KR101512764B1 - 위성데이터 취득 및 다운로드 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공간 구역(목표 구역으로 명명함)을 나타내는 위성데이터를 취득하고 다운로드하는 방법에 관한 발명이다. 본 발명은 또한 다수의 위성(1, 100), 다수의 지상 수신국(50, 51, 52, 53, 54)을 갖는, 위성데이터를 취득하고 다운로드하는 장치에 관한 것으로서, 상기 공간층에서 송신하여 수신국(50, 51, 52, 53, 54)에서 수신한 각 데이터 항목에 대하여, 이 데이터 항목을 저장할 의도를 갖는 수신국(50, 51, 52, 53, 54)(이 데이터 항목에 대하여 유력한 수신국으로 명명함)을 결정하는 수단과, 이 데이터 항목을 상기 데이터 수신국으로부터 상기 유력 수신국으로 라우팅하는 지상 디지털망을 포함한다. 본 발명은 또한 위성데이터를 취득하고 다운로드하는 방법에 관한 것이다.

Description

위성데이터 취득 및 다운로드 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR ACQUIRING AND REPATRIATING SATELLITE DATA}

본 발명은 공간 구역(zone of space)을 나타내는 위성데이터를 취득하고 다운로드하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 공간 구역을 나타내는 위성데이터를 취득하고 및 다운로드하는 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 지구로 영상을 다운로드하는 방법 및 지상관측 장치에 관한 것이다.

지상관측 장치는 다음의 요소들을 포함하고 있다.

- 위성군(constellation of satellites)(영상 취득을 위한 공간층(space layer)이라 명명함). 여기서 각 위성에는 지구의 일부 영상을 취득하는 적어도 하나의 광학장치가 설치되며, 취득한 영상을 지상층에 전송하는 적어도 하나의 모듈이 포함된다.

- 지구 표면에 걸쳐 분포되어 있는 다수의 수신국(지상층(terrestrial layer)이라 명명함). 여기서, 각 수신국은 공간층에서 보내온 영상을 수신하는 적어도 하나의 모듈을 포함한다.

SPOT 위성군들은 상기 장치로 구성된다. 이 위성군은, 태양동기형의 원형 극성 궤도(heliosynchronous, circular, polar orbit)에 존재하며 지구에 대해서 동상으로(in phase) 위치하는 다수의 위성들로 구성된다. 각 위성은 26일의 주기를 갖는다. 각 위성은 광학장치들과, 데이터 기록장치 및 지상의 수신국들에 영상을 전송하는 시스템들을 포함하고 있다. 광학장치는 26일의 주기 동안에 동일한 구역을 수회 관측할 수 있도록 파라미터화 가능한 경사 조준시각(aim)을 확보하기에 적합하다. 데이터 기록장치는 위성이 지상국의 직선 시야에 있지 않은 경우에 위성체에 영상이 저장되도록 한다. 위성이 지상국의 직선 시야에 있게 될 때에, 위성은 영상 전송 모듈을 이용하여 위성체의 기록장치에 저장된 영상을 지상국으로 전송한다. 그 다음에 각 지상국은 해당 영상을 영상 처리하고 저장용 중앙 서버로 전송한다. 이러한 프로세스는 다양한 공지 장치들(예를 들어 랜드셋(Landsat) 위성군)에서 이루어진다.

이러한 장치의 단점 중 하나로서 위성군, 지상국 및 중앙서버의 제작, 설치, 관리, 유지보수 비용을 들 수 있다. 특히, 이러한 장치에 있어서는, 상호간에 자동으로 동작하는 다수의 지상국을 지상에 설치하고 관리해야 할 필요가 있다. 그리고 사용자에 대한 배포를 위해 영상을 저장하기 위하여 수신 영상을 중앙 서버로 전송하는데 적합하여야 한다.

또한, 이러한 장치는 1m 수준의 공간 분해능과 1일 수준의 지구전체 커버리지(coverage) 주기를 갖는 영상에 의해서 지구 전체를 커버하기 위해 탐색하는 경우에 실시상의 큰 어려움에 직면하게 된다. 이러한 커버리지에 의해 하루 약 1500TByte(즉, 170GByte/sec)의 데이터를 처리하도록 중앙서버의 관리가 강하게 요구되는데, 이 관리는 현재 가능한 서버 기술 및 구조를 통해 얻을 수 있는 위성 전송 및 지상 처리 성능을 초과하고 있다.

본 발명은 이들 단점을 극복하여 다량의 데이터를 취득하고 다운로드할 수 있는, 위성데이터 취득 및 다운로드 장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 또한 데이터를 처리하고 백업저장하는 중앙서버가 불필요한 상기 장치를 제공함을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은,

- 다수의 위성(데이터를 취득하기 위한 공간층이라 명명함) (여기서 각 위성에는 상기 목표 구역의 적어도 한 부분에 관련된 데이터를 취득하는 적어도 하나의 장치와, 이 취득한 데이터를 지상에 전송하는 수단이 설치됨).

- 다수의 지상 수신국(지상층이라 명명함) (여기서 각 수신국은 데이터를 수신하는 수신모듈과 데이터를 저장하는 저장수단을 포함함)을 포함하는, 공간 구역(zone of space)(목표 구역으로 명명함)을 나타내는 위성데이터를 취득하고 다운로드하는 장치를 제공한다.

여기서, 이 위성데이터 취득 및 다운로드 장치는,

- 상기 공간층에서 송출되어 수신국에서 수신한 각 데이터에 대해서, 이 데이터를 저장할 의도를 갖고 있는 수신국(이 데이터에 대한 유력 수신국(competent receiving station)이라 명명함)을 결정하는 수단, 및

- 수신국들이 서로 연결되어, 이 데이터에 대한 유력 수신국이 아닌 수신국에 의해 수신된 데이터가, 이 데이터에 대한 유력 수신국(이 데이터에 대한 상기 수신국이 이 데이터에 대한 상기 유력 수신국이 아닐 경우에)으로 라우팅되도록 하는 지상 디지털망을 포함한다.

