주관과제명

달 탐사선 개념설계 및 달 임무 시뮬레이터 개발

위탁과제명

LIDAR 기반 달 착륙 및 위험회피 기술 기초 연구

연 구 비

총 연 구 비

1차년도

30,000천원

30,000천원

연 구 기 간

총 연 구 기 간

당 해 년 도 연 구 기 간

2011.4. ～ 2011.12. (9개월)

2011.4. ～ 2011.12. (9개월)

관련문의

성 명

류동영

전화번호

042-870-3726

소 속

위성사업조정팀

이메일

dyrew@kari.re.kr

연구 필요성

▪ 달 착륙선 개발을 위해서는 달 표면에 정밀하고 안전한 착륙을 위한 LIDAR 기반의 유도항법제어 기술에 관한 연구가 필요

최 종 목 표

▪ LIDAR를 이용한 달 착륙 기술 분석 및 유도항법제어 기술 개발

▪ LIDAR 센서 개념설계 및 성능검증

연차별

목표

및

연구

내용

1차

년도

- LIDAR를 이용한 달 착륙 기술 조사 분석

o LIDAR 센서 기술 동향 분석 및 종류 별 Trade Off 연구

o LIDAR 기반 착륙 및 위험회피 기술 동향 분석

o 한국형 달 착륙선을 위한 LIDAR 기술 개발 관련 사양 및 방안 제시

- LIDAR 기반 유도항법 기술 연구

o LIDAR를 사용하는 착륙 시나리오 도출

o 착륙단계의 유도항법제어기 알고리즘 설계

- LIDAR 센서 개념설계

o 성능 파라미터 및 목표 성능 제시

o LIDAR 센서 시스템 및 구성품에 대한 개념설계

- 성능 검증

o LIDAR 센서 및 유도항법제어 알고리즘의 성능 평가를 위한 시뮬레이션

모델 개발(MATLAB/Simulink 기반 권장)

o LIDAR 센서에 대한 상세 모델링을 포함

o 지형 모델링 툴과의 연계 시험 실시

기대효과

및

활용방안

- 달 착륙을 위한 LIDAR 관련 기초 기술 확보

- LIDAR 관련 기술의 국산화를 위한 사양 및 기술 Road Map 수립

- LIDAR 기반의 착륙 및 위험회피 알고리즘 개발 및 평가 방법 확보

- 관련 기술은 LIDAR 국산화 및 달 착륙선에 LIDAR기술을 적용하기 위한

기반 기술로 활용 예정

기타

- 보고서에는 다음의 결과물이 포함되어야 함

o 기술조사 분석 및 개발 방안

o 유도항법제어 기술 연구 결과

o LIDAR 선세 개념설계 결과

o 성능 검증의 결과

- 모든 개발 프로그램은 원시코드 및 실행을 위한 데이터 제출

- 지형 모델링 툴은 필요 시 항우연 제공

주관과제명

달 탐사선 모듈형 구조개발모델 개발

위탁과제명

달탐사선용 경량구조형상 및 재질특성 연구

연 구 비

총 연 구 비

1차년도

2차년도

3차년도

27,000천원

27,000천원

-

-

연 구 기 간

총 연 구 기 간

당 해 년 도 연 구 기 간

2011. 4. 1 - 2011. 12. 31 (9개월)

2011. 4. 1 - 2011. 12. 31 (9개월)

관련문의

성 명

임재혁

전화번호

042-860-2996

소 속

위성구조팀

이메일

ljh77@kari.re.kr

연구 필요성

달탐사선/착륙선은 달궤도까지의 진입을 위하여 지구궤도 위성보다 더 많은 추진제를 필요로 하기 때문에 위성전체 질량대비 추진제를 제외한 위성의 질량(Dry mass)은 줄어들 수밖에 없다. 제한된 Dry mass 한도 안에서 탐사선의 탑재능력 극대화를 위해서는 고경량의 재질을 고려한 설계가 필요함.

또한 달착륙선은 착륙시 높은 충격하중에 노출되며, 이로 인한 위성본체 및 탑재체 파손 가능성이 매우 높기 때문에 이를 보호할 수 있는 경량구조의 충격흡수 착륙장치 및 착륙장치가 필요함.

최 종 목 표

재질특성을 고려한 경량구조 착륙장치의 해석용 모델 개발 및 최적설계안 도출

재질특성을 고려한 경량구조 충격흡수 장치의 해석용 모델 개발/보정 및 최적설계안 도출

연차별

목표

및

연구

내용

1차

년도

재질특성을 고려한 경량구조 착륙장치의 해석용 모델개발 및 해석수행 - 착륙거동해석/착륙장치 전개해석을 통하여 착륙장치의 착륙안정성, Leg 배치, Leg 형상, 길이 최적화 등의 경량설계 수행

재질특성을 고려한 경량구조 충격흡수 장치의 해석용 모델 개발 및 보정 - 충격흡수 거동해석을 통하여 충격흡수장치 경량설계 수행

경량구조 착륙장치 및 충격흡수 장치의 최적설계안 도출

기대효과

및

활용방안

달탐사선/착륙선의 경량구조설계에 적용하여 향후 달 탐사선/착륙선 개발의 중요한 초석 마련

기타

주관과제명

달 탐사선 모듈형 구조개발모델 개발

위탁과제명

유연체 변형을 고려한 달착륙선의 이착륙거동 연구

연 구 비

총 연 구 비

1차년도

2차년도

3차년도

30,000천원

30,000천원

-

-

연 구 기 간

총 연 구 기 간

당 해 년 도 연 구 기 간

2011. 4 1 - 2011. 12. 31 (9개월)

2011. 4. 1 - 2011. 12. 31 (9개월)

관련문의

성 명

김창호

전화번호

042-860-2752

소 속

위성구조팀

이메일

kch@kari.re.kr

연구 필요성

달 착륙선의 이착륙 거동은 달 착륙선의 임무 성공 및 착륙장치와 구조체의 설계에 큰 영향을 미치는 요인이므로 구조계 설계를 위하여 이착륙거동에 대한 연구가 필요함.

