KR102555893B1 - 위성 시험 장치, 이를 포함하는 위성 시험 설비 및 위성의 시험 방법 - Google Patents

위성 시험 장치, 이를 포함하는 위성 시험 설비 및 위성의 시험 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 음향 발생부가 설치된 시험 하우징의 내부에 설치되는 위성 시험 장치로서, 시험 하우징의 상부벽과 마주보는 일면에 위성을 안착시킬 수 있는 안착부 및 외력에 의해 안착부가 상기 안착부의 일단을 축으로 회전할 수 있게 안착부의 하부를 지지하는 각도 조절부를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면, 위성을 기울인 상태로 지지하여 시험을 실시할 수 있다. 위성이 시험 하우징의 상부벽과 나란하지 않고 기울어지도록 한 상태에서 시험을 실시할 수 있다. 이에, 시험 하우징의 상부벽에 설치된 음향 발생부를 이용하여 소음을 발생시켜 시험을 실시할 때, 소음으로 인한 음압이 위성의 상부면 뿐만 아니라 측면으로도 인가될 수 있다. 즉, 위성의 상부면으로 인가된 음압이 다시 반사될 때, 음압이 시험 하우징의 측벽을 향하도록 반사시킬 수 있고, 이에 따라 시험 하우징의 측벽에서 반사된 음압을 위성의 측면으로 인가시킬 수 있다.

Description

위성 시험 장치, 이를 포함하는 위성 시험 설비 및 위성의 시험 방법{APPARATUS FOR SATELLITE ANTENNA TEST, EQUIPMENT HAVING THE SAME AND METHOD FOR SATELLITE ANTENNA TEST}
본 발명은 위성 시험 장치, 이를 포함하는 위성 시험 설비 및 위성의 시험 방법에 관한 것으로, 시험 대상체인 위성을 기울여서 지지할 수 있는 위성 시험 장치, 이를 포함하는 위성 시험 설비 및 위성의 시험 방법에 관한 것이다.
위성은 로켓과 같은 발사장치에 탑재되어 공중으로 발사된 후, 상기 발사장치로부터 분리되어 설정된 궤도를 따라 비행하면서 다양한 임무를 수행한다. 이때, 발사장치는 엔진에서 점화된 화염의 분출에 의해 공중으로 발사된다.
그런데, 발사장치에서 화염이 점화되거나 화염이 분출될 때 큰 소음이 발생되며, 이 소음에 의해 발사장치 또는 그 주위에 음압(音壓)이 발생된다. 그리고, 소음에 의한 음압은 발사장치에 탑재되어 있는 위성으로 전달되며, 이 음압은 물리적인 힘으로 작용한다. 즉, 발사장치의 동작시에 발생되는 소음으로 인한 음압에 의해 위성에 물리적인 충격이 가해진다. 이러한 음압에 의한 충격에 의해 위성이 진동할 수 있고, 이에 위성이 손상될 수 있다.
따라서, 위성을 제조한 후 또는 위성을 발사하기 전에, 발사장치의 동작시에 발생되는 소음을 발생시켰을 때 위성에서 어느 정도의 진동이 발생되는지를 확인하는 시험을 실시한다. 이를 위해, 밀폐된 시험 하우징의 내부에 위성을 장입시키고, 위성과 마주보는 상측에 음향 발생부를 설치하여 소음을 발생시켰다. 음향 발생부에서 발생된 소음에 의한 음압은 그 하측으로 이동하여 마주보게 배치된 위성으로 인가되며, 음압이 인가되고 난 후의 위성의 상태를 확인한다.
음향 발생부에서 발생된 소음은 마주보게 배치된 위성의 상부면으로 인가된 후, 상기 상부면에서 반사된다. 그리고 위성의 상부면에서 반사된 음압은 마주보고 있는 음향 발생부 또는 시험 하우징의 상부벽으로 인가되며, 여기서 다시 반사되어 위성의 상부면으로 다시 인가된다. 즉, 음압이 음향 발생부와 마주보고 있는 위성의 상부면으로만 인가되게 되며, 다른 영역으로는 인가되지 않는다. 따라서 위성의 상부면으로만 음압을 인가한 조건에서 위성의 상태를 확인할 수 밖에 없다.
그러나, 발사장치가 동작할 때 위성에 전체적으로 음압이 가해진다. 이에, 위성의 상부면쪽으로만 음압을 인가한 조건에서 확인한 위성의 시험 결과는 그 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다.
한국공개특허 2022-0106540
본 발명은 음향 발생부와 마주보는 위성의 상부면 뿐만 아니라, 측면으로도 음압이 인가될 수 있도록 위성을 지지하는 위성 시험 장치, 이를 포함하는 위성 시험 설비 및 위성의 시험 방법을 제공한다.
본 발명은 음향 발생부와 마주보는 위성의 상부면 뿐만 아니라 측면에서도 음압을 반사시킬 수 있도록 위성을 지지할 수 있는 위성 시험 장치, 이를 포함하는 위성 시험 설비 및 위성의 시험 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예는 음향 발생부가 설치된 시험 하우징의 내부에 설치되는 위성 시험 장치로서, 상기 시험 하우징의 상부벽과 마주보는 일면에 위성을 안착시킬 수 있는 안착부; 및 외력에 의해 상기 안착부가 상기 안착부의 일단을 축으로 회전할 수 있게, 상기 안착부의 하부를 지지하는 각도 조절부;를 포함할 수 있다.
상기 시험 하우징의 상부벽과 나란하게 마련되며, 상기 안착부의 하측에 배치된 베이스부를 포함하고, 상기 각도 조절부는, 상기 베이스부의 일 방향 가장자리를 축으로 회전할 수 있도록, 상기 베이스부와 안착부 사이를 연결하게 설치된 회전기;를 포함할 수 있다.
상기 회전기는, 상기 베이스부의 일 방향 가장자리에 설치된 제1회전 몸체; 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되어, 상기 제1회전 몸체에 연결된 핀 부재; 외력에 의해 상기 핀 부재를 축으로 하여 회전할 수 있도록, 상기 핀 부재와 안착부를 연결하도록 설치된 제2회전 몸체;를 포함할 수 있다.
상기 안착부가 상기 베이스부와 이루는 각도에 따른 상기 안착부와 베이스부 간의 이격거리에 따라 상기 베이스부와 안착부 사이를 연결할 수 있게, 상기 베이스부와 안착부 사이를 연결하는 구간의 길이를 조절할 수 있는 고정기를 포함하고, 상기 고정기는 상기 베이스부와 안착부 사이에서 일 방향으로 상기 회전기와 마주보게 배치될 수 있다.
상기 고정기는, 상기 베이스부의 상부에 고정 설치된 제1고정부재; 상기 안착부의 하부에 고정 설치된 제2고정부재; 상기 제2고정부재를 축으로 회전할 수 있도록 상기 제1고정부재와 제2고정부재 사이를 연결하게 설치되며, 연장방향으로 나열된 복수의 홀이 마련된 지지부재; 상기 베이스부와 안착부 사이를 연결하는 구간의 길이를 조절할 수 있게, 상기 지지부재에 마련된 복수의 홀 중 어느 하나를 관통하여 상기 제2고정부재에 체결될 수 있는 핀 부재를 포함할 수 있다.
상기 안착부는, 상기 각도 조절부의 상부에 설치된 스테이지; 및 상기 스테이지에 비해 작은 면적을 가지도록 마련되며, 일부가 위성으로 삽입되어 체결될 수 있도록 상기 스테이지의 상부에 설치된 체결부재;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 위성 시험 설비는
내부공간을 가지는 시험 하우징; 상기 시험 하우징의 내부에서 상부벽에 설치되고, 음향을 발생시키는 음향 발생부; 및 위성 시험 장치;를 포함한다.
