KR100646856B1 - 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치 및 그방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은, 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치 및 그 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 궤도상에 위치한 인공위성을 지상에서 감시하고 제어하는 위성 관제시스템에 있어서 종래에 별도의 서브시스템으로 구성되었던 위성의 궤도분석, 임무 계획, 명령계획 등의 기능을 하나의 시스템으로 통합하여 구성함으로써, 각 기능 간의 인터페이스를 단순화시키고 통합관리함으로써 시스템의 운용에 필요한 장비 및 인력을 최소화할 수 있도록 한, 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치에 있어서, 전체적인 시스템을 통합적으로 관리하기 위한 시스템 관리(System Management)수단; 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 궤도를 결정하고 위성의 궤도를 예측하기 위한 궤도 결정 및 예측(OD and OP)수단; 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 궤도를 조정하기 위한 궤도 조정(Orbit Maneuver)수단; 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 정밀 궤도를 결정하기 위한 정밀 궤도 결정(Precise Orbit Determination)수단; 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 임무스케 쥴링, 명령계획, 그리고 지상 궤적 디스플레이를 수행하기 위한 임무 계획(Mission Planning)수단; 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 잔여 연료량을 산출하기 위한 연료량 산출(Fuel Accounting)수단; 및 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 유틸리티 기능을 수행하기 위한 유틸리티(Utilities)수단을 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 인공위성 관제 시스템 등에 이용됨.

위성 관제, 통합관리, 궤도 조정부, 정밀 궤도 결정부, 유틸리티부, 연료량 산출부, 궤도 결정 및 예측부, 임무 계획부, 시스템 관리부

Description

인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치 및 그 방법{Integrated mission analysis and planning apparatus for controlling satellite and method thereof}

도 1 은 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 일실시예 구성도,

도 2a 내지 도 2h 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 각 부에 속해 있는 기능들을 이용하여 임무분석계획의 주요 기능을 실현하기 위한 기능 구조와 이에 관련된 데이터 형식을 나타낸 일실시예 도면,

도 3a 내지 도 3g 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 각 부에 사용자가 접근하여 기능을 수행할 수 있도록 만들어진 그래픽 사용자 인터페이스 탭의 일실시예 도면,

도 4a 내지 도 4g 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 시스템 관리(System Management)부 중에서 데이터 베이스 관리 기능에 관련된 각 데이터 관리 사용자 인터페이스의 일실시예 도면,

도 5a 내지 도 5d 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도 결정 및 예측(OD and OP)부 중에서 궤도예측(Orbit Prediction) 에 관련된 사용자 인터페이스 및 데이터 구조의 일실시예 도면,

도 6a 또는 도 6b 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도 조정(Orbit Maneuver)부 중에서 궤도 조정 타게팅(Orbit Targeting)에 관련된 사용자 인터페이스의 일실시예 도면,

도 7 은 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 정밀 궤도 결정(Precise Orbit Determination)부 중에서 데이터 전처리에 대한 사용자 인터페이스의 일실시예 도면,

도 8a 내지 도 8f 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 임무 계획(Mission Planning)부의 각 사용자 인터페이스의 일실시예 도면,

도 9a 내지 도 9c 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 연료량 산출(Fuel Accounting)부의 각 사용자 인터페이스의 일실시예 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 시스템 관리부 12 : 궤도 결정 및 예측부

13 : 궤도 조정부 14 : 정밀 궤도 결정부

15 : 임무 계획부 16 : 연료량 산출부

17 : 유틸리티부 21 : 지상위치정보시스템 데이터

22 : 원격측정 데이터 23 : 위성추적 데이터

24 : 궤도 스택 데이터 25 : 궤도 스택 데이터 업데이트

26 : 안테나 데이터와 지상궤적 데이터

27 : 오에스엘 이벤트 데이터 28 : 오에스엘 스케쥴 데이터

29 : 엑스엠엘 명령 데이터

본 발명은 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 궤도상에 위치한 인공위성을 지상에서 감시하고 제어하는 위성 관제시스템에 있어서 종래에 별도의 서브시스템으로 구성되었던 위성의 궤도분석, 임무 계획, 명령계획 등의 기능을 하나의 시스템으로 통합하여 구성함으로써, 각 기능 간의 인터페이스를 단순화시키고 통합관리함으로써 시스템의 운용에 필요한 장비 및 인력을 최소화할 수 있도록 한, 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 궤도상의 인공위성이 목적한 임무를 수행할 수 있도록 지상에서 감시하고 제어하는 것을 지상 관제라고 하며, 지상 관제를 위한 여러 가지 장치들이 통합된 것을 관제시스템이라고 한다.

인공위성의 지상 관제시스템에는 위성과 관제시스템과의 상호 통신을 위해서 안테나를 사용하여 위성을 추적하고 전파를 송수신하는 TTC(Telemetry, Tracking and Command) 서브시스템이 있다. 또한 위성이 언제 어디에 있는지를 알기 위해서 위성의 궤도의 결정 및 예측을 수행하는 우주 비행역학(Space Flight Dynamics) 서브시스템이 있다.

한편, 위성이 가용한 자원을 최대한 활용하여 목적한 임무를 효과적으로 수행할 수 있도록 계획하는 것이 임무스케쥴링이며, 이 기능은 임무 계획(Mission Planning) 서브시스템에서 수행한다. 그리고 위성이 임무스케쥴에 따라서 동작할 수 있도록 지상에서는 위성이 인식할 수 있는 명령기호를 순차적으로 보내야 하는데, 이와 같은 명령계획은 위성 운영(Satellite Operations) 서브시스템에서 수행한다. 이와 같이 여러 개의 서브시스템이 각각의 컴퓨터 및 관련 장치로 이루어져서 상호 연결된 상태로 동작하는 것이 위성 관제시스템이다.

한편, 이러한 위성 관제시스템을 운영하기 위해서는 각각의 서브시스템을 담당하는 관제 운영요원들이 있어야 한다.

