KR100937876B1 - 상향링크국의 위성추적 및 데이터 전송 방법과 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상향링크국의 위성추적 및 데이터 전송 방법과 그 장치를 개시한다.

본 발명은 상향링크국의 위치 좌표에서 현재 시각에 가시위성의 정보를 추출하고 선택된 위성의 데이터 전송가능시간을 계산하여 추적 우선순위를 결정한다. 이때 위성을 추적하기 위한 안테나의 이동 각도(방위각, 고도)를 고려하여 최적의 추적정보를 생성하고 최적의 추적우선순위 정보에 따라 위성을 추적하여 데이터를 전송한다.

Description

상향링크국의 위성추적 및 데이터 전송 방법과 그 장치{Method and Apparatus of Satellite Tracking and Data Transmission in the Uplink Station}

본 발명은 위성으로 데이터를 전송하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다수개의 위성을 운영하는 시스템에서 위성을 감시 및 제어하기 위하여 위성으로 데이터를 전송함에 있어서 상향링크국에서 위성의 궤도정보 및 위성의 가시 시간정보를 이용하여 신속하고 효율적으로 다수개의 위성을 추적하고 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 위성항법 지상국시스템 및 탐색구조 단말기 개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[관리번호: 2006-S-021-03, 과제명: 위성항법 지상국 시스템 및 탐색구조 단말기 기술개발].

안테나 시스템 측면에서 위성을 추적하기 위한 방법은 자동추적 방법 및 프로그램추적 방법으로 크게 두 가지로 나누어진다.

자동추적 방법은 위성으로부터 신호를 수신하여 신호의 세기가 큰 방향으로 안테나를 이동하여 위성을 추적하는 방법이고, 프로그램추적 방법은 위성 추적시간에 해당위성의 궤도정보를 이용하여 안테나 포인팅데이터인 방위각과 고도각을 생 성하여 위성을 추적하는 방법이다. 두 방법 중 자동추적기능이 있는 안테나 시스템은 프로그램추적 방법만 있는 시스템보다 높은 비용을 지불해야 한다.

추적해야할 위성의 수에 따른 추적하는 방법은 단일 또는 소수개의 위성으로 이루어진 시스템과 항법 위성시스템처럼 다수개의 위성군으로 이루어진 시스템에 대해 다르게 적용된다.

단일 위성시스템에서는 위성으로 데이터를 전송하기 위한 위성 추적 방법이 복잡하지 않다. 그 세부적인 방법을 살펴보면, 위성추적은 소수개 위성의 궤도정보에 따라 안테나의 방위각과 고도각을 생성하여 안테나를 구동함으로써 이루어지며 한 시점에 소수개 또는 하나의 위성만 추적하면 된다. 그러나 다수개의 위성을 운용하는 시스템에서는 데이터를 전송하기 위한 시점에서 보다 많은 위성을 추적하여 효율적으로 데이터를 전송하는 것이 무엇보다도 중요하다. 중궤도를 이루는 항법 위성 시스템(예: GPS, Galileo)은 지상국과 최대 시간이 2시간 이내로 접속이 이루어지고, 저궤도 위성의 경우 최대 10분 정도의 접속이 가능하다. 따라서 위성으로 전송할 데이터가 있는 경우 신속히 보다 많은 위성으로 데이터를 전송해야 하며, 이를 위해 다수의 안테나 및 위성추적 시스템을 갖춰야 한다. 그러나 이는 다수의 안테나 및 추적시스템 구축으로 인한 비용적인 증가를 야기한다

본 발명은 다수개의 위성을 운영하는 시스템에서 위성을 감시 및 제어하기 위하여 위성으로 데이터를 전송함에 있어서, 상향링크국에서 위성의 궤도정보 및 위성의 가시시간 정보를 이용하여 신속하고 효율적으로 다수개의 위성을 추적하는 방법을 제공한다.

본 발명은 상향링크국의 위치 좌표에서 위성을 추적하기 위한 안테나의 각도(방위각, 고도)를 고려하여 안테나의 효율적인 동작으로 최대 개수의 위성을 추적하여 데이터를 전송할 수 있는 방법을 제공한다.

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.

