한국항공우주산업(주) 우주개발연구센타에서는 고흥의 외나로도 우주센터에서 국내 최초로 발사되는 소형위성 발사체인 KSLV-1(Korea Space Launch Vehicle-1)의 성능검증을 위해 탑재되는 발사체 성능 검증위성(Korea Demonstration Satellite)을 개발하고 있다. 탑재소프트웨어는 검증위성의 임무를 수행하기 위하여 요구되는 데이터를 처리하고, 위성을 제어하는 역할을 수행한다. 이에 따라 검증위성의 탑재소프트웨어의 주요 기능은 발사체 환경 측정 및 비디오 영상 자료의 획득, GPS로부터 위성체 궤도자료의 저장, 밧데리 충방전 제어, 태양 지향 및 지상과의 통신 등을 고려한 자세제어이다. (중략)
세계적인 위성항법시스템 중에서 러시아의 GLONASS 시스템은 구소련의 붕괴이후 재정문제로 시스템이 완전한 임무수행 불가능하였으나 최근 러시아 정부의 위성항법 현대화 정책 추진으로 완벽한 상용화 및 추가적인 개선이 이루어지고 있다. 따라서 GLONASS 현황을 분석하고 위성으로부터 실측 데이터를 수신하여 분석한 결과 GPS 위성과 대등한 수준으로 향후 위성항법 사용자 측면에서 GLONASS 이용과 더불어 통합수신기 이용도 고려해야할 것이다.
항공용 지역위성항법 보강시스템(Ground Based Augmentation System, GBAS)은 지상에서 위성항법시스템에 대한 위치보정정보와 무결성 정보를 생성 및 제공하여 공항 주변 항공기의 정밀 이착륙을 돕는 지상기반의 시스템이다. 이 시스템은 기본적으로 위성항법신호를 사용하기 때문에 전리층 영향을 받게 되는데 특히 전리층 폭풍(Ionospheric storm)의 경우 공간적으로 급격한 위치오차 차이를 발생시키기 때문에 안정적인 항공기의 정밀이착륙을 위해서는 전리층 폭풍의 영향을 최소화 하는 것이 중요하다. 이를 위하여 현재 항공용 지역위성항법 보강시스템의 지상시스템(Ground Facility)과 항공기 탑재시스템에서의 전리층 폭풍에 대한 정확한 감시와 전리층 폭풍의 지배적 영향을 받는 위상항법신호를 제거하거나 보완하는 방식 등 전리층 폭풍의 영향을 최소화하기 위한 기법들이 계속해서 연구 중이다. 이 논문에서는 2001년과 2003년 미국에서 발생한 전리층 폭풍에 대한 위성항법데이터 분석 결과와 기존의 연구결과를 기반으로 전리층 폭풍에 대한 모델링과 지상시스템과 항공기 간의 공간적 상이현상(Spacial decorrelation)을 고려하여 전리층 폭풍이 항공기 이착륙에 미치는 영향에 대한 분석 결과를 제시한다. 전리층 폭풍에 대한 수학적 모델링을 하기 위해서는 전리층 폭풍의 물리적 특성에 대한 이해와 전리층 폭풍 발생 시 획득한 위성항법 데이터를 이용한 통계학적 분석이 선행되며 이러한 분석결과와 항공기 이착륙에 절차를 반영하여 항공기에 미치는 영향 분석을 위한 수학적 모델을 완성하였다. 완성된 모델을 국내 공항에서 실제 비행시험을 통하여 획득한 위성항법데이터에 적용하여 전리층 폭풍이 국내 공항에서 항공기 이착륙에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 또한, 대표적 전리층 폭풍 감지기법 중 하나인 Code-Carrier Divergence Test 알고리즘을 적용한 결과도 함께 제시하였다. 이 논문의 결과는 항공용 지역위성항법 보강시스템에 대한 전리층 폭풍의 영향을 최소화하기 위한 기법 연구의 기반이 되며 시스템의 성능평가를 위한 다양한 시뮬레이션환경의 하나로서도 활용이 가능할 것이다.
위성정보 데이터는 지구를 관측하여 수집한 데이터로 국방, 자연재해, 위치기반 서비스, 인프라, 환경, 에너지, 해양, 보험 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 연구는 위성정보 활용 사업의 선순환 구조와 산업의 비즈니스 생태계 모델을 제시하는 것을 목적으로 한다. 연구방법으로 문헌, 온라인, 어플리케이션, 콘텐츠 등의 영역에서 사례를 수집하고 분석하였다. 사례를 살펴본 결과 공공 및 상업 영역에서의 콘텐츠 서비스에 관한 비즈니스 모델을 제시하고 있었으며, 복합 범용 기술 차원에서 콘텐츠 제작과 서비스를 용이하게 하는 다양한 알고리즘 기술을 개발하고 있었다. 둘째, 위성정보 데이터의 콘텐츠 유형화 차원에서 생태환경 모니터링 콘텐츠, 도시공간 모니터링 콘텐츠, 위성정보 기반 게임 콘텐츠로 세분화할 수 있었다. 셋째, 위성정보 기반의 콘텐츠가 사용자에게 제안하는 콘텐츠의 가치를 정보적 가치, Environmental, Social, and Governance (ESG) 가치, 교육적 가치, 콘텐츠적 가치 등으로 세분화할 수 있었다. 연구 결과로 위성정보 활용 사업의 전개 과정을 시각적으로 도식화한 생태계 모델과 콘텐츠 발굴의 유형화 방안을 제시하고 있다. 더 나아가 위성정보 데이터의 대중화 및 접근성을 높이는 콘텐츠 창출의 다양한 방안을 모색하고, 정부의 투자 확대, 인력 양성, 법적 제도 구축 등을 토대로 한국형 K-위성정보 활용 사업의 생태계 모델을 모색해야 한다는 제언을 하고 있다.