따라서 종래의 위성관제 시스템에서는 인공위성의 궤도를 결정하고 예측하여 임무수행을 위해 위성에 전송할 명령을 계획하기 위해서는 우주비행역학 서브시스템, 임무 계획 서브시스템, 그리고 위성 운영 서브시스템의 단계를 거쳐야 했으며, 이에 따른 복잡한 인터페이스와 각 서브시스템의 운용인력이 필요한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 궤도상에 위치한 인 공위성을 지상에서 감시하고 제어하는 위성 관제시스템에 있어서 기존에 별도의 서브시스템으로 구성되었던 위성의 궤도분석, 임무 계획, 명령계획 등의 기능을 하나의 시스템으로 통합하여 구성함으로써, 기능 간의 인터페이스를 단순화시키고 통합관리함으로써 시스템의 운용에 필요한 장비 및 인력을 최소화할 수 있도록 한, 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치에 있어서, 전체적인 시스템을 통합적으로 관리하기 위한 시스템 관리(System Management)수단; 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 궤도를 결정하고 위성의 궤도를 예측하기 위한 궤도 결정 및 예측(OD and OP)수단; 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 궤도를 조정하기 위한 궤도 조정(Orbit Maneuver)수단; 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 정밀 궤도를 결정하기 위한 정밀 궤도 결정(Precise Orbit Determination)수단; 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 임무스케쥴링, 명령계획, 그리고 지상 궤적 디스플레이를 수행 하기 위한 임무 계획(Mission Planning)수단; 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 잔여 연료량을 산출하기 위한 연료량 산출(Fuel Accounting)수단; 및 상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 유틸리티 기능을 수행하기 위한 유틸리티(Utilities)수단을 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 방법에 있어서, 위성의 원격측정 데이터를 수신하여 관리하고, 상기 원격측정 데이터를 이용하여 위성의 잔여 연료량을 계산하며, 위성의 지상위치정보시스템 데이터를 이용하여 추적 데이터 전처리 기능과 궤도추정 기능을 수행하여 위성의 정밀 궤도를 결정하고, 추적 데이터를 생성하여 상기 지상위치정보시스템 데이터를 시뮬레이션하는 단계; 위성추적 데이터를 이용하여 위성운용궤도를 결정하고, 초기 궤도의 입력 데이터를 궤도 스택 데이터로 사용하며, 운용궤도결정과정에서 계산된 궤도 데이터로 궤도 스택 데이터를 업데이트하고, 이를 이용하여 위성의 궤도를 조정하는 단계; 상기 업데이트된 궤도 스택 데이터를 이용하여 궤도예측 기능을 수행하여 안테나 데이터와 지상궤적 데이터를 생성하고, 상기 지상궤적 데이터를 이용하여 위성의 궤적을 표시하는 단계; 및 편집 데이터를 이용하여 이벤트를 예측하고 오에스엘 이벤트 데이터를 생성하며, 상기 오에스엘 이벤트 데이터를 임무 계획 파일인 오에스엘 스케쥴 데이터로 만들고, 상기 오에스엘 스케쥴 데이터를 엑스엠엘 명령 데이터로 변경하며, 상기 엑스엠엘 명령 데이터를 위성에 전송하는 단계를 포함한다.

상술한 목적, 특징, 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단하는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 일실시예 구성도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치는, 전체적인 시스템을 통합적으로 관리하기 위한 시스템 관리(System Management)부(11), 상기 시스템 관리부(11)의 제어에 따라 위성의 궤도를 결정하고 위성의 궤도를 예측하기 위한 궤도 결정 및 예측(OD and OP)부(12), 상기 시스템 관리부(11)의 제어에 따라 위성의 궤도를 조정하기 위한 궤도 조정(Orbit Maneuver)부(13), 상기 시스템 관리부(11)의 제어에 따라 위성의 정밀 궤도를 결정하기 위한 정밀 궤도 결정(Precise Orbit Determination)부(14), 상기 시스템 관리부(11)의 제어에 따라 위성의 임무스케쥴링, 명령계획, 그리고 지상 궤적 디스플레이를 수행하기 위한 임무 계획(Mission Planning)부(15), 상기 시스템 관리부(11)의 제어에 따라 위성의 잔여 연료량을 산출하기 위한 연료량 산출(Fuel Accounting)부(16), 그리고 상기 시스템 관리부(11)의 제어에 따라 문서 편집기, 파일연결, 플롯팅, 입력 터미널, 이미지 추출과 같은 유틸리티 기능을 수행하기 위 한 유틸리티(Utilities)부(17)를 포함한다. 여기서, 상기 각 구성 요소는 하나의 컴퓨터에 통합되어 구현된다.

상기 시스템 관리(System Management)부(11)에는 데이터 베이스 관리 기능이 있어서, 위성 임무분석계획 장치의 각 기능과 관련된 데이터 베이스를 종합적으로 관리하도록 이루어져 있다.

상기 궤도 결정 및 예측(OD and OP)부(12)에서는 위성의 추적 데이터를 처리하여 위성의 운영을 위한 운영궤도를 결정(Operational Orbit Determination)하고 위성의 궤도를 예측(Orbit Prediction)한다. 또한 필요에 따라서 TLE(Two-Line Element) 형식의 궤도를 결정(TLE Orbit Determination)할 수도 있다.

상기 궤도 조정(Orbit Maneuver)부(13)에서는 여러 가지 섭동력에 의해서 당초의 궤도로부터 이탈하는 위성의 궤도를 조정하기 위해서 궤도 조정 초기화(Initialization), 궤도 조정 예측(Propagation), 궤도 조정 목표설정(Targeting) 그리고 궤도 조정 후의 결과측정(Calibration)을 수행한다.

