• 한국항공우주학회지
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• 제45권4호
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• pp.318-327
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• 2017

최근 날씨와 주야 조건에 상관없이 지구 관측을 수행할 수 있는 영상레이더 탑재체가 활발하게 연구되고 있다. 한국항공우주연구원은 2013년 한국 최초의 영상레이더 위성인 다목적실용위성5호를 성공적으로 개발 및 발사하였으며 현재 영상레이더 차세대 시리즈 위성인 다목적실용위성6호를 개발하고 있다. 본 논문은 영상레이더 탑재체의 설계와 분석을 위하여 필수적인 영상레이더 탑재체 시스템 성능 분석 시뮬레이터의 개발에 관한 것이다. 시스템 성능 분석 시뮬레이터는 안테나 패턴 생성 시뮬레이터와 시스템 성능 분석 시뮬레이터, 그리고 영상 품질 분석 시뮬레이터로 이루어진다. 영상레이더시스템 성능 분석 시뮬레이터의 시뮬레이션 결과로부터 영상레이더 설계 단계에서 위성용 영상레이더 탑재체의 설계 및 분석 툴로써 적용 가능할 것으로 기대한다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.163.1-163.1
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• 2012

이 연구는 우주물체에 대한 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 선행연구로, 궤도전파 시뮬레이터를 개발하여 궤도상 위성의 광학관측가능성을 분석하고 광학관측 여부를 판단하는 것을 목표로 한다. 연구의 주 내용은 주어진 궤도정보를 바탕으로 하는 태양동기궤도(Sun-Synchronous Orbit; SSO) 위성, Dawn-dusk 위성, 저궤도(Low Earth Orbit; LEO) 위성, 정지궤도(Geostationary Orbit; GEO) 위성 등 궤도상 위성의 추정궤도 전파와 자국위성의 광학관측가능성 분석으로 구성된다. 각각의 궤도전파 정밀도 및 광학관측가능성 분석성능을 확인하기 위해 AGI(Analytical Graphics Incorporated)사의 STK(Satellite Tool Kit) 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 개발된 궤도전파 시뮬레이터와 비교하였다. 시뮬레이션 과정에서 광학관측의 제한조건을, 지구반영(penumbra)과 태양직사광(direct sun)에서만 관측하며, 고도(elevation angle)의 최소값은 20도, 태양고도(Sun elevation angle)의 최대값은 -10도로 설정하였다. 광학관측이 이루어지는 가상의 관측소는 임의로 선정하였으며, 기본적인 관측시간은 1년으로 잡고, 계절의 변화에 따른 광학관측가능성 궤적의 변화를 보기위해 춘하추동에 대해서 각각 3일이내의 기간 동안 시뮬레이션을 수행하였다. 결과적으로, 우주물체 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 광학관측가능성 분석성능은 궤도전파 시뮬레이터 및 초기궤도요소 정밀도, 좌표변환과정 오차 등의 영향을 받으며, 설정된 제한조건에 따라 광학관측 지속시간의 차이가 발생한다. 연구결과를 통해 궤도상 위성의 궤도를 추정하기 위한 위성의 궤도전파 시뮬레이터를 개발하고, 자국위성의 관측가능성 분석을 통해 광학감시 및 추적시스템의 운영이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.39-47
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• 2008

GPS에 의사위성(PL: Pseudolite)을 추가하여 고도 정확도를 향상시키면 무인 항공기의 착륙 성능이 향상된다. 그러나 GPS 위성이 계속 움직이고, 매번 착륙 위치가 바뀌는 환경에서 원하는 정확도를 얻을 수 있도록 의사위성을 설치하고 운영하는 것은 매우 어려운 일이다. GPS와 의사위성으로 얻을 수 있는 서비스의 범위와 측위 정확도는 시뮬레이터로 예측 가능하고 정확하게 예측된 정보는 무인항공기의 운영을 위하여 매우 중요하다. 본 논문에서는 효과적인 의사위성의 활용을 위하여 GPS/PL 시뮬레이터를 개발하고 그 성능을 평가하였다. 시뮬레이터의 서비스 범위 예측은 의사위성의 설치 위치 및 개수, 송신 전력과 무인 항공기의 고도를 고려하여 GIS 데이터와 광선 방출 기법을 이용하여 계산하였다. 측위 정확도는 GPS와 의사위성을 동시에 사용하여 구한 DOP와 NSP를 이용하여 분석하였다. 실제 수신기의 출력과 비교하여 구현된 시뮬레이터를 검증하였으며, 시뮬레이션 결과 2개 이상의 의사위성의 추가로 무인항공기의 자동 착륙에서 요구되는 정확도를 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권6호
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• pp.608-615
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• 2008