본 명세서에서, 공간층에서 송출된 각 데이터에 대하여, 공간층의 위성들 중 하나로부터 직접 데이터를 수신할 경우에, 이 데이터에 대한 수신국이라 부르기로 한다. 그리고 이 수신국이 이 데이터를 저장하여 저장 상태를 유지하고자 할 의도를 갖는 경우에 이 수신국은 이 데이터에 대하여 '유력하다(competent)'고 부르기로 한다. 공간층으로부터 전달된 위성데이터는, 따라서, 서로 다른 유력 수신국들에 분산형태로 저장되며, 특히 앞서 언급한 장치들(예컨대 SPOT, Landsat)에서와 같이 중앙부(central site)에 집중되지 않는다. 수신국은 공간층으로부터 데이터를 직접적으로 수신하는 수신국이 또한 이 데이터를 저장하고자 할 의도가 있는 경우에, 데이터에 대한 유력 수신국이 될 수 있다.

지상 디지털망은 각 데이터를, 수신국으로부터 이 데이터에 대한 유력 수신국으로 라우팅하는 수단으로 이루어진다.

본 발명에 따른 장치는 공간층으로부터 데이터를 지상층으로 다운로드하도록 한다(위성은 취득 데이터를 이 영상을 저장하고자 하는 유력 수신국으로 직접적으로 전송할 수도 있고, 취득 데이터를 이 데이터에 대한 비유력 수신국으로 간접적으로 전송할 수도 있다). 그리고 지상 디지털망은 이 데이터를 이 비유력 수신국으로부터 유력 수신국으로 라우팅하도록 한다.

이러한 혼합형 데이터 다운로드(직접형, 간접형)에 의해서, 공간층에서 취득된 각 데이터는 비시스템적인 기회주의적 경로를 따를 수 있게 된다. 다시 말해서, 데이터가 이 데이터에 대한 유력 수신국으로 직접 경로를 통해서 다운로드될 수 있다면 - 특히, 이 수신국의 부하, 그 상태(동작상태든 아니든), 환경조건 등을 고려할 때에 - 이 데이터는 위성과 이 유력 수신국 사이의 이러한 직접 경로를 취하게 된다. 반면에, 직접 다운로드가 가능하지 않은 경우에 데이터는 위성과 수신국 사이의 전송으로 이루어지는 간접 경로를 통하여 다운로드되고, 이어서 수신국 및 이 데이터에 대한 유력 수신국 사이에서 지상 디지털망에 의해서 전송된다.

본 발명에 따르면, 지상 디지털망은 공공 디지털망인 것이 유리하다. 이러한 네트웍은 IP호환적인 장점이 있다. 이로서는, 예를 들어, 인터넷망을 들 수 있다. 따라서 비유력 수신국과 유력 수신국 사이의 지상 연결시에 IP 프로토콜 기술을 이용할 수 있다. 데이터는 수신국이 이 데이터를 유력한 데이터로 인식하여 이를 저장할 의도를 갖게 될 때까지 네트웍 상에서 순환되며 수신국마다 전파된다.

지상층이 수신한 각 데이터에 대해서, 이 데이터에 대한 유력 수신국을 결정하는 수단은 이러한 유력 수신국을 지정한다. 이들 결정수단은 어떠한 형태로도 구현가능하다. 예를 들어, 결정수단은 데이터의 고유 특징에 따라 수신국의 유력성을 결정할 수 있다(각 데이터에 대한 유력 수신국은 특정의 공통된 고유특성을 나타낸다). 예를 들어, 유력성을 결정하는 데이터 특징은 이 데이터에 의해 커버되는 지역에 관련된 특징일 수 있다. 이로써, 이 특징에 대한 유력 수신국이 이 지역에 해당하는 모든 데이터를 직간접적으로 수신할 수 있게 될 것이다. 유력성을 결정하는 데이터 특징은 또한, 이 데이터를 수신하는 장치의 유형에 관련된 특징일 수 있다. 이로써, 이 특징에 대한 유력 수신국이 이 유형의 장치에 의해 취득되는 모든 데이터를 직간접적으로 수신할 수 있게 될 것이다. 영상 데이터의 경우에, 유력성을 결정하는 데이터 특징은, 영상의 평균 그레이레벨, 소정의 공간주파수 범위, 소정의 질감, 및 통상의 방식으로 영상처리수단에 의해서 영상으로부터 추출할 수 있는 모든 형태의 특징에 연관될 수 있다. 이 경우에, 유사한 평균그레이레벨, 유사한 공간주파수, 유사한 질감 등을 갖는 모든 영상들은 동일한 유력 수신국으로 직간접적으로 라우팅된다. 유력성을 결정하는 특징은 또한, 데이터 취득 날짜 및/또는 시간에 해당될 수도 있다. 이로써, 예를 들어, 각각의 날짜에 동일한 시간대에서 취득된 모든 데이터가 이를 저장하고자 하는 동일한 수신국(유력 수신국)으로 라우팅된다. 일반적인 방법으로 결정수단은 지상층이 수신한 데이터를 구별할 수 있도롤 하는데, 이는 유사한 고유 특징을 갖는 데이터가 동일한 수신국에 저장됨으로써 이루어진다. 본 발명에 따르면, 수신국의 유력성은 데이터가 커버하는 지리적 구역에 따르는 것이 유리하다. 이 구역은 목표 구역(여기에서 본 발명에 따른 장치가 데이터를 취득하고 다운로드함)이다. 이 수신국의 유력성을 결정하는 이 지리적 구역(지역)을 이 수신국의 가시권이라고 명명한다. 이 지역이 반드시 연속적일 필요는 없기 때문에, 수신국은 서로 연결되어 있지 않은 일군의 지역에 대해서도 유력성을 가질 수 있다.

