KR101370701B1 - 매뉴버를 포함하는 빠르고 정확한 궤도 전파 방법 - Google Patents

매뉴버를 포함하는 빠르고 정확한 궤도 전파 방법 Download PDF

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Abstract

비행역학 서브시스템과 속도증분량 연산모듈 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 위성에서 실제로 사용된 연료량을 연산하고, 연산된 연료량을 이용하여 속도증분량을 연산함으로써, 위성의 궤도를 더 정확하게 예측할 수 있다.

Description

매뉴버를 포함하는 빠르고 정확한 궤도 전파 방법{Fast and Precise Orbit Propagation Including Maneuver Method thereof}
본 발명의 실시예들은 비행역학 서브시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 속도증분량 연산을 통해서 위성의 궤도를 전파하는 비행역학 서브시스템에 관한 것이다.
위성의 궤도결정 및 예측을 수행할 때 메뉴버(Maneuver)가 포함되게 되면 속도증분량에 의해 초기 궤도 값을 추정할 때 데이터의 길이에 따라 그 정확도가 달라진다. 관측 데이터 길이가 짧으면 속도 증분량을 추정할 만한 관측 데이터의 부족으로 정확한 속도 증분량과 위성의 위치 추정이 어렵고, 또한 잡음이 심한 경우는 속도 증분량보다 잡음 오차가 클 수 있기에 정확한 속도 증분량을 모르면 궤도결정 및 예측이 어려울 때가 많다. 매뉴버 관련한 기존의 궤도 예측은 위치유지조정 계획을 위해 예측된 속도 증분량을 궤도 전파(propagation) 시에 그대로 사용하는 방법을 취하였다. 실제 매뉴버의 경우에는 예측된 속도 증분량과 많은 차이를 보이므로, 예측한 속도 증분량만 궤도 전파에 사용할 경우는 실제 궤도와 많은 차이를 보이게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시 예들은 위성의 위치유지조정을 위하여 계획된 속도 연료량과 위성에서 실제로 사용된 연료량의 차이를 추정하여 추정된 오차 값을 위치유지조정을 위해 계획된 속도 증분량에 보정하여 궤도를 더 정확하게 예측하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도증분량을 연산하는 속도증분량 연산 모듈은, TM 데이터에 기반하여, 상기 위성에서 사용된 연료량을 연산하는 연료량 연산부; 및 상기 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 상기 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 상기 예측된 속도증분량에 대한 오차값을 연산하는 오차값 연산부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 비행역학 서브시스템은, 위성에 대한 거리측정 데이터, 각도관측 데이터 및 TM 데이터를 수신하는 수신부; 상기 TM 데이터에 기반하여, 상기 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도증분량에 대한 오차값을 연산하는 속도증분량 연산부; 및 상기 거리측정 데이터, 상기 각도관측 데이터 및 상기 TM 데이터에 포함되는 상기 속도 증분량 값에 기반하여 상기 위성의 궤도 결정 및 예측을 수행하고, 상기 위성에 대한 궤도 결정값 및 상기 오차값에 기반하여 상기 위성의 궤도를 전파(Propagation)하는 위성궤도 결정 및 예측부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도증분량을 연산하는 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법은, TM 데이터에 기반하여, 상기 위성에서 사용된 연료량을 연산하는 단계; 및 상기 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 상기 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 상기 예측된 속도증분량에 대한 오차값을 연산하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 비행역학 서브시스템의 동작 방법은, 위성에 대한 거리측정 데이터, 각도관측 데이터 및 TM 데이터를 수신하는 단계; 상기 TM 데이터에 기반하여, 상기 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도증분량에 대한 오차값을 연산하는 단계; 상기 거리측정 데이터, 상기 각도관측 데이터 및 상기 TM 데이터에 포함되는 상기 속도 증분량 값에 기반하여 상기 위성의 궤도 결정 및 예측을 수행하는 단계; 및 상기 위성에 대한 궤도 결정값 및 상기 오차값에 기반하여 상기 위성의 궤도를 전파(Propagation)하는 단계를 포함한다.
