재진입 분석
재진입 분석
- STK는 감쇠(Decay)에 사용되는 다양한 도구와 전파기를 제공합니다.
- 장시간에 걸친 고도 감소를 예측하기 위해 사용됩니다.
- 정확하진 않지만 매우 장기적인 전파 결과를 제공할 수 있습니다.
- 어느 달, 어느 주에 재진입이 일어날 가능성이 있는지 식별할 수 있습니다. 이후 더 높은 정밀도의 전파기를 사용할 수 있습니다.
다음와 같은 외부 힘 모델을 고려하여 고급 궤도 전파에 사용됩니다.
- 중력
- 제3천체 효과
- 대기 항력
- 태양 복사압
- 사용자 정의 외부 힘
재진입 분석에 효과적이고, 저고도 대기 항력 모델을 사용할 수 있습니다.
STK 수명도구 Tool
- 빠른 수명 예측
- 재진입이 임박하지 않았을 때 감쇠 시간 추정에 유용함
- 가우스 구적법(Gaussian quadratures)에 기반한 단순화된 전파기
- 시간에 따라 서서히 변하는 궤도 요소들을 적분함
완전 정밀 모델: HPOP
- 중력
- EGM96, EGM2008, 사용자 정의 중력 파일(.grv), 고체 조석, 해양 조석, 제3천체 중력
- 항력
- 밀도 모델: 1976, CIRA72, DTM 2012, DTM2020, Harries-Priester, Jacchia 1960, Jacchia 1970, Jacchia 1971, Jacchia-Roberts, MSIS – 1986, 1990, NRLMSISE-00, MarsGRAM, 사용자 정의 밀도 모델, 블렌딩 모델
- SolarFlux, GeoMag (Ap, Kp, f10.7 및 평균 f10.7)
- 밀도 및 항력 플러그인
- SRP 태양복사압
- GPS SRP 모델, 구형 SRP 모델, 일반 SRP 플러그인, 중심천체 식(Eclipsing)
- Misc 기타
- 추력 모델들
- 적분 기법
- RKF4, RKF 7(8), RKV 8(9), Bulirsch Stoer, Gauss Jackson
- 사용자 설정 파라미터
Re-entry Monte Carlo workflow
궤도 유지
고급 우주 기상 모델을 사용한 항력 예측
예: NOAA 전대기 모델-전리층 플라스마권 전자기(WAM-IPE) 예측 시스템
- WAM-IPE는 운용 중인 우주 기상 모델로, 하루 4회 실행
- 운용 개념(CONOPS)이 복잡
- 예측 자료는 48시간 전에 이용 가능
- 밀도는 AWS에서 고도 1000 km까지 4차원 그리드 형태로 제공되며, 10분 간격의 netcdf 파일 형태로 제공
WAM-IPE 실시간 나우캐스트 시스템(WRS)은 태양과 지구 사이 라그랑주 점 1(L1)에 위치한 NOAA의 우주선에서 실시간 태양풍 파라미터를 5분마다 수신합니다.
(비교적) 최근의 geomagnetic storm: 2024년 5월
가상의 위성 전파(궤도 전파)
근접접근 분석
- 충돌 회피는 운용에서 매우 중요한 작업입니다.
- 지속적인 모니터링 필요
- 위험 평가를 위한 특정 알고리즘 필요
- 근접 접근 시간(TCA), 충돌 확률, 거리(Range)를 함께 분석해야 한다. 기준값을 충족하면 충돌 회피 기동을 수행해야 한다.
- 적절한 근접접근 위험 평가를 위해서는 ODTK에서 생성된 공분산 정보가 포함된 처리된 궤도력(Ephemeris)이 필요하다.
충돌 및 파편 필드 진화
- 파편(debris) 모델은 자동화 및 통합을 통해 STK로 가져올 수 있습니다.
- 강력한 궤적 전파 도구와 힘 모델을 파편에 적용할 수 있습니다.
- 파편 분해 사건을 시뮬레이션할 수 있으며, 이후 지상으로의 전파도 가능합니다.