상기 결정수단은 수신국들로부터 물리적으로 분리될 수 있다. 따라서 결정수단은, 예를 들어, 지상층에 있는 일군의 수신국에 연계된 중앙서버를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 참조표(correspondence table)로부터, 이 데이터에 연관된 특징을 참조함으로써 각 데이터에 대한 유력 수신국을 설정할 수 있다.

그럼에도 불구하고, 본 발명에 따르면, 상기 결정수단은 각 수신국에 대해서 다음과 같은 요소를 포함하는 것이 유리하다.

- 반드시 연속적인 목표 구역(이 수신국의 가시권)을 정의할 필요는 없는 특징데이터(이에 대해서 이 수신국이 유력 수신국임),

- 상기 수신국의 상기 수신모듈에서 수신한 데이터를 선택하는 선택모듈. 이는 상기 수신국의 상기 가시권에 관련된 데이터를 선택하고 상기 지상 디지털망을 통해서, 상기 선택모듈이 선택하지 않은 수신모듈에서 수신된 모든 데이터를 순환하도록 구성된다.

이 실시예의 변형에 따르면, 상기 결정수단은 적어도 부분적으로 각 수신국에 위치한다. 특히, 각 수신국은 이 수신국의 수신모듈이 수신한 데이터를 선택하는 모듈(이는 이 수신국의 가시권에 해당되는 데이터를 선택할 수 있음)을 포함한다. 만약 이 수신국이 수신한 데이터가 그 유력성 범위에 들지 않을 경우에는, 이 데이터는 각 수신국들을 서로 연결하고 있는 지상 디지털망에 놓여지고 이 데이터에 대한 유력 수신국에 라우팅될 수 있다. 이 변형예에 따르면, 각 수신국의 수신모듈은 공간층으로부터 직접 데이터를 수신하는 것 뿐만 아니라 지상 디지털망으로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이로써 선택모듈은 디지털망으로부터 온 데이터를 분석하여 이 데이터가 이 수신국의 유력성 범위에 드는지 또는 네트웍상에 올려야하는지 여부를 정의하도록 한다. 이와 같이, 이 데이터는 유력 수신국에 도달할 때까지 지상 디지털망 상에서 단계별로 전달된다.

다른 변형예에 따르면, 앞에서 지적한 것과 같이, 선택모듈은 수신국의 가시권의 구성요소가 아닌 특징(예컨대, 이 데이터가 송출된 장치, 취득 시간 등)에 따라 데이터를 선택할 수 있다.

유력성이 데이터에 의해 커버되는 지역에 의존할 경우에, 본 발명에 따르면, 각 수신국은 상기 선택모듈이 접근할 수 있는 메모리 내에, 이 수신국의 상기 가시권을 정의하는 특징데이터를 포함하는 것이 유리하다. 가시권은 각 수신국에서 국부적으로(locally) 정의된다.

또한, 본 발명에 따른 장치는 각 수신국에 대해서,　이 수신국의 상기 가시권을 정의하는 상기 특징데이터를 포함하는 이 수신국의 상기 메모리에 원격 접근하는 수단을 포함하는 것이 유리하다. 이 변형예에 따르면, 사용자는 필요시에, 이 수신국의 가시권 및 유력성을 정의하는 특징데이터를 변경함으로써 각 수신국의 유력성을 원격으로 용이하게 재정의할 수 있다. 이는, 예를 들어, 특히, 지상층에 있는 모든 수신국들 가운데에서 더 양호한 취득 데이터를 순환하고자 하는 전망을 갖는 하나 이상의 수신국을 갖는 장치를 추가할 경우에 유용할 수 있다. 이는 또한 목표 구역(장치에 의해 관측되는 구역을 확대함으로써 지상층으로 전송되는 데이터 양을 증대시키고자 하는 장치에 의해 관측되는)을 재정의할 때에 유용할 수 있다.

이 목표 구역은 어떠한 형태로도 구현가능하다. 특히, 본 발명에 따른 장치를 천구상의 영상을 취득하고 다운로드하는데 이용할 수 있다. 이 실시예에 따르면, 위성에 영상취득 장치를 탑재하되, 각 장치가 하늘의 구역을 취득할 수 있도록 별들로 향하도록 한다. 따라서 이 영상들을 지상층에서 다운로드할 수 있고 각 영상에 의해 커버되는 우주 영역에 따라 영상들을 배포할 수 있다. 이 실시예에 따르면, 수신국은, 소정의 은하에 해당하는 또는 관측되는 특정 천체물체의 형태 등에 해당하는 모든 영상에 대해 유력해질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 목표 구역은 지구인 것이 유리하다. 이 실시예에 따르면, 상기 장치는 지구에 관련된 관측 데이터를 취득하고 다운로드하는 장치이다.

상기 공간층에서 온 데이터는 디지털 영상인 것이 바람직하다. 이러한 장치는 지구의 영상을 취득하고 다운로드 가능케 해준다. 이 실시예에 따르면, 수신국의 유력성은 지구의 구역에 연계되는 것이 바람직하다.

이 실시예에 따르면, 영상의 혼합적 다운로드에 의해서, 본 장치는 이들 구역에 대한 유력 수신국들로 영상을 다운로드하는 동안에 어느 수신국(예컨대, 바다 지역)을 포함하지 않는 구역의 영상을 취득할 수 있다. 이러한 유력 수신국은 바다 영상의 전부 또는 일부를 포괄하는 가시권을 나타낸다. 이는 또한, 소정의 수신국, 예를 들어 파리 영상에 대한 유력 수신국의 덕분에 코르시카 영상의 처리와 조절을 가능케한다. 다른 말로, 코르시카에 대한 유력성은 파리에 대한 유력 수신국의 덕분이다. 결과적으로, 코르시카의 모든 영상은 간접적 다운로드를 통해서 파리에 대한 유력 수신국으로 라우팅된다.

