탑재체를 포함한 위성은 발사 이후 문제 발생시 조치할 수 있는 방법이 한정적이므로, 지상시험지원장비를 이용하여 그 기능을 충분히 검증하여야 한다. 또한 위성의 개발기간이 단축되고 있는 추세와 지상시험지원장비의 개발 완료시점이 전장품 엔지니어링 모델 개발완료보다 앞서야 한다는 점을 고려하면, 지상시험지원장비의 조기 확보는 위성 전체의 개발일정 준수를 위해서 반드시 필요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 지상시험지원장비의 일부인 탑재체 패킷 분석장치를 기능별 모듈화와 외부 파라메터화를 통해 시나리오 기반으로 동작할 수 있게 고안하여 고신뢰도의 지상시험지원장비 조기 확보방안을 제시하고, 구현한 장비를 실재 위성 개발사업에 적용한 결과를 보여준다.
톤 방식을 사용하는 위성 거리 측정 시스템의 위성 링크 잡음에 대한 열화도를 분석하였다. 상${\cdot}$하향 링크에서 발생되는 배경 잡음에 의하여 위성 거리 측정 위상 값에 열화가 발생되며, 열화도는 거리 측정 시스템의 루프 잡음 대역폭과 전송 모드신호에 의해 영향을 받는다. 분석된 잡음의 영향은 위성 잡음 환경에서 동작하는 거리 측정 시스템에서 측정된 열화도와 비교 분석하였다. RAU 전송 모드에서 위성 링크 신호의 신호대 잡음비$(C/N_o)$가 43 dB인 경우, 거리 측정 대역폭에 따라 약 $14.4\~40.6m$ 이내의 오차가 발생되었으며, 이론값에 비해서는 약 0.3 dB의 열화도가 발생하였다. 원격 측정 신호와 동시에 전송되는 모드에서는 RAU 전송 모드와 거의 동등한 성능을 보였으며, RAU 모드와 동일한 성능을 갖기 위해서는 RAU+TM 다중전송 모드에 따른 전력 손실 값으로 약 2.3 dB 증가된 위성 링크 신호의 신호대 잡음비가 요구되었다.
본 논문은 천리안 위성의 추진계를 간략하게 소개하고 천리안 위성의 발사 및 초기 위성운용 수행 임무 중 위성 추진계의 일련의 과정에서 측정된 원격측정치를 제시한다. 일부 원격측정치는 기 개발된 프로그램의 계산결과와 비교하였다. 추진계의 압력변화는 주로 두단계로 구성된다. 첫 번째 단계는 위성 추진계의 초기화, 즉 안전을 위해서 추진제 탱크 후 단부터 추력기 상단까지 충전된 헬륨 가스를 진공인 우주공간으로 빼는 배출단계를 시작으로, 이 빈 배관망에 산화제와 연료를 각각 채우는 충전단계를 거치고 마지막으로 추진제 탱크의 압력을 일정한 압력까지 올리는 가압단계이다. 두 번째 단계는 목표궤도에 이를 때까지 수행하는 액체원지점엔진의 연소 단계이며, 이 단계에서는 추진제 탱크의 압력을 일정하게 유지 하기 위해서 가압제인 헬륨을 사용한다. 이 프로그램은 향후에 개발되는 정지 궤도복합위성의 기초 설계자료 생성에 사용할 수 있을 것이다.
The present investigation was performed to evaluate the homeostatic regulation of sleep architecture by the ethanol extract of Korea red ginseng (KRG), since the available data were often controversial. In addition, it was also interested in whether the sleep-wake stages were differently affected by low and high doses of KRG. Each adult Wistar male rat was implanted with a transmitter for recording EEG and activity via telemetry. After one week of surgery, polygraphic signs of undisturbed sleep-wake activities were recorded for 12 h (between 9:00 am and 9:00 pm) after KRG administration. KRG (10 and 100 mg/kg) increased non-rapid eye movement (NREM) sleep as well as total sleep. The total percentages of wakefulness were decreased comparably. KRG (10 mg/kg) decreased the power density of the ${\delta}-wave$ (0.75-4.5 Hz) and increased ${\alpha}-wave$ (8.0-13.0 Hz) in the NREM and rapid eye movement (REM) sleep. KRG also decreased ${\delta}-wave$ power density in wake time. However, KRG (100 mg/kg) increased ${\delta}-wave$ and decreased ${\theta}-wave$ (5.0-9.0 Hz) power density in wake time, while showed little effect on the power density in NREM and REM sleep. In conclusion, low and high doses of KRG increase spontaneous sleep and NREM sleep and differently regulate the EEG spectra in REM and NREM sleep.