상기 정밀 궤도 결정(Precise Orbit Determination)부(14)에서는 위성의 영상 데이터를 처리하기 위해서 필요한 정밀한 궤도를 결정하기 위해서 추적 데이터 전처리(Preprocessing)와 궤도추정(Estimation)을 수행한다. 또한 추적 데이터의 시뮬레이션을 위한 추적 데이터 생성(Data Generation)을 수행한다.

상기 임무 계획(Mission Planning)부(15)에서는 위성에서 발생하는 각 이벤트를 예측(Event Prediction)하고 위성의 임무를 스케쥴링(Mission Scheduling)한다. 또한 임무 스케쥴에 따라서 위성에게 전송할 명령을 계획(Command Planning)한 다. 또한 위성이 지구상의 어느 위치에 있는지를 표시해 주기 위해서 지상 궤적 디스플레이(Ground Track Display) 기능을 수행하고, 이벤트와 위성의 임무를 정의하기 위한 임무 템플릿 작성기(Mission Template Editor)를 가지고 있다.

상기 연료량 산출(Fuel Accounting)부(16)는 위성에 남아있는 연료량을 추정하기 위해서 압력, 용량, 온도로부터 계산하는 PVT(Press Volume Temperature) 연료량 추정(PVT Accounting)과 장기적인 연료 소모량을 추정(Long-term Accounting)하는 기능을 수행한다.

상기 유틸리티(Utilities)부(17)는 임무분석계획 장치의 각 기능을 사용하는데 도움을 주기 위해서 문서 편집기(N-Editor), 데이터 플롯팅(Plot), 파일 연결기(File Merge), 명령 터미널(Terminal), 그리고 화면캡쳐(XV Image Grab) 기능 등을 포함하여 이루어져 있다.

도 2a 내지 도 2h 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 각 부에 속해 있는 기능들을 이용하여 임무분석계획의 주요 기능을 실현하기 위한 기능 구조와 이에 관련된 데이터 형식을 나타낸 일실시예 도면이다.

도 2a 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 각 부에 속해 있는 기능들을 이용하여 임무분석계획의 주요 기능을 실현하기 위한 일실시예 기능 구성도이다.

도 2a 에 도시된 바와 같이, 시스템 관리부(System Management)(11)의 데이터 관리(Data Management) 기능은 위성의 원격측정 데이터(Telemetry Data)(22)를 수신하여 관리하며, 이 데이터는 위성의 잔여 연료량을 계산하는 연료량 산출부 (Fuel Accounting)(16)의 입력으로 사용된다.

그리고 위성의 지상위치정보시스템 데이터(GPS Data)(21)는 위성의 정밀 궤도를 결정하기 위한 정밀 궤도 결정부(Precise Orbit Determination)(14)의 추적 데이터 전처리(Preprocessing) 기능과 궤도추정(Esitmation) 기능을 수행하는데 사용된다.

한편, 정밀 궤도 결정부(Precise Orbit Determination)(14)의 추적 데이터 생성(Data Generation) 기능은 지상위치정보시스템 데이터(GPS Data)(21)를 시뮬레이션하는 기능을 수행한다. 시스템 관리(System Management)부(11)의 데이터 관리(Data Management) 기능에서 관리되는 위성추적 데이터(Tracking Data)(23)는 궤도 결정 및 예측부(OD and OP)(12)의 위성운용궤도결정(Operational Orbit Determination) 기능에서 운용궤도를 결정하는데 사용되는데, 초기 궤도의 입력은 궤도 스택 데이터(Orbit Stack Data)(24)를 사용한다. 운용궤도결정과정에서 계산된 궤도는 궤도 스택 데이터 업데이트(Orbit Stack Data Update)(25)로 저장되며, 이를 이용하여 위성의 궤도를 조정하는 궤도 조정부(Orbit Maneuver)(13)의 모든 기능이 수행된다.

한편, 궤도 스택 데이터 업데이트(Orbit Stack Data Update)(25)를 이용하여 궤도 결정 및 예측부(OD and OP)(12)의 궤도예측(Orbit Prediction) 기능을 수행하여 안테나 데이터(Antenna Data)와 지상궤적 데이터(Ground Track Data)(26)를 만들어내는데 지상궤적 데이터(Ground Track Data)(26)를 이용하여 세계지도상에서의 위성의 궤적을 표시하는 임무 계획부(Mission Planning)(15)가 지상궤적디스플레이 (Ground Track Display) 기능을 수행한다.

그리고 임무 계획부(Mission Planning)(15)의 이벤트 예측(Event Prediction) 기능에서는 유틸리티부(Utilities)(17)를 통해서 편집된 데이터를 이용하여 이벤트를 예측하며 오에스엘 이벤트 데이터(OSL Event Data)(27)를 생성한다. 이 데이터는 임무 계획부(Mission Planning)(15)의 임무스케쥴링(Mission Scheduling) 및 임무템플릿작성(Template Editor) 기능을 통해서 임무 계획 파일인 오에스엘 스케쥴 데이터(OSL Schedule Data)(28)로 만들어지며, 이것은 임무 계획부(Mission Planning)(15)의 명령계획(Command Planning) 기능에서 명령으로 바뀌는데, 이것이 엑스엠엘 명령 데이터(XML Command Data)(29)이다. 이 명령 데이터는 시스템 관리부(System Management)(11)의 외부접속(External Interface) 및 동기화(Synchronization) 기능을 통해 위성에 전송된다.

도 2b 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도결정 입력을 위한 위성추적 데이터(Tracking Data)의 일예시도이다.

도 2b 에 도시된 바와 같이, 위성추적 데이터(23)는 좌측으로부터 0 또는 1로 표시되는 인덱스, 년월일, 시분초, X축 위치, Y축 위치, Z축 위치, X축 속도, Y축 속도, Z축 속도의 순서로 정렬되어 있다. 위성추적 데이터(Tracking Data) 파일에는 이와 같은 데이터가 시간 순서로 모아져 있다.

