KR100826540B1

KR100826540B1 - 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법

Info

Publication number: KR100826540B1
Application number: KR1020060069972A
Authority: KR
Inventors: 정원찬; 김인준; 이수전; 김재훈
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2008-04-30
Also published as: KR20070061230A

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 위성 임무 관련 데이터가 체계적으로 정리된 가운데, 각 위성의 임무 중요도를 고려하여 위성 임무 스케쥴링을 수행하기 위한, 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법에 있어서, 위성이 수행할 각종 임무 데이터 스케쥴링 작업을 초기화(스케쥴, 임무 요청, 임무 대기)하는 단계; 임무스케쥴링부가 상기 임무 요청에 따라 가장 중요도가 높은 임무(m)를 선택하는 단계; 상기 임무스케쥴링부가 상기 선택한 임무(m)에 필요한 장비 가용 및 스케쥴링 가능 여부를 확인하는 제1 확인단계; 및 상기 제1 확인 결과에 따라 장비 가용 및 스케쥴링이 가능한 경우 상기 임무 요청에서 임무(m)를 제외하고, 스케쥴에 임무(m)를 추가하여 중복이 일어나지 않도록 위성 임무 스케쥴을 자동 생성하는 임무 스케쥴링단계를 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 위성관제시스템 등에 이용됨.

위성, 임무 데이터, 스케쥴, 임무 요청, 임무 대기, 대체 임무

Description

위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법{Method for scheduling satellite mission in satellite control system}

도 1 은 본 발명에 따른 위성 임무 스케쥴링 장치가 적용된 위성관제시스템의 구성예시도,

도 2 는 본 발명이 적용되는 위성관제시스템에서 데이터 관리부의 임무데이터 구조를 나타낸 설명도,

도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 따른 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 위성 12 : 안테나

13 : 위성관제시스템 131 : 신호처리부

132 : 임무요청 수신부 133 : 임무스케쥴링부

134 : 원격명령 처리부 135 : 임무데이터 관리부

본 발명은 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위성관제시스템에서 위성이 수행할 각종 임무 데이터가 체계적으로 갖추어진 상태에서 해당 기간의 위성 임무 스케쥴링을 수행하기 위한, 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법에 관한 것이다.

여기서, 위성관제시스템은 위성의 임무를 설정한 후, 위성으로 원격명령을 송신하여 위성으로 하여금 그 임무를 수행하게 하고, 수행 결과를 수신하는 역할을 담당한다. 즉, 위성관제시스템은 위성으로 송신하여 위성으로 하여금 수행하게 할 각종 임무데이터를 수집하고, 이 임무데이터 중 우선순위가 높고 위성의 활용도를 가장 높일 수 있는 임무데이터들을 선택하여 위성의 임무 스케쥴을 작성한다. 이렇게 작성된 위성 임무 스케쥴은 위성으로 전달될 원격명령으로 변환되어 안테나를 통하여 위성으로 송신된다.

이때, 위성의 임무를 설정하기 위하여 각종 임무데이터를 수집하여 이를 토대로 가장 합리적인 위성 임무 스케쥴을 생성하는데, 지금까지 국내에서는 운용자가 수동으로 조작하는 방법을 사용하였다.

따라서 운용자의 실수로 인하여 중요한 임무가 중요하지 않은 임무보다 뒤에 수행되는 경우도 일어날 수 있으며, 임무 스케쥴이 결정된 후, 필요에 의하여 기존의 임무를 취소하고 새로운 임무를 추가하는 일은 여러 가지 고려사항이 있어 많은 시간을 소요하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 위성 임무 관련 데이터가 체계적으로 정리된 가운데, 각 위성의 임무 중요도를 고려하여 위성 임무 스케쥴링을 수행하기 위한, 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 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 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법에 있어서, 위성이 수행할 각종 임무 데이터 스케쥴링 작업을 초기화(스케쥴, 임무 요청, 임무 대기)하는 단계; 임무스케쥴링부가 상기 임무 요청에 따라 가장 중요도가 높은 임무(m)를 선택하는 단계; 상기 임무스케쥴링부가 상기 선택한 임무(m)에 필요한 장비 가용 및 스케쥴링 가능 여부를 확인하는 제1 확인단계; 및 상기 제1 확인 결과에 따라 장비 가용 및 스케쥴링이 가능한 경우 상기 임무 요청에서 임무(m)를 제외하고, 스케쥴에 임무(m)를 추가하여 중복이 일어나지 않도록 위성 임무 스케쥴을 자동 생성하는 임무 스케쥴링단계를 포함한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 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 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 위성 임무 스케쥴링 장치가 적용된 위성관제시스템의 구성예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 위성 임무 스케쥴링 장치가 적용된 위성관제시스템(13)은, 외부로부터 임무요청 신호(임무데이터)를 수신하기 위한 임무요청 수신부(131)와, 임무요청 수신부(131)를 통해 수신된 임무데이터를 각 테이블("사용자", "임무", "장비", "소요", "임무 요청" 테이블)에 저장하기 위한 데이터 관리부(132)와, 데이터 관리부(132)에 저장된 임무데이터를 최적화된 위성 스케쥴로 작성하기 위한 임무스케쥴링부(133)와, 임무스케쥴링부(133)를 통해 작성된 임무스케쥴을 원격명령으로 변환하기 위한 원격명령 처리부(134)와, 원격명령 처리부(134)를 통해 변환된 원격명령을 안테나(12)를 거쳐 위성(11)으로 전송하기 위한 신호처리부(135)를 구비한다.