강체로 가정하여 이착륙거동을 예측할 수 있으나 실제 착륙 시 발생하는 큰 충격하중에 의해 착륙장치는 큰 변형을 겪게 되므로, 최대한 사실적인 예측을 위해서는 유연체에 의한 변형을 고려한 이착륙거동이 연구가 필요함.

달 착륙선의 이착륙거동이 달의 지표면 특성에 민감하므로 이를 고려하여 설계함으로써 안정성을 확보하여야 함.

최 종 목 표

유연체 변형을 고려한 이착륙 거동 연구

착륙 시 충격하중을 고려한 충격흡수체와 착륙장치 등 구조계 설계 방안 연구

달 지표면 특성을 고려하여 이착륙거동의 민감도 해석

연차별

목표

및

연구

내용

1차

년도

유연체 변형을 고려한 이착륙 거동 연구

착륙 시 충격하중을 고려한 충격흡수체와 착륙장치 등 구조계 설계 방안 연구

달 지표면 특성을 고려하여 이착륙거동의 민감도 해석

기대효과

및

활용방안

달 착륙선의 구조계 설계에 핵심인 이착륙거동 기술의 습득을 통하여 향후 실제 달 착륙선을 개발하는 중요한 초석을 마련

기타

주관과제명

달 착륙선용 추진시스템 시험모델 개발

위탁과제명

단일추진제 탱크 격막 재질 및 가공/시험 기술 개발

연 구 비

총 연 구 비

1차년도

2차년도

3차년도

60,000천원

30,000천원

30,000천원

-

연 구 기 간

총 연 구 기 간

당 해 년 도 연 구 기 간

2011. 4. 1 - 2012. 12. 31 (21개월)

2011. 4. 1 - 2011. 12. 31 (9개월)

관련문의

성 명

김수겸

전화번호

042-860-2458

소 속

위성열/추진팀

이메일

skim@kari.re.kr

연구 필요성

국내에서 활용되고 있는 위성용 추진제 탱크의 경우 추진제의 원활한 배출을 위해 탱크 내부에 고분자 재질 격막을 활용하고 있으며 관련 재질들은 E/L로 강력하게 보호되고 있음.

지상 시험용 추진시스템 제작을 위한 추진제 탱크의 개발 및 향후 우주에서 활용할 수 있는 추진제 탱크의 성공적인 개발을 위해서는 격막 재질과 관련된 기초 연구가 반드시 요구됨.

최 종 목 표

지상 시험을 위한 추진제 탱크용 격막 재질 개발 및 우주용으로 활용 가능한 격막 개발을 위한 기초 연구

연차별

목표

및

연구

내용

1차

년도

격막 재질 제작을 위한 혼합비 선정 및 혼합 절차 개발

지상용 격막 재질 샘플 제작 및 추진제 적합성 시험 수행

지상용 격막 재질 샘플 및 격막 시제품 제작

2차 년도

격막 성능 인증 절차 개발 및 시제품에 대한 인증 시험 수행

격막 제작/시험 과정 최적화 연구

비행모델용 격막 제작을 위한 기초 연구

기대효과

및

활용방안

추진제 탱크용 격막 재질 제조 기술 개발

격막 가공 및 성능 시험 기술 개발

지상 시험용으로 활용 가능한 추진제 탱크 격막 시제품 확보

추가적인 연구를 통해 우주용 추진시스템에 활용 가능한 격막 개발

기타

주관과제명

달 탐사용 다기능 전자광학탑재체 개발

위탁과제명

달탐사용 스테레오카메라 제어 및 활용기법 연구

연 구 비

총 연 구 비

1차년도

2차년도

3차년도

30,000천원

30,000천원

-

-

연 구 기 간

총 연 구 기 간

당 해 년 도 연 구 기 간

2011. 4 1 - 2011. 12. 31 (9개월)

2011. 4. 1 - 2011. 12. 31 (9개월)

관련문의

성 명

허 행 팔

전화번호

042-860-2383

소 속

3호탑재체팀

이메일

hpyoung@kari.re.kr

연구 필요성

흑백으로 구성되어 있는 2차원 영상만을 이용하여 지표의 다양한 공간 정보를 해석하기에는 많은 어려움이 있으므로, 깊이 감을 포함하는 3차원 스테레오 영상을 획득하여 입체적으로 분석하는 것이 필요함

달 탐사용 카메라 영상의 활용성 향상과 2D 영상에서 얻기 어려운 공간에 대한 정확한 검증을 위해서 3D 영상 활용 기법에 대한 연구가 필요함.

최 종 목 표

달 탐사용 스테레오스코픽 3D 카메라 제어 파라미터에 대한 데이터베이스를 구축하고, 이를 활용하기 위한 구체적인 기법을 연구함

연 구 내 용

원거리 촬영을 위한 스테레오카메라 제어 파라미터 분석 - 달 궤도 수십km 거리에서의 촬영 및 착륙선에서의 근거리 촬영

스테레오카메라 제어 파라미터에 대한 데이터베이스 구축

획득된 3D 위성 영상에 대한 활용 기법 연구 - 일차원 라인 카메라 및 이차원 프레임 카메라를 이용한 스테레오 영상 생성 기술

기대효과

및

활용방안

연구결과를 스테레오카메라간의 화각과 거리등 주요 파라미터 결정시 사용 예정

획득예정인 3D 영상에 대한 가상영상과 이에 대한 활용 사전준비

기타