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This paper concerns the spin-stabilization for the second stage of KSR-III(Korea Sounding Rocket-III). The error sources in the second stage are defined, and then the effect on attitude error of KSR-III is analyzed quantitatively and qualitatively. Based on the analysis, some conditions for optimal spinning frequency and optimal steady-spinning duration are suggested. Among several solutions, an optimal value can be determined in the point of minimum impact-point error. An approach to a sub-optimal solution is also suggested. Application to the KSR-III shows that a proper spinning frequency and a steady-spin duration to give the smallest impact-point error can be effectively determined.
본 논문에서는 가스제트 방식의 추력기를 이용해서 KSR-III의 탑재부를 스핀안정화시키는 방식에 대해 연구를 수행하였다. 탑재부 상에서 발생가능한 오차 요인들에 대해 정의하고, 그로 인해 자세각 및 각속도가 증가하는 양상에 대해 분석하였다. 추력비정렬오차로 인한 탑재부 상의 자세각 및 각속도 오차 증가를 살펴봄으로써 오차 증가를 최소로 하는 최적의 스핀주파수 및 정상스핀시간에 대한 관계식을 제시하였다. 관계식을 만족하는 모든 해들 중에서 낙하점 오차를 최소로 하는 값을 구하기 위해서는 가능한 모든 오차 조합들에 대한 몬테카를로 시뮬레이션이 필요하게 되지만, 본 논문에서는 오차들에 의한 힘 및 모멘트가 각 축에 대해 극대화되는 경우에 대해서만 시뮬레이션해 봄으로써 적절한 해를 손쉽게 구할 수 있는 부최적해 접근방식을 채택하였다. 이상과 같은 방법을 KSR-III의 탑재부에 적용해 봄으로써 적절한 크기의 스핀 주파수와 정상스핀시간을 결정할 수 있음을 보였다.