본 발명은 상향링크국의 위치 좌표에서 현재 시각에 가시위성의 정보를 추출하고 선택된 위성의 데이터 전송가능시간을 계산하여 추적 우선순위를 결정한다. 이때 위성을 추적하기 위한 안테나의 이동 각도(방위각, 고도)를 고려하여 최적의 추적정보를 생성하고 최적의 추적우선순위 정보에 따라 위성을 추적하여 데이터를 전송한다.

본 발명의 상향링크국의 위성추적정보 생성 방법은, 다중위성 시스템을 구성 하는 다수의 위성들 중 가시위성의 추적데이터를 생성하는 단계; 가시위성 추적데이터로부터 계산된 신호전송제한시간을 기초로 추적우선순위를 결정하는 단계; 및 추적우선순위에 상향링크연결시간 및 안테나 이동경로를 반영하여 최적 추적우선순위를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 상향링크국의 위성추적에 의한 데이터 전송 방법은, 초기 위성궤도 데이터 또는 항법메시지의 알마낙 정보를 기초로 전체 위성의 위성궤도 데이터를 생성하는 단계; 전체 위성 중 가시위성의 위성궤도 데이터 및 가시위성으로의 데이터 전송시간 정보를 기초로 위성추적데이터를 생성하고 가시위성의 추적우선순위를 결정하는 단계; 및 위성추적데이터에 따라 동작하는 안테나에 의해 추적된 위성으로 상향링크 데이터를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 상향링크국의 위성추적정보 생성 장치는, 다중위성 시스템을 구성하는 다수의 위성들 중 가시위성의 추적데이터를 생성하는 추적데이터생성부; 가시위성 추적데이터로부터 계산된 신호전송제한시간을 기초로 추적우선순위를 결정하는 추적우선순위결정부; 및 추적우선순위에 상향링크연결시간 및 안테나 이동경로를 반영하여 최적 추적우선순위를 결정하는 최적추적우선순위결정부;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 위성항법 시스템과 같은 다중 위성 시스템에서 위성을 추적하여 데이터를 전송함에 있어서, 위성신호전송제한시간을 설정하여 우선순위를 부여하고 이를 안테나의 이동경로를 고려하여 최적화함으로써 효율적인 위성추적을 수행할 수 있으며, 보다 많은 위성으로 데이터를 전송할 수 있다.

또한 단일 안테나 시스템으로도 다중위성 시스템으로 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.

그리고 본 발명은 상향링크국에서 위성으로 전송할 데이터가 발생하면 현재 상향링크국에서 가시위성과 관련된 정보를 생성하고 각 위성의 추적가능시간을 결정하여, 이러한 정보를 이용하여 다수의 위성을 효율적으로 추적하여 데이터를 전송함으로써, GPS 및 갈릴레오 항법위성과 같은 시스템과 같이 다수의 위성을 운영하는 시스템에서 효율적으로 위성을 감시 제어할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 GPS 및 갈릴레오 위성 항법시스템과 같이 다수개의 위성을 운용하는 시스템에서 위성으로 데이터를 전송하는 상향링크국에서 위성으로 전송하기 위 한 데이터가 생성되면 위성번호, 위성궤도정보, 가시위성시간정보와 같은 위성추적정보를 이용하여 위성을 효율적으로 추적한다.

즉, 본 발명은 항법위성과 같이 다중위성으로 구성된 위성시스템에서 위성으로 데이터를 전송하기 위한 장치인 상향링크국을 구축함에 있어 효율적으로 위성을 추적하여 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다. 위성추적을 수행함에 있어 효과적으로 위성 추적기능을 수행하기 위하여 각 위성의 궤도정보를 생성하고 생성된 궤도 정보에 의해 상향링크국의 상공에 위성이 보이는(LOS: Line Of Sight) 시간에 대한 정보를 생성하고 제한된 시간 안에 효율적으로 다수개의 위성을 추적하여 데이터를 전송한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 효율적 위성추적을 위한 상향링크국의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 위성추적정보생성부의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다중 위성 시스템은 지구의 주위를 궤도에 따라 움직이는 위성(200)과 위성을 추적하고 데이터를 전송하기 위한 상향링크국(100)으로 구성된다.

상향링크국(100)은 항법안테나(110), 항법수신기(120), 위성궤도데이터생성부(130), 위성추적정보생성부(140), 위성추적부(150), 상향링크데이터생성부(160), 상향링크데이터 전송부(170) 및 안테나(180)를 포함한다.