진동을 측정할 수 있도록 위성에 장착될 수 있는 진동 센서; 및 상기 진동 센서에서 측정된 진동값을 표시하는 모니터링 장치;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 위성의 시험 방법은,
시험 하우징의 내부에서 상부벽에 설치된 음향 발생부와 마주보도록, 상기 시험 하우징의 내부에 안착부를 위치시키는 과정; 상기 안착부 상에 위성을 안착시키는 과정; 상기 안착부가 시험 하우징의 상부벽에 대해 기울어지도록, 상기 안착부의 각도를 조절하는 과정; 상기 음향 발생부를 이용하여 소음을 발생시켜, 소음으로 인한 음압을 상기 위성으로 인가하는 과정; 및 음압에 의해 위성에서 발생되는 진동을 측정하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 안착부의 각도를 조절하는 과정은, 상기 안착부를 그 일단을 축으로 회전시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 안착부를 일단을 축으로 회전시켜 상기 안착부의 각도를 조절한 후, 조절된 상기 각도로 고정되도록 상기 안착부를 고정하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 위성으로 음압을 인가하는 과정은, 상기 음향 발생부로부터 발생된 소음에 의한 음압을 상기 음향 발생부와 마주보는 상기 위성의 상부면으로 인가하는 과정; 상기 위성의 상부면으로부터 반사된 음압을 상기 시험 하우징의 측벽으로 인가하는 과정; 및 상기 시험 하우징의 측벽에서 반사된 음압을 상기 위성의 측면으로 인가하는 과정;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 위성을 기울인 상태로 지지하여 시험을 실시할 수 있다. 위성이 시험 하우징의 상부벽과 나란하지 않고 기울어지도록 한 상태에서 시험을 실시할 수 있다.
이에, 시험 하우징의 상부벽에 설치된 음향 발생부를 이용하여 소음을 발생시켜 시험을 실시할 때, 소음으로 인한 음압이 위성의 상부면 뿐만 아니라 측면으로도 인가될 수 있다. 즉, 위성의 상부면으로 인가된 음압이 다시 반사될 때, 음압이 시험 하우징의 측벽을 향하도록 반사시킬 수 있고, 이에 따라 시험 하우징의 측벽에서 반사된 음압을 위성의 측면으로 인가시킬 수 있다.
따라서, 위성의 상부면 뿐만 아니라 측면으로도 음압을 인가한 조건에서 위성에서 발생되는 진동을 측정할 수 있다. 이로 인해, 발사장치를 공중으로 발사시켰을 때 위성의 위치별로 발생되는 진동의 크기를 유추할 수 있다.
도 1은 위성이 탑재된 발사장치를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위성 시험 장치를 도시한 입체도이다.
도 4는 도 2의 측면도이고, 도 5는 도 3의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 위성 시험 장치를 밀폐된 시험 하우징의 내부에 설치된 상태를 도시한 입체도이다.
도 7은 도 6의 측면도이다.
도 8은 위성을 시험 하우징의 상부벽과 나란하게 배치시킨 상태로 시험을 실시하는 종래의 시험 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
도 1은 위성이 탑재된 발사장치를 도시한 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하여 위성 및 발사장치에 대해 설명한다.
위성(200)은 지구 밖으로 발사되어 궤도를 따라 이동하면서 지상 또는 해상에 대한 영상을 획득하는 장치이다. 예를 들어 위성(200)은 관측 또는 감시를 위한 목표 영역의 영상을 획득하는 군사용 정찰 위성일 수 있다. 이러한 경우 관측 목표 영역은 군사적으로 감시가 필요한 지역, 즉 적군의 국토이거나, 해상일 수 있다. 물론 위성(200)은 상술한 정찰 위성에 한정되지 않으며, 관측 또는 감시를 위한 다양한 위성 예를 들어 날씨에 대한 정보를 획득하기 위한 날씨 위성일 수 있다.
위성(200)은 100kg 이하의 소형 또는 초소형으로 마련된 것일 수 있다. 이러한 위성(200)은 하나 또는 복수개로 마련되어 발사될 수 있고, 발사된 위성 각각은 일 궤도를 따라 이동할 수 있다.
위성(200)은 바디(210), 바디(210)의 일 측면에 설치되어 전자파를 방사하고 수신되는 전자파를 이용하여 영상을 획득하는 안테나 장치(220) 및 바디(210)의 타 측면에 설치되어 태양광을 수광하여 전력을 생산하는 전력 생산 장치(230)를 포함할 수 있다. 여기서 안테나 장치(220)와 전력 생산 장치(230)가 나열된 방향은 위성(200)의 두께방향으로 정의될 수 있다.
바디(210)는 위성(200)의 외관 또는 뼈대를 이루는 구조체이다. 이러한 바디(210)는 예를 들어 사각형의 형상일 수 있다. 바디(210)의 내부 및 외부 중 어느 하나에는 위성(200)의 이동, 자세 변경 및 임무 수행을 위한 각종 장치가 설치될 수 있다. 예를 들어 바디(210)의 내부 및 외부 중 적어도 하나의 위치에는 위성(200)이 이동할 수 있는 추진력을 제공하는 추진부, 지향 방향을 조정 또는 제어하는 자세 제어부, 안테나 장치(220)의 동작을 제어하는 안테나 구동부, 안테나 장치(220)에서 획득된 영상을 처리하는 영상 처리부가 설치될 수 있다.
안테나 장치(220)는 전자파를 이용하여 영상을 획득하는 수단이다. 즉, 안테나 장치(220)는 지상으로 전자파를 송신하고 반사되는 반사파로부터 지표면의 영상을 생성하는 수단이다. 이러한 안테나 장치는 통상 합성 개구 레이더(SAR: Synthetic Aperture Radar)로 불려지는 장치일 수 있다. 이러한 안테나 장치(220)인 합성 개구 레이더(SAR)를 포함하는 위성을 'SAR 위성'이라 한다.
안테나 장치(220)는 복수의 패널을 포함하고, 복수의 패널은 적어도 일 방향으로 나열되게 배치될 수 있다. 예를 들어 복수의 패널은 그 나열된 전체적인 형상이 사각형이 되도록 나열될 수 있다.
전력 생산 장치(230)는 태양광을 받아 전력 또는 전기 에너지로 변환시키는 수단으로서, 태양 전지 패널 또는 태양 전지판을 포함하는 수단일 수 있다.
이와 같은 위성(200)은 발사장치(100)에 장착되어 지구 밖으로 발사된다. 즉, 발사장치(100)에 하나 또는 복수의 위성(200)을 설치시키고, 발사장치(100)를 공중으로 발사시킨다. 그리고 발사장치(100)의 이동 및 동작에 의해 위성(200)이 발사장치(100)로부터 분리된다.
이하, 도 1을 참조하여 발사장치(100)에 대해 간략히 설명한다.
도 1을 참조하면, 발사장치(100)는 발사 대상인 위성(200)이 지지되는 위성 지지부(110) 및 위성(200)이 탑재된 위성 지지부(110) 전체를 커버할 수 있는 하우징(130)을 포함한다. 또한 발사장치(100)는 위성 지지부(110)의 상부에 설치되어 하우징(130)을 연결하는 프레임(120)을 더 포함할 수 있다.
위성 지지부(110)는 본체(111) 및 본체(111)의 외면에 설치되며 위성(200)과 연결되는 연결부재(112)를 포함할 수 있다.
본체(111)는 내부공간을 가지는 통 형상으로 마련될 수 있다. 보다 구체적으로 본체(111)는 원기둥 형상일 수 있고, 중공형의 형상일 수 있다. 이와 같이 중공형의 형상으로 본체(111)를 마련하게 되면 본체(111)의 중량을 감소시킬 수 있어, 발사장치(100)를 공중으로 용이하게 발사시킬 수 있다. 그러나, 본체(111)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
본체(111)에는 발사장치(100)를 공중으로 발사시킬 수 있는 동력을 제공하는 구동기 예를 들어 엔진이 장착될 수 있다. 또한, 본체(111)에는 엔진 외에 발사장치(100)의 구동을 위한 다양한 장치가 설치될 수 있다.
연결부재(112)는 본체(111)의 외면에 설치된 제1연결부재(112a) 및 본체(111)와 반대쪽에 위치하도록 제1연결부재(112a)에 설치되며, 위성이 연결되는 제2연결부재(112b)를 포함할 수 있다.
