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광학 센서를 이용한 마이크로 추력기 성능측정 시스템 개발
강석진(Suk-Jin Kang),조혜란(Hyea-Ran Cho),최영훈(Young-Hoon Choi),장영근(Young-Keun Chang) 한국항공우주학회 2008 韓國航空宇宙學會誌 Vol.36 No.8
본 논문에서는 새로운 추력기 성능 측정 방식을 제안한다. 광센서를 이용하여 추력기를 탑재한 것을 가정한 진자가 일정구간을 지나가는 시간을 측정하여 마이크로 추력기의 성능을 계산할 수 있도록 하였다. 마이크로 추력기의 추력을 측정하기 위해서 이미 몇 종류의 측정 장비가 개발되어있지만 본 논문에서는 최소 임펄스 비트(minimum impulse bit)를 직접적으로 측정할 수 있으면서 요구되는 보정과정을 최소화 할 수 있는 새로운 시스템에 대해 논술하였다. 이전에 사용되지 않은 시간 측정 방식을 응용하여 추력기에서 생성되는 임펄스를 계산할 수 있다. 이러한 측정 시스템의 바탕이 되는 이론에 대해 설명하였고 개발된 하드웨어를 통해 실제로 시험하였다. 검증을 위해서 추력이 부정확한 추력기가 아닌 위치변화를 주는 스페이서를 사용하여 하드웨어와 시뮬레이션 결과를 비교분석하였다. 개발된 하드웨어를 통해 개념인증 및 시스템 검증을 수행하였다. A new method for measuring the performance of a micro-thruster is suggested in this paper. A few thrust stands have been developed for measuring micro-level thrusts. This paper describes a different measurement method that can minimize the calibration involved in the measurements, while providing the capability of directly measuring the produced minimum impulse bit directly. The underlying theory and the theoretical background for the measurement mechanism are described here. The theory and method is verified using a computer simulation, and the result is given in this paper. The theory has also been tested on an actual hardware. Although this hardware is a prototype, developed for proof-of-concept analysis, satisfactory results have been obtained.
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