우주 근접 운용 기술의 지상 검증을 위한 랩 스케일 테스트베드 개발

Q: 이 논문에서 정의한 근접 운용이란 무엇인가?

우주 임무 수행 과정에서 위성 간의 매우 가까운 거리 내에서 정밀한 움직임을 제어하는 기술을 의미한다. 이는 특히 랑데부 및 도킹 임무와 같이 두 우주선이 만나 결합하는 일련의 과정에서 필수적인 핵심 기술로 정의된다.

Q: 랩 스케일 테스트베드를 통한 상대운동 측정의 오차 발생 원인은 무엇인가?

연구 결과, 거리 증가와 관측 각도 및 조명 변화에 따라 마커 인식률과 자세 오차가 민감하게 변화하는 것으로 나타났다. 이러한 오차는 주로 스케일 축소, 표적 장착 오차, 조명 조건 등 다양한 물리적 요인에 의해 기인한다.

이유진; 장보현; 조병현; 방효충

doi:10.5139/JKSAS.2026.54.1.53

학술저널

저자정보: 이유진 (LIG Nex1) 장보현 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) 조병현 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) 방효충 (Korea Advanced Institute of Science and Technology)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 한국항공우주학회지 제54권 제1호

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본 연구에서는 랑데부/도킹 임무에서의 표적과 임무 위성 간의 상대위치 및 상대자세를 모사하여 우주 근접 운용 기술을 지상에서 검증하기 위해 테스트베드를 개발하였다. 테스트베드의 구동기는 상대위치 관계를 모사하는 3개의 리니어 모터, 그리고 상대자세를 나타내는 3축 짐벌과 스텝 모터로 구성된다. 표적의 LVLH 좌표계에서 표적에 대한 임무 위성체의 상대위치 및 상대자세를 테스트베드 좌표계로 변환하여 지상 테스트베드가 구동한다. 본 연구에서는 사실적인 우주 환경을 모사하기 위해 특수 잉크를 사용하여 어두운 우주 배경을 모사하였고 플래시 라이트를 이용해 태양빛을 모사한다. 제안된 테스트베드는 지상에서 랑데부/도킹 시나리오를 모사하고, 영상 기반 센서 데이터 처리 성능을 평가하는 데 활용되었으며, 근접 운용 기술 검증을 위한 실험적 기반으로서의 유효성을 입증하였다.

#Proximity Operation(근접 운용) #Lab-Scale(랩 스케일) #Test-Bed(테스트베드) #On-Orbit Servicing(궤도상 서비스) #Active Debris Removal(능동 우주쓰레기 제거) #Rendezvous/Docking(랑데부/도킹)

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