이 변형예에 따르면, 각 수신 영상은 선택모듈에 전송되는데, 이 선택모듈은 이 영상이 이 수신국의 가시권에 관련된 영상인지 여부를 결정하는 역할을 한다. 이 선택모듈의 결정에는 다양한 방식이 이용될 수 있지만, 본 발명에 따르면, 각 수신국의 영상을 수신하는 선택모듈은, 이 영상의 공간 및 시간 좌표를 나타내는 데이터를 읽을 수 있는, 영상 헤더 판독수단을 포함하는 것이 유리하다. 이 영상의 공간 및 시간 좌표는 영상을 캡쳐하는 위성에 의해서 영상의 헤더에 삽입된다. 사실상, 공간층의 각 위성은 그 영상취득 장치에 의해서 영상을 취득하는 시간 및 해당 취득 영상의 좌표를 알고 있다.

이 실시예에 따르면, 각 수신국은 유력한 영상을 국부적으로(개별적으로) 저장한다.

본 발명에 따른 장치의 수신국의 덕분에, 수신국의 물리적 위치로부터 지리적으로 떨어져 있는 지구의 구역을 이러한 방식으로 처리하고 백업할 수 있다. 해당 영상은 앞에서 설명한 것과 같은 간접적 다운로드를 통해서 유력 수신국으로 라우팅된다. 이로써, 수신국의 가시권의 파라미터화는, 지구상의 어떠한 구역에 대해서도 이 수신국이 유력해질 수 있게 한다. 또한, 본 발명에 따른 장치에 의해서, 수신국의 유력성을 용이하게 변경할 수 있다. 이 유력성 변경에는 가시권의 정의를 변경하는 것(즉, 선택모듈에 의해 악세스가능한 상기 메모리에 저장되어 있으며 가시권을 나타내는 데이터를 변경하는 것)이 포함된다.

본 발명은 또한, 공간 구역(목표 구역으로 명명함)에 관련된 위성데이터를 취득하고 다운로드하는 방법을 제공한다. 이 방법은 다음의 절차를 포함하여 구성된다.

- 데이터는 위성군(공간층이라 명명함)에 의해서 취득된다. 여기서, 각 위성에는 적어도 하나의 데이터 취득장치가 설치되어 있다.

- 데이터는 지구 표면(지상층이라 명명함)에 분포되어 있는 다수의 수신국으로 전송된다. 각 수신국은 데이터를 수신하는 적어도 하나의 수신모듈과 수신 데이터를 저장하는 저장수단을 포함한다.

여기서, 상기 공간층으로부터 송출되어 수신국에서 수신한 각 데이터에 대해서,

- 이 데이터를 저장할 의도가 있는 수신국(유력 수신국으로 명명함)은 결정수단에 의해 결정되며,

- 이 수신국이 이 데이터에 대한 유력 수신국인 경우에, 이 데이터는 이 데이터를 수신한 상기 수신국의 저장수단에 저장되며,

- 이 데이터의 상기 수신국이 이 데이터에 대한 상기 유력 수신국이 아닌 경우에는, 이 데이터는 수신국들 상호간에 연결되어 있는 지상 디지털망을 통하여, 상기 수신국으로부터 이 데이터에 대한 상기 유력 수신국으로 라우팅된다.

본 발명에 따른 데이터 취득 및 다운로드 방법은, 공간층으로부터 지상층의 수신국으로 직접적이거나 간접적으로 데이터 다운로드를 가능케 해준다.

본 발명의 변형예에 따르면, 본 발명에 따른 방법은 지상관측 영상의 취득 및 다운로드를 제공한다. 이러한 지구 영상 취득 및 다운로드 방법에 따르면,

- 지구의 영상은 위성군에서 취득되는데, 여기서 각 위성에는 영상을 취득하는 적어도 하나의 광학장치가 설치되고, 영상을 전송하는 적어도 하나의 모듈이 포함되며,

- 영상은 지구 표면에 분포된 다수의 수신국으로 전송되는데, 각 수신국에는 적어도 하나의 영상 수신 모듈이 포함된다.

이 영상 수신 모듈은 아래와 같은 특징을 갖는다.

- 수신국의 수신모듈에 의해 수신된 각 영상이 선택모듈에 의해 분석된다. 이 선택모듈은 소정의 지리적 구역(수신국의 가시권으로 명명함)의 영상을 선택하도록 구성된다.

- 상기 선택모듈에 의해 선택되지 않은 각 영상은 수신국들을 상호 연결하고 있는 지상 디지털망으로 전송되어, 지상 링크를 통해서 이 영상에 대한 유력 수신국으로 전달될 수 있다.

본 발명에 따르면, 각 수신국에 대해서,

- 특징데이터가, 이 수신국이 유력한 상기 목표 구역(이 수신국의 가시권으로 명명함)이 반드시 연속적인 부분일 필요가 없음을 정의하는 것이 유리하다.

- 이 수신국의 상기 수신모듈에 의해 수신된 데이터는, 이 데이터가 이 수신국의 상기 가시권에 관련된 경우에는 선택모듈에 의해 선택되고, 상기 선택모듈에 의해 선택되지 않을 경우에는 상기 지상 디지털망을 통해 순환되는 것이 유리하다.

본 발명에 따르면, 각 수신국의 상기 가시권을 정의하고 있는 상기 특징데이터는 이 수신국의 상기 선택모듈에 의해 액세스가능한 메모리에 저장되는 것이 유리하다.

