The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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Detection Probability Evaluation of LEO Satellites based Automatic Identification System for a Maritime-Terrestrial Integrated Network

해상육상통합환경에서 저궤도 위성기반 AIS 시스템의 검출확률 성능평가

  • 이우영 (목포대학교 정보통신공학과) ;
  • 최조천 (목포해양대학교 해양전자통신공학부) ;
  • 이진석 (정보통신산업진흥원) ;
  • 이성로 (목포대학교 정보전자공학과) ;
  • 이연우 (목포대학교 정보통신공학과)
  • Received : 2011.02.07
  • Accepted : 2011.04.18
  • Published : 2011.05.31
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Abstract

In this paper, the feasibility of LEO(low earth orbit) satellite-based automatic identification system (SAT-AIS) for the coastal area of the South Korea is evaluated in the context of ship AIS transmission detection probability. We evaluate and compare AIS signal detection probability of ORBCOMM satellites and LEO-one satellites considering link budget, SOTDMA protocol and satellite's swath width. The simulation determines the total number of vessels served by those satellites according to satellite's swath width and thus, By simulation results, the ORBCOMM SAT-AIS system outperforms LEO-one SAT-AIS system. The suggested ORBCOMM based SAT-AIS system can be a solution to resolve the existing limited transmission distance problem of the conventional ship-to-shore AIS system.

본 논문에서는 저궤도 위성기반 AIS에 대한 검출확률의 성능을 평가하여 우리나라 환경에서의 저궤도 위성 AIS 시스템의 적용 가능성에 대하여 평가 및 분석하였다. 본 논문에서는 현재 사용되고 있는 AIS 시스템이 저궤도 위성을 사용하여 AIS서비스를 제공할 경우 필요한 고려사항과 위성과 선박간의 링크 값을 바탕으로 하여 위성 AIS시스템의 적용가능성을 제시하였다. 제안한 방식은 저궤도 위성인 오브컴 (ORBCOMM)과 LEO one을 고려하여 위성의 swath 폭의 변화에 따른 검출확률을 비교 평가하였다. 시뮬레이션과 검출확률 수식에 의한 분석결과, 오브컴 시스템에 의한 검출확률이 LEO one시스템보다 우수하다는 결론을 얻었다. 또한, 위성 AIS시스템은 기존의 AIS에서 문제가 되었던 연안으로 한정되었던 공간문제를 해결할 수 있는 대안으로 활용될 수 있음을 제시하였다.

Keywords

References

  1. ITU, "Technical characteristics for a universal shipborne automatic identification system using time division multiple access in the VHF maritime mobile band," Recommendation ITU-R M.1371-2, 2006.
  2. T. Wahl, G. Hoye, "New Possible Roles of Small Satellites in Maritime Surveillance," Acta Astronautica, Vol.56, No.1-2, pp.273-277, 2005 https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2004.09.025
  3. Gudrun K. HZye., Torkild Eriksen, Bente J. Meland, BjZrn T. Narheim, "Space-based AIS for global maritime traffic monitoring", Norwegian Defence Research Establishment (FFI), 2008, p. 240.
  4. Torkild Eriksen, Gudrun HZye, BjZrn Narheim, Bente JenslZkken Meland, "Maritime traffic monitoring using a space -based AIS receiver", Norwegian Defenc Research Establishment, 537-549 March 2006.
  5. ITU, "Satellite Detection of Automatic Identification System Messages," Draft new Report ITU-R M, Sept. 2006.
  6. Sturzman W L, Thiclc G A, "Antenna Theory and Design", John Wiley & Sons, 2ed 1998
  7. Pratt T, Bostian C, Allnutt J, "Satellite Communications" John Wiley & Sons, 2003.