여기서, 임무스케쥴링부(133)는, 사용자로부터 임무 요청이 들어올 때, 임무 요청의 파라미터 형태로 신청하도록 하여, 요청된 임무에 대하여 필요한 장비를 파 악하고, 중요도(Priority) 및 시작시간(Starting Time)을 점검하여 중복이 일어나지 않도록 위성 임무 스케쥴링을 수행한다.

도 2 는 본 발명이 적용되는 위성관제시스템에서 데이터 관리부의 임무데이터 구조를 나타낸 설명도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 관리부(132)에 저장된 테이블(즉, 임무데이터 구조)은 "사용자", "임무", "장비", "소요", "임무 요청" 테이블로 구성된다.

여기서, "사용자" 테이블에는 본 시스템에 임무를 요청하는 사용자들의 정보가 수록되며, 다음과 같은 파라미터들로 구성된다.

- (key) 사용자 번호, 사용자 이름, 연락처 등

"임무" 테이블에는 본 시스템을 통하여 위성(11)에서 수행할 수 있는 임무에 대한 정보가 수록되며, 다음과 같은 파라미터들로 구성된다.

- (key) 임무 번호, 수행 소요시간, 임무의 중요도 등

"장비" 테이블에는 위성(11)이 가지고 있는 하드웨어(H/W) 및 소프트웨어(S/W) 자원에 대한 정보가 수록되며, 다음과 같은 파라미터들로 구성된다.

- (key) 장비번호, 장비명, 장비상태, 가용한 수 등

"소요" 테이블에는 각 임무를 수행하기 위해 필요한 자원에 대한 정보가 수록된다. 이때, "소요" 테이블에 수록되는 임무는 "임무" 테이블에 수록된 것이며, 장비도 "장비" 테이블에 수록된 것이어야 한다. 구성 파라미터들은 다음과 같다.

- 임무 번호, 장비 번호 등

"임무 요청" 테이블은 스케쥴 알고리즘에 입력되는 요청 자료로서, 다음과 같은 파라미터들로 구성된다.

- 사용자번호, 임무 번호, 시작시간 등

상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 따른 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 임무스케쥴링부(133)에서의 위성 임무 스케쥴링 방법을 나타낸다.

먼저, "임무" 테이블의 아이템들을 원소로 하는 스케쥴이라는 집합({})을 생성하여 최초의 값을

로 하고, 사용자들로부터 임무요청({m1, m2, …, mp})을 입력받으며, 임무요청의 아이템들을 원소로 하는 임무대기({})라는 집합을 생성하여 최초의 값을

로 한다(301).

이후, 임무스케쥴링부(133)는 임무 요청에서 가장 중요도가 높은 임무(m)를 선택한다(302).

이후, 상기 선택한 임무(m)에 필요한 장비가 가용하고, 스케쥴이 가능한지 확인한다(303),

상기 확인 결과(303), 두 조건 모두를 만족시키지 못하면 임무 요청에서 상기 선택한 임무(m)를 제외하고, 임무 대기에 상기 선택한 임무(m)를 추가한 후(304), 상기 "302" 과정으로 진행한다.
상기 확인 결과(303), 두 조건 모두를 만족시키면 임무 요청에서 상기 선택한 임무(m)를 제외하고, 스케쥴에 상기 선택한 임무(m)를 추가한다(305).

즉, 임무스케쥴링부(133)는 임무(m)를 스케쥴에 포함시킬 경우, 기존의 스케쥴에 포함된 임무(m)들과 시간이 겹치는지 확인하고, 겹치면 임무(m)를 임무 요청에서 지우고, 임무 대기에 포함시킨 후, 임무 요청에서 가장 중요도가 높은 임무(m)를 선택하는 과정(302)으로 진행한다. 이때, 스케쥴에 포함된 임무(m)는 다른 임무와 중복되지 않는 범위 내에서 가장 빠른 시간을 시작시간으로 할당한다.

이후, 임무스케쥴링부(133)는 임무 요청에 임무가 남아있는지 확인한다(306).

