• 제목/요약/키워드: 궤도 추적 제어

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디지털 위성트랜스폰더를 위한 SNR 추정 알고리즘 (A SNR Estimation Algorithm for Digital Satellite Transponder)

  • 서광남;최승운;김종훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권9C호
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    • pp.729-734
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    • 2010
  • 지상국과 위성트랜스폰더 사이의 통신의 초기 단계에서 궤도 운행 중인 위성과 지상국과의 도플러 효과에 의한 주파수 편이와 신호의 상태의 파악을 위해 지상국에서는 변조되지 않은 상향링크 반송파(up-link carrier) 신호의 주파수를 일정한 범위와 속도로 sweeping하며 송신한다. 위성트랜스폰더는 수신된 상향링크 반송파를 획득(acquisition) 및 추적(tracking)하며, 그 상태를 지상국에 송신하여 지상국과의 통신을 초기화 하게 된다. 이러한 과정의 제어를 위해서 위성 수신부는 수신된 반송파 신호에 대한 다양한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 위성트랜스폰더의 반송파 복원 루프 상태와 상향링크 신호 상태를 확인하고, 수신부 동작의 제어를 위해 사용할 수 있는 SNR 추정 알고리즘을 제안하고, 이에 따른 수신부 동작 제어 방안을 제시하였다. 제안된 알고리즘은 수신된 상향링크 반송파를 기저대역 극좌표계로 변환하여 각성분만의 통계로부터 SNR을 추정하고, 수신부 제어에 필요한 상태 변수를 파악하므로, AGC(Auto Gain Controller) 정보를 이용하여 신호의 상태를 파악하는 기존의 아날로그 방식에 비해 매우 간단히 구현될 수 있다. 제안된 SNR 추정 및 제어 상태 추출 결과는 모의실험을 통해 그 유효성을 입증하였다.

1m급 인공위성 레이저추적 시스템용 고속·고정밀 추적마운트 개발 및 예비 성능분석 (Development and Preliminary Performance Analysis of a fast and high precision Tracking Mount for 1m Satellite Laser Ranging)

  • 최만수;임형철;이상정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권11호
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    • pp.1006-1015
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    • 2016
  • 본 연구에서는 국내 최초 개발 예정인 1m급 인공위성 레이저추적 시스템(Satellite Laser Ranging, SLR)의 추적마운트 (Tracking Mount) 모듈 개발을 위한 예비설계 및 성능분석 결과를 제시한다. 인공위성 레이저추적 시스템은 위성까지의 거리를 정밀하게 측정하는 시스템으로 지상의 관측소에서 반사경을 탑재하고 있는 인공위성까지 레이저를 발사하여 되돌아오는 레이저 사이의 시간간격을 측정하는 시스템으로서, 현존하는 인공위성까지의 거리측정 시스템 중 가장 정밀한 측정 시스템이다. 본 논문에서 제안하는 인공위성 레이저 추적 시스템용 고속 고정밀 추적마운트의 추적범위는 고도 300 km에서 정지궤도(고도 36,000 km)까지 가능하며, 레이저 반사경을 탑재한 인공위성에 대해 주 야간 레이저추적이 가능해야 한다. 이러한 요구사항을 만족하기 위해, 본 연구에서는 고속 고정밀 추적마운트 기구부 설계 및 구조해석을 수행하였고, 추적마운트의 원활한 제어를 위한 모션 제어 시스템을 설계하여 예비 성능 분석을 실시한 결과를 소개하였다.

우주비행체의 랑데부 및 도킹을 위한 적응 제어기법 (Adaptive Tracking Control for Spacecraft Rendezvous and Docking)

  • 윤형주;신효상;탁민제
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권11호
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    • pp.1072-1078
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    • 2008
  • 본 논문에서는 일반적인 타원 궤도상에서의 두 위성체간의 랑데부와 도킹을 수행하기 위한 적응 제어기법을 개발하였다. 직교좌표계를 이용해서 나타낸 두 비행체간의 상대운동방정식을 일반적인 해밀토니안 운동방정식의 형태로 변환한 후, 불확실한 시스템 파라미터를 가진 동적시스템을 위해 개발된 적응제어기법을 적용하여 제어 알고리즘을 유도하였다. 시스템 파라미터를 추정하는데 투사기법을 적용하여 파라미터 추정값의 변화에 의한 특이점을 회피할 수 있도록 하였으며, 수치해석을 통하여 추적비행체의 질량이 불확실한 경우에 대하여 제어 알고리즘의 성능을 검증하였다.