항법안테나(110)는 항법 위성으로부터 신호를 수신한다.

항법수신기(120)는 항법안테나(110)에서 수신된 항법 신호를 기초로 항법메시지를 생성한다.

위성궤도데이터생성부(130)는 상향링크국에서 효율적 위성추적을 수행하기 위하여 다수개 위성의 위성궤도정보를 생성한다. 위성궤도데이터생성부(130)는 생성된 항법메시지에서 위성궤도정보를 추출하여 위성의 궤도정보를 생성하거나 초기 위성궤도 데이터 입력으로부터 위성의 궤도정보를 생성한다. 위성궤도데이터생성부(130)는 초기 위성궤도 데이터 또는 항법위성의 경우 항법 메시지의 알마낙(Almanac) 정보를 통해 전체 위성의 궤도를 생성한다. 위성궤도데이터생성부(130)는 항법위성 시스템과 같이 다중 위성시스템에서 모든 위성의 궤도를 생성하기 위하여 초기 위성의 궤도 요소를 결정해야 하며, 이를 위하여 운영자 또는 항법수신기의 항법 데이터를 이용한다. 항법수신기를 이용하여 궤도요소를 추출할 경우 GPS/Galileo의 신호를 수신할 수 있는 안테나 및 수신된 항법 신호를 획득, 추적하여 항법메시지를 생성할 수 있는 항법수신기가 필요하다. 이렇게 추출된 위성궤도요소를 기반으로 시간에 따른 위성의 궤도정보를 생성한다.

위성추적정보생성부(140)는 위성궤도데이터생성부(130)에서 생성한 위성궤도 정보와 상향링크데이터생성부(160)에서 데이터 전송을 위한 시각 정보를 수신하고 안테나를 움직일 수 있는 방위각(Az) 및 고도각(El)을 시간에 따라 나타낸 안테나포인팅데이터인 안테나추적데이터를 생성한다. 위성추적정보생성부(140)는 상향링크국의 위치좌표에서 위성의 궤도 정보와 시각 정보를 이용하여 LOS(Loss of Signal)가 생성되는 시간정보를 생성한다. 위성추적정보생성부(140)는 위성궤도데이터생성부(130)에서 생성한 위성궤도데이터를 위성추적에 적합한 데이터로 변경하고 타임스케줄링을 수행한다. 위치추적정보생성부(140)는 위성궤도데이터생성부(130)에서 생성한 위성의 궤도정보를 이용하여 현재 상향링크국의 좌표에서 시간 흐름에 따른 가시위성정보를 결정한다. 가시위성정보는 상향링크국 위치에서 Line-of-sight에 있는 위성의 정보이며 신호의 세기를 고려하여 고도각이 10도 이상의 위성으로 결정한다. 또한 가시위성의 추적제한시간, 즉, 신호전송제한시간을 결정하고 신호전송제한시간에 따른 추적우선순위 결정 및 우선순위 최적화를 거쳐 위성추적을 위한 정보를 생성한다.

도 2를 참조하면, 위성추적정보생성부(140)는 추적데이터생성부(141), 추적우선순위결정부(143) 및 최적추적우선순위결정부(145)를 포함한다.

추적데이터생성부(141)는 가시위성의 추적데이터를 생성한다. 추적데이터생성부(141)는 전체 위성들에 대해 생성된 위성궤도 데이터를 기초로 가시위성 여부를 판단하고, 가시위성으로 판단된 위성의 신호획득시각, 신호손실시각 및 안테나포인팅데이터를 포함하는 가시위성 추적데이터를 생성한다.

추적우선순위결정부(143)는 가시위성 추적데이터로부터 계산된 신호전송제한시간을 기초로 추적우선순위를 결정한다. 추적우선순위결정부(143)는 가시위성 추적데이터로부터 획득된 가시위성의 신호손실시각과 현재 시각의 차로 신호전송제한시간을 계산하고, 신호전송제한시간이 짧을수록 우선순위가 높도록 추적우선순위를 결정한다.