- 다른 우주체(Resident Space Objects)에 대한 위험도 분석할 수 있습니다.
요약
- SSA의 부족: GEO 및 LEO에서 1 cm 이상 크기의 물체 중 단 4%만 추적 중!
- LEO와 GEO 모두에서 충돌 위험은 실제로 존재하지만 관리 가능합니다.
- SSA, STM, STC:
- “용어 전쟁”은 계속되고 있습니다.
- 현재 SSA 성능에 대한 이해가 서로 다릅니다.
- 단 하나의 “약한 고리”가 전체 SSA 분석 체인을 무너뜨립니다.
- SSA가 “대체로 정확”하다고 해서 부분 점수를 주지 않습니다.
- SSA의 일부 약점은 검증되고 신뢰할 수 있는 출처로부터 데이터를 전체적·포괄적으로 “크라우드 소싱”함으로써 해결할 수 있습니다.
- STC에는 SDA와 유사한 “크라우드 소싱” 접근이 필요합니다.
재진입 분석
재진입 분석
- STK는 감쇠(Decay)에 사용되는 다양한 도구와 전파기를 제공합니다.
다음와 같은 외부 힘 모델을 고려하여 고급 궤도 전파에 사용됩니다.
재진입 분석에 효과적이고, 저고도 대기 항력 모델을 사용할 수 있습니다.
STK 수명도구 Tool
- 빠른 수명 예측
- 재진입이 임박하지 않았을 때 감쇠 시간 추정에 유용함
- 가우스 구적법(Gaussian quadratures)에 기반한 단순화된 전파기
- 시간에 따라 서서히 변하는 궤도 요소들을 적분함
완전 정밀 모델: HPOP
- 중력
- 항력
- SRP 태양복사압
- Misc 기타
- 추력 모델들
- 적분 기법
Re-entry Monte Carlo workflow
궤도 유지
고급 우주 기상 모델을 사용한 항력 예측
예: NOAA 전대기 모델-전리층 플라스마권 전자기(WAM-IPE) 예측 시스템
- WAM-IPE는 운용 중인 우주 기상 모델로, 하루 4회 실행
- 운용 개념(CONOPS)이 복잡
- 예측 자료는 48시간 전에 이용 가능
- 밀도는 AWS에서 고도 1000 km까지 4차원 그리드 형태로 제공되며, 10분 간격의 netcdf 파일 형태로 제공
WAM-IPE 실시간 나우캐스트 시스템(WRS)은 태양과 지구 사이 라그랑주 점 1(L1)에 위치한 NOAA의 우주선에서 실시간 태양풍 파라미터를 5분마다 수신합니다.
(비교적) 최근의 geomagnetic storm: 2024년 5월
가상의 위성 전파(궤도 전파)
근접접근 분석
- 충돌 회피는 운용에서 매우 중요한 작업입니다.
- 근접 접근 시간(TCA), 충돌 확률, 거리(Range)를 함께 분석해야 한다. 기준값을 충족하면 충돌 회피 기동을 수행해야 한다.
- 적절한 근접접근 위험 평가를 위해서는 ODTK에서 생성된 공분산 정보가 포함된 처리된 궤도력(Ephemeris)이 필요하다.
충돌 및 파편 필드 진화
- 파편(debris) 모델은 자동화 및 통합을 통해 STK로 가져올 수 있습니다.
- 강력한 궤적 전파 도구와 힘 모델을 파편에 적용할 수 있습니다.
- 파편 분해 사건을 시뮬레이션할 수 있으며, 이후 지상으로의 전파도 가능합니다.
- 다른 우주체(Resident Space Objects)에 대한 위험도 분석할 수 있습니다.
요약
- SSA의 부족: GEO 및 LEO에서 1 cm 이상 크기의 물체 중 단 4%만 추적 중!
- LEO와 GEO 모두에서 충돌 위험은 실제로 존재하지만 관리 가능합니다.
- SSA, STM, STC:
- 단 하나의 “약한 고리”가 전체 SSA 분석 체인을 무너뜨립니다.
- STC에는 SDA와 유사한 “크라우드 소싱” 접근이 필요합니다.