새로운 위성항법시스템들이 등장하면서 GNSS 위성항법수신기, 보강시스템, 통합항법시스템 분야 등 새로운 위성항법에 대응하기 위한 연구 개발이 많이 필요하게 되었다. 위성 항법 신호 생성과 전송 그리고 수신기 신호처리에 관련된 시뮬레이터의 개발은 새로운 위성항법에 대한 기술을 파악하고 핵심기술을 연구 개발할 수 있는 좋은 방법이다. 본 연구에서는 현재 구체적인 신호 규격이 결정되어 공개되어 있는 GPS와 Galileo 위성항법시스템의 시뮬레이터를 IF(intermediate frequency) 신호레벨에서 개발하였다.

• 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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• 한국지형공간정보학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.99-105
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• 2002

컴퓨터의 성능향상으로 인하여 가상현실 및 시뮬레이션에 대한 관심이 급증하고 있다. 본 연구는 차량의 실시간 운전시뮬레이터 개발을 위한 인공위성영상의 적용에 관한 연구이다. 차량의 효율적인 성능테스트나 주행테스트를 위해서는 자동차공학과 토목공학의 접목이 필요하며, 그래픽 처리 분야에서는 가상 그래픽 주행 시뮬레이터 프로그램(Virtual Driving Simulator ; VDS) 개발, 실시간 그래픽 처리를 위한 알고리즘 개발, 효율적인 환경 및 차량 모델링 생성 및 관리 방법 개발, 인체 모델 시뮬레이션 및 설계 검증 기능부여, 가상현실 기법을 도입한 인간-컴퓨터 인터페이스를 구성 및 평가 등을 실시해야한다. 차량의 주행감각 등 가상 실험을 수행할 수 있는 독자적인 차량의 실시간 주행 시뮬레이터개발과 현실감을 부여할 수 있는 제어 알고리즘 개발, 주행 시뮬레이터의 개발을 위한 각종 인터페이스 구축에 이용되는 위성영상의 활용방안과 효용성에 관한 연구와 워크스테이션과 개인용PC에서의 실시간 시뮬레이션 구축에서의 렌더링의 상관관계 등을 분석하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.50-56
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• 2011

위성 탑재소프트웨어를 개발하는 과정에서 프로세서 에뮬레이터와 위성 시뮬레이터는 핵심 개발 툴로서, 탑재소프트웨어 개발/검증 전반에 사용하며 실제 하드웨어를 대체할 수 있는 수준까지 활용이 가능하다. 현재 한국항공우주연구원에서 개발하는 저궤도 위성의 경우 ERC32 프로세서를 사용하며 Aeroflex Gaisler에서 판매하는 TSIM-ERC32 에뮬레이터를 사용하여 탑재소프트웨어 시뮬레이터를 개발하여 탑재소프트웨어 개발 및 테스트에 사용하였으나, 실제 위성 시뮬레이터를 개발하는 과정에서 에뮬레이터 코어를 개발자가 원하는 방식으로 수정 및 변경할 수 없는 문제와 위성 시뮬레이터 연동 시 인터페이스를 쉽게 구현할 수 없는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해 ERC32 코어를 정확히 에뮬레이션 할 수 있는 인터프리트 방식의 Cycle True 에뮬레이터 개발 방법에 대해서 기술하며 에뮬레이터를 이용한 RTOS 기반의 소프트웨어 개발 및 디버깅 환경에 대해서 설명한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.1-7
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• 2010

기존 위성 탑재소프트웨어 개발은 제한된 하드웨어 기반의 Software Test Bed(STB)에서 개발 및 검증이 이루어졌다. 하지만 탑재소프트웨어 개발 시 하드웨어의 개발 진행에 따라 소프트웨어 개발 일정이 심각한 영향을 받았으며 다수의 소프트웨어 엔지니어가 제한된 STB를 동시에 사용할 수 없는 문제가 지속적으로 제기 되었다. 또한 최종 비행 하드웨어 모델과 상이한 형상으로 인하여 실제 운영을 고려한 부분의 경우 소프트웨어 개발 및 검증에 많은 어려움이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 위성 개발초기부터 소프트웨어 기반의 위성 시뮬레이터 개발이 시작되었으며, 위성 시뮬레이터는 탑재 컴퓨터 및 이와 관련된 모든 하드웨어를 모사해주며 비행 하드웨어 모델과 동일한 형상을 갖추고 있다. 또한 소프트웨어 개발자를 위한 디버깅 채널과 테스트 환경을 제공하며, 별도의 수정 없이 탑재소프트웨어를 로딩 할 수 있으며 유사 실시간 시스템 실행을 지원한다. 본 논문에서는 소프트웨어 기반의 시뮬레이터의 구조와 개발방안을 제시하고 시뮬레이터 기반에서 탑재소프트웨어 개발 및 검증 결과를 소개한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권4호
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• pp.339-350
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• 2003

