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권병문(Byung-Moon Kwon),문지현(Ji-Hyeon Moon),최형돈(Hyung-Don Choi),조광래(Gwang-Rae Cho) 한국항공우주학회 2005 韓國航空宇宙學會誌 Vol.33 No.12
위성발사체용 GPS(Global Positioning System) 수신기는 위성발사체에 탑재되어 전 비행구간에 걸쳐 위치 및 속도를 정확하게 계산하고, 계산된 항법정보를 비행안전 분야에 활용할 수 있는 시스템이다. 본 논문에서는 -34℃에서 +71℃로 변화하는 온도 조건에서 GPS 수신기의 신호대잡음비, Fix 모드, 위치 및 속도 정확도, 가시위성 및 추적위성의 개수, PDOP 등의 성능을 분석한다. The GPS(Global Positioning System) receiver for satellite launch vehicles which will be mounted on a launch vehicle can be applied to the flight safety system with its accurately calculated position and velocity data during vehicle's flight. This paper analyzes the performance of the GPS receiver such as SNR(Signal to Noise Ratio), fix mode, position and velocity error, number of visible and tracking satellites, and PDOP(Position Dilution of Precision) under temperature variation which is changed from -34℃ to +71℃.
권병문(Byung-Moon Kwon),문지현(Ji-Hyeon Moon),최형돈(Hyung-Don Choi),조광래(Gwang-Rae Cho) 한국항공우주학회 2007 韓國航空宇宙學會誌 Vol.35 No.4
본 논문은 전자파 방사 및 내성 요구조건을 만족하도록 개발되어야 하는 위성발사체용 GPS 수신기 시스템에 대하여 수행된 전자파시험을 다루고 있다. 수차례에 걸쳐서 수행된 전자파시험을 통하여 전자파환경에서의 성능이 개선된 GPS 수신기 시스템은 주어진 전자파환경 규격을 모두 만족하였다. 본 논문은 수행된 전자파시험의 Part Ⅰ으로 시험개요와 MIL-STD-461E에 주어진 CE102, CE106, RE102 규격에 대한 방사시험 결과를 제시한다. This paper deals with electromagnetic tests of the GPS receiver system that should be developed to satisfy emission and susceptibility requirements for a satellite launch vehicle. Performance of the GPS receiver system against electromagnetic environment that is improved through several tests satisfies all requirements about electromagnetic tests. The outline of the electromagnetic tests and emission test results of CE102, CE106 and RE102 on MIL-STD-461E are described in Part Ⅰ.
권병문(Byung-Moon Kwon),신용설(Yong-Sul Shin),마근수(Keun-Su Ma),주정갑(Jeong-Gab Ju),지기만(Ki-Man Ji) 한국항공우주학회 2019 韓國航空宇宙學會誌 Vol.47 No.5
본 논문은 시험발사체에 탑재된 송신기에서 송신되는 S 대역 신호에 의해 위성항법수신기에서 나타난 RF 신호간섭을 설명하고, 그 원인을 분석한다. 능동형 위성항법안테나의 LNA는 항법위성 신호와 비교하여 상대적으로 신호세기가 매우 높은 S 대역 신호에 의해 포화되었으며, 2개의 S 대역 신호가 위성항법안테나에 수신될 때마다 GNSS 대역에 해당하는 상호변조신호가 LNA에서 발생하였다. 이러한 현상으로 인해 위성항법수신기에서 계산된 항법위성신호의 C/N0가 크게 감쇄하였다. S 대역 신호에 의한 RF 신호간섭을 차단하기 위하여 위성항법안테나 LNA의 설계변경을 수행하였고, 설계변경 전․후의 LNA에 대해 수행한 비교시험을 통하여 설계변경된 LNA에서 S 대역 신호에 의한 RF 신호감쇄 현상이 억제될 수 있음을 확인하였다. This paper describes the RF(Radio Frequency) interference on the GNSS receiver due to the S-band signals transmitted from the transmitters in the Test Launch Vehicle, and analyzes the cause of the RF interference. Due to the S-band signals that have relatively high power levels compared with GNSS signals, an LNA(Low Noise Amplifier) in the active GNSS antenna was saturated, and the intermodulation signal within GNSS in-bands was produced in the LNA whenever two S-band signals were received from the GNSS antenna. For these reasons, the C/N0 of the satellite signals in the GNSS receiver was attenuated severely. The design of the LNA was changed in order to protect the RF interference due to the S-band signals and the suppression capability of the RF interference was confirmed in the new LNA through the comparison of the old LNA.