Critical elements in the China's Lunar Exploration reside in that the lunar rover travels over the surrounding undetermined environment and it conducts scientific exploration under the ground control via teleoperation system. Such an interplanetary transportation mission teleoperation system belongs to the ground application system in deep space mission, which performs terrain reconstruction, visual positioning, path planning, and rover motion control by receiving telemetry data. It plays a vital role in the whole lunar exploration operation and its so-called trustworthy evidence must be assessed before and during its implementation. Taking ISO standards and China's national military standards as trustworthy evidence source, the net assessment model and net assessment method of teleoperation system are established in this paper. The multi-dimensional net assessment model covering the life cycle of software is defined by extracting the trustworthy evidences from trustworthy evidence source. The qualitative decisions are converted to quantitative weights through the net assessment method (NAM) combined with fuzzy analytic hierarchy process (FAHP) and entropy weight method (EWM) to determine the weight of the evidence elements in the net assessment model. The paper employs the teleoperation system for interplanetary transportation as a case study. The experimental result drawn shows the validity and rationality of net assessment model and method. In the final part of this paper, the untrustworthy elements of the teleoperation system are discovered and an improvement scheme is established upon the "net result". The work completed in this paper has been applied in the development of the teleoperation system of China's Chang'e-3 (CE-3) "Jade Rabbit-1" and Chang'e-4 (CE-4) "Jade Rabbit-2" rover successfully. Besides, it will be implemented in China's Chang'e-5 (CE-5) mission in 2019. What's more, it will be promoted in the Mars exploration mission in 2020. Therefore it is valuable to the development process improvement of aerospace information system.
달 탐사 미션 수행을 위한 지상국은 달 궤도선과 착륙선의 상태 정보 및 관측한 센서 데이터를 수신할 수 있어야 한다. 이러한 지상 시스템 개발 초기 단계에서는 정확한 링크 파라미터에 의한 링크 분석을 통해 지상 안테나의 크기 및 시스템 잡음 성능이 도출되어야 한다. 한편, 지상 안테나가 달 궤도선과 착륙선과 통신을 할 경우에 달을 지향하게 되고, 이 때 달은 자체 밝기에 의해 안테나의 수신 성능을 열화 시키는 잡음으로써 동작한다. 본 논문에서는 안테나가 달을 지향할 때 발생되는 수신 성능 열화에 대한 분석 결과를 제시한다. 결과 검증을 위해 달에 의한 안테나 잡음 온도를 우선 계산 한 후에 이를 본 논문에서 제안하는 시험 방식의 결과와 비교하였고, 그 결과는 허용 오차 수준에서 일치함을 확인하였다. 이는 달에 의한 안테나 잡음 온도의 계산 방식이 정당함을 검증한 것이므로 이 방식을 통하여 다양한 주파수와 안테나의 크기에 따른 달 탐사 지상 안테나의 수신 열화 분석을 수행할 수 있었다.
위성의 상태를 모니터링하고 임무수행 준비 및 결과를 분석하기 위해 위성에서는 주기적으로 텔레메트리 프레임을 생성하여 지상으로 전송한다. 텔레메트리 프레임을 통해 많은 데이터가 전송될수록 정확한 위성의 상태 분석이 가능하고 위성 운용을 용이하게 할 수 있다. 그러나 위성에서 지상으로 전송할 수 있는 텔레메트리의 전송속도는 하드웨어의 성능에 따라 제한되며, 특히 저궤도 위성의 경우에는 지상과 교신이 가능한 시간이 짧다는 제약으로 인해 한정된 시간 안에 정해진 전송속도로 보낼 수 있는 데이터의 양에는 한계가 있다. 이러한 제약조건 하에서 최대한 많은 정보를 효율적으로 전송할 수 있도록 위성의 텔레메트리를 생성할 때 비트 정보들을 모아 하나의 바이트로 묶어서 텔레메트리 크기를 최소화하는 방법을 이용한다. 위성비행소프트웨어는 태스크 스케쥴링, 열제어, 전력제어, 자세제어, 원격명령처리, 원격측정데이터 처리 등의 기능별로 모듈화 되어있다. 각 모듈마다 텔레메트리로 전송되는 데이터들이 존재하고 비트 정보들을 모으는 기능도 해당하는 모듈에서 각각 담당한다. 따라서 각 모듈들이 독립적이지 못하고 텔레메트리 처리를 담당하는 모듈과 다른 모듈들 간의 커플링(coupling)이 존재하게 되어 하나의 텔레메트리 데이터 변경이 여러 모듈에 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 모듈들 간의 커플링을 최소화하고 텔레메트리의 변경사항이 위성비행소프트웨어 코드 자체에는 영향을 주지 않도록 하기위한 데이터베이스 테이블을 이용한 텔레메트리 처리 방안에 대하여 설명한다.
