KR100775989B1

KR100775989B1 - 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치

Info

Publication number: KR100775989B1
Application number: KR1020060133997A
Authority: KR
Inventors: 이주훈; 김선원; 김경원; 김진희
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2007-11-15

Abstract

내부에 보강재를 사용하지 않으면서 발사체의 동특성 및 준정적하중 조건을 만족시킨 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치가 개시된다. 본 발명에 따른 지지장치는 인공위성의 합성 개구면 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR)를 지지하는 각기둥 형태의 지지장치에 있어서, 상기 지지장치의 모서리를 형성하도록 상기 지지장치의 세로 방향으로 배치된 복수 개의 지지대, 상기 지지대의 상단과 하단에 연결되어, 각각 상기 지지장치의 상면과 하면을 형성하는 상부 플랫폼과 하부 플랫폼, 상기 지지장치의 측면을 형성하는 복수 개의 측면 패널 및 상기 합성 개구면 레이더가 고정될 수 있도록 상기 지지대에 결합되는 지지 브라켓을 포함하여 구성된다. 따라서, 본 발명에 의하면 구조체 내부에 별도의 보강재를 구비하지 않더라도, 발사체의 동특성 및 준정적하중 조건을 만족시킬 수 있게 된다.

인공위성, SAR, 지지대, 지지 브라켓, 힌지 브라켓

Description

인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치{Supporting Apparatus of SAR of Satellite}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치를 나타내는 사시도;

도 2는 도 1의 지지 브라켓을 나타내는 사시도;

도 3은 도 1의 힌지 브라켓을 나타내는 사시도;

도 4는 합성 개구면 레이더가 지지 브라켓과 힌지 브라켓에 결합되는 형태를 나타내는 사시도;

도 5는 도 1의 지지장치에 합성 개구면 레이더가 장착되는 과정을 나타내는 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

100: 지지장치 110: 지지대

120: 상부 플랫폼 130: 하부 플랫폼

132: 연장면 140: 측면 패널

150: 지지 브라켓 160: 힌지 브라켓

165: 보강부재 170: 이음판

180: 보강 레일 200: 합성 개구면 레이더

본 발명은 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부에 보강재를 사용하지 않으면서 발사체의 동특성 및 준정적하중 조건을 만족시킨 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치에 관한 것이다.

합성 개구면 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR)의 전체 무게는 약 300 kg, 표면적은 약 4.5 × 0.7 m (다목적 실용위성 5호의 경우에는 약 150 kg 및 2.25 × 0.7 m의 SAR이 한 쌍으로 분리되어 배치됨)로, 이를 지지하는 지지장치는 발사체의 동특성 및 준정적 하중 요구조건을 만족하여야 한다.

그리고, 이러한 지지장치는 비용 절약을 위한 small 발사체의 fairing 조건을 만족시키며, 타 전자 장비들의 장착을 위한 공간 확보를 위해서는 육각형 형상의 구조체 내부에 보강재를 사용하지 않아야 한다. 하지만, 종래의 지지장치는 구조체 내부에 보강재를 사용하여 이러한 요구조건을 만족시키기 때문에 내부에 충분한 공간이 확보되지 못하였으며, 지지장치의 강도도 충분히 확보되지 못하는 한계가 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 구조체의 내부에 보강재를 사용하지 않아 다른 장비들을 장착하기 위한 공간을 확보하면서도 발사체의 동특성과 준정적 하중 요구조건을 만족하는 인공위성의 합 성 개구면 레이더 지지장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 인공위성의 합성 개구면 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR)를 지지하는 각기둥 형태의 지지장치에 있어서, 상기 지지장치의 모서리를 형성하도록 상기 지지장치의 세로 방향으로 배치된 복수 개의 지지대, 상기 지지대의 상단과 하단에 연결되어, 각각 상기 지지장치의 상면과 하면을 형성하는 상부 플랫폼과 하부 플랫폼, 상기 지지장치의 측면을 형성하는 복수 개의 측면 패널 및 상기 합성 개구면 레이더가 고정될 수 있도록 상기 지지대에 결합되는 지지 브라켓을 포함하여 구성되는 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치를 제공한다.