상기 확인 결과(306), 남아 있으면 상기 "302" 과정으로 진행한다.
상기 확인 결과(306), 남아 있지 않으면 스케쥴에 포함된 임무(m0)를 대체할 수 있는 m1, m2, …, mp를 임무 대기에서 찾는다(307). 이때, m1, m2, …, mp의 중요도가 m0의 중요도보다 높아야 하며, 이 경우 m1, m2, …, mp를 대체임무라 한다.

이후, 임무스케쥴링부(133)는 조건을 만족하는 m1, m2, …, mp를 찾았으면 임무 대기에서 m1, m2, …, mp를 제외하고 스케쥴에 포함하고, 스케쥴에서 임무(m0)를 제외하고 임무 대기에 포함시킨 후 상기 "307" 과정으로 진행한다(308, 309).

즉, 임무스케쥴링부(133)는 임무 대기에 포함된 임무들을 분석하여 2개 이상의 임무, m1, m2, …, mp가 스케쥴에 포함된 임무, m0를 대체할 수 있고, m1, m2, …, mp의 중요도가 m0의 중요도보다 높을 경우, m0를 스케쥴에서 지우고, 임무 대기에 포함하며, m1, m2, …, mp를 임무 대기에서 지우고 스케쥴에 포함한다.

반면, 임무스케쥴링부(133)는 조건을 만족하는 m1, m2, …, mp를 찾지 못했으면 종료한다(308).

한편, 임무스케쥴링부(133)는 스케쥴이 완성된 이후 새로운 임무 요청이 추가로 요청된 경우, 상기 "301" 과정에서 스케쥴을

대신 기존에 만들어진 스케쥴로 두고, 상기 "302" 과정부터 적용한다.

상기와 같이, 본 발명은 위성 임무 스케쥴링 작업 시에, 각 임무의 중요도를 고려하여 중요한 위성 임무를 기반으로 스케쥴을 최적화하며, 스케쥴링 후, 추가적으로 고려해야 할 새로운 위성 임무가 도착하였을 경우, 기존의 스케쥴을 사용하여 가장 적합한 대체 스케쥴을 생성하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

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, 각 위성의 임무 중요도를 고려하여 위성 임무 스케쥴을 수행함으로써, 위성이 수행할 임무데이터를 최적화하며 이를 통하여 위성의 활용을 극대화할 수 있고, 중요한 임무를 먼저 수행하도록 할 수 있으며, 시급한 처리를 요하는 임무에 대해 스케쥴에 추가하는 것도 가능해지는 효과가 있다.

Claims

위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법에 있어서,

위성이 수행할 각종 임무 데이터 스케쥴링 작업을 초기화(스케쥴, 임무 요청, 임무 대기)하는 단계;

임무스케쥴링부가 상기 임무 요청에 따라 가장 중요도가 높은 임무(m)를 선택하는 단계;

상기 임무스케쥴링부가 상기 선택한 임무(m)에 필요한 장비 가용 및 스케쥴링 가능 여부를 확인하는 제1 확인단계; 및

상기 제1 확인 결과에 따라 장비 가용 및 스케쥴링이 가능한 경우 상기 임무 요청에서 임무(m)를 제외하고, 스케쥴에 임무(m)를 추가하여 중복이 일어나지 않도록 위성 임무 스케쥴을 자동 생성하는 임무 스케쥴링단계

를 포함하는 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 임무 요청에 임무가 남아있는지 확인하는 제2 확인단계; 및

상기 제2 확인 결과에 따라 상기 임무 요청에 임무가 남아있지 않을 경우, 상기 스케쥴에 포함된 임무보다 중요도가 높으면서 상기 임무 대기에 포함되어 있는 임무(대체 임무)를 상기 스케쥴에 포함하는 대체임무 포함단계

를 더 포함하는 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 대체임무 포함단계는,

상기 임무 대기에 포함된 임무들을 분석하여 2개 이상의 임무(m1, m2, …, mp)가 상기 스케쥴에 포함된 임무, m0를 대체할 수 있고, m1, m2, …, mp의 중요도가 m0의 중요도보다 높을 경우, m0를 상기 스케쥴에서 지우고 상기 임무 대기에 포함하며, m1, m2, …, mp를 상기 임무 대기에서 지우고 상기 스케쥴에 포함하는 것을 특징으로 하는 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 임무 스케쥴링단계는,

상기 임무(m)를 스케쥴에 포함시킬 경우, 기존의 스케쥴에 포함된 임무(m)들과 시간이 겹침에 따라 상기 임무(m)를 상기 임무 요청에서 지우고 상기 임무 대기에 포함시킨 후 다른 임무와 중복되지 않는 범위 내에서 가장 앞선 시간을 시작시간으로 할당하는 것을 특징으로 하는 위성관제시스템에서의 위성 임무 스케쥴링 방법.
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