한국항공우주연구원은 2021년 10월과 2022년 6월에 두차례에 걸쳐 한국형발사체의 비행시험을 수행하였다. 두차례의 비행시험에서 한국형발사체에 탑재된 위성항법수신기는 발사체의 극한 환경이나 높은 동특성에서 도 1단/2단 분리 구간을 제외한 비행 전 구간에서 발사체의 실시간 항법정보를 정확하게 계산할 수 있었으며, 이를 통해 발사체의 비행 중 위치 및 속도뿐만 아니라 획득 시각에 따른 온보드 데이터의 정확한 분석을 수 행할 수 있었다. 1차 비행시험의 1단/2단 분리 구간에서는 0.1초의 CRC error와 0.2초의 데이터 누락 및 2.8초의 No Fix가 발생하였으며, 2차 비행시험의 1단/2단 분리 구간에서는 0.1초의 CRC error와 0.3초의 데이터 누락 및 2.7초의 No Fix가 발생하였다. 이와 같은 특이한 동작은 비행시험 전에는 미처 예상하지 못한 결과였으나, 자세한 데이터 분석 결과 이러한 현상은 1단/2단 분리 시점에 수행되는 역추진 모터의 점화 (Retro Motor Ignition)에 따라 발생된 화염에 의해 항법위성신호의 수신이 차단되었기 때문으로 확인되었다. 본 논문에서는 한국형발사체 1차 및 2차 비행시험의 1단/2단 분리 구간에서 나타난 특이 현상을 분석하고, 이에 대한 결과 를 제시한다.

Operation Characteristics of the GNSS Receiver at the S1/S2 Separation Event of KSLV-II

Byung-Moon Kwon*, Yong-Sul Shin, Keun-Soo Ma

The Korea Space Launch Vehicle (KSLV)-II, which was developed by the Korea Space Research Institute (KARI) was launched twice in Oct. 2021 and Jun. 2022. The GNSS receiver successfully calculated the precise position, velocity and timing in spite of the high-dynamics and the severe flight environment induced by the ignitions and separations, etc., over entire flight mission of both flights with exception of the 1st stage (S1) / 2nd stage (S2) separation event. A few seconds of CRC errors, missing data as well as no fix navigations were occurred at the S1/S2 separation event of 1st and 2nd flight tests of KSLV-II. This unprecedented phenomenon was not expected before the flight. It was figured out from the results of the specific analysis that this phenomenon came from RF signal blocking due to the retro motor ignition of KSLV-II. This paper described the operation results of the GNSS receiver during the flight tests of KSLV-II, especially focused on the S1/S2 separation event.

Keywords: KSLV-II, GNSS, launch vehicle, stage separation, retro motor, signal block

Speaker 권병문* 한국항공우주연구원