후의 내부 방사환경은 태양폭발 양성자의 신뢰도에 대하여 크게 영향 받는데 이는 신뢰도가 태양폭발 양성자의 유량과 직접적인 관련 있기 때문이다. The space radiation environment has been a major cause of anomalies in GEO communication satellites, even though much knowledge and information has been obtained over the past three decades. It is essential to describe and assess space environment in which spacecraft operates. Analysis results can be used as principal data in system design level and assist to make more reliable electronics of geosynchronous satellite. The main sources of energetic particles that are of concern to GEO are 1) electrons trapped in the Van Allen belts, 2) protons and heavy ions from solar flares, 3) bremsstrahlung. These energetic particles are defined as worst and best cases and the total ionization doses are calculated with space radiation model, SPENVIS. The effect of trapped electrons influences strongly up to thicknesses of 5-6 mm of Aluminum, but effects of bremsstrahlung become to dominate for the thickness above 7 mm. A typical GEO spacecraft equivalent shielding level is 1.78-2.54 mm (70-100 mils) so that internal radiation levels behind the spacecraft are strongly dependent on solar flare protons' confidence level, to which solar flare proton fluences are related.

The Error Rate Performance of APK System in the Presence of Interference and Noise

채종원,공병옥,조성준,Chae, Jong-Won,Gong, Byeong-Ok,Jo, Seong-Jun The Institute of Electronics and Information Engin 1984 전자공학회지 Vol.21 No.3

본 논문에서는 동일 채널 간섭과 잡음 환경하에서의 L레벨 ASK 및 다상 PSK, APK 시스템의 성능을 오율의 관점에서 구명하였다. ASK 신호와 PSK 신호에 대한 오율식을 이용하여 반송파대 잡음 전력비, 반송파대 간섭파 전력비 및 간섭파의 포락선 분포의 함수로서 APK 시스템의 오율 특성을 밝히고 PSK시스템 및 ASK 시스템, QAM 시스템, APK시스템의 성능을 비교 검토하였다. In this paper, the error rate performance of L-level amplitude shift keying (ASK), M-ary phase shift keying (PSK) and amplitude phase keying (APK) systems have been studied in the presence of interference and noise. Using the derived error probability equations, the error rate performance of each L-level ASK and M-ary PSK system has been evaluated in terms of carrier-to-noise power ratio (CNR), carrier-to-interferer power ratio (CIR), and envelope distribution of interferer. These results are combined and then the error rate performance of APK signal has been found. Finally, the error rate performance is compared and discussed.

천리안 위성의 LEOP기간 동안의 추진계 성능 연구

채종원(Jongwon Chae),한조영(Cho-Young Han),유명종(Myoung-Jong Yu) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.3

본 논문은 천리안 위성의 추진계를 간략하게 소개하고 천리안 위성의 발사 및 초기 위성 운용 수행 임무 중 위성 추진계의 일련의 과정에서 측정된 원격측정치를 제시한다. 일부 원격측정치는 기 개발된 프로그램의 계산결과와 비교하였다. 추진계의 압력변화는 주로 두 단계로 구성된다. 첫 번째 단계는 위성 추진계의 초기화, 즉 안전을 위해서 추진제 탱크 후단부터 추력기 상단까지 충전된 헬륨 가스를 진공인 우주공간으로 빼는 배출단계를 시작으로, 이 빈 배관망에 산화제와 연료를 각각 채우는 충전단계를 거치고 마지막으로 추진제 탱크의 압력을 일정한 압력까지 올리는 가압단계이다. 두 번째 단계는 목표궤도에 이를 때 까지 수행하는 액체원지점엔진의 연소 단계이며, 이 단계에서는 추진제 탱크의 압력을 일정하게 유지 하기 위해서 가압제인 헬륨을 사용한다. 이 프로그램은 향후에 개발되는 정지궤도복합위성의 기초 설계자료 생성에 사용할 수 있을 것이다. In this paper the Chemical Propulsion Subsystem of COMS is briefly explained and some telemetries acquired by a series operations of CPS during the Launch and Early Operation Phase of COMS are presented. The pressure and temperature of pressurant tank telemetries are compared with the results of the developed computer program. The changes in pressure are due to the two major phases. The first one is the initialization phases of CPS composed of the venting phase to vent the helium gas in the pipe network from the downstream of the propellant tanks to the thrusters for safety, the priming phase to fill the vented pipe network with oxidizer and fuel respectively and then the pressurization phase to pressurize the ullage of propellant tank to regulated pressure. And the other is the apogee engine firings in which COMS CPS is in the orbit raising phase to use helium as a pressurant to keep the pressure of propellant tank as the liquid apogee engine get fired until COMS reached to the target orbit. This program can be applicable to prepare basis design data of the next Geostationary Satellite CPS.

