6U급 초소형 위성 HiREV(High Resolution Video and Image)의 광학 카메라의 열 설계 및 궤도 열 해석

신한섭,김해동,Han-Seop Shin,Hae-Dong Kim 한국우주과학회 2023 우주기술과 응용 Vol.3 No.3

Korea Aerospace Research Institute has developed 6U Nano-Satellite high resolution video and image (HiREV) for the purpose of developing core technology for deep space exploration. The 6U HiREV Nano-Satellite has a mission of high-resolution image and video for earth observation, and the thermal pointing error between the lens and the camera module can occur due to the high temperature in camera module on mission mode. The thermal pointing error has a large effect on the resolution, so thermal design should solve it because the HiREV optical camera is developed based on commercial products that are the industrial level. So, when it operates in space, the thermal design is needed, because it has the best performance at room temperature. In this paper, three passive thermal designs were performed for the camera mission payload, and the thermal design was proved to be effective by performing on-orbit thermal analysis.

강성응축기법을 이용한 국부 비선형 정적 해석

신한섭,오민한,부승환 해양환경안전학회 2021 해양환경안전학회지 Vol.27 No.1

본 연구에서는 국부 비선형 정적 해석을 효율적으로 수행하기 위하여 강성응축(Static condensation)을 활용한 해석기법을 제시하였다. 강성응축기법은 자유도 기반의 유한요소 모델 축소기법이며, 해석 모델을 관심 대상(Target) 부분과 응축되어 생략될(Omitted) 부분으 로 구분한다. 본 연구에서는, 관심 대상 부분에는 비선형 영역, 생략될 부분에는 선형 영역으로 지정하였고, 선형 영역에 대응되는 강성 행렬 및 하중 벡터를 비선형 영역, 즉 관심 대상 부분으로 모두 응축하였다. 모델 응축 후에는 비선형 영역에 대한 강성 행렬 및 하중 벡터만으로 이루어진 축소 모델을 구성하였으며, 이 축소 모델만을 뉴턴-랩슨 반복(Newton-Raphson iteration)을 통해 갱신하여 효율적으로 비선형 해석을 수행하였다. 끝으로, 제안된 기법을 다양한 수치 예제에 적용하여 해석기법의 효율성과 신뢰성을 제시하였다. In this study, an analysis technique using static condensation is proposed for an efficient local nonlinear static analysis. The static condensation method is a model reduction method based on the degrees of freedom, and the analysis model is divided into a target part and a condensed part to be omitted. In this study, the nonlinear and linear parts were designated to the target and the omitted parts, respectively, and both the stiffness matrix and load vector corresponding to the linear part were condensed into the nonlinear part. After model condensation, the reduced model comprising the stiffness matrix and the load vector for the nonlinear part is constructed, and only this reduced model was updated through the Newton-Raphson iteration for an efficient nonlinear analysis. Finally, the efficiency and reliability of the proposed analysis technique were presented by applying it to various numerical examples.

나로우주센터 추적레이더의 국제우주정거장 추적시험 분석

신한섭,최지환,김대오,김태형,김동규,정옥철,정대원 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11

나로우주센터 추적레이더는 발사체의 위치 정보를 실시간으로 획득하여 발사통제시스템으로 데이터를 전송하는 역할을 수행한다. 추적레이더가 획득한 위치 정보는 발사체의 비행궤도 표시, 예상궤도 진입여부 및 비행 안전을 위한 비행종료시점 판단 등의 중요한 데이터로 사용된다. 나로우주센터 추적레이더의 저궤도 우주물체 감시 가능성을 확인하기 위해 국제우주정거장에 대한 스킨 추적 시험을 수행하였다. 국제우주정거장의 궤도 정보는 북미항공우주방위사령부(NORAD)에서 제공하는 TLE (Two Line Element) 정보를 이용하였고, 이를 토대로 추적레이더 중심의 위치 좌표로 변환하여 추적시험에 필요한 추적 궤적을 생성하였다. 본 논문에서는 국제우주정거장의 TLE를 이용한 위치 정보와 나로우주센터 추적레이더가 국제우주정거장을 추적하여 획득한 위치 정보를 비교 분석하였다. The tracking radars in NARO space center has been set up in order to acquire the TSPI (Time, Space, and Position Information) data of the launch vehicle. The TSPI data is used to display the trajectory of launch vehicle and to decide the flight termination of flight safety. The ISS (International Space Station) tracking tests were performed to check the possibility for the surveillance and monitoring of the low-earth orbiting objects using the tracking radar in NARO space center. The orbiting trajectory of ISS is provided from the NORAD (North American Aerospace Defense Command). In this paper, tracking radar measurements of ISS are compared to the orbiting trajectory provided by NORAD.