위성에서 실제로 사용된 연료량 정보를 이용하여 다음 위치유지조정을 위해 계획된 속도 증분량의 오차를 구해, 정확한 속도 증분량 정보량으로 연산된 연료량을 이용하여 속도증분량을 연산함으로써, 위성의 궤도를 더 정확하게 예측할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 정지궤도 위성에 대한 위성 관제 시스템의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비행역학 서브시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 속도증분량 연산 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비행역학 서브시스템의 동작방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 정지궤도 위성에 대한 위성 관제 시스템의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 위성 관제 시스템(100)은 안테나(101), TTC 서브시스템(110), 실시간 위성운용 서브시스템(120), 비행역학 서브시스템(130) 및 임무계획 서브시스템(140)을 포함할 수 있다.
위성 관제 시스템(100)은 위성(102)에 대한 거리측정(ranging) 및 추적(tracking)에 의해 관측된 궤도 관측 데이터를 이용하여 위성(102)의 궤도를 결정 및 예측하고 정지위성(102)이 공칭궤도 유지한계 구간 내에 있을 수 있도록 위치유지 조정(station-keeping maneuver)을 수행할 수 있다.
TTC 서브시스템(Tracking, Telemetry and Command Subsystem)(110)은 위성(102)에 대한 거리측정(ranging) 및 추적(tracking)을 통해 거리측정 데이터 및 각도관측 데이터를 생성하고, 위성(102)으로부터 안테나(101)를 통해 원격측정(Telemetry) 데이터를 수신하고, 위성(102)으로 원격명령(Telecommand) 데이터를 전송할 수 있다.
실시간 위성운용 서브시스템(Real-time Operations Subsystem)(120)은 위성(102)에 대한 직접적인 운용을 수행할 수 있다. 실시간 위성운용 서브시스템(120)은 TTC 서브시스템(110)으로부터 위성(102)의 원격측정(Telemetry) 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 처리함으로써, 운용자가 확인할 수 있도록 하며, 위성(102)의 원격명령(Telecommand) 데이터를 생성하여 TTC 서브시스템(120)을 통해 위성(102)으로 전송할 수 있다. 실시간 위성운용 서브시스템(120)은 수신한 원격측정 데이터 중에 비행역학과 관련된 원격측정 데이터들을 비행역학 서브시스템(130)으로 전송할 수 있다.
비행역학 서브시스템(Flight Dynamics Subsystem, FDS)(130)은 정지궤도 위성(102)을 운용하는데 필요한 각종 비행역학 데이터 처리를 수행할 수 있다. 비행역학 서브시스템(130)은 거리측정 데이터 및 각도관측 데이터를 처리해서 운용궤도 결정 및 예측을 수행할 수 있다. 또한, 비행역학 서브시스템(130)은 관측 데이터의 바이어스를 추정 또는 계산하여 정밀한 궤도 결정 및 예측을 수행할 수 있다.
일실시예에 따른 비행역학 서브시스템(130)은 TTC 서브시스템(110)으로부터 수신된 데이터를 이용하여 실시간 운용궤도 결정 및 예측 및 후처리 운용궤도 결정 및 예측 중 어느 하나를 수행할 수 있다. 실시예에 따라서는, 비행역학 서브시스템(130)은 위성(102)에 대해 설계된 임무에 기반하여, 실시간 운용궤도 결정 및 예측 및 후처리 운용궤도 결정 및 예측 중 어느 하나를 결정하여 수행할 수 있다.
또한, 일실시예에 따른 비행역학 서브시스템(130)은 궤도 결정 및 예측을 수행하기 위해서 위성(102)에 대한 동역학 모델을 생성할 수 있다. 또한, 비행역학 서브시스템(130)은 관측 데이터에 대해 추정할 필터를 설계할 수 있다.
비행역학 서브시스템(130)은 동역학 모델 또는 관측 데이터에 대하여 추정 파라미터를 선택하고, 선택된 추정 파라미터의 값을 추정할 수 있다.
비행역학 서브시스템(130)은 위성(102)에 대한 위치유지조정을 수행하기 위한 속도증분량을 연산할 수 있고, 연산된 속도증분량을 데이터 베이스에 저장할 수 있다.