최적추적우선순위결정부(145)는 추적우선순위에 상향링크연결시간 및 안테나 이동경로를 반영하여 최적 추적우선순위를 결정한다. 최적추적우선순위결정부(145)는 추적우선순위에서 최우선순위 위성부터 실제 위성과 접속하여 데이터를 전송하는데 소요되는 시간인 상향링크연결시간을 계산하고, 상향링크연결시간과 신호전송제한시간을 비교하여 신호전송제한시간이 큰 위성 중 초기화가 필요한 위성의 추적우선순위를 가장 높게 설정한다. 최적추적우선순위결정부(145)는 초기화가 필요하지 않은 위성의 안테나포인팅데이터의 시작 위치와 최종 안테나 위치를 비교하여 위성이 최소 이동거리에 있으면 해당 위성의 추적우선순위를 가장 높게 설정한다. 최적추적우선순위결정부(145)는 해당 위성이 최소 이동거리에 있지 않으면 차순위 위성의 상향링크연결시간과 이전에 결정된 총 상향링크연결시간의 합에 의해 상향링크예상시간을 계산하고, 상향링크예상시간을 신호전송제한시간과 비교하여 신호전송제한시간이 상향링크예상시간보다 작으면 해당 위성의 추적우선순위를 가장 높게 설정한다. 최적추적우선순위결정부(145)는 해당 위성의 신호전송제한시간이 상향링크예상시간보다 크면 다음 차순위 위성에 대하여 최소 이동거리 여부 확인부터 반복한다.

위성추적부(150)는 생성된 위성추적정보(방위각, 고도각, 추적시각)에 따라 안테나의 모터를 동작시켜 위성을 추적한다. 위성추적부(150)는 위성추적정보생성부(140)에서 생성된 신호손실시각(LOS)의 시간정보를 이용하여 최적으로 위성을 추적한다.

상향링크데이터생성부(160)는 위성추적정보생성부(140)로부터의 가시위성정 보에 따라 위성으로 전송할 상향링크 데이터 및 명령을 생성한다.

상향링크데이터전송부(170)는 상향링크데이터생성부(160)에서 생성한 데이터 및 명령을 안테나(180)로 전송하기 위한 신호로 변경한다.

안테나(180)는 위성추적부(150)로부터 안테나 동작 명령을 수신하여 실제 위성을 추적하고 상향링크데이터전송부(170)로부터 데이터를 수신하여 위성으로 전송한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 효율적 위성추적을 통한 상향링크국의 데이터 전송 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

전체 위성에 대하여 초기 위성궤도 데이터를 기초로 위성궤도 데이터를 생성한다(S310).

위성궤도 데이터 및 위성으로의 데이터 전송시간 정보로부터 추적우선순위에 따른 위성추적정보를 생성한다(S330).

추적우선순위의 가시위성정보에 따라 위성으로 전송할 상향링크 데이터를 생성한다(S350).

위성추적정보에 따라 추적된 위성으로 상향링크 데이터를 전송한다(S370).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 위성궤도데이터생성부(110)에서 도 3의 위성궤도데이터 생성 과정(S310)을 설명하는 흐름도이다.

먼저 항법 시스템과 같은 다중위성 시스템에서 가시위성을 결정하기 위하여 먼저 초기 궤도데이터를 외부 및 수신기로부터 입력받는다(S401).

수신된 초기 궤도데이터를 기초로 전체위성의 궤도데이터를 생성한다(S403).

생성된 궤도데이터를 파일 형태로 저장한다(S405).

도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 위치추적정보생성부에서 위성추적정보를 생성하는 과정(S330)을 설명하는 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 위치추적정보생성부(140)의 추적데이터생성부(141)에서 추적데이터 생성 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 위성의 궤도데이터가 생성되면 첫 번째 위성부터 마지막 위성까지 순서대로 가시위성을 판별하기 시작한다.

먼저 위성ID(위성번호)를 초기화한다(S501).

해당 위성의 궤도데이터를 저장된 궤도데이터 파일로부터 읽어온다(S502).

해당 위성의 가시위성에 관한 조건에 따라 가시위성 여부를 결정한다(S503). 가시위성 여부는 현재 시각에 신호획득시각(AOS: Acquisition of Signal)가 도달하면 가시위성으로 판단할 수 있다.