비중앙 집중식 강성 적응 제어법을 통한 산업용 로봇 궤도추적제어 (Robust Decentralized Adaptive Controller for Trajectory Tracking Control of Uncertain Robotic Manipulators)

  • 유삼상
    • 수산해양기술연구
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    • 제30권4호
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    • pp.329-340
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    • 1994
  • This paper presents a dynamic compensation methodology for robust trajectory tracking control of uncertain robot manipulators. To improve tracking performance of the system, a full model-based feedforward compensation with continuous VS-type robust control is developed in this paper(i.e,. robust decentralized adaptive control scheme). Since possible bounds of uncertainties are unknown, the adaptive bounds of the robust control is used to directly estimate the uncertainty bounds(instead of estimating manipulator parameters as in centralized adaptive control0. The global stability and robustness issues of the proposed control algorithm have been investigated extensively and rigorously via a Lyapunov method. The presented control algorithm guarantees that all system responses are uniformly ultimately bounded. Thus, it is shown that the control system is evaluated to be highly robust with respect to significant uncertainties.

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CBTC에서의 위치추적을 위한 GPS 신호처리의 저전력 알고리듬에 관한 연구 (A Study on Low Power Algorithm of GPS Signal Processing for Positioning in CBTC(Communication Based Train Control))

  • 김성현;신찬욱;김인수;민형복
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.85-86
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    • 2011
  • 철도운영효율 향상을 위하여 첨단 기술을 기반으로 하는 스마트 철도 기술에 대한 개발 및 실용화 사업이 전 세계적으로 진행중에 있다. 철도의 수송력 증대와 운영비용 감소 및 시스템 변경 용이성등의 장점을 극대화하기 위하여 기존의 궤도회로 중심의 열차제어 시스템에서 통신기술을 기반으로 하는 열차제어시스템으로의 전환을 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 CBTC 시스템에서 GPS시스템의 적용 타당성 여부를 검증하였고 CBTC 시스템에서의 위치 정보 수신을 위한 GPS 수신데이터의 정합 알고리듬에 관한 저전력 분할 연산 알고리듬을 설계하여, 본 논문에서 제안한 코드는 기존의 수신데이터의 정합알고리듬 대비 2% 면적이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 또한 전력소모가 7% 감소되는 것을 확인할 수 있었다.

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위성통신 시스템에서 이동형 위성단말을 위한 개루프 전력제어 알고리즘 (An Open-Loop Power Control Algorithm for On-The-Move Terminal in Satellite Communication Systems)

  • 이호섭;박형원;윤원식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.2298-2306
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    • 2014
  • 본 논문에서는 정지궤도 위성을 운용하는 위성통신환경에서 이동형 위성단말의 송신전력제어를 위한 개루프 전력제어 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 위성체로부터 전송되는 비콘 신호를 기준으로 현재 위성채널 상태가 장애물에 의해 LOS가 제한되는 상황인지, 안테나의 위성추적 오차로 인해 발생되는 손실인지 판별한다. 판별된 신호감쇄 원인을 기준으로 안테나 위성추적 오차 시는 RF 출력을 멈추며, 장애물에 의한 채널 단절이 발생될 경우는 전력제어 없이 확산을 통해 데이터 수신 확률을 향상시킨다. 제안하는 알고리즘의 성능분석을 위해 인접위성 간섭 수준과 채널 아웃티지 확률을 분석하였으며, 분석결과 제안하는 알고리즘이 더 높은 성능을 보임을 확인하였다.

위성항법 지상국 및 탐색구조단말기 기술개발 및 시험

  • 이상욱;신천식;이점훈;정성균
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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    • pp.36.4-36.4
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    • 2010
  • 이 논문에서는 신호감시국, 상향링크국, 감시제어 시스템으로 구성된 위성항법 지상국과 탐색구조단말기 관련 기술내용과 그 시험에 대한 내용을 기술하였다. 위성항법 지상국 시스템 및 탐색구조 단말기 기술 개발은 향상된 위치기반서비스와 재난시 신속한 탐색구조 서비스 제공을 위한 것으로 그 핵심기술 개발을 주요 목적으로 한다. 이를 통하여 개발된 신호감시국용 고정밀 위성항법 수신기 기술은 고정밀 전문용 위성항법 단말기의 상용화의 추진하며 감시제어시스템은 GPS 및 갈릴레오 신호 감시 데이터를 위성항법 통제센터(GNSS Control Center: GCC)에 제공하고, 향상된 위치 정확도를 제공하며, 위성항법 신호감시국의 장비를 감시 제어하며, GPS 및 갈릴레오 서비스를 위한 가용성을 제공하는 것이다. 상향링크국에서는 다중 중궤도 위성 추적시스템과 상향링크 데이터 처리를 목적으로 한다. 탐색구조 단말기 기술개발은 항법 칩셋을 탑재한 2세대 탐색구조 단말기를 개발 완료 함으로써 신속하고 정확한 조난구조가 가능하게 하는 단말기를 국내외 시장에 내놓을 수 있게 하였으며, 2세대 탐색구조 단말기의 소형화 저전력화에 성공하여 상용화 및 국제인증을 완료하였다. 이 논문에서는 이러한 기술개발 내용과 그검증을 위한 시험 결과에 대하여 소개하고자 한다.