Hybrid License

신한섭 한국지식재산학회 2007 産業財産權 Vol.- No.23

Hybrid License is generally recognized as a form of license involving patent right, granted or under the filing, with other intellectual property rights which are not coextensive with patent thereof. As Hybrid License is widely practiced in the licensing business worldwide, it has been subject of legal research and analysis by the court in the United States. In the landmark case of Brulotte, the U.S. Supreme Court has decided that continued obligation of royalty payment provision after patent expiration to be per se unenforceable. Although the Brulotte case is still recognized to be the law today, there has been obvious tension between the Brulotte rule and the law of patent validity as stipulated by the Court of Appeals for the Federal Circuit. Therefore, it is required for practitioners in the related business to carefully review the law and case decisions for considering whether royalty payment provision in the Hybrid License is properly allowed in its legal contour or not. In this paper, it is designed to review theoretical background of Hybrid License and major case decisions by the court in the United States and to discuss the possibility of applicability in terms of practical aspects, wherein various court decisions by the Federal Circuit and the Supreme Court are reviewed and Analyzed. Finally, suggestions to licensing practice based upon above analysis are provided to test applicability of Hybrid License issues and resolutions.

클러터 환경에서 최적의 표적 추적을 위한 파형 파라미터와 검출문턱 값의 One-Step-Ahead 제어

신한섭,홍순목 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.43 No.1

In this paper, we consider one-step-ahead control of waveform parameters (pulse amplitudes and lengths, and FM sweep rate) as well as detection thresholds for optimal range and range-rate tracking in clutter. The optimal control of the combined parameter set minimizes a tracking performance index under a set of parameter constraints. The performance index includes the probability of track loss and a function of estimation error covariances. The track loss probability and the error covariance are predicted using a hybrid conditional average algorithm. The effect of the false alarms and clutter interference is taken into account in the prediction. Tracking performance of the one-step-ahead control is presented for several examples and compared with a control strategy heuristically derived from a finite horizon optimization. 이 논문에서는 클러터 환경에서 최적의 거리와 거리방향 속도 추적을 위한 검출문턱값과 파형 파라미터의 one-step-ahead 제어를 제시하였다. 파형 파라미터의 최적 제어는 파형 파라미터에 대한 제약 조건이 있는 상황에서 추적 성능지수를 최소화하는 것이다. 성능지수는 항적분실확률과 추정오차 공분산행렬의 함수로 표현하였다. 항적분실확률과 오차 공분산행렬은 하이브리드 알고리듬을 이용하여 얻었다. 거짓 검출과 클러터 간섭의 영향은 이 성능 예측 알고리듬에서 함께 고려되었다. 여기서 제안한 one-step-ahead 제어의 추적 성능을 여러 가지 수치실험을 통해 확인하였고, 이 제어 방법은 유한 구간의 최적화 결과로부터 얻어진 경험적인 방법이다.

One-Step-Ahead Control of Waveform and Detection Threshold for Optimal Target Tracking in Clutter

신한섭,홍순목,Shin Han-Seop,Hong Sun-Mog The Institute of Electronics and Information Engin 2006 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.43 No.1

이 논문에서는 클러터 환경에서 최적의 거리와 거리방향 속도 추적을 위한 검출문턱값과 파형 파라미터의 one-step-ahead 제어를 제시하였다. 파형 파라미터의 최적 제어는 파형 파라미터에 대한 제약 조건이 있는 상황에서 추적 성능지수를 최소화하는 것이다. 성능지수는 항적분실확률과 추정오차 공분산행렬의 함수로 표현하였다. 항적분실확률과 오차 공분산행렬은 하이브리드 알고리듬을 이용하여 얻었다. 거짓 검출과 클러터 간섭의 영향은 이 성능 예측 알고리듬에서 함께 고려되었다. 여기서 제안한 one-step-ahead 제어의 추적 성능을 여러 가지 수치실험을 통해 확인하였고, 이 제어 방법은 유한 구간의 최적화 결과로부터 얻어진 경험적인 방법이다. In this paper, we consider one-step-ahead control of waveform parameters (pulse amplitudes and lengths, and FM sweep rate) as well as detection thresholds for optimal range and range-rate tracking in clutter. The optimal control of the combined parameter set minimizes a tracking performance index under a set of parameter constraints. The performance index includes the probability of track loss and a function of estimation error covariances. The track loss probability and the error covariance are predicted using a hybrid conditional average algorithm The effect of the false alarms and clutter interference is taken into account in the prediction. Tracking performance of the one-step-ahead control is presented for several examples and compared with a control strategy heuristically derived from a finite horizon optimization.