그리고, 상기 지지장치는 상기 상부 플랫폼과 하부 플랫폼 중 적어도 어느 하나에 결합되어, 상기 지지 브라켓과 함께 상기 합성 개구면 레이더를 고정하는 힌지 브라켓을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 지지 브라켓과 힌지 브라켓은 한 쌍의 합성 개구면 레이더를 지지하기 위하여 복수 개가 서로 대향하는 방향에 배치되는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 상기 힌지 브라켓은 복수 개로 이루어지며 하나의 합성 개구면 레이더는 한 쌍의 힌지 브라켓에 의해 고정될 수 있다. 이와 함께, 상기 힌지 브라켓은 서로 대향하고 있는 다른 힌지 브라켓과 보강부재에 의해 연결되어 상기 힌지 브라켓을 보강할 수 있다.

이와 함께, 상기 상부 플랫폼과 하부 플랫폼 중 적어도 어느 하나의 면은 상 기 지지대의 외측으로 연장 형성된 연장면을 가지며, 상기 연장면에는 상기 연장면과 상기 지지대를 서로 연결하는 이음판이 결합되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 지지장치는 육각 기둥 형상으로 이루어지며, 상기 상부 플랫폼과 하부 플랫폼은 상기 지지장치의 형상에 대응하여 육각형의 플레이트 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 지지 브라켓은 복수 개로 이루어지며, 하나의 합성 개구면 레이더를 고정하기 위하여, 한 쌍의 지지 브라켓이 서로 인접하는 지지대에 각각 결합될 수 있다.

상기 지지장치에서 상기 상부 플랫폼과 하부 플랫폼의 테두리 상에는, 상기 플랫폼과 지지대에 결합되는 보강 레일이 구비되어 지지장치의 구조를 보강할 수 있다. 또한, 상기 지지 브라켓은 상기 합성 개구면 레이더의 결합부 형상에 대응하여 서로 동일 간격으로 배치된 결합홀을 가지는 제1몸체 및 상기 제1몸체와 볼트 결합되며 플레이트 형상으로 이루어진 제2몸체를 포함하여 구성하는 것도 또한 가능하다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.

여기서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치를 나타내는 사시도, 도 2는 도 1의 지지 브라켓을 나타내는 사시도, 도 3은 도 1의 힌지 브라켓을 나타내는 사시도이다.

본 실시예에 따른 지지장치는, 지지대(110), 상부와 하부 플랫폼(120,130), 측면 패널(140), 지지 브라켓(150) 및 힌지 브라켓(160)을 포함하여 구성된다.

상기 지지장치는 각기둥 형상으로 이루어지며, 본 실시예에서는 육각 기둥 형상으로 이루어진다.

상기 지지대(110)는 육각 기둥 형상의 지지장치의 모서리를 형성하도록, 상기 지지장치의 세로 방향으로 총 6개로 이루어진다.

상기 지지대(110)는 상기 지지장치의 골격을 이루는 구성요소로서, 강성이 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 상부 플랫폼(120)과 하부 플랫폼(130)은, 상기 지지대(110)의 상단과 하단에 연결되어 각각 상기 지지장치의 상면과 하면을 형성한다.

그리고, 본 실시예에 따른 상기 상부와 하부 플랫폼(130)은 도 1에 도시된 바와 같이, 육각 기둥 형상의 지지장치를 구성하기 위하여, 육각형의 플레이트 형태로 구성된다.

상기 측면 패널(140)은 육각 기둥 형상의 지지장치의 측면을 형성하며, 측면 개수에 대응하여 총 6개로 이루어진다.

상기 지지 브라켓(150)은 합성 개구면 레이더(SAR; 도 5의 200)가 고정될 수 있도록 지지대(110)의 중간 부위에 결합된다.

한편, 본 실시예에서는 하나의 합성 개구면 레이더(200)를 고정하기 위하여, 서로 인접하는 지지대(110)에 각각 결합된 한 쌍의 지지 브라켓(150)이 사용된다. 이와 함께, 본 실시예에서는, 합성 개구면 레이더(200)가 한 쌍으로 이루어져 지지장치의 서로 대향하는 면에 고정되기 때문에, 상술한 지지 브라켓(150)과 같이 상기 힌지 브라켓(160)이 서로 대향하는 면에 각각 두 개씩 총 네 개로 구성된다.

도 2를 참조하면, 상기 지지 브라켓(150)은 제1몸체(154)와 이에 결합되는 제2몸체(152)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제1몸체(154)는 상기 합성 개구면 레이더(200)의 제1결합부(250) 형상에 대응하여 서로 동일 간격으로 배치된 결합홀(156)을 가지며, 제2몸체(152)는 제1몸체(154)와 체결홀(158)을 통해 볼트 결합되는 플레이트 형상으로 이루어진다.

