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

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Playback Downlink and Telecommand Uplink Channel Design for Transportable KOMPSAT Ground Station

이동형 다목적실용위성 소형 관제국의 Playback 하향 링크 및 원격 명령 상향 링크 채널 설계

  • Ahn, Sang-Il (Ground System Development Department, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Park, Dong-Chul (Department of Radio Science & Engineering, Chungnam National University)
  • 안상일 (한국항공우주연구원 위성지상시스템개발팀) ;
  • 박동철 (충남대학교 전파공학과)
  • Published : 2009.04.30
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Abstract

This paper describes playback downlink and telecommand uplink channel design performed for a transportable small-sized KOMPSAT(Korea Multi-Purpose Satellite) ground station. As a result of downlink channel design, required receiving performance was calculated from the threshold signal-to-noise ratio of playback signal and it was revealed that this performance can be guaranteed in 1.5 m ground station with 6.5 dB/K of G/T. For the uplink channel design, 40 dBW of EIRP was derived from the threshold signal-to-noise ratio of telecommand signal received at on-board receiver. The implemented small-sized ground station based on design was evaluated to be fully acceptable for KOMPSAT TT&C(Telemetry, Tracking and Command) system and playback downlink design without taking account of additional 3 dB system link margin was shown to be effective because it had provided constantly initial channel performance without any remarkable degradation over several years of tests with KOMPSAT and KOMPSAT-2, for both uplink and playback downlink in the elevation angle above $10^{\circ}$.

본 논문은 이동 가능한 다목적실용위성의 소형 관제국 개발을 위한 playback 신호의 하향 링크 및 원격 명령 신호의 상향 링크에 대해 수행한 채널 설계를 기술한다. 하향 링크 패널 설계로서 playback 신호의 수신 임계 신호 대 잡음비로부터 요구 수신 성능을 도출하여 1.5 m 안테나 기반의 하향 링크 수신 성능인 6.5 dB/K의 G/T 이내에서 만족함을 확인하였다. 상향 링크 채널 설계를 통하여 원격 명령 신호에 대한 위성에서의 수신 신호대 잡음비로부터 40 dBW의 송신 EIRP를 유도하였다. 구축된 소형 관제국을 이용하여 다목적실용위성 및 다목적실용위성 2호에 대해 양 방향 통신시험 및 운영 결과, 고각 $10^{\circ}$ 이상에서 상향 링크 및 playback 신호의 하향링크 채널의 요구 성능이 일관성 있게 만족함을 확인하였고, 장기간에 걸친 시험 결과로부터 시스템의 성능 열화가 거의 없음을 확인함으로써 설계상으로 추가적인 3 dB 링크 마진을 고려하지 않은 소형 관제국의 채널 설계가 다목적실용위성에 대해 적절하였음을 검증하였다.

Keywords

References

  1. Paul J. Oleski, Bill Asiano, "Portable universal ground processing unit for remote satellite control", in Proc. Military Communications Conf(MILCOM), vol. 2, pp. 1047-1051, 2005
  2. [Online]. http://www.ksat.no
  3. 김해동 외 2인, "다목적실용위성 1호의 임무 계획 및 운영", 한국항공우주학회 논문지, 29(7), pp. 118-126, 2001년
  4. NASA, Ground Network(GN) User's Guide, 530- UGD-GN, Maryland, pp. 11-16, 1993
  5. Jack Kreng et al., "Telemetry, tracking, and command link performance using the USB/STDN waveform", in Proc. Aerospace Conf., pp. 1-15, 2007 https://doi.org/10.1109/AERO.2007.352931
  6. Jack Kreng et al., "Telemetry, tracking, and commanding(TT&C) link considerations for a LEO sat", in Proc. Aerospace Conf., pp. 1646-1655, 2005
  7. Command Ranging & Telemetry unit-CRT-XL User's Manual, IN-SNEC
  8. R. Gagliardi, Introduction to Communications Engineering, John Wiley & Sons, N.Y., pp. 199-209, 1988
  9. Bernard Sklar, Digital Communications, Prentice Hall, New Jersey, pp. 117-118, 2001
  10. 안상일, 박동철, "부 반송파를 사용하는 이동형 다목적실용위성 관제국에 대한 하향 링크 채널 설계", 한국전자파학회논문지, 20(3), pp. 313- 321, 2009년 3월 https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2009.20.3.313