비행역학 서브시스템(130)은 추력기 모델링을 이용하여, 매뉴버를 수행하기 위한 연료량을 연산할 수 있다.
임무계획 서브시스템(Mission Planning Subsystem)(140)은 각종 탑재체 운용자들로부터 탑재체에 관련된 요구사항을 접수하고, 접수된 요구사항을 위성(102)의 각종 이벤트와 연계시켜서 위성(102)의 임무를 스케쥴링할 수 있다. 임무계획 서브시스템(140)은 임무 스케쥴링 결과를 가지고 원격명령을 계획하며, 계획된 원격명령을 실시간 위성운용 서브시스템(120)으로 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비행역학 서브시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 비행역학 서브시스템(200)은 수신부(210), 속도증분량 연산부(220) 및 위성궤도 결정 및 예측부(230)를 포함한다.
수신부(210)는 TTC 서브시스템(TTC C&M)(201)으로부터 위성에 대한 거리측정 데이터 및 각도관측 데이터를 수신한다. 또한, 수신부(210)는 실시간 위성운용 서브시스템(202)로부터 TM 데이터를 수신한다. 실시예에 따라서는, 수신부(210)는 위성의 위치유지조정 이후 TM 데이터를 수신할 수 있다.
속도증분량 연산부(220)는 TM 데이터에 기반하여, 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도 증분량에 대한 오차값을 연산한다.
본 발명의 일측에 따르면, 속도증분량 연산부(220)는 TM 데이터에 기반하여, 위성에서 사용된 연료량을 연산할 수 있다. 또한, 속도증분량 연산부(220)는 위성에서 사용된 연료량에 대한 속도 증분량 및 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도 증분량에 기반하여, 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도증분량에 대한 오차값을 연산할 수 있다.
위성궤도 결정 및 예측부(230)는 거리측정 데이터, 각도관측 데이터 및 TM 데이터에 포함되는 속도 증분량 값에 기반하여 위성의 궤도 결정 및 예측을 수행한다. 또한, 위성궤도 결정 및 예측부(230)는 위성에 대한 궤도 결정값 및 오차값에 기반하여 위성의 궤도를 전파(Propagation)한다.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 속도증분량 연산부(220)는 기설정된 기간 동안 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 대한 정보를 수집할 수 있다.
또한, 속도증분량 연산부(220)는 수집된 정보에 기반하여, 오차값에 대한 패턴 정보를 생성할 수 있다. 이 때, 위성궤도 결정 및 예측부(230)는 패턴 정보에 기반하여, 위성의 궤도를 전파할 수 있다. 또한, 위성궤도 결정 및 예측부(230)는 패턴 정보에 기반하여, 위치유지조정 계획을 위한 속도 증분량의 오차값에 기반하여 패턴 정보를 보정하여 위성의 궤도를 결정 및 예측할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 비행역학 서브시스템(200)은 전송부(240)를 더 포함할 수 있다.
전송부(240)는 위성의 궤도에 대한 정보를 외부 관측 사이트로 전송할 수 있다.
이하 도 3을 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 비행역학 서브시스템의 속도증분량 연산부를 더욱 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 속도증분량 연산 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 속도증분량 연산 모듈(300)은 연료량 연산부(310) 및 오차값 연산부(320)를 포함한다.
속도증분량 연산 모듈(300)은 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도증분량을 연산할 수 있다. 일실시예에 따른 속도증분량 연산 모듈(300)은 일 모듈의 형태로 비행역학 서브시스템에 포함될 수 있고, 이 때, 속도증분량 연산 모듈(300)은 도 2에서 설명한 속도증분량 연산부일 수 있다.
연료량 연산부(310)는 TM 데이터에 기반하여, 위성에서 사용된 연료량을 연산한다.
오차값 연산부(320)는 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 예측된 속도증분량에 대한 오차값을 연산한다.