Welding simulation using a reduced order model for efficient residual stress evaluation

신한섭,부승환 한국CDE학회 2022 Journal of computational design and engineering Vol.9 No.4

In this paper, to evaluate the residual stress of welded structures efficiently, we propose a welding simulation method utilizing a reduced order model. To construct the reduced order model, a finite element model is divided into a target part and an omitted part. For the heat transfer analysis, a thermal boundary condition is newly defined and applied to the target part, to compensate for the heat loss induced by neglecting the omitted part. For the thermal elastic plastic analysis, a reduced model for the target part is constructed using the automated static condensation method. The performance of the proposed welding simulation method adopting the reduced order model is verified by solving several welding problems, and it effectively reduces computational costs while predicting the residual stress with little loss of accuracy.

특허정보의 효율적 활용을 위한 통합형 특허지표 설계

신한섭 한국경영과학회 2007 經營 科學 Vol.24 No.2

This paper presents a consolidated patent index to measure national technology innovation and science technology activation, as well as index for the main constituent such as corporation, research organization by comprehensive analysis of existing patent index. It is classified by macroscopic index and analytical index in the consolidated patent index, in which macroscopic index is to present a degree of innovation in national scientific innovation and is divided into the Consolidated Patent Index and Index for comparison between countries. The analytical index basically designed to measure R&D activity by the main constituent is divided to present by quantitative index utilizing bibliographical data in patent and other technical publication related therein, and qualitative index for analysis of bibliographical data. In this paper, the Consolidated Patent Index is presented by adding Creation Index representing for patent by developing excellent technology, Evaluation Index representing valuable technology thereof, and Utility Index representing applicability diffused.

추적레이다의 표적 추적을 위한 추적 알고리듬 기술동향

신한섭,최지환,김대오,김태형 한국항공우주연구원 2006 항공우주산업기술동향 Vol.4 No.1

추적레이다는 표적으로부터 반사되어 돌아오는 신호 또는 질의 신호에 대한 응답 신호를 수신하여 표적을 추적하는 장비이다. 추적레이다가 표적을 추적하는 범위는 일반적으로 좁게 한정되므로 이동하는 표적을 추적하기 위해서는 먼저 안테나 빔의 지향각과 거리를 표적에 맞추고, 표적이 획득된 후에는 안테나 빔을 연속적으로 이동하는 표적을 향해 방사하여 표적을 추적하게 된다. 일반적으로 추적레이다가 표적을 추적하는 경우에는 과정 잡음과 측정 잡음에 의해서 발생되는 부정확성과 관심없는 표적이나 클러터 등으로부터 생성된 측정 근원의 부정확성으로 인한 문제가 발생하게 된다. 이러한 표적 추적에 따른 문제를 해결하기 위해서 많은 추적 알고리듬들이 개발되어 왔다. 이 논문에서는 가장 기본적인 표준 칼만 필터와 측정 근원의 부정확성에 따른 데이터 연관 문제를 고려한 여러 추적 알고리듬에 대해서 기술하였다. 또한 한국항공우주연구원 우주센터의 우주발사체 추적용 추적레이다에 대한 간략한 설명과 우주발사체 추적에 사용되는 추적 알고리듬에 대해서 소개하였다.

6U급 초소형위성 HiREV의 구조 설계 및 해석

신한섭,김해동 항공우주시스템공학회 2018 항공우주시스템공학회지 Vol.12 No.3

한국항공우주연구원에서는 지구관측을 위한 고해상도 영상 및 이미지 촬영을 위해 6U급 초소형 위성HiREV를 개발하였다. 6U급 초소형 위성은 1U/3U급 초소형 위성에 비하여 부피가 크기 때문에 1차 고유 진동수가 상대적으로 낮으며, 구조적 하중에 의한 큰 응력과 변형량이 생길 수 있어 구조 해석을 통한 검증이 필요하다. 본 논문에서는 임무 탑재체를 탑재하고 구조적 문제점을 보완하기 위한 6U급HiREV 위성의 구조체 설계에 대해서 설명하였고 가속도 하중 해석, 모달 해석, 랜덤 진동 해석 등의구조 해석을 수행하였으며, 6U급 HiREV의 구조체 설계가 구조적으로 안정성 있게 설계되었음을 입증하였다. 이러한 결과들은 향후 국내에서 다양한 임무에 적용될 6U급 초소형 위성의 구조체 개발 시 유용한 참고자료가 될 것으로 사료된다. The Korea Aerospace Research Institute has developed a 6U HiREV Nano-satellite for the observation of the earth using high resolution videos and images. Since the 6U Nano-satellite is bulky compared to the 1U/3U Nano-satellite, the first natural frequency is relatively low. Large equivalent stress and total deformation, due to structural load, can be generated. In this paper, the design of the 6U HiREV Nano-satellite is described and structure analysis, such as acceleration load analysis, modal analysis, and random vibration analysis are carried out. It is proven that the structural design of the 6U HiREV is stable. These results will be useful as reference materials for the development of additional 6U Nano-satellites, which will be applied to various future missions in KOREA.