제1연결부재(112a)는 본체(111)가 연장된 방향과 교차하는 또는 직교하는 방향으로 연장되게 마련될 수 있다. 즉, 본체(111)가 도 1과 같이 상하방향으로 연장된 형상일 때, 제1연결부재(112a)는 본체(111)의 폭 또는 직경방향으로 연장된 형상으로 마련될 수 있다. 그리고 제1연결부재(112a)는 본체(111)와 제2연결부재(112b) 사이를 연결하도록 연장될 수 있다. 이에, 제1연결부재(112a)는 그 일단이 본체(111)와 연결되고, 타단이 제2연결부재(112b)와 연결될 수 있다. 이러한 제1연결부재(112a)는 내부공간을 가지는 통 형상으로 마련될 수 있다. 보다 구체적으로 본체(111)는 원기둥 형상일 수 있고, 중공형의 형상일 수 있다. 또한, 제1연결부재(112a)에는 복수개의 구멍이 마련될 수 있고, 복수의 구멍은 제1연결부재(112a)의 둘레방향으로 나열되게 마련될 수 있다. 또한, 제1연결부재는(112a) 복수개로 마련될 수 있으며, 복수의 제1연결부재(112a)는 본체(111)의 둘레방향 및 상하방향으로 나열되게 배치될 수 있다.
제2연결부재(112b)는 위성(200)이 연결되는 제1몸체(112b-1) 및 제1연결부재(112a)와 제1몸체(112b-1) 사이에 위치된 제2몸체(112b-2)를 포함할 수 있다.
제1몸체(112b-1)는 위성(200)과 대응하는 또는 동일한 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어 위성(200)이 사각형의 판(Plate) 형상인 경우, 제1몸체(112b-1)는 사각형의 판(Plate) 형상으로 마련될 수 있다. 그리고 제1몸체(112b-1)는 위성(200)에 비해 작은 면적을 가지도록 마련될 수 있다.
제1몸체(112b-1)에 있어서 본체(111)와 반대쪽에 위치된 표면이면서 위성(200)과 마주보는 표면(이하, 일측면)에는 구속기(미도시)와 사출기(미도시)가 설치될 수 있다.
구속기는 제1몸체(112b-1)와 위성(200) 사이에 위치하도록 상기 제1몸체(112b-1)의 일측면에 설치될 수 있다. 그리고 구속기는 복수개로 구비되어 제1몸체(112b-1)의 일측면에 이격되게 설치될 수 있다. 이러한 구속기는 위성(200)을 분리 가능하게 구속할 수 있다. 이에 구속기가 위성(200)을 구속하는 동안 위성은 위성 지지부(110)에 지지되어 고정된 상태를 유지할 수 있다.
사출기는 제1몸체(112b-1)와 위성(200) 사이에 위치하도록 상기 제1몸체(112b-1)의 일측면에 설치될 수 있다. 사출기는 복수개로 구비되어 제1몸체(112b-1)의 일측면에 이격되게 설치될 수 있고, 구속기와 이격되게 설치될 수 있다. 이러한 사출기는 구속기와 분리된 위성(200)을 사출시킬 수 있다. 즉, 사출기는 제1몸체(112b-1)에 장착된 상태로 위성을 제1몸체(112b-1)와 멀어지는 방향으로 밀어낼 수 있다. 이와 같은 사출기는 예를 들어 탄성부재 및 가압부재를 구비하는 수단일 수 있고, 탄성부재의 신장수축력을 이용하여 위성을 사출시킬 수 있다.
위성(200)이 발사장치(100)에 장착되는데 있어서, 위성(200)이 상술한 바와 같은 구속기 및 사출기와 연결되게 장착될 수 있다. 이를 위해 위성(200)에는 구속기 및 사출기가 삽입될 수 있는 홈이 마련될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 위성(200)은 전력 생산 장치가 본체(111) 및 위성 지지부(110)와 마주보도록 설치될 수 있다. 이를 위해, 위성(200)의 두께방향 양 측부 중 전력 생산 장치(230)가 위치된 일 측부에는 구속기 및 사출기가 삽입될 수 있는 홈이 마련될 수 있다. 예를 들어 설명하면, 본체(111)의 두께방향에 있어서 위성 지지부(110)를 향하는 타측면에는 전력 생산 장치(230)가 설치된다. 이때 전력 생산 장치(230)가 설치되지 않은 본체(111)의 타측면에는 구속기 및 사출기가 삽입될 수 있는 홈이 마련될 수 있다.
제2몸체(112b-2)는 제1몸체(112b-1)와 대응 또는 동일한 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어 제1몸체(112b-1)가 사각형의 판(Plate) 형상인 경우 제1몸체(112b-1)는 사각형의 판(Plate) 형상으로 마련될 수 있다. 제2몸체(112b-2)는 제1몸체(112b-1)에 비해 면적이 작게 마련될 수 있다.
제2몸체(112b-2)는 제1몸체(112b-1)와 이격되게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 제2몸체(112b-2)에 있어서 본체(111)와 반대쪽에 위치된 표면이면서 제1몸체(112b-1)와 마주보는 표면(이하, 일측면)은 제1몸체(112b-1)의 타측면과 이격될 수 있다. 이를 위해 제2몸체(112b-2)의 일측면과 제1몸체(112b-1)의 타측면 사이에는 이들을 지지 또는 연결하는 지지체가 마련될 수 있다.
하우징(130)은 위성 지지부(110), 프레임(120) 및 위성(200)이 수납될 수 있는 내부공간을 가지도록 마련될 수 있다. 이에, 위성 지지부(110), 프레임(120) 및 위성(200)을 감싸도록 하우징(130)이 배치될 수 있다. 이러한 하우징(130)은 공중에서 발사장치로부터 분리될 수 있다. 따라서 하우징(130) 내부에 수납된 위성(200)이 외부로 노출될 수 있고, 위성 지지부(110)가 위성(200)을 용이하게 사출시킬 수 있다.
프레임(120)은 위성 지지부(110)의 상부에 설치될 수 있다. 이때 프레임(120)은 위성 지지부(110)와 하우징(130)을 연결하도록 설치될 수 있다. 또한 프레임(120)은 복수개로 마련될 수 있고, 본체(111) 또는 하우징(130)의 둘레 방향으로 나열되게 배치될 수 있다.
발사장치(100)를 이용하여 위성(200)을 발사시키기 위해서는, 발사장치(100)를 공중으로 발사시켜야 한다. 이를 위해 발사장치(100)의 구동기 예컨대 엔진을 점화시키면 화염이 분출되며, 분출된 화염에 의해 발사장치(100)가 공중으로 발사된다.
한편, 화염의 점화 또는 분출시에 소음이 발생되게 되며, 이 소음에 의해 발사장치 또는 그 주위에서 음압(音壓)이 발생된다. 그리고 소음에 의한 음압은 발사장치에 장착되어 있는 위성으로 전달되는데, 이에 위성에 물리적인 충격이 가해진다. 즉, 발사장치의 동작시에 발생되는 소음으로 인한 음압에 의해, 위성(200)에 물리적인 충격이 가해진다. 그리고 이러한 음압에 의한 충격에 의해 위성이 진동할 수 있고, 이에 위성(200)이 손상될 수 있다.
따라서, 위성(200)을 제조한 후에 또는 위성(200)을 발사시키기 전에, 발사장치(100)의 동작시에 발생되는 소음을 발생시켰을 때 위성(200)에서 어느 정도의 진동이 발생되는지를 확인하는 시험이 필요하다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위성 시험 장치를 도시한 입체도이다. 도 4는 도 2의 측면도이다. 도 5는 도 3의 측면도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 위성 시험 설비를 도시한 입체도이고, 도 7은 측면도이다.