본 발명에 따르면, 각 수신국에 대해서,　이 수신국의 상기 메모리(이 수신국의 상기 가시권을 정의하는 상기 특징데이터를 포함하고 있음)는 원격 접근 수단에 의해서 원격으로 액세스가능한 것이 유리하다.

본 발명에 따르면, 상기 지상 디지털망은 공공 디지털망인 것이 유리하다.

본 발명에 따르면, 상기 목표 구역은 지구인 것이 유리하다.

본 발명에 따르면, 상기 공간층으로부터 송출되는 상기 데이터는 디지털 영상인 것이 유리하다.

본 발명에 따르면, 각 수신국에 의해 수신된 각 영상에 대해서, 이 수신국의 상기 선택모듈에 의해서 수신된 영상의 헤더에 저장되어 있는 영상의 공간 및 시간 좌표를 나타내는 데이터는 판독 수단에 의해서 판독되는 것이 유리하다.

본 발명은 또한, 앞에서 또는 이하에서 설명한 특징들의 전부 또는 일부의 조합에 특징이 있는 위성데이터 취득 및 다운로드 장치와 위성데이터를 취득하고 다운로드하는 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 그리고 장점은 이하의 상세한 설명에 의해 명확해질 것이다. 상세한 설명은 비한정적인 예시만을 통해서 그리고 아래와 같은 첨부 도면을 참조하여 기재되어 있다.
- 도　1은 본 발명의 실시예에 따른 위성데이터 취득 및 다운로드 장치의 일부의 개요도이다.
- 도　2는 본 발명의 실시예에 따른 지구 관측 장치의 다른 표현에 의한 개요도이다.
- 도　3은 위성으로부터 영상을 직접적으로 유력 수신국으로 다운로드하는 본 발명에 따른 장치의 개요도이다.
- 도　4는 영상에 대해서 유력하지 않은 수신국을 이용하여 위성으로부터 영상을 간접적으로 유력 수신국으로 다운로드하는 본 발명에 따른 장치의 개요도이다.
- 도　5는 본 발명에 따른 장치에 있어서의 위성과 수신국의 개요도이다.
도면들에서, 도해의 목적 및 명확성을 위해서 축척과 비율을 정확하게 표현하지는 않았다.

도　1은 본 발명에 따른 장치의 일부를 아주 간략하게 나타내는 개요도이다. 이 도면에서, 공간 구역(목표 구역으로 명명함)을 나타내는 위성데이터를 취득 및 다운로드하는 장치는, 다수의 위성(1, 100) 및 다수의 지상 수신국(50, 51, 52)을 포함한다. 또한, 이러한 장치는, 수신국(50, 51, 52)이 수신한 각 데이터에 대해서, 이 데이터를 저장하기를 의도하는 수신국(50, 51, 52)(이 데이터에 대한 유력 수신국이라 명명함)을 결정하는 결정수단(22)과, 이 데이터를 수신한 상기 수신국으로부터 이 데이터에 대한 상기 유력 수신국으로 이 데이터를 라우팅하는 수단을 포함한다. 라우팅 수단은 지상 디지털망(20)으로 이루어진다. 이러한 지상 디지털망(20)은 실질적으로, 지상에 있는 수단에 의해 다양한 수신국 사이에서 데이터를 순환시킬 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 이 지상 디지털망(20)은 공공 디지털망(예컨대 인터넷망)일 수 있다.

결정수단(22)은 모든 유형으로 구성 가능한다. 예를 들어, 결정수단(22)은 데이터의 고유 특징에 따라 수신국 간의 유력성을 결정할 수 있다. 여기서 각 수신국은 특정의 공통적인 고유 특징을 갖는 데이터에 대하여 서로 유력하다. 또한, 이들 결정수단(22)은 수신국들로부터 물리적으로 분리될 수 있다. 따라서 결정수단은, 예를 들어, 일군의 수신국에 연계된 중앙서버를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 참조표로부터 이 데이터에 연관된 특징을 참조함으로써 각 데이터에 대한 유력 수신국을 설정할 수 있다. 도 5에 나타낸 바람직한 실시예에 따르면, 이들 결정수단(22)은 각 수신국에 통합되고, 각 수신국(50, 51, 52, 53, 54)에 대해서, 이 수신국이 유력한 상기 목표 구역의 일부(이 수신국의 가시권이라 명명함)를 정의하고 있는 특징데이터와, 이 수신국의 수신모듈(12)에 의해 수신된 데이터를 선택하는 선택모듈(11)을 포함한다. 선택모듈(11)은 상기 수신국의 가시권에 관련된 데이터를 선택하고, 상기 선택모듈이 선택하지 않은 수신모듈에 의해 수신된 모든 데이터를 디지털망(20)에 공급하므로써, 해당 유력 수신국에 라우팅될 수 있도록 한다.

도면에 도시된 실시예는 지구 관측 영상을 취득하고 다운로드하는 장치에 관련된 것이다. 여기에 기재된 이 실시예로부터 시작하여, 당업자는 어려움없이 다른 형태의 데이터(예컨대, 천체 물체에 관련된 데이터)를 취득하고 다운로드하는 장치를 구현할 수 있을 것이다.

이 실시예에 따르면, 각 위성은 영상을 취득하는 적어도 하나의 광학장치(2) 및 지상에 영상을 전송하는 모듈(4)을 포함한다.

영상을 취득하는 광학장치(2)는 어떠한 형태로도 구현가능하지만, 일 실시예에 따르면 이러한 광학장치(2)는 지구를 향해 고정된 조준시각(aim)을 가지며 날아가는 위성(1) 아래의 지상 영역의 다중 스펙트럼 영상을 취득하는데 적합한 카메라인 것이 바람직하다. 고정된 조준시각을 갖는 이러한 광학장치(2)에서는 따라서, 당연히 조준상의 손실이 없다. 따라서, 본 발명에 따른 장치의 위성(1)은 특별한 조준 수단이 필요치 않고, 제작 및 유지 비용을 대폭 감축시키게 된다.