도 2c 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도결정 입력을 위한 궤도 스택 데이터(Orbit Stack Data)의 일예시도이다.

도 2c 에 도시된 바와 같이, 궤도결정에 사용되는 궤도 스택 데이터(Orbit Stack Data)(24)는 좌측으로부터 년월일, 시분초, 궤도 장반경, 이심률, 궤도 경사각, 승교점 적경, 근지점 이각, 그리고 평균 근점각의 순서로 정렬되어 있다.

도 2d 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도결정 출력을 위한 궤도 스택 데이터 업데이트(Orbit Stack Data Update)의 일예시도이다.

여기서, 궤도 스택 데이터(Orbit Stack Data)(24)에 대한 업데이트(Update)는 파일의 마지막에 추가되는데, 도 2d 는 한 줄이 추가된 궤도 스택 데이터 업데이트(Orbit Stack Data Update)(25) 파일을 나타낸다.

도 2e 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도결정 예측을 위한 궤도 스택 데이터 업데이트(Orbit Stack Data Update)의 일예시도이다.

도 2e 는 궤도예측의 결과파일인 안테나 데이터(Antenna Data)(26)의 파일형식을 보여준다. 안테나 데이터(Antenna Data)(26) 파일은 안테나가 위치한 지구국에 따라서 각각 출력되며 년월일시분초, 방위각, 앙각, 시선거리, 시선거리 변화율이 시간순서대로 기록되어 있다.

도 2f 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 임무 계획부의 이벤트 예측(Event Prediction) 출력 파일인 오에스엘 이벤트 데이터(OSL Event Data)의 일예시도이다.

도 2f 는 이벤트 예측의 결과인 오에스엘 이벤트 데이터(OSL Event Data)(27) 파일로서 시작(Begin)과 끝(End) 사이에 각 이벤트들이 포함되어 있다.

도 2g 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 임무 계획부의 임무스케쥴링(Mission Scheduling) 출력 파일인 오에스엘 스케쥴 데이터(OSL Schedule Data)의 일예시도이다.

도 2g 는 임무스케쥴링의 결과인 오에스엘 스케쥴 데이터(OSL Schedule Data)(28) 파일로서 역시 시작(Begin)과 끝(End) 사이에 각 임무들이 포함되며 명령계획의 입력으로 사용된다.

도 2h 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 임무 계획부의 명령계획(Command Planning) 출력 파일인 엑스엠엘 명령 데이터(XML Command Data)의 일예시도이다.

도 2h 는 명령계획의 출력인 엑스엠엘 명령 데이터(XML Command Data)(29)의 형식으로서 엑스엠엘(XML) 형식으로 위성으로 전송할 명령을 전달하도록 이루어져 있다.

도 3a 내지 도 3g 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 각 부에 사용자가 접근하여 기능을 수행할 수 있도록 만들어진 그래픽 사용자 인터페이스 탭의 일실시예 도면이다.

도 3a 내지 도 3g 에 도시된 바와 같이, 위성 임무분석계획 기능의 그래픽 사용자 인터페이스는 도 1 에 도시되어 있는 각 부 별로 탭을 사용하여 접근할 수 있도록 이루어져 있다. 각 부에 포함된 기능들을 수행시키기 위해서는 해당되는 부의 탭을 선택하여 관련된 기능이 나타나면 다시 이를 선택함으로써 수행시킬 수 있도록 이루어져 있다.

도 3a 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 시스템 관리(System Management)부에 접근하기 위한 탭의 일예시도이다.

도 3a의 탭은, 도 1에 도시된 시스템 관리부(11)의 네 가지 기능인 데이터 관리(DM : Data Management), 외부 접속( EI : External Interface), 주부관제 데이터 동기화(SYNC : Synchronization), 그리고 도움말(HELP) 기능을 선택할 수 있도록 하는 기능을 한다. 네 가지의 기능은 각각 별도로 순서에 관계없이 필요한 기능을 수행할 수 있도록 이루어져 있다.

도 3b 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도 결정 및 예측(OD and OP)부에 접근하기 위한 탭의 일예시도이다.

도 3b의 탭은, 도 1에 도시된 궤도결정 및 예측부(12)의 세 가지 기능인 궤도예측(Orbit Prediction; OP), 운영궤도의 결정(Operational Orbit Determination; OOD), 그리고 티엘이 형식의 궤도결정(TLE Orbit Determination; TLEOD)을 선택할 수 있는 기능을 한다. 세 가지의 기능은 각각 별도로 순서에 관계없이 필요한 기능을 수행할 수 있도록 구성되어 있으나 일반적으로 궤도결정을 먼저 수행하고 이를 바탕으로 궤도예측을 수행하는 방법으로 운영된다.

도 3c 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도 조정(Orbit Maneuver)부에 접근하기 위한 탭의 일예시도이다.

도 3c의 탭은, 도 1에 도시된 궤도 조정부(13)의 네 가지 기능인 궤도조정 초기화(Initialization; INIT), 궤도조정예측(Maneuver Propagation; PROP), 궤도조정 목표설정(Maneuver Targeting; TARGET), 그리고 궤도조정 후의 결정측정 (Maneuver Calibration; CALIB)을 선택할 수 있도록 하는 기능을 한다. 궤도조정을 수행하기 위해서는 궤도조정 초기화, 궤도조정예측, 궤도조정 목표설정을 수행하여 궤도조정 값을 산출한다. 실제로 궤도조정을 수행한 후에는 궤도조정 후의 결정측정을 통해서 궤도조정이 목표대로 수행되었는지를 판별된다.

도 3d 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 정밀 궤도 결정(Precise OD)부에 접근하기 위한 탭의 일예시도이다.