가시위성으로 판단된 위성일 경우, 가시위성의 신호획득시각(AOS: Acquisition of Signal) 및 신호손실시각(LOS: Loss of Signal) 정보를 계산한다(S504). AOS는 위성이 지표면에서 올라와 상향링크국에서 최초로 신호를 획득할 수 있는 시점이며, LOS는 위성이 지표면으로 사라지기 전의 신호획득실패의 시각을 의미한다.

가시위성 및 가시위성의 AOS/LOS를 결정한 후 가시위성의 궤도데이터를 이용하여 안테나추적데이터를 생성한다(S505). 안테나의 방위각 및 고도각을 시간에 따라 나타낸 안테나포인팅데이터인 안테나추적데이터는 AOS, LOS와 함께 위성추적데 이터로서 저장된다(S506).

저장이 완료되거나 가시위성이 아닌 경우, 다음 위성의 가시위성을 판단하기 위하여 위성ID를 증가시킨다(S507).

마지막 위성까지 가시위성을 확인한 후(S508) 종료하게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 위치추적정보생성부(140)의 추적우선순위결정부(143)에서 추적우선순위를 결정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

위성으로 데이터를 전송해야할 상황이 발생되면 각 위성으로 데이터를 전송하기 위한 데이터전송시간을 결정한다(S601).

데이터전송시간이 결정되면, 도 4에서 생성한 가시위성추적데이터에서 위성마다 위성의 신호손실시각을 읽어 현재 시점의 시각을 뺀 신호전송제한시간을 계산한다(S603). 신호전송제한시간은 현재 시점에서 최대로 위성을 추적하여 데이터를 전송할 수 있는 시간, 즉 위성과 최대로 접속할 수 있는 시간이다. 이는 현재 시점에서 각 위성이 가시위성으로 존재할 시간을 계산하여 가능한 많은 위성으로 데이터를 전송하기 위함이다.

신호전송제한시간이 결정되면, 신호전송제한시간에 따른 추적우선순위를 결정한다(S605). 신호전송제한시간이 짧을수록 우선순위를 높게 설정한다.

추적우선순위가 결정이 되면 우선순위가 높은 위성의 순으로 우선순위결정데이터에 저장된다(S607). 우선순위가 높은 위성부터 안테나 추적을 통해 데이터를 전송할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 위치추적정보생성부(140)의 최적추적우선순위결정부(145)에서 추적우선순위를 최적화하는 과정을 설명하는 흐름도이다.

도 6에서 결정된 우선순위결정데이터를 이용하여 위성추적의 최적데이터를 생성한다.

우선순위결정데이터에서 결정된 추적우선순위를 이용하여 가장 짧은 신호전송제한시간을 갖는 위성, 즉, 최우선순위의 위성을 선택한다(S701).

선택된 최우선순위 위성의 위성신호전송제한시간 및 안테나포인팅데이터를 읽어 현재 시점에서 위성을 추적하기 위한 시간과 위성으로 실제 데이터를 전송할 때 소요되는 시간의 합으로 상향링크연결시간을 결정한다(S702).

상향링크연결시간이 결정되면 위성신호전송제한시간과 비교한다(S703).

위성신호전송제한시간이 상향링크연결시간보다 클 경우 초기화 여부를 확인한다(S704).

위성신호전송제한시간이 상향링크연결시간보다 작을 경우 우선순위결정데이터에서 삭제한다(S705). 이는 이전 위성의 상향링크데이터 전송을 완료한 후 정해진 시간 동안 해당위성을 추적하여 데이터를 전송할 수 없는 경우가 된다.

초기화를 진행하는 경우, 최적 위성추적 데이터에 현재 위성의 추적우선순위를 가장 높게 설정하여 저장하고 우선순위결정데이터에서 삭제한다(S710).

최종 안테나 위치(Az, El)를 해당 위성의 데이터 전송이 종료된 상황의 안테나포인팅 데이터로 설정하고(S711), 우선순위결정데이터에 저장된 마지막 위성인지 확인한다(S712).

초기화가 완료되면, 다시 우선순위결정데이터에서 최우선순위 위성을 선택하고 위성의 신호전송제한시간과 상향링크연결시간을 비교한다(S701 내지 S703). 초기화 과정에서 최우선순위 위성을 삭제하였으므로 차순위의 위성이 최우선순위의 위성으로 변경된다. 이때 상향링크연결시간은 초기화 과정에서 결정된 상향링크연결시간에 현재 최우선순위 위성의 상향링크연결시간을 합한 시간이 된다.