본 발명의 일측에 따르면, 오차값 연산부(320)는 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측된 속도증분량에 대해서, 리스트 스퀘어(Least Square) 방법을 적용하여 다항식 결합(Polynomial Fitting)을 수행하여 오차값을 연산할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 오차값 연산부(320)는 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 예측된 속도증분량에 대한 방사 방향(Radial Direction)에서의 오차값, 인트랙 방향(In-Track Direction)에서의 오차값 및 크로스트랙 방향(Cross-Track Direction)에서의 오차값을 연산할 수 있다.
일실시예에 따른 오차값 연산부(320)는 하기 수식 1을 이용하여, 예측된 속도증분량에 대한 방사 방향(Radial Direction)에서의 오차값을 연산할 수 있다. 즉, 일실시예에 따른 오차값 연산부(320)는 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측된 속도증분량에 대해서, 리스트 스퀘어(Least Square) 방법을 적용하여 다항식 결합(Polynomial Fitting)을 수행하여 방사 방향에서의 오차값을 연산할 수 있다.
수식 1
Figure 112010085082682-pat00001

또한, 오차값 연산부(320)는 하기 수식 2를 이용하여, 예측된 속도증분량에 대한 인트랙 방향(In-Track Direction)에서의 오차값을 연산할 수 있다. 즉, 일실시예에 따른 오차값 연산부(320)는 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측된 속도증분량에 대해서, 리스트 스퀘어(Least Square) 방법을 적용하여 다항식 결합(Polynomial Fitting)을 수행하여 인트랙 방향에서의 오차값을 연산할 수 있다.
수식 2
Figure 112010085082682-pat00002

또한, 오차값 연산부(320)는 하기 수식 3을 이용하여, 예측된 속도증분량에 대한 크로스트랙 방향(Cross-Track Direction)에서의 오차값을 연산할 수 있다. 즉, 일실시예에 따른 오차값 연산부(320)는 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측된 속도증분량에 대해서, 리스트 스퀘어(Least Square) 방법을 적용하여 다항식 결합(Polynomial Fitting)을 수행하여 크로스트랙 방향에서의 오차값을 연산할 수 있다.
수식 3
Figure 112010085082682-pat00003
이 때, 수식 1, 2, 3에서
Figure 112010085082682-pat00004
,
Figure 112010085082682-pat00005
,
Figure 112010085082682-pat00006
을 나타낸다(FA: Fuel Account, SK: Station-Keeping).
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 오차값 연산부(320)는 수집부(321) 및 패턴정보 생성부(322)를 포함할 수 있다.
수집부(321)는 기설정된 기간 동안 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측된 속도증분량에 대한 정보를 수집할 수 있다.
생성부(322)는 수집된 정보에 기반하여, 오차값에 대한 패턴 정보를 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비행역학 서브시스템의 동작방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 비행역학 서브시스템의 동작방법은 TTC 서브시스템(TTC C&M)으로부터 위성에 대한 거리측정 데이터 및 각도관측 데이터를 수신한다. 또한, 비행역학 서브시스템의 동작방법은 실시간 위성운용 서브시스템로부터 TM 데이터를 수신한다(410). 실시예에 따라서는, 비행역학 서브시스템의 동작방법은 위성의 위치유지조정 이후 TM 데이터를 수신할 수 있다.
비행역학 서브시스템의 동작방법은 TM 데이터에 기반하여, 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도 증분량에 대한 오차값을 연산한다(420).
본 발명의 일측에 따르면, 비행역학 서브시스템의 동작방법은 TM 데이터에 기반하여, 위성에서 사용된 연료량을 연산할 수 있다. 또한, 비행역학 서브시스템의 동작방법은 위성에서 사용된 연료량에 대한 속도 증분량 및 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도 증분량에 기반하여, 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도증분량에 대한 오차값을 연산할 수 있다.
비행역학 서브시스템의 동작방법은 거리측정 데이터, 각도관측 데이터 및 TM 데이터에 포함되는 속도 증분량 값에 기반하여 위성의 궤도 결정 및 예측을 수행한다(430). 또한, 비행역학 서브시스템의 동작방법은 위성에 대한 궤도 결정값 및 오차값에 기반하여 위성의 궤도를 전파(Propagation)한다.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 비행역학 서브시스템의 동작방법은 기설정된 기간 동안 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측된 속도증분량에 대한 정보를 수집할 수 있다.