위성(1)은 예를 들어, 광학적 낙하산(optical parachute)일 수 있다. 이들 위성(1)은 낮은 궤도에 위치함으로써 하루에 많은 궤도를 도는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 장치의 각 위성(1)은 1일 1회 이상의 궤도를 도는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에 따르면, 각 위성(1)은 하루에 16회의 궤도를 돈다.

본 발명에 따른 장치의 위성(1)의 영상 송신모듈(4)은 영상을 지상으로 전송할 수 있다.

이러한 송신모듈(4)은 모든 공지된 형태로 구현할 수 있는바, 여기서 상세하게 설명하지는 않겠다. 본 발명의 실시예에 따르면, 각 위성(1)은, 도　5에 나타낸 것과 같이, 영상을 취득하는 장치(2) 및 수신국(50)에 영상을 전송하는 모듈(4) 사이에 위치하여 영상을 압축하는 압축모듈(3)을 포함하는 것이 특히 유리하다. 이로써 영상취득 장치(2)에 의해 취득된 각 영상은 이 압축모듈(3)에 의해 압축된 다음에 영상전송 모듈(4)에 의해 지구로 전송될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각 수신국(50, 51, 52, 53, 54)은 영상 수신 모듈(10), 영상 선택 모듈(11), 그리고 이 선택모듈(11)에 의해 접근 가능한 메모리(12)를 포함한다. 이 메모리(12)는 이 수신국의 가시권을 구성하는 지리적 구역을 나타내는 데이터를 포함하고 있어서, 이 가시권을 파라미터화하는 것이 가능해진다. 수신된 영역이 메모리(12)의 데이터에 의해 정의되는 지리적 구역에 해당할 경우에, 수신 영상에 대해서 수신국이 유력하다고 일컫는다. 아울러, 각 수신국(50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)은 이 수신국의 가시권의 일부가 되는 수신 영상을 저장하는 저장수단(13)을 포함한다. 이들 저장수단(13)은 어떠한 형태로도 구현가능하다(예를 들어 디스크 메모리 등과 같은 대용량 메모리).

본 발명에 따르면, 수신국(50, 51, 52, 53, 54)은 디지털망(20)을 통해 서로 연결된다. 이로써, 각 수신국(50, 51, 52, 53, 54)은 수신모듈(10)이 수신한, 그 가시권에 해당되지 않는 모든 영상을 이 디지털망(20)을 통하여 순환할 수 있다. 지상 디지털망(20)을 통해 전송되는 영상들은 선택모듈(11)에 의해 선택되지 않는 영상들이다. 또한, 이들 선택되지 않은 영상들은 이 수신국(50, 51, 52, 53, 54)의 저장수단(13)에 저장되지 않는다.

도　2에서, 지구의 일부 영상(21)을 취득 완료한 위성(1)은 이 취득 영상(21)을 수신국(50)(도 5에 도시)에 전송한다. 이 영상(21)이 이 수신국(50)의 수신 모듈에 수신되면 이는 선택모듈(11)로 전송된다. 이 선택모듈(11)은, 예를 들어 영상(21)의 헤더를 읽음으로써, 이 영상(21)에 해당되는 지리적 구역 및 이 영상이 위성(1)에 의해 캡쳐된 시기를 판단한다. 이를 수행하기 위해서, 선택모듈(11)에는 수신모듈(10)에 의해 수신된 각 영상의 헤더를 판독하는 수단이 포함된다. 이로써 선택모듈(11)은 이 영상이 이 수신국의 가시권(50)에 관련되어 있는지 여부를 결정하게 된다. 본 실시예에 따르면, 이러한 결정은 이 수신국의 메모리(12)(여기에는 이 수신국이 유력한 모든 세계 영역의 리스트가 저장되어 있음)를 참조함으로써 수행된다. 수신국(50)이 이 영상(21)에 대해서 유력하다면, 선택모듈(11)은 이 수신국(50)의 저장수단(13)에 영상(21)을 저장할 것을 명령한다. 반면에, 이 영상(21)에 대해서 수신국(50)이 유력하지 않다고 선택모듈(11)이 판단할 경우에는, 이 영상을 공공 디지털망(20) 상에 올려놓도록 명령한다. 그러면 이 디지털망(20)에 연결된 각 수신국(51, 52)은, 영상(21)이 도달할 때에, 이 영상이 자신의 가시권에 관련되는지 여부를 결정한다. 수신국이 영상(21)이 자신에게 되돌아올 것으로 판단하게 되면, 즉시 상기 영상을 저장수단(13)에 저장하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 영상을 지상 디지털망(20)을 통해서 순환시키도록 한다.

도 3의 경우, 위성(1)은 수신국(50)의 가시권 구역(점선 표시)의 영상을 취득 완료하였다. 이 예에서 수신국(50)의 가시권은 수신국(50) 주위의 연속적인 영역으로 정의된다. 이 영상은 수신국(50)에 직접 전송되는데, 따라서 수신국은 이 영상에 대해서 유력하다. 따라서 수신국(50)은 이 영상을 저장수단(13)에 저장하게 될 것이다.

