Spacecraft GNC Algorithm Development Framework: Application to Cooperative Rendezvous and Docking

본 연구에서는 랑데부 및 도킹 임무의 전 과정을 검증하기 위해 범용 소프트웨어를 활용한 6-자유도 시뮬레이터 설계 프레임워크를 제안한다. 본 시뮬레이터는 Unreal Engine, MATLAB/Simulink, 그리고 Python 3개의 프로그램을 연동하여 구축하였고, 특히 Unreal Engine으로 생성된 영상을 활용하여 영상기반 상대 항법 알고리즘의 성능을 검증하였다. 또한 임무의 각 운용단계에 맞는 유도 항법 제어 알고리즘을 설계하고, Phasing 단계부터 Docking에 이르는 통합 시뮬레이션을 수행하여 각 알고리즘이 정상 작동함을 확인하였다. 이를 통해 특정 상용 COTS 프로그램에 의존하지 않고도 범용 소프트웨어들의 연동 및 활용을 통해 고충실도 시뮬레이터 환경 설계가 가능함을 제시한다.