단계 704에서, 초기화가 완료된 상태로 판단되면, 현재 최우선순위 위성의 안테나포인팅 데이터의 시작 지점이 초기화 과정에서 생성된 최종안테나 위치와 비교하여 최소 안테나 이동경로인지 확인한다(S706).

현재 최우선순위 위성이 최종 안테나 위치에서 최소 이동거리에 있으면 우선순위결정데이터에서 해당 위성 정보를 삭제하고 최적 추적우선순위 데이터를 저장한다(S710). 그리고 현재 위성의 최종 안테나포인팅 데이터를 최종 안테나위치로 저장한다(S711).

현재 위성이 최소 이동경로가 아닌 경우, 우선순위결정데이터에 저장된 차순위 위성을 선택한다(S707). 차순위 위성은 우선순위결정데이터에서 최우선순위의 위성을 제외하고 다음 우선순위를 갖는 위성을 의미한다.

이전에 결정된 총 상향링크연결시간에 차순위위성의 상향링크연결시간을 합하여 차순위 위성의 상향링크예상시간을 결정한다(S708).

상향링크예상시간이 결정되면, 최우선순위 위성의 신호전송제한시간과 비교한다(S709).

최우선순위 위성의 신호전송제한시간이 차순위 위성의 상향링크예상시간보다 큰 경우 차순위 위성이 최소이동경로인지 확인한다(S706). 이는 현재 최우선순위를 갖는 위성으로 상향링크 데이터를 전송하기 위한 위성신호전송제한시간이 여유가 있어 차순위의 위성으로 먼저 데이터 전송이 가능한 경우이다.

최우선순위 위성의 신호전송제한시간이 차순위 위성의 상향링크예상시간보다 크지 않아 차순위 위성이 최종 안테나 위치에서 최소이동거리를 갖는 위성으로 판단될 경우, 우선순위결정데이터를 삭제하고 최적 추적우선순위데이터에 저장한다(S710). 그리고 차순위 위성의 최종 안테나포인팅 데이터를 최종안테나위치로 설정한다(S711).

이와 같이 반복적으로 우선순위 최적화를 수행하여 최적 추적우선순위데이터를 확보할 수 있으며, 가능한 많은 위성으로 데이터를 전송할 수 있고, 안테나의 이동을 최소화함으로써 위성추적을 효율적으로 수행할 수 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

그러므로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 효율적 위성추적을 위한 상향링크국의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 위성추적정보생성부의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 효율적 위성추적을 통한 상향링크국의 데이터 전송 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 위성궤도데이터생성부에서 도 3의 위성궤도데이터 생성 과정을 설명하는 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 위치추적정보생성부의 추적데이터생성부에서 추적데이터 생성 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 위치추적정보생성부의 추적우선순위결정부에서 추적우선순위를 결정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 위치추적정보생성부의 최적추적우선순위결정부에서 추적우선순위를 최적화하는 과정을 설명하는 흐름도이다.

Claims (10)

1. 다중위성 시스템을 구성하는 다수의 위성들 중 가시위성의 추적데이터를 생성하는 단계;

   상기 가시위성 추적데이터로부터 계산된 신호전송제한시간을 기초로 추적우선순위를 결정하는 단계; 및

   상기 추적우선순위에 상향링크연결시간 및 안테나 이동경로를 반영하여 최적 추적우선순위를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크국의 위성추적정보 생성 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 추적데이터 생성 단계는,

   상기 다수의 위성들에 대해 생성된 위성궤도 데이터를 기초로 가시위성 여부를 판단하는 단계; 및

   상기 가시위성의 신호획득시각, 신호손실시각 및 안테나포인팅데이터를 포함하는 가시위성 추적데이터를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 상향링크국의 위성추적정보 생성 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 추적우선순위 결정 단계는,

   상기 가시위성 추적데이터로부터 획득된 가시위성의 신호손실시각과 현재 시각의 차에 의한 신호전송제한시간을 계산하는 단계; 및

   상기 신호전송제한시간이 짧을수록 우선순위가 높도록 추적우선순위를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크국의 위성추적정보 생성 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 최적 추적우선순위 결정 단계는,