여기서, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위성 시험 장치와 위성을 분리하여 나타낸 도면이고, 도 4 내지 도 7은 위성 시험 장치의 상부에 위성을 안착시킨 도면이다. 또한, 도 2, 도 4, 도 6 및 도 7은 안착부가 베이스 부재에 대해 기울어진 상태를 도시한 것이고, 도 3 및 도 5는 안착부가 베이스 부재와 나란하게 배치된 상태를 도시한 것이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 위성 시험 장치(1000)는 시험 대상체인 위성(200)을 상부에 안착 또는 지지시킬 수 있는 안착부(1100) 및 안착부(1100)의 각도를 조절하는 각도 조절부(1200)를 포함한다. 또한, 위성 시험 장치(1000)는 안착부(1100) 및 각도 조절부(1200)를 지지하는 베이스부(1300), 외력을 가하는 수단을 연결할 수 있도록 안착부(1100)에 장착된 연결부(1400)를 더 포함할 수 있다.
베이스부(1300)는 상부에 각도 조절부(1200)가 안착될 수 있는 면적을 가지도록 마련된 베이스 부재(1310) 및 베이스 부재(1310)를 지지하는 기둥(1320)을 포함할 수 있다.
베이스 부재(1310)는 후술되는 안착부(1100)에 비해 큰 면적을 가지도록 마련되는 것이 바람직하다. 베이스 부재(1310)는 그 형상이 예를 들어 사각형의 판(plate) 형상일 수 있다. 물론, 베이스 부재(1310)의 형상은 상술한 예에 한정되지 않고, 상부에 각도 조절부(1200)를 지지시킬 수 있다면 어떠한 형상으로 마련되어도 무방하다.
도 6 및 7을 참조하면, 위성 시험 설비는 내부공간을 가지는 시험 하우징(2000), 시험 하우징(2000)의 상부벽에 설치되어 소음을 발생시키는 음향 발생부(3000) 및 시험 하우징의 내부에 설치될 수 있는 위성 시험 장치(1000)를 포함한다. 또한, 위성 시험 설비는 시험 대상체인 위성(200)에 장착될 수 있고, 위성(200)에서 발생되는 진동을 측정할 수 있는 진동 센서(5000), 진동 센서(5000)에서 측정된 진동값을 작업자가 확인할 수 있게 표시하는 모니터링 장치(4000)를 포함할 수 있다.
위성 시험 장치(1000)는 도 6 및 도 7과 같이 후술되는 시험 하우징(2000)의 내부에 설치되며, 상기 시험 하우징(2000) 내부에서 소음을 발생시켜 시험을 실시한다. 이때 베이스부(1300)는 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100)과 마주보도록 배치된다. 즉, 베이스 부재(1310)가 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100)과 마주보게 베이스부(1300)를 설치한다. 그리고, 베이스 부재(1310)는 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100)과 나란한 또는 평행한 형상을 판(plate) 형상으로 마련될 수 있다.
기둥(1320)은 상하 방향으로 연장된 형상일 수 있고, 베이스 부재(1310)의 하부에 장착될 수 있다. 또한, 기둥(1320)은 복수개로 마련될 수 있고, 복수의 기둥(1320)은 베이스 부재(1310)의 하부에서 상호 이격되게 배치될 수 있다.
베이스부(1300)는 상술한 구성 및 형상에 한정되지 않으며, 그 상부에 안착부(1100) 및 각도 조절부(1200)를 지지시킬 수 있는 다양한 구성 및 형상으로 변경될 수 있다.
안착부(1100)는 각도 조절부(1200)와 연결되는 스테이지(1110) 및 스테이지(1110)의 상부에 설치되어 시험 대상체인 위성(200)과 체결 또는 분리될 수 있는 체결부재(1120)를 포함할 수 있다.
스테이지(1110)는 시험 대상체인 위성(200)과 대응 또는 동일한 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어 위성(200)이 사각형의 판(plate) 형상인 경우, 스테이지(1110)는 사각형의 판(plate) 형상으로 마련될 수 있다. 그리고 스테이지(1110)는 그 상부에 안착되는 위성(200)에 비해 크게 마련되는 것이 바람직하다.
체결부재(1120)는 위성(200)과 직접 체결되는 수단으로서, 스테이지(1110)에 설치된다. 이때 체결부재(1120)는 스테이지(1110)의 상부면으로부터 상측으로 돌출된 형상으로 마련될 수 있다. 또한 체결부재(1120)는 발사장치(100)의 구속기 및 사출기의 삽입을 위해 위성(200)에 마련된 홈으로 삽입될 수 있는 형상으로 마련된다. 즉, 체결부재(1120)는 구속기의 삽입을 위해 위성에 마련된 홈 및 사출기의 삽입을 위해 위성(200)에 마련된 홈 중 적어도 하나의 홈에 삽입될 수 있는 형상으로 마련된다. 이에, 체결부재(1120)의 형상은 발사장치(100)의 구속기 및 사출기 중 적어도 하나의 형상과 동일한 형상으로 마련될 수 있다.
또한, 체결부재(1120)는 일부가 위성(200) 밖으로 돌출되게 삽입될 수 있는 두께를 가지도록 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 두께방향을 기준으로 일부가 위성의 홈으로 삽입되고, 나머지가 홈으로 삽입되지 않고 위성(200) 밖으로 돌출될 수 있는 크기로 마련될 수 있다.
체결부재(1120)는 복수개로 마련될 수 있다. 그리고 복수의 체결부재(1120)는 위성(200)에 마련된 복수의 홈과 동일한 배치 형상 및 간격을 가지도록 배치될 수 있다.
위성(200)은 상술한 바와 같은 체결부재(1120)와 체결되게 안착부(1100)에 장착된다. 즉, 위성(200)에 마련된 홈으로 체결부재(1120)의 일부가 삽입되며, 위성(200)이 안착부(1100) 상에 안착 또는 체결된다. 이렇게 체결부재(1120)가 위성(200)의 홈으로 삽입되어 서로 체결되었을 때, 위성(200)의 하부면은 스테이지(1110)의 상부면과 이격될 수 있다.
이처럼 안착부(1100)에 위성(200)을 안착시켰을 때, 위성(200)을 스테이지(1110)와 이격되게 하는 것은, 위성(200)이 발사장치(100)에 장착될 때와 최대한 유사한 환경에서 시험하기 위함이다. 즉, 구속기 및 사출기가 위성(200)의 홈에 삽입될 때, 구속기 및 사출기 각각의 일부가 위성 밖으로 돌출되게 삽입된다. 이에, 구속기 및 사출기가 위성(200)의 홈에 삽입되어 체결되었을 때, 위성(200)의 타측면은 위성 지지부(110)의 제1몸체(112b-1)와 이격된 상태가 된다. 이러한 위성(200)의 설치 상태와 유사한 환경에서 시험하기 위하여, 상술한 바와 같이 체결부재(1120)에 위성을 체결시켜 위성(200)을 스테이지와 이격되게 하는 지지시킨다.
연결부(1400)는 안착부(1100)로 외력을 가할 수 있는 장치를 연결하는 수단이다. 여기서 외력을 가하는 장치는 예를 들어 크레인일 수 있다. 또한 연결부(1400)는 크레인의 후크 또는 후크에 연결된 로프가 연결될 수 있는 형상 예를 들어 후크 또는 로프가 삽입될 수 있는 구멍이 마련된 형상일 수 있다. 이러한 연결부(1400)는 스테이지(1110)의 하부면에 장착될 수 있고, 일부가 스테이지(1110)의 외측으로 돌출되게 설치될 수 있다.
각도 조절부(1200)는 안착부(1100)가 지면 또는 베이스부(1300)와 이루는 각도가 조절 또는 조정될 수 있도록, 안착부(1100)를 회전 가능하게 지지하고 고정하는 수단이다. 즉, 각도 조절부(1200)는 스테이지(1110)가 지면 또는 베이스 부재(1310)와 이루는 각도가 조절 또는 조정될 수 있게, 스테이지(1110)가 일단부를 축으로 회전할 수 있도록 하는 수단이다. 다른 말로 설명하면, 각도 조절부(1200)는 안착부(1100)가 후술되는 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100)과 이루는 각도가 조절 또는 조정될 수 있게, 스테이지(1110)가 일단부를 축으로 회전할 수 있도록 하는 수단이다(도 6 참조).
