Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on the Solar Panel Deployment of a Satellite

인공위성 태양전지판의 전개에 관한 연구

  • Published : 2003.05.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Strain Energy Hinge(SEH) has been used in Korea Multi-purpose Satellite(KOMPSAT) series to deploy the solar panel due to the good record of reliability. However, when it reached a desired deployment position, a large buckling force is applied to the main body. This may cause structural damage and also affect control of the satellite. Therefore, reliable dynamic analysis for the deployment system is required at a design stage. Moreover, various mission of a satellite has made the size of solar panels got bigger, so elastic effect has to be considered seriously to get more precise analysis results. In this paper, a dynamic analysis method to predict the deployment is verified by KOMPSAT-2 deployment test.

다목적실용위성(KOMPASA) 태양전지판을 전개하기 위해 사용되는 Strain Energy Hinge(SEH)는 신뢰성 있는 전개를 보장하지만, 태양전지판이 완전 전개되는 순간, 큰 좌굴충격력을 유발하여 위성의 구조적 안정성이나 자세제어에 심각한 영향을 미칠 수 있으므로 전개장치의 설계단계에서부터 동역학적인 평가가 필요하다. 더욱이 위성의 임무가 다양해짐에 따라 태양전지판의 면적이 커지면서 보다 실제적이고 정확한 해석을 위해서는 태양전지판의 탄성변형 효과도 고려되어야 한다. 본 연구에서는 SE H를 이용하여 탄성효과가 큰 태양전지판을 전개할 때 발생하는 동적 특성들을 예측할 수 있도록 동력학 해석절차를 제시하였으며 다목적실용위성 2호의 태양전지판 전개시험을 통하여 해석결과의 신뢰성을 검증하였다.

Keywords

References

  1. 김진철, 김학정 외, "아리랑 1호 위성의 개발기술", 한국항공우주학회지, Vol. 28, No.4, 2000, pp.143-162.
  2. 박태원, 정원선, "Strain Energy Hinge 좌굴해석", 대한기계학회 춘계학술대회논문집, 2002, pp.468-474.
  3. 곽문규, 라완규, "점탄성 변형에너지 힌지를 이용한 인공위성 태양판 전개장치 개발", 소음진동공학회 추계학술대회논문집, 1998, pp.285-289.
  4. 라완규, 곽문규, "변형에너지 힌지를 갖는 인공위성 태양판 전개 모델 연구", 소음진동공학회 추계학술대회논문집, 1998, pp.280-284.
  5. 채장수, 황도순, "태양전지판 전개장치의 실험적 연구", 한국자동제어학술회의논문집, 1993, pp.778-782.
  6. Yoo W.S. and Haug E.J., "Dynamics of Flexible Mechanical Systems using Vibration and Static Correction Modes", Journal of Mech. Trans. Auto. Des 108, 1986, pp.315-322. https://doi.org/10.1115/1.3258733
  7. Spanos J.T. and Tsuha W.S., "Selection of Component Modes for Flexible Multibody Simulation", Journal of Guidance Vol.14, No.2, 1991, pp.278-286. https://doi.org/10.2514/3.20638
  8. Shin S.S., Yoo W.S. and Tang J., "Effect of Mode Selection, Scailing, and Orthogonalization on the Dynamic Analysis of Flexible Multibody Systems", Mechanics of Structures and machines Vol.21, No.4, 1993, pp.507-527. https://doi.org/10.1080/08905459308905199
  9. Kim S.S. and Haug E.J., "Selection of Deformation Modes for Flexible Multibody Dynamics", Mechanics of Structures and Machines Vol.18, No.4, 1990, pp.565-586. https://doi.org/10.1080/08905459008915685
  10. Wu S.C., Haug E.J. and Kim S.S., "A Variational Approach to Dynamics of Flexible Multibody Systems", Technical Report 86-15, CCAD, Univ. of IOWA, 1986.
  11. Haug E.J., Computer-Aided Kinematics and Dynamics of Mechanical Systems, Volume 1: Basic Methods, Allyn and Bacon, MA, 1989.
  12. 박태원, 서종휘, "태양전지판의 전개거동해석", DADS User's Conference, 2002.
  13. Michael R and Mark M., MSC/NASTRAN Quick Reference Guide Version 70.5, The MacNeal-Schwendler Corporation.
  14. MSC/NSATRAN DMAP Manual, The MacNeal-Schwendler Corporation.
  15. DADS/Flex Reference Manual, LMS CADSI, 1999.
  16. A. MUNJIA, "An $M(M^{-1}K)^m$ proportional damping in explicit integration of dynamics structural systems", International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 41, No.7, 1998, pp.1277-1296. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0207(19980415)41:7<1277::AID-NME335>3.0.CO;2-9