상기 힌지 브라켓(160)은, 상기 상부 플랫폼(120)과 하부 플랫폼(130) 중 적어도 어느 하나에 결합되어 상기 지지 브라켓(150)과 함께 합성 개구면 레이더(200)를 고정하는 역할을 수행한다.

이러한 힌지 브라켓(160)은 도 3에 도시된 바와 같이, 일면에는 합성 개구면 레이더(200)가 결합을 위한 결합홀(166)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 힌지 브라켓(160)의 하측은 플랜지(164)가 형성되며, 상기 플랜지(164)에는 상부 플랫폼(120)과 결합을 위한 결합홀(168)이 형성되어 있다.

이와 함께, 상기 힌지 브라켓(160)의 뒤쪽에는 경사면(162)이 구비되어 힌지 브라켓(160)의 구조를 보강하도록 구성된다.

상술한 구조에 의하여, 본 발명에 따른 지지장치는 합성 개구면 레이더(200)를 지지 브라켓(150)과 힌지 브라켓(160)이 함께 고정하는 구조로 이루어져, 합성 개구면 레이더(200)가 지지장치에 보다 견고히 고정될 수 있도록 한다.

본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 힌지 브라켓(160)이 상부 플랫폼(120)에 형성된 형태를 예시하고 있다. 그리고, 상기 힌지 브라켓(160)은 복수 개로 이루어지며, 한 쌍의 힌지 브라켓(160)에 의해 하나의 합성 개구면 레이더를 고정하도록 구성된다.

본 실시예에서는, 합성 개구면 레이더(200)가 한 쌍으로 이루어져 지지장치의 서로 대향하는 면에 고정되기 때문에, 상술한 지지 브라켓(150)과 같이 상기 힌지 브라켓(160)도 서로 대향하는 면에 각각 두 개씩 총 네 개로 구성된다.

한편, 서로 대향하고 있는 힌지 브라켓(160)은 봉 형태의 보강부재(165)에 의해 서로 연결되어 있어, 합성 개구면 레이더(200)를 고정하는 힌지 브라켓(160)의 지지구조를 보강하도록 구성된다.

이와 함께, 본 발명에 따른 지지장치는 상부와 하부 플랫폼(130) 중 적어도 어느 하나의 면이 일정 면적만큼 연장된 연장면(132)이 형성된다.

그리고, 이러한 연장면(132)에는 이음판(gusset; 170)이 구비되어, 연장면(132)과 지지대(110)를 서로 결합시킴으로써 지지장치의 구조를 보다 견고히 할 수 있다.

이와 함께, 본 실시예에서는 상기 상부 플랫폼(120)과 하부 플랫폼(130)의 테두리 상에 보강 레일(180)이 구비되어, 지지대(110), 상부와 하부 플랫폼(130) 및 측면 패널(140)의 결합을 보다 견고하게 한다.

그리고, 본 실시예에서 지지대와 측면 패널(140) 간에는 결합부재들(112, 114, 116)이 부가적으로 구비되어 상호간의 결합력을 보강할 수 있도록 구성된다.

한편, 본 실시예에서는 상술한 지지장치를 구성하는 구성요소 중 상부와 하부 플랫폼(130) 및 측면 패널(140)은 알루미늄 합금의 페이스 시트(facesheet)와 허니컴 코어(honeycomb core)로 구성된 샌드위치 패널로 설계 제작되며, 지지대(110), 지지 브라켓(150), 힌지 브라켓(160), 이음판(170) 및 보강 레일(180)은 알루미늄 합금으로 설계 제작된다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 상술한 지지장치에 합성 개구면 레이더(200)가 결합되는 형태를 설명하면 다음과 같다.

여기서, 도 4는 합성 개구면 레이더(200)가 지지 브라켓(150)과 힌지 브라켓(160)에 결합되는 형태를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 1의 지지장치(100)에 합성 개구면 레이더(200)가 장착되는 과정을 나타내는 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 지지 브라켓(150)은 3축을 가지는 합성 개구면 레이더(200)의 제1결합부(250)에 형성된 제1결합홀(256)에 대응한 결합홀(156) 이 형성되어, 상기 합성 개구면 레이더(200)와는 볼트에 의해 결합된다.