이러한 각도 조절부(1200)는 안착부(1100)의 각도가 변경될 수 있게 안착부(1100)를 회전 가능하게 지지하는 회전기(1210) 및 조절된 각도로 유지될 수 있도록 안착부(1100)를 고정시켜 지지하는 고정기(1220)를 포함할 수 있다.
회전기(1210)는 베이스 부재(1310)의 상부면에 있어서 제1방향(X축 방향)의 일측 가장자리에 설치된 제1회전 몸체(1211), 제1회전 몸체(1211)와 마주볼 수 있도록 스테이지(1110)의 하부면에 있어서 제1방향(X축 방향)의 일측 가장자리에 설치된 제2회전 몸체(1212) 및 제1방향(X축 방향)과 교차하는 제2방향(Y축 방향)으로 제1회전 몸체(1211)와 제2회전 몸체(1212)를 연결하도록 설치된 핀 부재(1213)를 포함할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 스테이지(1110)에 있어서 회전기(1210)가 연결된 제1방향(X축 방향)의 일측 가장자리를 '일단부'로 명명한다. 그리고, 베이스 부재(1310) 및 스테이지(1110)의 제1방향(X축 방향)은 일 방향, 상기 제1방향(X축 방향)과 교차하는 제2방향(Y축 방향)은 교차 방향으로 명명될 수 있다.
제1회전 몸체(1211)는 예를 들어 베이스 부재(1310)의 상부면에 장착된 제1블록(1211a), 각각이 제1블록(1211a)의 상부면으로부터 스테이지(1110)가 위치된 상측으로 연장되게 형성되며, 제2방향(Y축 방향)으로 이격되게 배치된 제2 및 제3블록(1211b, 1211c)을 포함할 수 있다.
제2회전 몸체(1212)는 예를 들어 스테이지(1110)의 하부면에 장착된 제4블록(1212a), 각각이 제4블록(1212a)의 하부면으로부터 베이스 부재(1310)가 위치된 하측으로 연장되게 형성되며, 제2방향(Y축 방향)으로 이격되게 배치된 제5 및 제6블록(1212b, 1212c)을 포함할 수 있다.
여기서, 제5 및 제6블록(1212b, 1212c)은 제2 및 제3블록(1211b, 1211c)과 엇갈리게 배치된다. 즉, 제5블록(1212b)은 제1회전 몸체(1211)의 제2블록(1211b)과 제3블록(1211c) 사이의 이격 공간과 마주보도록 배치되고, 제6블록(1212c)은 제1회전 몸체(1211)의 제2블록(1211b)의 반대쪽에서 제3블록(1211c)의 외측에 배치될 수 있다. 또한, 제5 및 제6블록(1212b, 1212c) 각각은 베이스 부재(1310)를 향하는 하단부가 제2 및 제3블록(1211b, 1211c)의 상단부에 비해 그 높이가 낮게 연장된 형상일 수 있다. 이에, 제5블록(1212b)은 그 하단부가 제2블록(1211b)과 제3블록(1211c) 사이의 이격 공간으로 삽입되며, 제6블록(1212c)은 그 하단부의 높이가 제5블록(1212b)과 동일하다. 이러한 배치 구조에 의하면, 제2블록(1211b), 제5블록(1212b), 제3블록(1211c), 제6블록(1212c)의 순서로 나열된다.
핀 부재(1213)는 제2블록(1211b), 제5블록(1212b), 제3블록(1211c), 제6블록(1212c)이 나열된 방향으로 연장되게 형성된다. 즉, 핀 부재(1213)는 제2방향(Y축 방향)으로 연장된다. 그리고 핀 부재(1213)는 제2방향(Y축 방향)으로 제2블록(1211b), 제5블록(1212b), 제3블록(1211c), 제6블록(1212c)을 순서대로 관통하게 설치된다. 이에, 제2블록(1211b), 제5블록(1212b), 제3블록(1211c), 제6블록(1212c)이 제2방향(Y축 방향)으로 상호 연결된다.
이와 같은 회전기(1210)는 힌지와 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 즉, 외력을 가하여 안착부(1100)를 베이스부(1300)와 멀어지게 밀거나 반대로 당겼을 때, 그 힘이 회전기로 전달된다. 이에, 제2회전 몸체(1212)가 핀 부재(1213)를 축으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전하며, 제1회전 몸체(1211)는 고정된 상태를 유지한다. 이처럼, 외력에 의해 제2회전 몸체(1212)가 핀 부재(1213)를 축으로 회전할 수 있음에 따라, 상기 제2회전 몸체(1212)가 연결된 스테이지(1110)가 핀 부재(1213)를 축으로 회전할 수 있다. 여기서 스테이지(1110)의 하부면에 있어서 일 방향 일측 가장자리 즉, 일단에 제2회전 몸체(1212)가 연결되므로, 스테이지(1110)가 회전기(1210)의 핀 부재(1213)를 축으로 회전한다는 것은, 다른 말로 설명하면 스테이지(1110)가 그 일단부를 축으로 회전함을 의미할 수 있다.
상술한 바와 같은 회전기(1210)는 복수개로 마련될 수 있고, 예를 들어 2개의 회전기(1210)가 마련될 수 있다. 그리고 복수의 회전기(1210)는 제2방향(Y축 방향)으로 나열되게 배치될 수 있다.
고정기(1220)는 조절된 각도로 유지될 수 있도록 안착부(1100)를 고정시켜 지지하는 수단이다. 즉, 고정기(1220)는 위성(200)의 시험을 위하여 도 2 및 도 4와 같이 스테이지(1110)가 베이스 부재(1310)와 소정 각도를 이루도록 기울어졌을 때, 스테이지(1110)가 조절된 각도를 유지되도록 하는 수단이다.
이러한 고정기(1220)는 베이스 부재(1310)의 상부면에 있어서 제1방향(X축 방향)의 타측 가장자리에 설치된 제1고정부재(1221), 스테이지(1110)의 하부면에 있어서 제1방향(X축 방향)의 타측 가장자리에 설치된 제2고정부재(1222), 제1고정부재(1221)와 제2고정부재(1222) 사이를 연결하는 지지부재(1223), 제1고정부재(1221)와 지지부재(1223)를 연결하도록 설치되는 제1핀 부재(1224), 제2고정부재(1222)와 지지부재(1223)를 연결하도록 설치되는 제2핀 부재(1225)를 포함할 수 있다.
제1고정부재(1221)는 예를 들어 베이스 부재(1310)의 상부면에 장착된 제1고정 블록(1221a), 각각이 제1고정 블록(1221a)의 상부면으로부터 스테이지(1110)가 위치된 상측으로 연장되게 형성되며, 제2방향(Y축 방향)으로 이격되게 배치된 제2 및 제3고정 블록(1221b, 1221c)을 포함할 수 있다.
그리고, 제2고정부재(1222)는 예를 들어 스테이지(1110)의 하부면에 장착된 제4고정 블록(1222a), 제4고정 블록(1222a)의 하부면으로부터 베이스 부재(1310)가 위치된 하측으로 연장되게 형성된 제5고정 블록(1222b)을 포함할 수 있다.
지지부재(1223)는 일 방향으로 연장되게 형성되며, 베이스 부재(1310)에 장착된 제1고정부재(1221)와 스테이지(1110)에 장착된 제2고정부재(1222) 사이를 연결한다. 이러한 지지부재(1223)는 예를 들어, 제2방향(Y축 방향)으로 나열되어 이격되게 배치된 제1 및 제2프레임(1223a, 1223b), 제1프레임(1223a)과 제2프레임(1223b) 사이를 연결하는 연결부재(1223c)를 포함할 수 있다.
