[미모연 정기세미나 안내] Development of Space Transportation Technology Using Multiple Satellites (다수의 위성을 이용한 우주 수송 기술 개발)
연사: 서울대학교 항공우주공학과 박형준 교수 일시: 10/16(목요일) 16:00~17:30 장소: 공대4호관 710호
강연 요약: This seminar introduces recent research on autonomous space transportation technologies using multiple satellites for future in-space servicing and assembly (ISAM) missions. The focus is on applying model predictive control (MPC) frameworks to handle spacecraft maneuvering with uncertain payloads, a critical capability for on-orbit cargo transport and cooperative assembly. A tube-based robust MPC approach is validated using NASA’s Astrobee robots onboard the International Space Station (ISS), demonstrating reliable cargo transport under uncertainty. Furthermore, a decentralized MPC framework enables two Astrobees to cooperatively move an unknown object using a leader–follower strategy with formation constraints. Simulation and experimental results confirm the effectiveness of MPC-based cooperative control for precise and robust multi-satellite transportation, paving the way for next-generation autonomous on-orbit servicing and logistics.
본 세미나에서는 미래의 우주 내 정비 및 조립(ISAM) 임무를 위한 다중 위성 기반 자율 우주 수송 기술 개발에 관한 최근 연구를 소개한다. 본 연구는 무게와 관성모멘트가 불확실한 적재물을 다루기 위해 모델 예측 제어(MPC) 기법을 개발하여, 궤도상 화물 운송 및 협력 조립을 위한 핵심 기동 제어에 적용한다. 우선, NASA의 Astrobee 로봇을 이용해 국제우주정거장(ISS) 내에서 튜브 기반 강인 모델 예측 제어 기법을 실험적으로 검증하였으며, 불확실성이 존재하는 상황에서도 안정적이고 정확한 화물 운송 성능을 입증하였다. 또한, 분산형모델 예측 제어 프레임워크를 통해 두 대의 Astrobee가 리더-팔로워 전략과 편대 제약 조건을 이용해 미지의 물체를 협력적으로 이동시키는 시나리오를 구현하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해, 모델 예측기반 협력 제어 기법이 정확하고 강인한 다중 위성 운송 시스템 구현에 효과적임을 확인하였으며, 향후 자율 우주 정비 및 물류 기술 발전에 기여할 수 있음을 보여준다.