그리고, 상기 힌지 브라켓(160)은 일면에 결합홀(166)이 형성되어, 상기 합성 개구면 레이더(200)의 제2결합부(260)에 형성된 제2결합홀(266)에 볼트 결합된다.

이와 같이, 합성 개구면 레이더(200)의 제1결합부(250)와 제2결합부(260)가 지지장치의 지지 브라켓(150)과 힌지 브라켓(160)에 각각 결합됨으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 한 쌍으로 이루어진 합성 개구면 레이더(200)가 지지장치(100)의 서로 대향하는 부위에 각각 결합되게 된다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 지지장치의 골격을 이루는 지지대와 합성 개구면 레이더를 고정하는 지지 브라켓과 힌지 브라켓을 구비함으로써, 발사 환경에서 합성 개구면 레이더를 효과적으로 지지하며, 임무 궤도에서 안전하게 합성 개구면 레이더를 전개시킬 수 있는 이점이 있다.

둘째, 지지장치의 내부에 별도의 보강재를 구비하지 않으면서도 요구하는 강성조건을 만족시키게 되어, 타 전자 장비들의 장착을 위한 내부 공간을 확보하여 small 발사체의 fairing 조건을 만족시킬 수 있어, 비용을 절감하는 이점이 있다.

이에 따라, 합성 개구면 레이더의 역할을 극대화하여, 인공위성의 지구 관측 임무를 효과적으로 수행할 수 있게 된다.

Claims

인공위성의 합성 개구면 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR)를 지지하는 각기둥 형태의 지지장치에 있어서,

상기 지지장치의 모서리를 형성하도록 상기 지지장치의 세로 방향으로 배치된 복수 개의 지지대;

상기 지지대의 상단과 하단에 연결되어, 각각 상기 지지장치의 상면과 하면을 형성하는 상부 플랫폼과 하부 플랫폼;

상기 지지장치의 측면을 형성하는 복수 개의 측면 패널; 및

상기 합성 개구면 레이더가 고정될 수 있도록 상기 지지대에 결합되는 지지 브라켓;

을 포함하여 구성되는 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치.
제1항에 있어서,

상기 상부 플랫폼과 하부 플랫폼 중 적어도 어느 하나에 결합되어, 상기 지지 브라켓과 함께 상기 합성 개구면 레이더를 고정하는 힌지 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치.
제2항에 있어서,

상기 지지 브라켓과 힌지 브라켓은, 한 쌍의 합성 개구면 레이더를 지지하기 위하여 복수 개가 서로 대향하는 방향에 배치되는 것을 특징으로 하는 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치.
제2항에 있어서,

상기 힌지 브라켓은 복수 개로 이루어지며;

하나의 합성 개구면 레이더는 한 쌍의 힌지 브라켓에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치.
제2항에 있어서,

상기 힌지 브라켓은 서로 대향하고 있는 다른 힌지 브라켓과 보강부재에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치.
제1항에 있어서,

상기 상부 플램폼과 하부 플랫폼 중 적어도 어느 하나의 면은 상기 지지대의 외측으로 연장 형성된 연장면을 가지며;

상기 연장면에는 상기 연장면과 상기 지지대를 서로 연결하는 이음판이 결합되는 것을 특징으로 하는 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치.
제1항에 있어서,

상기 지지장치는 육각 기둥 형상으로 이루어지며, 상기 상부 플랫폼과 하부 플랫폼은 상기 지지장치의 형상에 대응하여 육각형의 플레이트 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공위성이 합성 개구면 레이더 지지장치.
제1항에 있어서,

상기 지지 브라켓은 복수 개로 이루어지며;

하나의 합성 개구면 레이더를 고정하기 위하여, 한 쌍의 지지 브라켓이 서로 인접하는 지지대에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치.
제1항에 있어서,

상기 상부 플랫폼과 하부 플랫폼의 테두리 상에는, 상기 플랫폼과 지지대에 결합되는 보강 레일이 구비되는 것을 특징으로 하는 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치.
제1항에 있어서,

상기 지지 브라켓은,

상기 합성 개구면 레이더의 결합부 형상에 대응하여 서로 동일 간격으로 배치된 결합홀을 가지는 제1몸체; 및

상기 제1몸체와 볼트 결합되며 플레이트 형상으로 이루어진 제2몸체;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공위성의 합성 개구면 레이더 지지장치.