지지부재(1223)는 제2방향(Y축 방향)을 기준으로 제1고정부재(1221)의 제2고정 블록(1221b)과 제3고정 블록(1221c) 사이에 위치될 수 있도록 마련된다. 이를 위해, 지지부재(1223)는 그 폭 즉, 제2방향(Y축 방향)의 길이가 제1고정부재(1221)의 제2고정 블록(1221b)과 제3고정 블록(1221c) 사이의 이격거리와 같거나 작게 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1프레임(1223a)과 제2프레임(1223b)은 그 이격거리가 제2고정 블록(1221b)과 제3고정 블록(1221c) 사이의 이격거리와 같거나 작을 수 있다. 이에 지지부재(1223)가 제1고정부재(1221)의 제2고정 블록(1221b)과 제3고정 블록(1221c) 사이로 삽입될 수 있고, 이후 설명되는 제1핀 부재(1224)에 의해 제1고정부재(1221)와 체결될 수 있다.
또한, 제2고정부재(1222)의 제5고정 블록(1222b)은 지지부재(1223)의 제1프레임(1223a)과 제2프레임(1223b) 사이에 위치될 수 있게 마련된다. 이에, 이후 설명되는 제2핀 부재(1225)가 제1프레임(1223a), 제5고정 블록(1222b) 및 제2프레임(1223b)을 관통하게 설치될 수 있고, 따라서 제2고정부재(1222)와 지지부재(1223)가 체결될 수 있다.
지지부재(1223)에는 제1 및 제2핀 부재(1224, 1225)가 관통할 수 있는 홀(1223-1, 1223-2, 1223-3)이 마련될 수 있다. 즉, 지지부재(1223)에는 상기 지지부재(1223)를 제2방향(Y축 방향)으로 관통하도록 형성된 홀(1223-1, 1223-2, 1223-3)이 마련될 수 있다. 보다 구체적으로는 제1 및 제2프레임(1223a, 1223b) 각각에 홀(1223-1, 1223-2, 1223-3)이 마련될 수 있다.
홀(1223-1, 1223-2, 1223-3)은 복수개로 마련될 수 있고, 복수의 홀(1223-1, 1223-2, 1223-3)은 지지부재(1223)가 연장된 방향으로 나열되게 마련될 수 있다. 홀(1223-1, 1223-2, 1223-3)은 2개 이상으로 마련될 수 있고, 예를 들어 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 3개로 마련될 수 있다. 즉, 제1 및 제2프레임(1223a, 1223b) 각각에 3개의 홀(1223-1, 1223-2, 1223-3)이 마련될 수 있다.
3 개의 홀들 중 일측 끝에 위치한 제1홀(1223-1)은 제1핀 부재(1224)가 관통하는 홀이고, 타측 끝에 위치한 제2홀(1223-2)은 제2핀 부재(1225)가 관통하는 홀이다. 그리고 제1홀(1223-1)과 제2홀(1223-2) 사이에 마련된 제3홀(1223-3)은 제1핀 부재(1224)가 관통하는 홀이다.
여기서, 제1홀(1223-1)은 스테이지(1110)가 도 2 및 도 4와 같이 베이스 부재(1310)와 나란하지 않고 상기 베이스 부재(1310)와 소정 각도를 이루도록 기울어졌을 때, 제1핀 부재(1224)를 삽입시켜 스테이지(1110)의 각도를 고정하기 위해 마련된 홀이다. 즉, 제1홀(1223-1)은 위성(200)의 시험을 위해 스테이지(1110)를 기울였을 때 상기 스테이지(1110)가 기울어진 각도를 유지할 수 있도록 제1핀 부재(1224)를 삽입시키기 위해 마련된 홀이다.
그리고, 제3홀(1223-3)은 스테이지(1110)가 도 3 및 도 5와 같이 베이스 부재(1310)와 나란하게 또는 평행하게 배치된 상태가 되었을 때, 제1핀 부재(1224)를 삽입시켜 스테이지(1110)를 고정하기 위해 마련된 홀이다. 즉, 제3홀(1223-3)은 위성(200)의 시험이 종료된 후 또는 시험 개시 전에 스테이지(1110)가 베이스 부재(1310) 상부에서 이동하지 않고 안정적으로 안착을 유지할 수 있도록, 제1핀 부재(1224)를 삽입시키기 위해 마련된 홀이다.
제1핀 부재(1224)는 앞에서 설명한 바와 같이 제1홀(1223-1)에 삽입되거나 제3홀(1223-3)에 삽입된다. 즉, 위성(200)의 시험을 위해 베이스 부재(1310)와 소정 각도를 이루도록 스테이지(1110)를 기울였을 때 제1홀(1223-1)에 삽입된다. 그리고 시험 종료 후 또는 시험 개시 전에 베이스 부재(1310)와 나란하도록 스테이지(1110)를 눕혔을 때 제3홀(1223-3)에 삽입된다. 다시 말해, 제1핀 부재(1224)는 제1홀(1223-1) 및 제3홀(1223-3) 각각으로 삽입되거나 반출될 수 있다.
제1핀 부재(1224)는 제2방향(Y축 방향)으로 연장된 형상일 수 있다. 즉, 제1핀 부재(1224)는 제1고정부재(1221)의 제2 및 제3고정 블록(1221b, 1221c), 지지부재(1223)의 제1 및 제2프레임(1223a, 1223b)이 나열된 방향으로 연장된 형상일 수 있다. 그리고, 제1핀 부재(1224)는 지지부재(1223)의 제1홀(1223-1) 또는 제3홀(1223-3)로 삽입되고, 양 끝단은 제1고정부재(1221)의 제2 및 제3고정 블록(1221b, 1221c)에 마련된 홀로 삽입된다. 다시 말해, 제1핀 부재(1224)는 제2방향(Y축 방향)으로 제2고정 블록(1221b), 제1프레임(1223a), 제2프레임(1223b), 제3고정 블록(1221c) 순서로 관통되게 설치될 수 있다.
제2홀(1223-2)은 상술한 바와 같이 제2핀 부재(1225)가 관통 또는 삽입되는 것으로서, 제2핀 부재(1225)는 상기 제2홀(1223-2)에 삽입된 상태를 항상 유지할 수 있다. 이에, 스테이지(1110)가 도 2와 같이 베이스 부재(1310)에 대해 기울어지거나, 도 3과 같이 베이스 부재(1310)와 나란한 상태일 때, 지지부재(1223)의 타단은 제2핀 부재(1225)에 의해 항상 제2고정부재(1222)와 체결될 수 있다.
그리고 지지부재(1223)는 제2고정부재(1222)에 체결된 상태로 상기 제2핀 부재(1225)를 축으로 회전할 수 있다. 즉, 지지부재(1223)의 제1홀(1223-1)이 제1고정부재(1221)와 마주보도록 하거나, 제3홀(1223-3)이 제1고정부재(1221)와 마주보도록 상기 지지부재(1223를 베이스 부재(1310)와 반대쪽으로 밀거나 당길 때, 상기 지지부재(1223)가 제2핀 부재(1225)를 축으로 회전할 수 있다.
이와 같이, 위성(200)이 안착되는 안착부(1100)는 지면 또는 베이스부(1300)에 대해 소정 각도로 기울어질 수 있다. 즉, 안착부(1100)는 외력에 의해 일단부를 축으로 회전하여 베이스 부재(1310)와 나란하지 않고 상기 베이스 부재(1310)와 소정 각도를 이루도록 기울어질 수 있다. 이에 이렇게 기울어진 안착부(1100)에 위성(200)이 안착되면, 위성(200)이 지면 또는 베이스 부재(1310)에 대해 기울어지게 된다.
도 6 및 7을 참조하면, 위성 시험 설비는 내부공간을 가지는 시험 하우징(2000), 시험 하우징(2000)의 상부벽에 설치되어 소음을 발생시키는 음향 발생부(3000) 및 시험 하우징의 내부에 설치될 수 있는 위성 시험 장치(1000)를 포함한다. 즉, 위성(200)에 대한 시험을 실시하는데 있어서 도 6 및 도 7과 같이 시험 하우징(2000)의 내부로 위성 시험 장치(1000)를 장입시키고, 상기 시험 하우징(2000) 내부에서 시험을 실시한다.
