The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

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Design of L-Band-Phased Array Radar System for Space Situational Awareness

우주감시를 위한 L-Band 위상배열레이다 시스템 설계

  • Lee, Jonghyun (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance(ISR) Lab., LIG Nex1) ;
  • Choi, Eun Jung (Center for Space Situational Awareness, Korea Astronomy and Space Science Institute) ;
  • Moon, Hyun-Wook (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance(ISR) Lab., LIG Nex1) ;
  • Park, Joontae (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance(ISR) Lab., LIG Nex1) ;
  • Cho, Sungki (Center for Space Situational Awareness, Korea Astronomy and Space Science Institute) ;
  • Park, Jang Hyun (Center for Space Situational Awareness, Korea Astronomy and Space Science Institute) ;
  • Jo, Jung Hyun (Center for Space Situational Awareness, Korea Astronomy and Space Science Institute)
  • 이종현 (LIG 넥스원(주) 감시정찰연구센터) ;
  • 최은정 (한국천문연구원 우주위험감시센터) ;
  • 문현욱 (LIG 넥스원(주) 감시정찰연구센터) ;
  • 박준태 (LIG 넥스원(주) 감시정찰연구센터) ;
  • 조성기 (한국천문연구원 우주위험감시센터) ;
  • 박장현 (한국천문연구원 우주위험감시센터) ;
  • 조중현 (한국천문연구원 우주위험감시센터)
  • Received : 2018.01.23
  • Accepted : 2018.03.10
  • Published : 2018.03.31
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Abstract

Continuous space development increases the occurrence probability of space hazards such as collapse of a satellite and collision between a satellite and space debris. In Korea, a space surveillance network with optical system has been developed; however, the radar technology for an independent space surveillance needs to be secured. Herein, an L-band phased array radar system for the detection and tracking of space objects is proposed to provide a number of services including collision avoidance and the prediction of re-entry events. With the mission analysis of space surveillance and the case analysis of foreign advanced radar systems, the radar parameters are defined and designed. The proposed radar system is able to detect a debris having a diameter of 10 cm at a maximum distance of 1,576 km. In addition, we confirmed the possibility of using the space surveillance mission for domestic satellites through the analysis of the detection area.

지속적인 우주개발은 인공위성의 지구 추락, 우주잔해물과 우주선 간의 충돌 등 우주위험의 발생 가능성을 크게 증가 시킨다. 국내에서는 이러한 우주위험을 감시하기 위한 광학감시체계 구축은 진행하였으나, 독자적인 상시 우주감시 정보 획득 능력을 갖는 우주감시 레이다기술에 대해서는 확보가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 재진입하는 우주물체의 추락 위험 및 저궤도 자국 위성의 충돌 위험에 대응하기 위한 우주감시 임무 분석 및 레이다 요구사항 도출을 통해, 우주물체의 탐지 및 추적을 위한 L-band 위상배열레이다 시스템을 제안한다. 우주감시 임무 분석 및 미국, 유럽 등 해외 선진 시스템의 사례 분석을 바탕으로 레이다 고려사항을 정의하고 레이다를 설계하였으며, 지름 10 cm 우주 파편에 대해 최대탐지거리 1,576 km를 가질 뿐, 아니라 탐지 범위 분석을 통해 국내 운용 중인 인공위성에 대해 우주감시 임무 수행이 가능함을 확인하였다.

Keywords

References

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