자세제어 추력기 배기가스에 의한 태양전지판의 동적 영향 분석

채종원(Jongwon Chae),한조영(Cho Young Han),전형열(Hyoung Yoll Jun) 한국항공우주학회 2015 韓國航空宇宙學會誌 Vol.43 No.9

본 연구의 목적은 인공위성의 자세제어 추력기 배기가스가 태양전지판에 충돌하여 생기는 동적 영향인 교란력과 교란토크를 분석하는 것이다. 두 개의 매개변수인 태양전지판과 추력기 사이의 거리와 추력기의 경사각을 사용하는 Sweep Analysis를 실시하여 교란력과 교란토크 원(原)데이터베이스를 만들었다. 이 데이터베이스를 기반으로 이 두 개의 매개변수에 의해 달라지는 교란력과 교란토크의 특성을 기술하는 3차 다항 근사식을 만들고, 각 태양전지판의 각(角)위치에 대해 근사식의 계수들을 최종 결과로서 얻는다. 이 결과들은 자세제어계의 입력 자료로서 사용되어 추력기 배치 최적화에 사용된다. 정지궤도복합위성의 후보 태양전지판 두 종류에 이 분석을 적용하여, 교란력과 교란토크 결과를 비교 분석하였다. The purpose of this study is to analyse the dynamic disturbances(disturbed forces and disturbed torques) due to attitude control thrusters plume impingement on the solar arrays. To produce database of the dynamic disturbances a sweep analysis was done, in which the two parameters are used; the distance between the thruster and solar arrays and the thruster tilt angle. Based on the database, a third order polynomial approximation is computed to represent the characteristics of the disturbed forces and torques. The final results are the coefficients of the approximation for each solar array angle position. These results as input data are used to optimize the configuration of the attitude control thrusters. This analysis is appled to the two candidate solar arrays for Geo-Kompsat-2 satellite and the results of the disturbed forces and disturbed torques are compared and analysed.

정지궤도 인공위성용 이원추진시스템 부품 조사

채종원(Jongwon Chae) 한국항공우주연구원 2008 항공우주산업기술동향 Vol.6 No.1

이원추진제 추진계의 추진제 충전 해석 프로그램

채종원(Jongwon Chae),한조영(Cho-Young Han),유명종(Myoung-Jong Yu) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.10

액체 추진제 안의 헬륨과 얼리지 안의 헬륨에 질량보존법칙을 적용하여 추진제 탱크의 평형압력을 구하는 간단하고 직관적인 방법을 제안하고, 이를 이용하여 추진제 충전 해석 프로그램을 개발하였고 기존의 참고자료와 비교하여, 검증하였다. 또한 개발된 프로그램을 현재 개발 중인 통신해양기상위성의 자료와 비교하였고, 다음 정지궤도 복합위성의 추진계 기술개발에 사용하고자 한다. It proposes an simple and intuitive method that calculates the equilibrium pressures of a propellant tank by appling the mass conservation principle on the helium in the liquid propellant and in an ullage volume of the propellant tank. A propellant loading analysis program is developed and validated against the existing reference data. And it has applied to the present developing program, COMS Chemical Propulsion Subsystem and the results are compared, it may use to develop a technology of the next geostationary complex satellite's propulsion system.

천리안2A호 발사 및 초기운영 - 추진계를 중심으로

채종원(Jongwon Chae) 한국항공우주학회 2019 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2019 No.4

이원추진제 추진시스템 수학적 열 모델링 고찰

채종원(J.W. Chae),한조영(C.Y. Han) 한국전산유체공학회 2007 한국전산유체공학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.-

The authors have reviewed many mathematical thermal modelings of bipropellant propulsion system in literatures to gather basic data for developing a computer program which analyses the performance of bipropellant propulsion system. In this paper COMS and its propulsion system is briefly introduced for understanding. The set of first order nonlinear differential equations is reviewed and considered as candidate equations for the program development.

천리안2B호 추진계 가압제 탱크 성능 해석

채종원(Jongwon Chae) 한국항공우주학회 2020 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2020 No.7

선형/파라볼릭 핀틀에 의한 가변 면적 공동현상 벤튜리 관 내부 유동 수치 모사

채종원(Jongwon Chae),김도형(Dohyeong Kim) 한국항공우주학회 2023 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2023 No.4