또한, 위성 시험 설비는 시험 대상체인 위성(200)에 장착될 수 있고, 위성(200)에서 발생되는 진동을 측정할 수 있는 진동 센서(5000), 진동 센서(5000)에서 측정된 진동값을 작업자가 확인할 수 있게 표시하는 모니터링 장치(4000)를 포함할 수 있다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 시험 하우징(2000)에 대해 설명한다.
시험 하우징(2000)은 내부공간을 가지는 밀폐된 통 형상일 수 있다. 예를 들어 시험 하우징(2000)은, 단면의 형상이 사각형인 통 형상일 수 있다. 보다 구체적으로 시험 하우징은 사각형 형상의 상부벽(2100), 상부벽(2100)의 하측에 마주보게 배치되며 사각형의 형상으로 마련된 하부벽(2200), 상부벽(2100)과 하부벽(2200) 사이를 연결하도록 상부벽(2100) 및 하부벽(2200)의 4개의 변을 둘러싸게 마련된 4개의 측벽(2300)을 포함할 수 있다.
시험 하우징(2000)에 있어서 상부벽(2100)에는 소음을 발생시키는 음향 발생부(3000)가 설치된다. 그리고 시험 하우징(2000)의 내부에 위성 시험 장치(1000)를 위치시키는데 있어서, 안착부(1100)가 음향 발생부(3000)와 마주볼 수 있도록 위치시킨다.
또한, 시험을 위해 안착부(1100) 상에 안착되는 위성(200)에는 진동을 감지하는 센서(이하, 진동 센서(5000))가 설치된다. 즉, 시험을 위하여 위성(200)의 상부면 및 측면에 진동 센서를 설치한다. 이때 위성(200)의 상부면 및 측면 각각에 복수의 진동 센서(5000)가 설치될 수 있고, 약 30 개의 진동 센서(5000)가 설치될 수 있다. 여기서 진동 센서(5000)는 예를 들어 가속도 센서를 포함하는 수단일 수 있다. 물론 진동 센서(5000)는 상술한 가속도 센서에 한정되지 않고 위성(200)에서 발생되는 진동을 측정할 수 있는 수단이라면 어떠한 수단이 사용되어도 무방하다.
진동 센서(5000)에서 측정된 진동값은 위성 시험 장치(1000)와 별도로 마련된 모니터링 장치(4000)로 전달될 수 있다. 그리고 모니터링 장치(4000)에서는 측정된 진동값을 표시할 수 있다. 이때, 모니터링 장치(4000)는 복수의 진동 센서(5000) 각각에서 측정된 진동값을 개별적으로 표시할 수 있고, 위성(200)의 위치별로 표시할 수 있다.
또한, 모니터링 장치(4000)에는 위성(200) 손상의 기준이 되는 진동값(이하, 기준 진동값)이 미리 입력 또는 설정될 수 있다. 그리고 모니터링 장치(4000)는 복수의 진동 센서(5000) 각각에서 측정된 진동값들 중 적어도 하나가 기준 진동값을 초과하는 경우, 기준 진동값을 초과하는 위성(200) 상의 위치를 표시할 수 있다. 이렇게 모니터링 장치(4000)에서 기준 진동값을 초과하는 위성(200) 상의 위치를 표시하면, 작업자는 이를 확인하고 위성(200)의 설계를 변경하는데 참고할 수 있다.
안착부(1100)가 음향 발생부(3000)와 마주볼 수 있도록 위성 시험 장치(1000)를 배치시킨 후에 음향 발생부(3000)를 동작시킨다. 음향 발생부(3000)에서 발생된 소음으로 인해 음압이 발생되며, 그 음압은 하측으로 직진하여 위성으로 인가된다. 즉, 음향 발생부 또는 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100)을 향하는 위성(200)의 상부면으로 인가된다. 그리고, 위성(200)의 상부면으로 인가된 음압은 상기 상부면에서 다시 반사되고, 다시 시험 하우징(2000)의 내벽면으로부터 반사되어 위성으로 인가된다.
도 8은 위성을 시험 하우징의 상부벽과 나란하게 배치시킨 상태로 시험을 실시하는 종래의 시험 방법을 나타낸 도면이다.
이하에서는 먼저 도 8을 참조하여 위성이 시험 하우징의 상부벽과 나란하게 배치된 경우에 음압의 이동에 대해 설명한다.
음향 발생부(3000)를 동작시키면 상기 음향 발생부(3000)에서 발생된 소음으로 인해 음압(SP)이 발생되며, 그 음압(SP)은 하측으로 직진하여 위성(200)으로 인가된다. 즉, 음향 발생부(3000) 또는 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100)을 향하는 위성(200)의 상부면으로 인가된다. 그리고 위성(200)의 상부면으로 인가된 음압(SP)은 다시 상기 상부면으로부터 반사된다. 또한 위성(200)의 상부면에서 반사된 음압(SP)은 다시 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100) 또는 상기 상부벽(2100)에 설치된 음향 발생부(3000)로 향하게 되며, 이는 다시 위성(200)의 상부면으로 인가된다. 즉, 음압(SP)이 위성(200)의 상부면과 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100) 사이에서만 이동하며, 상기 위성(200)의 상부면으로만 인가된다. 다른 말로 설명하면 음압(SP)이 위성(200)의 상부면과 음향 발생부(3000) 사이의 공간에 갇혀서 이동하게 된다. 다시 말해, 위성(200)의 상부면에서 반사된 음압이 시험 하우징(2000)의 상부벽 또는 음향 발생부(3000)로는 향하지만, 시험 하우징(2000)의 측벽(2300)으로는 향하지 않을 수 있다. 그리고, 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100) 또는 상기 상부벽(2100)에 설치된 음향 발생부(3000)에서 반사된 음압은 다시 위성(200)의 상부면으로 다시 인가되고, 상기 위성(200)의 측면으로 인가될 가능성은 낮다. 이에, 위성(200)의 상부면으로만 음압(SP)을 인가한 조건에서 상기 위성(200)에서 발생되는 진동을 측정할 수 밖에 없다.
따라서, 실시예에서는 소음으로 인한 음압이 위성의 상부면 뿐만 아니라 측면으로도 인가될 수 있도록, 도 6 및 도 7과 같이 위성(200)을 기울인 상태로 시험을 실시한다. 이를 위해, 각도 조절이 가능한 안착부(1100)를 구비하는 위성 시험 장치(1000)를 마련하고, 하우징(130)의 상부벽과 나란하지 않고 소정 각도를 이루도록 안착부(1100)의 각도를 조절한다. 따라서 이렇게 기울어진 안착부(1100) 상에 위성(200)을 안착시킴에 따라 상기 위성(200)을 시험 하우징(2000)의 상부벽과 나란하지 않고 소정 각도로 기울일 수 있다. 즉, 위성(200)을 시험 하우징(2000)의 상부벽과 나란하지 않고 소정 각도를 이루도록 기울여서 시험을 실시할 수 있다.
안착부(1100)가 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100)에 대해 기울어진 상태로 음향 발생부(3000)를 동작시켜 소음을 발생시키면, 소음의 의한 음압(SP)은 먼저 위성(200)의 상부면으로 인가된다. 그리고 음압(SP)은 위성(200)의 상부면으로부터 반사되는데, 상기 상부면으로부터 반사된 음압은 시험 하우징(2000)의 측벽(2300)을 향할 수 있다. 이는, 안착부(1100)가 시험 하우징(2000)의 상부벽과 나란하지 않고 소정 각도로 기울어진 상태이기 때문이다. 그리고 시험 하우징(2000)의 측벽에서 반사된 음압은 위성(200)의 측면으로 인가될 수 있다. 또한, 위성(200)의 측면으로 인가되어 다시 반사된 음압(SP)은 시험 하우징(2000)의 측벽(2300), 상부벽(2100), 상기 상부벽(2100)에 설치된 음향 발생부(3000) 중 어느 하나의 방향으로 이동하여 다시 반사되며, 이는 다시 위성(200)의 상부면 또는 측면으로 인가될 수 있다. 이렇게 음압(SP)이 위성(200)의 상부면 또는 측면으로 인가되어 다시 시험 하우징(2000)의 측벽(2300), 상부벽(2100) 또는 음향 발생부(3000)쪽으로 이동하고, 이 음압(SP)이 다시 위성(200)으로 인가되는 음압의 이동은 복수회에 일어날 수 있다.