도 3d의 탭은, 도 1에 도시된 정밀궤도결정부(14)의 세 가지 기능인 추적데이터 전처리(Preprocessing; PREPROC), 궤도추정(Estimation; ESTIM), 그리고 추적데이터 생성(Data Generation; DATAGEN)을 선택할 수 있도록 하는 기능을 한다. 정밀궤도결정을 위해서 추적데이터가 전처리 된 후에 궤도추정 과정이 진행된다. 추적데이터 생성 기능은 실제의 위성데이터가 없을 경우에 추적데이터를 시뮬레이션하기 위해서 사용되는 기능이다.

도 3e 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 임무 계획(Mission Planning)부에 접근하기 위한 탭의 일예시도이다.

도 3e의 탭은, 도 1에 도시된 임무 계획부(15)의 다섯가지 기능인 이벤트 예측(Event Prediction; EP), 임무 스케쥴링(Mission Scheduling; MS), 명령계획(Command Planning; CP), 지상궤적 디스플레이(Ground Track Display; GTD), 임무 템플렛 작성기(Mission Template Editor; MT)를 선택할 수 있도록 하는 기능을 한다. 먼저 임무 템플렛 작성기(MT)를 통해서 관련된 위성의 임무가 템플렛으로 정의되면, 이벤트 예측(EP)을 통해서 위성의 각종 이벤트와 임무가 예측되고, 이것이 임무 스케쥴링(MS)을 통해서 스케쥴링 된다. 임무 스케쥴링(MS)의 결과를 바탕으로 명령계획(CP)에서는 위성의 명령이 생성된다. 지상궤적 디스플레이(GTD)는 세계지도상에서 위성의 궤적과 위성의 임무를 표시해 준다.

도 3f 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 연료량 산출(Fuel Accounting)부에 접근하기 위한 탭의 일예시도이다.

도 3f의 탭은, 도 1에 도시된 연료량 산출부(16)의 두 가지 기능인 피브이티 연료량 추정(PVT Accounting; PVT)과 장기적인 연료소모량 추정(Long-term Accounting; LONG)을 선택할 수 있도록 하는 기능을 한다. 두 가지 기능은 각각 별도로 수행될 수 있으며 각각 다른 방법으로 계산된 결과가 비교될 수 있다.

도 3g 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 유틸리티(Utilities)부에 접근하기 위한 탭의 일예시도이다.

도 3g의 탭은, 도 1의 유틸리티부(17)의 다섯 가지 기능인 문서편집기(N-Editor; N-Edit), 데이터 플롯팅(Data Plotting; Plot), 파일 연결기(File Merge), 명령 터미널(Terminal), 화면캡쳐(XV Image Grab; XV)를 선택할 수 있도록 하는 기능을 한다. 각각의 기능은 서로 독립적으로 동작할 수 있으며, 사용자의 필요에 따라서 기능이 선택될 수 있다.

도 4a 내지 도 4g 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 시스템 관리(System Management)부 중에서 데이터 베이스 관리 기능에 관련된 각 데이터 관리 사용자 인터페이스의 일실시예 도면이다.

도 4a 내지 도 4g 에 도시된 바와 같이, 데이터 베이스 관리 기능은 임무분 석계획 장치에서 공통적으로 사용되는 데이터에 대한 관리를 수행하는데, 이에 관련된 데이터는 그라운드 스테이션(Ground Station) 데이터, 그룹(Group) 데이터, 호스트(Host) 데이터, 피오디 스테이션(POD Station) 데이터, 스페이스크래프트(Spacecraft) 데이터, 유니버셜(Universal) 데이터, 그리고 사용자(User) 데이터이다.

도 4a 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 유니버셜 데이터(Universal) 데이터 관리 기능 인터페이스의 일예시도이다.

도 4a 의 유니버설 데이터(Universal) 데이터는 각 단위변환 및 천체물리에 관련된 상수 데이터를 포함하여 이루어져 있으며, 여기에 있는 데이터들은 위성의 임무분석계획을 위한 각종 기능을 수행할 때 상수로서 사용되어 진다. 유니버설 데이터는 이름(Symbol), 값(Value), 설명(Description)으로 이루어져서 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 이루어져 있다. 또한, 도 4a의 아래쪽에 위치한 세 개의 버튼은 새로운 데이터를 입력(New)하거나 변경(Modify)하거나 삭제(Delete)할 수 있도록 하는 기능을 한다.

도 4b 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 그라운드 스테이션(Ground Station) 데이터 관리 기능 인터페이스의 일예시도이다.

도 4b 의 그라운드 스테이션(Ground Station) 데이터는 위성 관제에 사용되는 각 지상국의 ID, 이름, 경위도 좌표, 안테나 수신 방식에 대한 데이터를 포함하여 이루어져 있다. 도 4b에서 각 지상국의 ID는 네 자리 정수로 이루어져 있어서 지상국의의 이름과 연결되어 있고 이에 관련된 모든 데이터는 아래쪽에 위치한 세 개의 버튼을 이용하여 새로운 데이터를 입력(New)하거나 변경(Modify)하거나 삭제(Delete)할 수 있도록 이루어져 있다.

도 4c 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 사용자 그룹(Group) 데이터 관리 기능 인터페이스의 일예시도이다.

도 4c 의 사용자 그룹(Group)은 임무분석계획 장치의 각 기능을 수행할 수 있는 자격을 가진 그룹(Group)을 포함하여 이루어져 있다. 사용자 그룹을 이용하여 임무분석계획 장치의 각종 기능에 접근하는 사용자를 선택적으로 제한할 수도 있다. 그룹에 관련된 편집은 아래쪽에 위치한 세 개의 버튼을 이용하여 새로운 그룹을 생성(Make)하거나 변경(Modify)하거나 삭제(Delete)할 수 있도록 이루어져 있다.

도 4d 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 호스트(Host) 데이터 관리 기능 인터페이스의 일예시도이다.