도　4의 경우, 위성(1)은 수신국(54)의 가시권 구역의 영상을 취득 완료하였다. 도　4가 나타내는 것은, 위성(1)이 취득 영상을 이 영상에 대한 유력 수신국(54)에 직접적으로 전송할 수 없었던 경우이다. 이러한 경우는, 예를 들어, 수신국(54)이 고장이거나 보수 중에 있을 때, 또는 수신국(54)이 다른 위성에서 송출된 영상을 이미 막 수신한 경우, 또는 수신국(54)이 위성과 더 이상 직선 시야에 있지 않은 경우 등에 일어날 수 있다. 이 경우에 위성(1)은 이 영상에 대해 유력하지 않은 다른 수신국(50)에 영상을 전송한다. 이 수신국(50)의 선택모듈이 수신 영상을 선택하지 않았기 때문에, 수신국(50)은 지상 디지털망을 통해서 영상을 전송한다. 도　3에서, 영상은 수신국(54)에 의해서 인식되도록 수신국(51), 수신국(52), 수신국(53)을 차례대로 경유하며, 이러한 방식으로 수신국(54)의 저장수단(13)에 백업 저장된다.

위성에 의한 영상 취득이 진행되기 때문에, 각 수신국은 각 메모리(12)에 나타나는 데이터에 의해 정의되는 가시권을 나타내는 기준 영상으로 구성된다. 이 기준 영상의 각 영상은, 예를 들어, 공간 좌표 및 시간 좌표로 정의된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 이들 공간 좌표 및 시간 좌표는, 영상의 헤더에 나타나는, 그리고 각 선택모듈로 하여금 그 유력성 범위 내에 영상이 있는지 여부를 판단하도록 하는 데이터인 것이 유리하다. 본 발명의 실시예에 따르면 하나 이상의 쏘스에서 송출된 하나 이상의 영상이 시간 좌표와 공간 좌표의 3쌍에 상응하는 것이 유리하다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 이 장치는, 공간층의 위성 뿐만 아니라, 영상을 취득할 수 있으며 해당 영상의 시간 좌표 및 공간 좌표를 고려함으로써 디지털망(20)을 통해 유력 수신국으로 전송할 수 있는 지상 카메라(예컨대 웹캠)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 또한 다른 영상취득 장치(다른 비행체에 설치되거나 심지어는 지상의 건물(예컨대 아파트, 빌딩 등) 꼭대기에 설치된)를 포함하여, 취득 영상을 수신국에 전송할 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 디지털망(20)에 연결된 임의의 장치로 하여금 수신국에 접근할 수 있도록 한다. 따라서 이들 수신국의 저장수단에 저장된 영상들에 접근할 수 있다. 실시예에 따르면, 영상은 인터넷망에 의해서 직접적으로 접근(액세스) 가능한 것이 유리하다. 따라서 소정의 구역에 대한 영상을 임의의 검색 엔진을 이용하여 접근할 수 있다. 이를 수행하기 위하여, 영상의 공간 및 시간 좌표를 표시하는 소정의 형식에 따른 이름으로써 영상자료를 정리할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 장치로 캡쳐된 소정 영역의 영상을 찾고자 하는 사용자는, 찾고자 하는 영상을 어느 수신국이 보유하고 있는지를 알 필요가 없다. 본 발명에 따른 장치에 의해서 캡쳐된 지구 영상을 많은 수신국들 가운데에서 순환하는 것은 영상을 찾고 있는 사람의 관점으로 볼 때 투명하다.

본 발명에 따른 장치로써 본 발명에 따른 방법을 구현하는 것이 유리하다. 본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 장치에 의해 구현됨으로써 그 효과를 보게 되는 것이다.

다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 장치는 영상 이외의 데이터를 취득하고 다운로드할 수 있다. 또한, 본 장치의 목표 구역은 우주의 일부, 지구의 일부 등일 수 있다. 취득 데이터를 다양한 수신국들 사이에 순환시키는 것이 가능토록 하는 특징데이터는 모든 형태로 구현가능하며, 데이터에 내재하거나 취득 장치 등에 내재한 특징을 기초로 할 수 있다.

Claims (18)

