System Design and Engineering Model Test Results of SNUGLITE-Ⅲ CubeSats for Formation Flying and Rendezvous-Docking Missions

본 논문은 자율적인 편대비행 및 랑데부-도킹 임무 수행을 위한 SNUGLITE-Ⅲ 큐브위성 시스템의 설계 및 시험 결과를 다룬다. SNUGLITE-Ⅲ 임무는 GPS Radio Occultation(RO) 데이터 수집과 함께, 추력기를 사용하지 않는 대기 항력 기반 궤도 제어, GPS 기반 정밀 상대 항법, 전자석 도킹 구조 등 근접 운용 기술의 우주환경 실증을 목표로 한다. SNUGLITE-Ⅲ는 동일한 시스템 구성을 갖는 두 기의 3U 큐브위성으로 구성되며, 근접 편대비행 및 도킹 임무를 위해 요구조건에 부합하는 구조와 서브시스템을 설계하였다. 이를 검증하기 위해 두 기의 엔지니어링 모델(EM)을 제작하고, 상대 항법, 위성 간 분리, 도킹 시스템을 포함한 주요 기술에 대해 시험을 수행하였다. 시험 결과, GPS 기반 상대 항법은 요구되는 정밀도를 만족하였으며, 위성 간 분리 및 도킹 메커니즘도 설계 목표에 부합하는 성능을 보였다. 본 연구는 큐브위성을 활용한 자율 근접 운용 기술의 실현 가능성을 입증하였으며, 향후 큐브위성 기반 군집 위성 시스템 개발에 기여할 것으로 기대된다.