도 4d 의 호스트(Host) 데이터는 각 컴퓨터 장치의 이름, 심볼, 주소, 사용자 정보 및 디렉터리를 포함하여 이루어져 있다. 호스트 데이터는 임무분석계획 장치와 외부 장치들 간의 인터페이스를 정의하며 아래쪽에 위치한 세 개의 버튼을 이용하여 새로운 호스트를 생성(Make)하거나 변경(Modify)하거나 삭제(Delete)할 수 있도록 이루어져 있다.

도 4e 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 피오디 스테이션(POD Station) 데이터 관리 기능 인터페이스의 일예시도이다.

도 4e 의 피오디 스테이션(POD Station) 데이터에는 코드, 경위도 위치, 수 신기 및 안테나 타입이 포함된다. 피오디 스테이션의 정보는 아래쪽에 위치한 세 개의 버튼을 이용하여 새로운 스테이션을 생성(Make)하거나 변경(Modify)하거나 삭제(Delete)할 수 있도록 이루어져 있다.

도 4f 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 스패이스크래프트(Spacecraft) 데이터 관리 기능 인터페이스의 일예시도이다.

도 4f 의 스패이스크래프트(Spacecraft) 데이터에는 위성의 각 물리량이 포함되어 있다. 스페이스크래프트 데이터는 아래쪽에 위치한 세 개의 버튼을 이용하여 새로운 데이터를 생성(Make)하거나 변경(Modify)하거나 삭제(Delete)할 수 있도록 이루어져 있다.

도 4g 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 사용자(User) 데이터 관리 기능 인터페이스의 일예시도이다.

도 4g 의 사용자(User) 데이터에는 사용자 이름, 로그인 어카운트(Account), 그리고 사용자가 속한 그룹이름이 포함된다. 사용자 데이터는 아래쪽에 위치한 세 개의 버튼을 이용하여 새로운 데이터를 생성(Make)하거나 변경(Modify)하거나 삭제(Delete)할 수 있도록 이루어져 있다.

도 5a 내지 도 5d 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도 결정 및 예측(OD and OP)부 중에서 궤도예측(Orbit Prediction)에 관련된 사용자 인터페이스 및 데이터의 구조의 일실시예 도면이다.

도 5a 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 위성 궤도 스택 데이터의 구조의 일예시도이다.

도 5a 에 도시된 바와 같이, 위성 궤도 스택 데이터는 위성의 궤도가 결정되면 기준되는 년월일시분초에 대한 정보와 해당되는 위성의 궤도정보(궤도 장반경, 궤도 이심률, 궤도 경사각, 승교점 적경, 근지점 이각, 평균 근점각)를 포함한다. 궤도 스택 데이터 파일에는 과거로부터 현재까지 수행된 모든 궤도결정 결과로 얻은 궤도정보가 수록되어 있다. 따라서 과거의 날짜가 선택되면 그 당시 위성의 궤도정보를 알 수 있기 때문에 궤도분석이 아주 편리하게 수행될 수 있다. 또한 현 시점에서의 궤도결정을 수행할 때 요구되는 초기 궤도 데이터 값이 궤도 스택 데이터의 마지막 값이기 때문에 바로 불러 들여서 사용자에게 보여줄 수 있는 편리함이 있다.

도 5b 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 위성 궤도 예측 사용자 인터페이스 주 화면의 일예시도이다.

도 5b 에 도시된 바와 같이, 사용자가 궤도예측을 수행시키면 궤도예측 장치는 가장 최근의 궤도 스택 데이터를 읽어서 표시해 주며, 사용자는 필요에 따라서 과거의 궤도 정보를 불러와서 궤도예측을 수행할 수도 있다. 궤도예측을 통해서 계산하고자 하는 결과는 아웃풋 세팅(Output Setting)을 통해서 선택할 수 있다. 도 5b에서 궤도예측을 위한 초기 궤도 데이터는, 직교 좌표계(Cartesian) 및 케플러 궤도로 상호 변환 입력이 가능하며 도 5b의 오른쪽 화면에서 궤도예측을 수행할 때 포함시킬 수 있는 각종 섭동력인 지구 중력장, 태양/달의 중력, 태양의 복사압, 그리고 지구 대기의 저항을 선택할 수 있다. 또한, 출력 데이터의 간격이 초단위로 입력될 수 있도록 이루어져 있다. 사용자는 모든 데이터의 셋업이 끝난 다음에 수 행(Execute) 버튼을 누르므로 계산을 수행할 수 있다.

도 5c 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도예측 아웃풋 세팅(Output Setting) 사용자 인터페이스의 일예시도이다. 도 5c는 도 5b의 오른쪽 아래에 위치한 출력세팅(Output Setting)을 누르면 나타난다.

도 5c 에 도시된 바와 같이, 궤도예측을 통해서 예측하고자 하는 지상 안테나 및 스텝 사이즈를 선택할 수 있으며, 그 외에도 지상궤적(Ground Track) 데이터, 그리고 엑스밴드 안테나 포인팅 써포트(X-band Antenna Pointing Support) 데이터도 생성할 수 있다.

도 5d 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도예측 결과 리포트 파일 구조의 일예시도이다. 도 5d는 궤도예측의 계산이 끝나면 자동적으로 나타난다.

도 5d 에 도시된 바와 같이, 궤도 예측 결과 리포트 파일에는 궤도예측 입력 값과 출력을 위해서 선택한 옵션들이 표시되며, 결과 파일의 생성 유무를 표시해 준다.

도 6a 또는 도 6b 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 궤도 조정(Orbit Maneuver)부 중에서 궤도 조정 타게팅(Orbit Targeting)에 관련된 사용자 인터페이스의 일실시예 도면이다.

도 6a 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 위성 궤도 조정 타게팅(Targeting) 사용자 인터페이스의 일예시도이다.