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통신해양기상위성 관제시스템 설계 (Design of the COMS Satellite Ground Control System)

  • 이병선;정원찬;이상욱;이점훈;김재훈
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.16-24
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    • 2006
  • 복합임무를 갖는 정지궤도 위성인 통신해양기상위성은 항공우주연구원, 전자통신연구원, 해양연구원, 기상청과 국내외 기업이 공동으로 개발을 수행하고 있다. 통신해양기상위성의 주 계약자는 EADS Astrium이며 전자통신연구원은 정보통신부의 재원으로 Ka 대역 통신탑재체와 지상 관제시스템을 개발하고 있다. 통신해양기상위성의 관제시스템은 궤도상의 위성을 감시하고 제어할 수 있는 유일한 시스템이다. 통신해양기상위성에 탑재되어 있는 세개의 탑재체와 위성체 버스에 대한 임무운용을 위해서 지상 관제시스템은 원격측정 신호의 수신과 처리, 위성의 추적과 거리측정, 원격명력의 생성 및 송출, 위성의 임무계획, 비행역학데이터 처리, 그리고 위성 시뮬레이션을 수행한다. 이와 같은 기능을 적절히 할당해서 통신해양기상위성의 관제시스템은 TTC, 실시간운영, 임무계획, 비행역학, 그리고 위성시뮬레이터와 같은 5개의 서브시스템으로 구성되었다. 본 논문에서는 통신해양기상위성 관제시스템을 구성하는 5 개의 서브시스템에 대한 기능 설계와 인터페이스를 기술한다.

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스마트 폰을 활용한 실시간 물류서비스 구현 방안 (Implementation of Real-time Logistics Services using Smart Phones)

  • 박두진
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.807-808
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    • 2012
  • 오늘날 물류의 발전은 문명의 발전과 그 궤를 같이 하고 있다. 최근 가장 급속도로 발전한 분야가 IT 분야일 것이다. 특히 IT 분야의 핵심기술로 평가되고 있는 스마트 폰의 발전은 실생활 뿐만 아니라 물류의 발전에도 많은 변화를 가져올 것으로 기대된다. 이에 따라 스마트폰과 물류를 결합한 새로운 비즈니스 모델의 개발이 점차 확대되고 있다. 본 논문에서는 스마트 폰을 활용하여 실시간으로 화물의 위치를 추적하고 제어함으로써 효율적으로 물류 서비스를 제공할 수 있는 스마트폰 기반의 물류서비스 구현 방안을 제안한다.

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위성 관제용 반송파 복원부 설계 및 구현 (Design and Implementation of Carrier Recovery Loop for Satellite Telemetry and Tracking & Command)

  • 이정수;오치욱;서규재;오승한;채장수;명로훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.56-62
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    • 2011
  • 위성 트랜스폰더는 위성내부에 탑재되는 탑재체이며, 위성의 관제 및 제어를 위해 지상국과의 무선통신을 수행한다. 디지털 트랜스폰더는 기존의 아날로그 트랜스폰더에 비해 재제작이 쉬우며 정확한 성능 예측이 가능하다. 또한 변복조 방식, Data Rate, Loop Bandwidth, Modulation Index 등의 기능이 위성궤도 상에서 변경 가능하며, 많은 아날로그 부품을 디지털로 구현하여 무게 및 부피를 줄일 수 있다. 디지털 트랜스폰더의 핵심기술은 반송파 복원부이며, 반송파 복원부의 성능에 의해 Dynamic Range, 주파수 추적 범위, 주파수 추적 Rate 및 Coherent 등의 성능이 결정된다. 따라서 본 논문에서는 위성용 디지털 트랜스폰더에 적합한 반송파 복원부의 구조를 제안하고 이를 시험 및 검증하였다.