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2024-11-07 11:40-12:00 [A2-4] 항공과 천문우주응용
관성항법장치와의 통합을 통한 누리호 위성항법수신기의 성능 확장 권병문*, 신용설, 마근수, 김주년 3단형 우주발사체인 누리호(한국형발사체, KSLV-II)에 탑재된 위성항법수신기는 3차례에 걸쳐 수행된 누리호의 비행시험에서 역추진 모터의 화염에 의해 항법위성신호가 차단된 1단/2단 분리 시점을 제외한 발사체의 비행 전 구간에서 가장 정확한 항법정보를 획득할 수 있음을 확인하였다. 최대 4개의 위성항법안테나로부터 수신된 GPS L1 C/A 및 L5, GLONASS L1, Galileo E1b 및 E5a 신호를 동시에 처리할 수 있도록 개발된 누리호 위성항법수신기는 실제 비행시험에서는 3개의 위성항법안테나를 통하여 항법위성신호를 수신하였으며, 나머지 1개의 위성항법안테나와 연결될 수 있는 위성신호수신보드는 활용하지 않았다. 본 논문에서는 관성항법 장치와의 통합을 통해 누리호 비행 운용환경에서 성능이 검증된 위성항법수신기의 성능을 확장하기 위하여 검토 및 시험된 내용에 대하여 설명한다. 누리호의 주항법장치로 사용되는 INS로부터 데이터를 전달받아 통 합하는 안과 실제 비행시험에서 활용하지 않은 1개의 위성신호수신보드를 대신하여 MEMS 관성센서보드를 추가하는 안이 검토되었으며, MEMS 관성센서보드를 제작하여 우주발사체 환경에서의 시험도 이루어졌다. MEMS 관성센서를 우주발사체에 활용하기에는 우주발사체의 극한 환경에서 MEMS 관성센서의 성능이 영향을 받으므로 아직 극복해야 할 과제들이 많이 있음을 확인하였으나, 기술이 발전함에 따라 MEMS 관성센서 를 통하여 누리호 위성항법수신기의 성능을 확장할 수 있는 가능성도 볼 수 있었다. Performance Enhancement of the GNSS Receiver for KSLV-II by Integration with an INS Byung-Moon Kwon*, Yong-Sul Shin, Keun-Soo Ma, Joo-Nyun Kim
During the three flight tests of Nuri (Korea Space Launch Vehicle II, KSLV-II), the GNSS receiver mounted on the space launch vehicle was confirmed to obtain the most accurate navigation data throughout the entire flight
of KSLV-II except for the 1st stage / 2nd stage separation event of KSLV-II, which was caused by the RF signal blocking due to the flame of retro motors of KSLV-II. The GNSS receiver for KSLV-II, which was developed to
simultaneously process GPS L1 C/A, GLONASS L1, Galileo E1b/E5a signals received from up to 4 GNSS antennas, connected to 3 GNSS antennas in the actual flight tests, a slot for remaining board in the GNSS receiver
was not utilized. This paper describes performance enhancement of the GNSS receiver for KSLV-II by integration with an INS. Integrated with the external INS, which is used as the main navigation sensor for KSLV-II
and/or using the MEMS inertial sensor, which can be installed in the remaining slot were reviewed. A MEMS inertial sensor was also tested in the environments of the space launch vehicle. It was confirmed in this
paper that there are still many challenges to overcome when the MEMS inertial sensor utilized in the space launch vehicle. As technology advances, however, it will also be possible to performance enhancement of the
GNSS receiver for KSLV-II by integration with a MEMS inertial sensor.
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