1. 공간 구역(목표 구역으로 명명함)을 나타내는 위성관측 영상데이터를 취득하고 다운로드하는 방법으로서,
   - 적어도 하나의 데이터 취득 장치(2)가 각각 설치된 위성군(1)(공간층이라 명명함)에 의해 위성관측 영상데이터(21)가 취득되고,
   - 위성관측 영상데이터를 수신하는 적어도 하나의 수신모듈(10)을 포함하고 수신된 위성관측 영상데이터를 저장하는 저장수단을 각각 포함하는, 지구 표면에 분포된 다수의 수신국(50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)(지상층으로 명명함)으로 위성관측 영상데이터(21)가 전송되며,
   상기 공간층으로부터 송출되어 수신국에 의해 수신된 각 위성관측 영상데이터에 대해서,
   - 이 위성관측 영상데이터를 저장할 의도를 갖고 있는 수신국(유력 수신국으로 명명함)이 결정수단에 의해 결정되고,
   - 이 수신국이 이 위성관측 영상데이터에 대한 유력 수신국인 경우에, 이 위성관측 영상데이터의 상기 수신국의 상기 저장수단에 이 위성관측 영상데이터가 저장되고,
   - 이 위성관측 영상데이터의 상기 수신국이 이 위성관측 영상데이터에 대한 상기 유력 수신국이 아닌 경우에, 이 위성관측 영상데이터가 각 수신국 상호간에 연결되어 있는 지상 디지털망을 통하여, 상기 수신국으로부터 이 위성관측 영상데이터에 대한 상기 유력 수신국으로 라우팅되는 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 방법.
2. 제1항에 있어서,　각 수신국에 대해서,
   - 특징 데이터가 상기 목표 구역의 반드시 연속적이지는 않은 부분(각 수신국이 유력 수신국인 각 수신국(50, 51, 52, 53, 54)의 가시권)을 정의하고,
   - 위성관측 영상데이터가 각 수신국의 상기 가시권에 관련된 경우에는, 이 수신국의 상기 수신모듈(10)에서 수신한 위성관측 영상데이터가 선택모듈(11)에 의해 선택되고, 상기 선택모듈(11)에 의해서 위성관측 영상데이터가 선택되지 않는 경우에는, 상기 지상 디지털망(20)을 통해서 위성관측 영상데이터가 순환되는 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 방법.
3. 제2항에 있어서,
   각 수신국 (50, 51, 52, 53, 54)의 상기 가시권을 정의하는 상기 특징 데이터는 이 수신국 (50, 51, 52, 53, 54)의 상기 선택모듈 (11)에 의해 액세스가능한 메모리에 저장되는 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 방법.
4. 제3항에 있어서,　
   각 수신국 (50, 51, 52, 53, 54)에 대해서,　이 수신국(50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)의 상기 가시권을 정의하는 상기 특징 데이터를 포함하는, 수신국(50, 51, 52, 53, 54)의 상기 메모리는 원격 액세스 수단에 의해 원격으로 액세스 가능한 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,　
   상기 지상 디지털망(20)은 공공 디지털망인 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 방법.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,　
   상기 목표 구역은 지구이고, 상기 위성관측 영상데이터는 위성지구관측 영상데이터인 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 방법.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,　
   상기 공간층에서 송출된 상기 위성관측 영상데이터는 디지털 영상(21)인 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 방법.
8. 제7항에 있어서,
   각 수신국에 의해 수신된 각 위성관측 영상데이터에 대해서, 이 수신국 (50, 51, 52, 53, 54)의 상시 선택모듈(11)에 의해 수신된 위성관측 영상데이터의 헤더에 저장되어 있는 공간 및 시간 좌표를 나타내는 데이터가 판독 수단에 의해 판독되는 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 방법.
9. 공간 구역(zone of space)(목표 구역으로 명명함)을 나타내는 위성관측 영상데이터를 취득하고 다운로드하는 장치로서,
   - 상기 목표 구역의 적어도 한 부분을 나타내는 위성관측 영상데이터를 취득하는 적어도 하나의 장치(2)와, 이 취득한 위성관측 영상데이터를 지상에 전송하는 수단(4)이 설치되는 다수의 위성(1, 100)(위성관측 영상데이터를 취득하기 위한 공간층이라 명명함),
   - 각각 위성관측 영상데이터를 수신하는 수신모듈(10)과 위성관측 영상데이터를 저장하는 저장수단(13)을 포함하는 다수의 지상 수신국(50, 51, 52, 53, 54)(지상층이라 명명함)을 포함하고,
   상기 장치는,
   - 상기 공간층에서 송출되어 수신국(50, 51, 52, 53, 54)에서 수신한 각 위성관측 영상데이터에 대해서, 이 위성관측 영상데이터를 저장할 의도를 갖고 있는 수신국(50, 51, 52, 53, 54)(이 위성관측 영상데이터에 대한 유력 수신국이라 명명함)을 결정하는 수단(22),
   - 수신국들(50, 51, 52, 53, 54)이 서로 연결되어, 이 위성관측 영상데이터에 대한 유력 수신국이 아닌 수신국에 의해 수신된 위성관측 영상데이터가, 이 위성관측 영상데이터에 대한 유력 수신국으로 라우팅되도록 하는 지상 디지털망(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 장치.
10. 제9항에 있어서,　
    유력 수신국을 결정하는 상기 수단(22)은, 각 수신국(50, 51, 52, 53, 54)에 대해서,
    - 상기 목표 구역의 반드시 연속적이지는 않은 부분(각 수신국이 유력 수신국인 각 수신국(50, 51, 52, 53, 54)의 가시권)을 정의하는 특징 데이터,
    - 이 수신국의 상기 수신모듈(10)에서 수신한 위성관측 영상데이터를 선택하는 선택모듈(11)로서, 상기 수신국의 가시권에 관련된 위성관측 영상데이터를 선택하고 상기 지상 디지털망(20)을 통해서 상기 선택모듈(11)이 선택하지 않은 수신모듈(10)에서 수신된 모든 위성관측 영상데이터를 순환할 수 있는 선택모듈(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 장치.
11. 제10항에 있어서,　
    각 수신국(50, 51, 52, 53, 54)은, 상기 선택모듈 (11)이 접근할 수 있는 메모리에, 이 수신국(50, 51, 52, 53, 54)의 상기 가시권을 정의하는 상기 특징 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 장치.
12. 제11항에 있어서,　
    각 수신국 (50, 51, 52, 53, 54)에 대해서,　이 수신국(50, 51, 52, 53, 54)의 상기 가시권을 정의하는 상기 특징 데이터를 포함하는 이 수신국(50, 51, 52, 53, 54)의 상기 메모리에 원격으로 액세스하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 장치.
13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,　
    상기 지상 디지털망(20)은 공공 디지털망인 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 장치.
14. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,　
    상기 목표 구역은 지구이고, 상기 위성관측 영상데이터는 위성지구관측 영상데이터인 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 장치.
15. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,　
    상기 공간층에서 송출된 상기 위성관측 영상데이터는 디지털 영상(21)인 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 장치.
16. 제15항에 있어서,
    각 수신국 (50, 51, 52, 53, 54)의 위성관측 영상데이터를 선택하는 상기 선택모듈(11)은, 이 위성관측 영상데이터(21)의 공간 및 시간 좌표를 나타내는 데이터를 읽을 수 있는 각 위성관측 영상데이터(21)의 헤더를 독하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 장치.
17. 제9항에 있어서,
    공간층에서 송출된 상기 위성관측 영상데이터는 디지털 위성관측 영상데이터인 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 장치.
18. 제1항에 있어서,
    공간층에서 송출된 상기 위성관측 영상데이터는 디지털 위성관측 영상데이터인 것을 특징으로 하는 위성데이터 취득 및 다운로드 방법.
    

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