도 6a 는 일반적인 타게팅(Targeting) 옵션을 보여주는데, 미리 정해진 목표 타입(Goal Type)에 따라서 궤도 조정 계획을 수립할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공한다. 사용자 인터페이스에서 왼쪽의 위에는 위성의 궤도조정을 위한 시작시각과 끝 시각을 입력할 수 있으며 왼쪽의 아래쪽에는 궤도조정의 목표를 선택하고 입력할 수 있도록 이루어져 있다. 사용자 인터페이스에서 오른쪽의 위에는 위성이 궤도조정을 수행할 때 사용되는 추력기에 대한 선택이 있으며 오른쪽의 중간에는 추력기에 사용되는 연료량에 대한 계산을 수행하는 버튼이 있다. 오른쪽의 아래에는 궤도조정을 위한 결과파일의 선택이 있고 제일 아래쪽에는 수행(Execute) 버튼이 있다.

도 6b 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 위성 궤도 조정 타게팅(Targeting) 상세 옵션 사용자 인터페이스의 일예시도이다.

도 6b 는 좀 더 상세한 타게팅(Targeting)을 수행할 때 사용하는 옵션으로서, 위성의 궤도요소 별로 타게팅(Targeting)을 수행할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공한다. 상세옵션에서는 궤도조정을 수행할 때의 목표궤도를 평균궤도(Mean)로 할 것인지 아니면 접촉궤도(Osculating)으로 할 것인지를 선택할 수 있도록 지원하고 궤도조정 수행시 위성의 자세도 입력할 수 있도록 이루어진다.

도 7 은 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 정밀 궤도 결정(Precise Orbit Determination)부 중에서 데이터 전처리에 대한 사용자 인터페이스의 일실시예 도면이다.

도 7 에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스는 데이터 처리를 위한 파일을 선택하는 부분과 데이터의 처리 옵션 그리고 해당되는 그라운드 스테이션(Ground Station)의 선택 부분을 포함하여 이루어져 있다. 사용자에 의해 측정 데이터 옵션(Measurement Data Options)에서 측정 데이터의 특성을 반영한 각종 선택 값이 입력될 수 있도록 이루어져 있고, 도 7의 오른쪽 위에 있는 것과 같이 여러 개의 지상국을 선택하여 궤도결정을 수행할 수 있도록 이루어져 있다. 오른쪽의 아래에는 지피에스(GPS) 위성이 궤도조정을 수행했을 때, 이를 제외시킬 수 있도록 선택하는 창이 지원된다.

도 8a 내지 도 8f 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 임무 계획(Mission Planning)부의 각 사용자 인터페이스의 일실시예 도면이다.

도 8a 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 이벤트(Event) 예측 기능 사용자 인터페이스의 일예시도이다.

도 8a 의 이벤트 예측은 일별, 주별, 월별로 수행할 수 있으며, 사용자가 임의의 기간을 정의할 수도 있다. 사진촬영을 목적으로 하는 위성의 경우에는 사진촬영 요구를 이벤트에 넣을 수 있으며, 위성의 궤도 조정도 이벤트에 포함시킬 수 있다. 또한 각 이벤트를 선택하여 포함시킬 수 있으며, 그라운드 스테이션(Ground Station)에 관련된 이벤트는 해당 그라운드 스테이션(Ground Station)을 선택함으로써 이벤트에 포함된다. 도 8a의 왼쪽 위는 위성의 초기 궤도에 대한 기준시각(Epoch Time), 이벤트 예측을 위한 시작시각(Start Time) 그리고 종료시각(Stop Time)을 입력할 수 있도록 이루어진다. 그렇지만 사용자에 의해 일별(Daily), 주별(Weekly), 월별(Monthly) 버튼을 선택되면 이에 따라서 종료시각(Stop Time)이 계 산되는 편리한 기능이 구현된다. 도 8a의 왼쪽에는 각종 이벤트를 선택할 수 있도록 구성되어서 사용자가 필요한 이벤트 만을 선택적으로 예측할 수도 있다.

도 8b 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 이벤트(Event) 예측 기능 아웃풋 파일 세팅(Output File Setting) 사용자 인터페이스의 일예시도이다. 도 8b는 도 8a의 오른쪽 아래에 있는 출력(Output) 버튼을 누르면 나타나게 된다.

도 8b 는 각 이벤트 별로 파일을 할당할 수 있도록 이루어져 있다.

도 8c 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 임무스케쥴링(Mission Scheduling) 기능 사용자 인터페이스의 일예시도이다.

도 8c 의 이벤트 예측 결과를 이용한 임무스케쥴링(Mission Scheduling) 기능의 사용자 인터페이스에는 각 이벤트, 위성의 타스크(Dump_SOH, MSC), 위성의 자원(Memory, Fuel)이 포함되며, 시간에 따른 계획이 표시되어 있다. 사용자는 8c와 같은 사용자 인터페이스를 통하여 날짜별 시간별로 어떤 이벤트와 타스크가 할당되는지 쉽게 알 수 있으며 각종 이벤트, 타스크, 자원의 충돌상황도 사용자 인터페이스의 아래쪽에 표시되어 쉽게 스케쥴링을 수행할 수 있다. 사용자의 화면의 시간 간격은 아래쪽에 있는 버튼을 통해서 쉽게 바꿀 수 있도록 이루어져 있다.

도 8d 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 명령계획(Command Planning)을 위한 타스크로딩(Task Loading) 사용자 인터페이스의 일예시도이다. 여기에서 사용자에 의해 화면의 위쪽에 나타나는 위성의 통과시각이 선택되고 이때에 위성으로 전송할 명령에 관계되는 타스크가 왼쪽화면에서 선 택되어 오른쪽 화면으로 옮겨진다. 화면의 아래쪽에는 스케쥴된 임무를 제거하는 버튼과 선택된 임무를 없애는 버튼이 있다.

도 8d 는 임무스케쥴링에 포함된 타스크(Task) 중에서 위성과 그라운드 스테이션(Ground Station)이 접속되는 시간에 어떤 타스크(Task)에 대한 명령을 전송할 것인가를 선택할 수 있도록 이루어져 있다.