또한, 비행역학 서브시스템의 동작방법은 수집된 정보에 기반하여, 오차값에 대한 패턴 정보를 생성할 수 있다. 이 때, 비행역학 서브시스템의 동작방법은 패턴 정보에 기반하여, 위성의 궤도를 전파할 수 있다. 또한, 비행역학 서브시스템의 동작방법은 패턴 정보에 기반하여, 위치유지조정 계획을 위한 속도 증분량의 오차값에 기반하여 패턴 정보를 보정하여 위성의 궤도를 결정 및 예측할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 비행역학 서브시스템의 동작방법은 위성의 궤도에 대한 정보를 외부 관측 사이트로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법은 TM 데이터에 기반하여, 위성에서 사용된 연료량을 연산한다(510).
속도증분량 연산 모듈의 동작 방법은 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 예측된 속도증분량에 대한 오차값을 연산한다(520).
본 발명의 일측에 따르면, 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법은 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측된 속도증분량에 대해서, 리스트 스퀘어(Least Square) 방법을 적용하여 다항식 결합(Polynomial Fitting)을 수행하여 오차값을 연산할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법은 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 예측된 속도증분량에 대한 방사 방향(Radial Direction)에서의 오차값, 인트랙 방향(In-Track Direction)에서의 오차값 및 크로스트랙 방향(Cross-Track Direction)에서의 오차값을 연산할 수 있다.
일실시예에 따른 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법은 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측된 속도증분량에 대해서, 리스트 스퀘어(Least Square) 방법을 적용하여 다항식 결합(Polynomial Fitting)을 수행하여 방사 방향에서의 오차값을 연산할 수 있다.
일실시예에 따른 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법은 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측된 속도증분량에 대해서, 리스트 스퀘어(Least Square) 방법을 적용하여 다항식 결합(Polynomial Fitting)을 수행하여 인트랙 방향에서의 오차값을 연산할 수 있다.
일실시예에 따른 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법은 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측된 속도증분량에 대해서, 리스트 스퀘어(Least Square) 방법을 적용하여 다항식 결합(Polynomial Fitting)을 수행하여 크로스트랙 방향에서의 오차값을 연산할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법은 기설정된 기간 동안 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측된 속도증분량에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또한, 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법은 수집된 정보에 기반하여, 오차값에 대한 패턴 정보를 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(Floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 위성 관제 시스템
110: TTC 서브시스템
120: 실시간 위성운용 서브시스템
130: 비행역학 서브시스템
140: 임무계획 서브시스템

Claims (10)

  1. 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도증분량을 연산하는 속도증분량 연산 모듈에 있어서,
    TM 데이터에 기반하여, 상기 위성에서 사용된 연료량을 연산하는 연료량 연산부; 및
    상기 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 상기 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 상기 예측된 속도증분량에 보정하기 위한 오차값을 연산하는 오차값 연산부
    를 포함하고,
    상기 오차값 연산부는
    상기 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 상기 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 상기 예측된 속도증분량에 대한 방사 방향(Radial Direction)에서의 오차값, 인트랙 방향(In-Track Direction)에서의 오차값 및 크로스트랙 방향(Cross-Track Direction)에서의 오차값을 연산하고,
    상기 오차값 연산부는
    기설정된 기간 동안 상기 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 상기 예측된 속도증분량에 대한 정보를 수집하는 수집부; 및
    상기 수집된 정보에 기반하여 상기 예측된 속도증분량에 보정하기 위해, 상기 오차값에 대한 패턴 정보를 생성하는 패턴정보 생성부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 속도증분량 연산 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오차값 연산부는