   최우선순위 위성부터 해당 위성과 접속하여 데이터를 전송하는데 소요되는 시간인 상향링크연결시간을 해당 위성의 신호전송제한시간과 비교하여 신호전송제한시간이 크고 초기화가 필요하면 해당 위성의 추적우선순위를 가장 높게 설정하는 단계;

   초기화가 필요하지 않은 해당 위성의 안테나포인팅데이터의 시작 위치와 최종 안테나 위치를 비교하여 해당 위성이 최소 이동거리에 있으면 해당 위성의 추적우선순위를 가장 높게 설정하는 단계; 및

   해당 위성이 최소 이동거리에 있지 않으면 차순위 위성의 상향링크연결시간과 총 상향링크연결시간의 합에 의해 계산된 차순위 위성의 상향링크예상시간을 해당 위성의 신호전송제한시간과 비교하여 해당 위성의 신호전송제한시간이 차순위 위성의 상향링크예상시간보다 작으면 해당 위성의 추적우선순위를 가장 높게 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크국의 위성추적정보 생성 방법.
5. 제4항에 있어서,

   해당 위성의 신호전송제한시간이 차순위 위성의 상향링크예상시간보다 크면 다음 차순위 위성에 대하여 최소 이동거리 여부 확인 단계부터 반복하는 것을 특징 으로 하는 상향링크국의 위성추적정보 생성 방법.
6. 초기 위성궤도 데이터 또는 항법메시지의 알마낙 정보를 기초로 전체 위성의 위성궤도 데이터를 생성하는 단계;

   전체 위성 중 가시위성의 위성궤도 데이터 및 가시위성으로의 데이터 전송시간 정보를 기초로 위성추적데이터를 생성하고 가시위성의 추적우선순위를 결정하는 단계; 및

   상기 위성추적데이터에 따라 동작하는 안테나에 의해 추적된 위성으로 상향링크 데이터를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크국의 위성추적에 의한 데이터 전송 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 추적우선순위 결정 단계는,

   상기 전체 위성들 중 가시위성의 추적데이터를 생성하는 단계;

   상기 가시위성 추적데이터로부터 계산된 신호전송제한시간을 기초로 추적우선순위를 결정하는 단계; 및

   상기 추적우선순위에 상향링크연결시간 및 안테나 이동경로를 반영하여 최적 추적우선순위를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크국의 위성추적에 의한 데이터 전송 방법.
8. 다중위성 시스템을 구성하는 다수의 위성들 중 가시위성의 추적데이터를 생 성하는 추적데이터생성부;

   상기 가시위성 추적데이터로부터 계산된 신호전송제한시간을 기초로 추적우선순위를 결정하는 추적우선순위결정부; 및

   상기 추적우선순위에 상향링크연결시간 및 안테나 이동경로를 반영하여 최적 추적우선순위를 결정하는 최적추적우선순위결정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크국의 위성추적정보 생성 장치.
9. 제8항에 있어서, 추적우선순위결정부는,

   상기 가시위성 추적데이터로부터 획득된 가시위성의 신호손실시각과 현재 시각의 차에 의한 신호전송제한시간을 계산하고, 상기 신호전송제한시간이 짧을수록 우선순위가 높도록 추적우선순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 상향링크국의 위성추적정보 생성 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 최적추적우선순위결정부는,

    최우선순위 위성부터 해당 위성으로 접속하여 데이터를 전송하는데 소요되는 시간인 상향링크연결시간을 해당 위성의 신호전송제한시간과 비교하여 신호전송제한시간이 크고 초기화가 필요하면 해당 위성의 추적우선순위를 가장 높게 설정하고,

    초기화가 필요하지 않은 해당 위성의 안테나포인팅데이터의 시작 위치와 최종 안테나 위치를 비교하여 해당 위성이 최소 이동거리에 있으면 해당 위성의 추적 우선순위를 가장 높게 설정하고,

    해당 위성이 최소 이동거리에 있지 않으면 차순위 위성의 상향링크연결시간과 총 상향링크연결시간의 합에 의해 계산된 차순위 위성의 상향링크예상시간을 해당 위성의 신호전송제한시간과 비교하여 해당 위성의 신호전송제한시간이 차순위 위성의 상향링크예상시간보다 작으면 해당 위성의 추적우선순위를 가장 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 상향링크국의 위성추적정보 생성 장치.

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