도 8e 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 명령계획(Command Planning) 사용자 인터페이스의 일예시도이다.

도 8e 는 명령(Command)을 전송할 시간과 여기에 포함되는 명령계획(Command Plan)을 모두 보여줄 수 있도록 구현되어 있다. 도 8e를 통해서 사용자는 위성에 보낼 명령을 편집(Edit Command), 삭제(Delete Command), 추가(Insert Command) 할 수 있으며 명령계획을 출력하거나 다른 곳으로 보내줄 수 있다.

도 8f 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 위성 지상 궤적 디스플레이 사용자 인터페이스 화면의 일예시도이다.

도 8f 의 그라운드 트랙 디스플레이(Ground Track Display)는 실시간으로 사용할 수도 있고 오프라인(Off-Line)으로 사용할 수도 있도록 이루어져 있다. 도 8f를 통하여 사용자는 시간에 따른 위성의 위치를 파악할 수 있으며 위성이 어떤 임무를 수행하는지도 알 수 있다. 세계지도는 줌인과 줌아웃이 가능하여 좁은 영역에 대해서 아주 상세한 지도를 볼 수도 있다.

도 9a 내지 도 9c 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 연료량 산출(Fuel Accounting)부의 각 사용자 인터페이스의 일실시예 도면이다.

도 9a 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 피브이티 연료량 산출(PVT(Press Volume Temperature) Fuel Accounting) 사용자 인터페이스 화면의 일예시도이다.

도 9a 는 위성으로부터 받은 원격측정(TLM) 파일을 선택하는 부분과 PVT(Press Volume Temperature) 계산을 수행할 때 선택할 옵션을 포함하여 이루어져 있다.

도 9b 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 피브이티 연료량 산출(PVT(Press Volume Temperature) Fuel Accounting) 데이터 및 계산 결과 화면의 일예시도이다.

도 9b 는 일자별 데이터의 종류에 따라서 계산된 연료량을 보여줄 수 있도록 이루어져 있다.

도 9c 는 본 발명에 따른 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치의 롱텀 연료량 산출(Long-term Fuel Accounting) 사용자 인터페이스 화면의 일예시도이다.

도 9c 는 위성의 각 조정부(Maneuver)에 할당된 연료량과 계산된 연료량을 보여줄 수 있도록 이루어져 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명은, 궤도상에 위치한 인공위성을 지상에서 감시하고 제어하는 위성 관제시스템에 있어서 기존에 별도의 서브시스템으로 구성되었던 위성의 궤도분석, 임무 계획, 명령계획 등의 기능을 하나의 시스템으로 통합하여 구성함으로써, 각 기능 간의 인터페이스를 단순화시키고 통합관리함으로써, 시스템 운용에 필요한 장비 및 인력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치에 있어서,

   전체적인 시스템을 통합적으로 관리하기 위한 시스템 관리(System Management)수단;

   상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 궤도를 결정하고 위성의 궤도를 예측하기 위한 궤도 결정 및 예측(OD and OP)수단;

   상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 궤도를 조정하기 위한 궤도 조정(Orbit Maneuver)수단;

   상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 정밀 궤도를 결정하기 위한 정밀 궤도 결정(Precise Orbit Determination)수단;

   상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 임무스케쥴링, 명령계획, 그리고 지상 궤적 디스플레이를 수행하기 위한 임무 계획(Mission Planning)수단;

   상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 위성의 잔여 연료량을 산출하기 위한 연료량 산출(Fuel Accounting)수단; 및

   상기 시스템 관리수단의 제어에 따라 유틸리티 기능을 수행하기 위한 유틸리티(Utilities)수단

   을 포함하는 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 시스템 관리수단, 상기 궤도 결정 및 예측수단, 상기 궤도 조정수단, 상기 정밀 궤도 결정수단, 상기 임무 계획수단, 상기 연료량 산출수단 및 상기 유틸리티수단은,

   하나의 컴퓨터에 통합되어 구현된 것을 특징으로 하는 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 시스템 관리(System Management)수단은,

   데이터 베이스 관리 기능이 있어서, 상기 임무분석계획 장치의 각 기능과 관련된 데이터 베이스를 종합적으로 관리하는 것을 특징으로 하는 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 장치.
4. 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 방법에 있어서,

   위성의 원격측정 데이터를 수신하여 관리하고, 상기 원격측정 데이터를 이용하여 위성의 잔여 연료량을 계산하며, 위성의 지상위치정보시스템 데이터를 이용하여 추적 데이터 전처리 기능과 궤도추정 기능을 수행하여 위성의 정밀 궤도를 결정하고, 추적 데이터를 생성하여 상기 지상위치정보시스템 데이터를 시뮬레이션하는 단계;

   위성추적 데이터를 이용하여 위성운용궤도를 결정하고, 초기 궤도의 입력 데이터를 궤도 스택 데이터로 사용하며, 운용궤도결정과정에서 계산된 궤도 데이터로 궤도 스택 데이터를 업데이트하고, 이를 이용하여 위성의 궤도를 조정하는 단계;

   상기 업데이트된 궤도 스택 데이터를 이용하여 궤도예측 기능을 수행하여 안테나 데이터와 지상궤적 데이터를 생성하고, 상기 지상궤적 데이터를 이용하여 위성의 궤적을 표시하는 단계; 및

   편집 데이터를 이용하여 이벤트를 예측하고 오에스엘 이벤트 데이터를 생성하며, 상기 오에스엘 이벤트 데이터를 임무 계획 파일인 오에스엘 스케쥴 데이터로 만들고, 상기 오에스엘 스케쥴 데이터를 엑스엠엘 명령 데이터로 변경하며, 상기 엑스엠엘 명령 데이터를 위성에 전송하는 단계

   를 포함하는 인공위성 관제를 위한 통합된 임무분석계획 방법.

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