    상기 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 상기 예측된 속도증분량에 대해서, 리스트 스퀘어(Least Square) 방법을 적용하여 다항식 결합(Polynomial Fitting)을 수행하여 상기 오차값을 연산하는 속도증분량 연산 모듈.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 위성에 대한 거리측정 데이터, 각도관측 데이터 및 TM 데이터를 수신하는 수신부;
    상기 TM 데이터를 통해 연산된 상기 위성에서 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 상기 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 상기 예측된 속도증분량에 보정하기 위한 오차값을 연산하는 속도증분량 연산부; 및
    상기 거리측정 데이터, 상기 각도관측 데이터 및 상기 TM 데이터에 포함되는 상기 속도 증분량 값에 기반하여 상기 위성의 궤도 결정 및 예측을 수행하고, 상기 위성에 대한 궤도 결정값 및 상기 오차값에 기반하여 상기 위성의 궤도를 전파(Propagation)하는 위성궤도 결정 및 예측부
    를 포함하고,
    상기 속도증분량 연산부는
    사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 상기 예측된 속도증분량에 대한 방사 방향(Radial Direction)에서의 오차값, 인트랙 방향(In-Track Direction)에서의 오차값 및 크로스트랙 방향(Cross-Track Direction)에서의 오차값을 연산하고,
    상기 속도증분량 연산부는
    기설정된 기간 동안 상기 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 상기 예측된 속도증분량에 대한 정보를 수집하고, 상기 수집된 정보에 기반하여 상기 예측된 속도증분량에 보정하기 위해, 상기 오차값에 대한 패턴 정보를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 비행역학 서브시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 위성의 궤도에 대한 정보를 외부 관측 사이트로 전송하는 전송부
    를 더 포함하는 비행역학 서브시스템.
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 위성궤도 결정 및 예측부는
    상기 패턴 정보에 기반하여, 상기 위성의 궤도를 결정 및 예측하는 비행역학 서브시스템.
  9. 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도증분량을 연산하는 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법에 있어서,
    TM 데이터에 기반하여, 상기 위성에서 사용된 연료량을 연산하는 단계;
    상기 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 상기 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 상기 예측된 속도증분량에 보정하기 위한 오차값을 연산하는 단계; 및
    기설정된 기간 동안 상기 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 상기 예측된 속도증분량에 대한 정보를 수집하고, 상기 수집된 정보에 기반하여 상기 예측된 속도증분량에 보정하기 위해, 상기 오차값에 대한 패턴 정보를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 오차값을 연산하는 단계는
    상기 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 상기 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 상기 예측된 속도증분량에 대한 방사 방향(Radial Direction)에서의 오차값, 인트랙 방향(In-Track Direction)에서의 오차값 및 크로스트랙 방향(Cross-Track Direction)에서의 오차값을 연산하는 것
    을 특징으로 하는 속도증분량 연산 모듈의 동작 방법.
  10. 위성에 대한 거리측정 데이터, 각도관측 데이터 및 TM 데이터를 수신하는 단계;
    상기 TM 데이터에 기반하여, 상기 위성의 궤도 결정 및 예측을 위한 속도증분량에 대한 오차값을 연산하는 단계;
    기설정된 기간 동안 사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 예측을 위한 속도증분량에 대한 정보를 수집하고, 상기 수집된 정보에 기반하여 상기 예측을 위한 속도증분량에 보정하기 위해, 상기 오차값에 대한 패턴 정보를 생성하는 단계
    상기 거리측정 데이터, 상기 각도관측 데이터 및 상기 TM 데이터에 포함되는 상기 속도 증분량 값에 기반하여 상기 위성의 궤도 결정 및 예측을 수행하는 단계; 및
    상기 위성에 대한 궤도 결정값 및 상기 오차값에 대한 패턴 정보를 상기 예측을 위한 속도증분량에 보정하여 상기 위성의 궤도를 전파(Propagation)하는 단계
    를 포함하고,
    상기 오차값을 연산하는 단계는
    사용된 연료량에 대한 속도증분량 및 위성의 위치유지조정을 위해 예측된 속도증분량에 기반하여, 상기 예측된 속도증분량에 대한 방사 방향(Radial Direction)에서의 오차값, 인트랙 방향(In-Track Direction)에서의 오차값 및 크로스트랙 방향(Cross-Track Direction)에서의 오차값을 연산하는 것
    을 특징으로 하는 비행역학 서브시스템의 동작 방법.
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