국가우주개발 중장기 계획의 일환으로 "통신방송위성(CBS: Communications and Broadcasting Satellite) 탑재체 개발 사업"이 한국전자통신연구원을 중심으로 국내산업체와 공동으로 추진되었다. 통신탑재체는 Ku대역 및 Ka대역 통신중계기와 안테나로 구성되며, 2000년 5월부터 2003년 4월까지 3년 동안 기술검증모델 탑재체가 개발되었다. 본 사업에서 통신방송위성을 위한 위성버스체는 개발되지 않으므로 위성을 이루는 통신탑재체와 버스체의 구성이 완벽하지 않았다. 이러한 문제를 해결하기 위해 위성버스체를 대신할 소프트웨어 위성시뮬레이터의 개발이 요구되었다. 개발에 적용된 위성버스체는 무궁화위성 버스체를 그 대상 모델로 가정하였다. 독립적으로 존재하는 하드웨어 통신탑재체와 소프트웨어 위성시뮬레이터의 연동은 통신탑재체의 기능 시험 및 검증을 목적으로 개발된 전기적 지상시험장치(EGSE: Electrical Ground Support Equipment)의 전력, 원격명령 및 원격측정 시스템(PCTS: Power, Command and Telemetry System)을 통해 이루어지도록 설계되었다. 이러한 시스템 개발을 통해 하드웨어 통신탑재체와 실시간으로 연동되는 Hardware-in-the-loop(HITL) 통신방송위성 시뮬레이터(CBSSIM: CBS Simulator)를 구현하였다. CBSSIM의 위성버스체 모델은 모멘텀 바이어스 삼축 안정화 방식의 정지궤도 위성이고, CBSSIM은 PCTS와 TCP/IP로 연결되고, 통신탑재체는 DC하니스 및 MIL-STD-1553B로 PCTS와 연결된다. CBSSIM은 실시간 처리부을 통해 통신탑재체와 위성버스체 모델로 원격명령을 전송하며, 통신중계기로부터 실제 원격측정 자료와 위성버스체 모델로부터 생성된 원격측정 자료를 수집한다. CBSSIM은 다양한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI: Graphic User Interface)를 통해 위성의 상태를 감시할 수 있으며, 통신위성의 발사 전후 및 궤도 운용시의 상태를 모사할 수 있다. 본 논문에서는 객체지향 기법에 의해 위성버스체를 모사한 CBSSIM과 통신탑재체 및 통신탑재체와 CBSSIM을 연동시키는 PCTS를 포함한 HITL시뮬레이터의 설계 및 구현 내용에 관해 기술한다.에 관해 기술한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.491-492
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• 2008

인공위성에 탑재되는 S/W는 위성 내의 다양한 장치들과 유기적으로 통신하며 위성의 동작을 제어하고 임무를 수행한다. 따라서 이들 장치들과의 상호 작용이 충분히 테스트되어야 하나, S/W 개발 과정에서 해당 장치들과 직접 연동되어 개발하기 어려운 경우가 대부분이다. 이에 위성에 탑재되는 다른 장치 및 탑재체의 기능과 역할을 모사할 수 있는 시뮬레이터가 필요성이 대두된다. 본 연구에서는 Java를 이용한 시뮬레이터 개발 방안에 대하여 소개한다.

• 항공우주기술
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• 제11권2호
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• pp.129-139
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• 2012

천리안위성의 안정적인 장기 일반운영과 예기치 못한 비상상황을 대비하기 위한 관제원 운영능력 유지를 위해 개발된 관제모의훈련시스템의 구조와 특징에 대해 설명한다. 본 논문에서 특히 교관 편의 기능을 강조한 GUI 환경의 고장주입 기능과 훈련 시나리오를 자동으로 동작시키는 스케줄러, 기존 시뮬레이터의 고장발생 기능개선 부분을 중점적으로 기술하여 훈련시스템의 차별적인 장점과 기대효과를 조명한다. 아울러 고장 복구 훈련 예제를 통하여 훈련시스템 동작과정의 이해를 돕는다.