본 연구는 야생동물위치추적기(WT-300, GPS-Mobile Phone Based Telemetry, KoEco)를 이용하여 도심지역과 농촌지역에서 월동하는 흰뺨검둥오리의 서식지 이용을 파악하여 국내 수조류 서식지 보호 관리의 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 연구지역은 경기도 안성시의 도심하천인 안성천과 해남의 산수저수지로 지역별로 각각 흰뺨검둥오리 5개체에 위치추적기를 부착하였다. 흰뺨검둥오리의 행동권 분석은 GIS용 SHP 파일과 ArcGIS 9.x Animal Movement Extension을 이용하였으며, 커널밀도측정법(Kernel Density Estimation : KDE)과 최소볼록다각형법(Minimum Convex Polygon Method : MCP)을 이용하여 분석하였다. 흰뺨검둥오리의 행동권은 최소볼록다각형법에 의하면 안성은 $250.8km^2$(SD=195.3, n=5), 해남은 $89.1km^2$(SD=69.6, n=5)이였다. 커널밀도측정법에 의한 50% 이용면적은 안성은 $21.8km^2$(SD=26.9, n=5), 해남은 $3.5km^2$(SD=2.2 n=5)로 해남지역에서 좁은 행동권을 보였다. 흰뺨검둥오리의 서식지 이용을 보면 안성과 해남지역 모두 내륙습지와 논을 주로 이용하였다. 하지만 해남에서는 주간에, 안성에서는 야간에 논 이용률이 높았으며, 월동후기로 갈수록 해남에서는 주간에, 안성에서는 야간에 논 이용률이 증가하는 경향을 보였다.
저궤도위성 시스템은 지구 및 과학 관측분야(지도제작, 해양생태감시, 우주환경 관측, 기상관측, 대기관측 등)와 군사분야(군사통신, 첩보, 적군정찰 등)에서 사용되었으며, 최근에는 상업적 이용을 위해 GMPCS를 위한 이동위성통신 분야에서 개발이 진행되고 있다. 우리나라에서는 1999년 10월 발사를 목표로 다목적 실용위성 1호가 개발되고 있다. 본 논문에서는 저궤도위성 관제시스템을 위한 위성링크를 설계하고 위성의 움직임에 따른 위성의 통과시간과 지구국의 양각 관계를 계산한다. 그리고 수신데이터의 패킷오율을 확률이론에 의해 유도하고, RT모드와 PB모드 그리고 RT+RNG모드에 대한 패킷오율을 위성과 통과시간에 따라 예측한다. 패킷오율 계산결과는 RT모드, PB모드, RT+RNG모드의 순으로 좋으며 EFP의 평균도 각각 99.999999%, 99.995945%로 계산되었다. 따라서 원격측정 데이터의 전송순서는 위성의 통과시간에 따른 PER 순서로 즉, RT, PB, RT+RNG순으로 결정한다.
Background: Monitoring and control of PM2.5 are being recognized as key to address health issues attributed to PM2.5. Availability of low-cost PM2.5 sensors made it possible to introduce a number of portable PM2.5 monitors based on light scattering to the consumer market at an affordable price. Accuracy of light scatteringe-based PM2.5 monitors significantly depends on the method of calibration. Static calibration curve is used as the most popular calibration method for low-cost PM2.5 sensors particularly because of ease of application. Drawback in this approach is, however, the lack of accuracy. Methods: This study discussed the calibration of a low-cost PM2.5-monitoring device (PMD) to improve the accuracy and reliability for practical use. The proposed method is based on construction of the PM2.5 sensor network using Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) protocol and web query of reference measurement data available at government-authorized PM monitoring station (GAMS) in the republic of Korea. Four machine learning (ML) algorithms such as support vector machine, k-nearest neighbors, random forest, and extreme gradient boosting were used as regression models to calibrate the PMD measurements of PM2.5. Performance of each ML algorithm was evaluated using stratified K-fold cross-validation, and a linear regression model was used as a reference. Results: Based on the performance of ML algorithms used, regression of the output of the PMD to PM2.5 concentrations data available from the GAMS through web query was effective. The extreme gradient boosting algorithm showed the best performance with a mean coefficient of determination (R2) of 0.78 and standard error of 5.0 ㎍/㎥, corresponding to 8% increase in R2 and 12% decrease in root mean square error in comparison with the linear regression model. Minimum 100 hours of calibration period was found required to calibrate the PMD to its full capacity. Calibration method proposed poses a limitation on the location of the PMD being in the vicinity of the GAMS. As the number of the PMD participating in the sensor network increases, however, calibrated PMDs can be used as reference devices to nearby PMDs that require calibration, forming a calibration chain through MQTT protocol. Conclusions: Calibration of a low-cost PMD, which is based on construction of PM2.5 sensor network using MQTT protocol and web query of reference measurement data available at a GAMS, significantly improves the accuracy and reliability of a PMD, thereby making practical use of the low-cost PMD possible.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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