나로우주센터 발사장에서 나로호 GPS 수신기 시스템의 운용
권병문(Byung-Moon Kwon),문지현(Ji-Hyeon Moon),신용설(Yong-Sul Shin),최형돈(Hyung-Don Choi),조광래(Gwang-Rae Cho) 한국항공우주학회 2010 韓國航空宇宙學會誌 Vol.38 No.7
본 논문은 고흥에 위치한 나로우주센터 발사장에 나로호가 발사대기하고 있을 때에 나로호에 탑재된 GPS 수신기 시스템의 운용결과에 대하여 다룬다. 나로호가 발사대에서 수직으로 기립하고 있는 동안에 GPS 수신기 시스템을 포함한 나로호의 모든 탑재장비들은 나로호의 이륙 직전까지 동작상태와 성능이 점검되어야 한다. 나로호에 탑재된 GPS 수신기는 기체 표면에 설치된 3개의 패치형 GPS 안테나와 연결된다. 각각의 GPS 안테나에서 수신된 GPS 위성신호를 바탕으로 나로호가 발사대에 발사대기중일 때에 발사장 환경에 의해 GPS 수신기에서 관찰된 신호간섭과 다중경로로 인해 발생한 현상 등을 분석한다. This paper describes the operation results of the GPS receiver system for KSLV (Korea Space Launch Vehicle)-I on the launch site at Naro Space Center that is the first spaceport of South Korea located at Goheung. All equipments of KSLV-I including the GPS receiver system should be monitored and controlled through hard-wired interface during KSLV-I is on standby at the launch pad. The GPS receiver for KSLV-I is connected to triple almost omni-directional patch antennas mounted on the cylindrical surface of KSLV-I that should be erected vertically on the launch pad until lift-off. Signal interference and multipath effects observed in the GPS receiver on the launch site are analyzed in this paper based on the GPS signals received from each GPS antenna.
권병문(Byung-Moon Kwon),문지현(Ji-Hyeon Moon),신용설(Yong-Sul Shin),최형돈(Hyung-Don Choi),조광래(Gwang-Rae Cho) 한국항공우주학회 2008 韓國航空宇宙學會誌 Vol.36 No.9
한국항공우주연구원에서 개발하고 있는 KSLV(Korea Space Launch Vehicle)-I 발사체의 비행 안전용 센서의 하나로 활용하기 위하여 개발된 GPS 수신기 시스템은 위성발사체의 특수한 비행환경과 높은 동특성 환경에서도 정상적으로 동작해야 한다. 5년에 걸쳐 개발이 완료된 위성발사체용 GPS 수신기 시스템은 습도, 고온, 저온, 진공, 정현파 및 랜덤진동, 충격, 가속도, 전자파 환경시험 등을 통하여 특수한 환경에서의 성능을 검증하였으며, GPS 시뮬레이터를 이용한 다양한 성능시험을 수행하여 높은 동특성 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서는 위성발사체용 GPS 수신기 시스템의 전 개발과정을 소개하고, 일반적인 GPS 수신기 시스템과 비교하여 개발된 GPS 수신기 시스템의 특수한 기능들을 설명한다. A GPS receiver system utilized on satellite launch vehicles should operate normally under harsh environments as well as high-dynamic conditions. The GPS receiver system to use for range safety of KSLV(Korea Space Launch Vehicle)-I that is the first satellite launch vehicle developed by KARI(Korea Aerospace Research Institute) has been confirmed to survive under the environment of the launcher through extensive terrestrial tests including humidity, high and low temperatures, vacuum, sinusoidal and random vibrations, shocks, acceleration, EMI/EMC(Electromagnetic Interference/ Electromagnetic Compatibility), etc. Several performance tests have been also carried out in order to evaluate tracking capability and accuracy of the GPS receiver under high-dynamic conditions using a GPS signal simulator. Some lessons-learned during development of the GPS receiver system and its special characteristics compared with COTS(Commercial-Off-The-Shelf) GPS receiver systems are described in this paper.