본 논문은 단일 채널에 다수의 정보 신호를 전송하기 위하여 사용하는 PCM/PSK/PM 변조 방식의 전송 신호 대역 특성에 대하여 기술하였다. 위성 관제 신호인 원격 명령 신호 및 원격 측정 신호의 변조 지수에 따라 전송에 필요한 대역폭과 위성과의 거리 측정 신호 전송에 필요한 전송 대역폭을 산출하며, 부 반송파 주파수 사용에 대한 관계를 고찰하였다. PCM/PSK/PM 변조 방식의 대역폭은 위상 변조 지수 1.2 rad 이하에서는 부 반송파 주파수와 전송 데이터 율에 비례한다. 2kbps 원격명령 데이터 전소에 필요한 원격 측정 신호를 위한 부 반송파는 131. 072kHz가 적합하다.
본 논문은 위성사진 데이터에서 경계선 추출에 대한 새로운 알고리즘을 제안한다. 새로운 알고리즘은 조각 선소들을 연결하기 위하여 몇 가지의 Heuristics를 사용하고, CNN(Centroid Neural Network)을 이용해 선소들을 군집화 하는 방법을 제시한다. 제안된 새로운 알고리즘은 실제의 위성영상 데이터에 대한 실험을 통해 그 유용성이 확인 되었다.
본 논문에서는 현재 ETRI에서 수행 중인 (위성영상정보 통합관리사업)의 웹 서비스에 대해서 소개하고자 한다. 웹서비스를 이루는 DB설계, 데이터 등록, 데이터 관리, 웹 검색/주문 시스템을 중심으로 하여 전체적인 웹서비스의 모양을 제시한다. 각 단계에서 고려해야 할 사항들과 전체적 인 시스템에서 고려해야 할 사항들을 자세히 설명하여, 위성 영상정보 웹서비스를 구축하는 기관 및 개인에게 도움을 주어 다양한 웹서비스의 모델이 나올 것을 기대한다.
본 논문은 다양한 분야에서 활용되고 있는 초기의 위성 데이터가 자체적으로 내포하고 있는 많은 왜곡 요소(구름, 광휘 등)에 대한 보정 작업을 클러스터에서 분산 처리함으로써 성능 향상 및 안정성을 제공해 주는 것이 목적이다. 이를 위해 로컬 스토리지와 상태 테이블을 이용한SGE(Sun Grid Engine) 기반 분산 처리 방식을 제안하였고, 시스템으로 구현하였다. 이를 검증하기 위해 7개의 실행노드를 이용한 실험 결과에서는 기존 시스템보다 138.81%의 성능 향상을 가져옴을 알 수 있었으며, 분산 처리 작업에 대한 안정성 또한 확보됨을 보여주었다. 이는 위성 데이터에 대한 분산 처리 작업이 I/O바운드 작업보다는 CPU 바운드 작업에 보다 더 적합하다는 것을 보여주며, 이러한 SGE 기반 분산 처리 방식은 위성영상 데이터를 처리해야하는 다양한 분야에서의 데이터 처리 및 분석 속도 향상을 가져올 수 있고, 더 나아가 근실시간적 서비스를 가능하게 할 것으로 기대한다.
정지궤도 복합위성은 기상관측용 기상위성과 해양 및 환경관측용 해양/환경위성으로 계획되어있다. 기상위성은 2017년 발사, 해양/환경위성은 2018년 발사를 목표로 연구개발이 수행되고 있다. 정지궤도위성은 주파수 및 궤도 자원을 확보하기 위하여 국제전기통신연합(ITU)에 국제등록 절차를 수행하는 것이 요구되며, 이를 위해서는 우선적으로 위성의 궤도위치와 주파수 자원에 대한 선행연구가 필수적이며, 이러한 연구는 기상위성업무용 및 지구탐사위성 업무용 주파수 자원에 대한 관련 전파규칙 분석 작업 등의 업무가 함께 수행되어야 한다. 정지궤도 복합위성은 관제용 주파수 대역으로 L 대역 또는 S 대역이 가용 주파수 대역이고, 기상, 해양 및 환경 원시 데이터 전송용 주파수 대역은 X 또는 Ka 대역이 가용 주파수 대역이다. 본 논문에서는 현재 기상위성업무용 및 지구탐사위성업무용으로 가용한 L, S, X 및 Ka 주파수 대역을 검토하였고, 동 대역을 이용하여 국제등록 중인 위성망과 주요 위성망들의 전송제원 등에 대한 국제등록 현황을 분석하였다. 본 논문을 통하여 작성된 자료들은 향후 우리나라 정지궤도 위성망 궤도 및 주파수 자원 확보를 위한 국제등록에 활용될 수 있도록 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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