그리고 위성(200)의 상부면 및 측면 각각에 설치된 진동 센서(5000)는 인가되는 음압에 의한 위성(200)의 진동을 측정하고, 이를 모니터링 장치(4000)로 전송한다. 그리고 모니터링 장치(4000)는 앞에서 설명한 바와 같이, 복수의 진동 센서(5000) 각각에서 측정된 진동값들 중 적어도 하나가 기준 진동값을 초과하는 경우, 기준 진동값을 초과하는 위성(200) 상의 위치를 표시할 수 있다. 그리고 작업자는 기준 진동값을 초과하는 위성(200) 상의 위치를 확인할 수 있고, 이는 위성(200)의 설계를 변경하는데 참고할 수 있다.
이와 같이, 실시예들에 따른 위성 시험 장치(1000)에 의하면, 위성(200)을 기울인 상태로 지지하여 시험을 실시할 수 있다. 즉, 위성(200)이 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100)과 나란하지 않고 상기 상부벽(2100)에 대해 기울어지도록 한 상태에서 시험을 실시할 수 있다. 이에, 시험 하우징(2000)의 상부벽(2100)에 설치된 음향 발생부(3000)에서 소음이 발생되었을 때, 상기 소음에 의한 음압이 위성(200)의 상부면 뿐만 아니라 측면으로도 인가될 수 있다. 즉, 위성(200)의 상부면으로 인가된 음압(SP)이 다시 반사될 때, 음압(SP)이 시험 하우징(2000)의 측벽(2300)을 향하도록 반사시킬 수 있고, 이에 따라 시험 하우징(2000)의 측벽(2300)에서 반사된 음압을 위성(200)의 측면으로 인가시킬 수 있다.
따라서, 위성(200)의 상부면 뿐만 아니라 측면으로도 음압을 인가한 조건에서 상기 위성(200)에서 발생되는 진동을 측정할 수 있다. 이에, 위성(200)의 전체적인 위치에서 음압으로 인한 진동을 측정할 수 있다. 이로 인해, 발사장치(100)를 공중으로 발사시켰을 때 위성(200)의 영역별로 발생되는 진동의 크기를 유추할 수 있다. 그리고 이를 이용하여 진동 발생을 억제할 수 있도록 위성의 설계를 변경할 수도 있다.
100: 발사장치 200: 위성
1000: 위성 시험 장치 1100: 안착부
1110: 스테이지 1120: 체결부재
1200: 각도 조절부 1210: 회전기
1220: 고정기

Claims (12)

  1. 음향 발생부가 설치된 시험 하우징의 내부에 설치되는 위성 시험 장치로서,
    상기 시험 하우징의 상부벽과 마주보는 일면에 위성을 안착시킬 수 있는 안착부; 및
    외력에 의해 상기 안착부가 상기 안착부의 일단을 축으로 회전할 수 있게, 상기 안착부의 하부를 지지하는 각도 조절부;를 포함하고,
    상기 안착부는,
    상기 각도 조절부의 상부에 설치된 스테이지; 및
    상기 스테이지에 비해 작은 면적을 가지도록 마련되며, 일부가 위성으로 삽입되어 체결될 수 있도록 상기 스테이지의 상부에 설치된 체결부재;를 포함하고,
    상기 위성에는, 위성을 지지하여 발사시키는 발사장치의 일부가 삽입될 수 있는 홈이 마련되며,
    상기 체결부재는, 일부가 상기 위성에 마련된 홈으로 삽입되고, 나머지가 돌출되게 체결되는 위성 시험 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시험 하우징의 상부벽과 나란하게 마련되며, 상기 안착부의 하측에 배치된 베이스부를 포함하고,
    상기 각도 조절부는, 상기 베이스부의 일 방향 가장자리를 축으로 회전할 수 있도록, 상기 베이스부와 안착부 사이를 연결하게 설치된 회전기;를 포함하는 위성 시험 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 회전기는,
    상기 베이스부의 일 방향 가장자리에 설치된 제1회전 몸체;
    상기 일 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되어, 상기 제1회전 몸체에 연결된 핀 부재;
    외력에 의해 상기 핀 부재를 축으로 하여 회전할 수 있도록, 상기 핀 부재와 안착부를 연결하도록 설치된 제2회전 몸체;를 포함하는 위성 시험 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 안착부가 상기 베이스부와 이루는 각도에 따른 상기 안착부와 베이스부 간의 이격거리에 따라 상기 베이스부와 안착부 사이를 연결할 수 있게, 상기 베이스부와 안착부 사이를 연결하는 구간의 길이를 조절할 수 있는 고정기를 포함하고,
    상기 고정기는 상기 베이스부와 안착부 사이에서 일 방향으로 상기 회전기와 마주보게 배치된 위성 시험 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 고정기는,
    상기 베이스부의 상부에 고정 설치된 제1고정부재;
    상기 안착부의 하부에 고정 설치된 제2고정부재;
    상기 제2고정부재를 축으로 회전할 수 있도록 상기 제1고정부재와 제2고정부재 사이를 연결하게 설치되며, 연장방향으로 나열된 복수의 홀이 마련된 지지부재;
    상기 베이스부와 안착부 사이를 연결하는 구간의 길이를 조절할 수 있게, 상기 지지부재에 마련된 복수의 홀 중 어느 하나를 관통하여 상기 제2고정부재에 체결될 수 있는 핀 부재를 포함하는 위성 시험 장치.
  6. 삭제
  7. 내부공간을 가지는 시험 하우징;
    상기 시험 하우징의 내부에서 상부벽에 설치되고, 음향을 발생시키는 음향 발생부; 및
    청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 위성 시험 장치;
    를 포함하는 위성 시험 설비.
  8. 청구항 7에 있어서,
    진동을 측정할 수 있도록 위성에 장착될 수 있는 진동 센서; 및
    상기 진동 센서에서 측정된 진동값을 표시하는 모니터링 장치;를 포함하는 위성 시험 설비.
  9. 스테이지 및 상기 스테이지에 비해 작은 면적을 가지도록 마련되며 상기 스테이지의 상부에 설치된 체결부재를 구비하는 안착부를 시험 하우징의 내부에서 상부벽에 설치된 음향 발생부와 마주보도록, 상기 시험 하우징의 내부에 위치시키는 과정;
    상기 안착부 상에 위성을 안착시키는 과정;
    상기 안착부가 시험 하우징의 상부벽에 대해 기울어지도록, 상기 안착부의 각도를 조절하는 과정;
    상기 음향 발생부를 이용하여 소음을 발생시켜, 소음으로 인한 음압을 상기 위성으로 인가하는 과정; 및
    음압에 의해 위성에서 발생되는 진동을 측정하는 과정;을 포함하고,
    상기 안착부 상에 위성을 안착시키는 과정은,
    위성을 발사시키는 발사장치의 일부가 삽입될 있도록 상기 위성에 마련된 홈으로 상기 체결부재의 일부를 삽입시키고, 나머지를 돌출시키는 과정; 을 포함하는 위성의 시험 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 안착부의 각도를 조절하는 과정은, 상기 안착부를 그 일단을 축으로 회전시키는 과정을 포함하는 위성의 시험 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 안착부를 일단을 축으로 회전시켜 상기 안착부의 각도를 조절한 후, 조절된 상기 각도로 고정되도록 상기 안착부를 고정하는 과정;을 포함하는 위성의 시험 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 위성으로 음압을 인가하는 과정은,
    상기 음향 발생부로부터 발생된 소음에 의한 음압을 상기 음향 발생부와 마주보는 상기 위성의 상부면으로 인가하는 과정;
    상기 위성의 상부면으로부터 반사된 음압을 상기 시험 하우징의 측벽으로 인가하는 과정; 및
    상기 시험 하우징의 측벽에서 반사된 음압을 상기 위성의 측면으로 인가하는 과정;을 포함하는 위성의 시험 방법.
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