KR102241872B1 - Method and apparatus for detecting unusual behavior in satellite - Google Patents

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KR102241872B1 KR1020190179795A KR20190179795A KR102241872B1 KR 102241872 B1 KR102241872 B1 KR 102241872B1 KR 1020190179795 A KR1020190179795 A KR 1020190179795A KR 20190179795 A KR20190179795 A KR 20190179795A KR 102241872 B1 KR102241872 B1 KR 102241872B1
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양승은
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Abstract

Various embodiments of the present invention provide a method for detecting an unusual behavior of a satellite. The method for detecting an unusual behavior of a satellite comprises the following steps: receiving satellite telemetry data, which is performed by a computing device; determining p related parameters having relevance with each other among the parameters of the satellite telemetry data; generating m telemetry data subject to be analyzed from the satellite telemetry data, based on the p related parameters, wherein each of the m telemetry data to be analyzed has n data values for each of the p related parameters; performing principal component analysis for each of the m telemetry data to be analyzed, thereby generating m sets of first principal component coefficients and m sets of second principal component coefficients, wherein each of the m sets of the first principal component coefficients is composed of p first principal component coefficients and each of the m sets of the second principal component coefficients is composed of p second principal component coefficients; performing clustering of the m telemetry data to be analyzed, based on the m sets of the first principal component coefficients and the m sets of the second principal component coefficients, thereby generating a plurality of clusters; and determining unusual telemetry data, based on the m telemetry data to be analyzed, which are included in the clusters.

Description

위성의 특이 동작 검출 방법 및 장치{Method and apparatus for detecting unusual behavior in satellite}Method and apparatus for detecting unusual behavior in satellite

본 발명은 위성의 특이 동작을 검출하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 인공위성으로부터 수신되는 위성 텔레메트리 데이터의 주성분분석(Principal Component Analysis)을 이용하여 특이 동작을 검출하는 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for detecting a singular motion of a satellite, and more particularly, a method for detecting a singular motion using a principal component analysis of satellite telemetry data received from a satellite, a computer program, And to an apparatus.

원격 측정법(telemetry)은 관측 대상으로부터 이격된 지점에서 다양한 관측을 수행하고 그 데이터를 취득하는 기술로서, 관측 지점에 상주하기에 물리적, 경제적, 또는 안전에 문제가 있거나, 관측 대상이 이동하는 경우에 주로 사용된다. 예를 들면 지구 궤도를 비행하는 인공위성, 예컨대, 저궤도 위성의 상태를 파악하는데 사용된다.Telemetry is a technology that performs various observations at a point separated from the object to be observed and acquires the data. When there is a physical, economic, or safety problem because it resides at the observation point, or if the object to be observed is moving. It is mainly used. For example, it is used to determine the state of an orbiting satellite, such as a low-orbit satellite.

저궤도 위성은 지상국과 교신할 수 있는 시간과 횟수에 제한이 있기 때문에, 지상국과 교신하지 않는 동안의 위성 텔레메트리 데이터를 대용량 메모리에 저장한다. 장시간 누적된 위성 텔레메트리 데이터는 위성과 지상국과 교신 가능한 시간 동안 지상국으로 전송된다. 위성 텔레메트리 데이터는 전문진식을 가진 인원들에 의해 조사되어 경향성이 파악된다.Since LEO satellites have limitations in the time and number of times they can communicate with a ground station, satellite telemetry data while not communicating with a ground station is stored in a large-capacity memory. Satellite telemetry data accumulated over a long period of time is transmitted to the ground station during the time available for communication with the satellite and the ground station. Satellite telemetry data is investigated by personnel with expertise to identify trends.

위성 텔레메트리 데이터에 포함된 데이터의 종류가 매우 많기 때문에 이러한 조사가 수행되기 위해서는 다양한 전문지식을 가진 인원들이 투입되어야 하며, 경향성을 분석하기 위해서 높은 수준의 전문 지식이 요구된다. 장시간 누적된 위성 텔레메트리 데이터를 분석하는데 많은 시간이 소요되는데, 저궤도 위성의 경우 지상국과 교신할 수 있는 시간이 제한적이기 때문에, 신속한 대응이 필요하다.Since there are so many types of data included in satellite telemetry data, personnel with various expertise must be put in to conduct such an investigation, and a high level of expertise is required to analyze trends. It takes a lot of time to analyze satellite telemetry data accumulated over a long period of time. In the case of a low-orbit satellite, since the time to communicate with the ground station is limited, a prompt response is required.

종래에는 텔레메트리 데이터 각각에 대하여 문턱 값을 지정하고, 문턱 값을 벗어날 경우 해당 텔레메트리 데이터에 대하여 알람을 발생시켰다. 그러나, 위성은 다양한 환경에서 다양한 작업을 수행하기 때문에 수 많은 동작 상태가 존재한다. 그런데, 하나의 문턱 값을 사용할 경우 다양한 동작 상태 각각에 대해 문턱 값을 최적화하기 어렵고, 단지 최악의 경우를 가정한 문턱 값으로 할당할 수 밖에 없다. 뿐만 아니라, 실제 값이 문턱 값을 벗어나지 않더라도 이상 동작이 발생했을 수 있다.Conventionally, a threshold value is designated for each telemetry data, and an alarm is generated for the corresponding telemetry data when the threshold value is exceeded. However, since satellites perform various tasks in various environments, there are numerous operating states. However, when one threshold value is used, it is difficult to optimize the threshold value for each of the various operating states, and only the worst case is assumed to be assigned as the threshold value. In addition, an abnormal operation may have occurred even if the actual value does not exceed the threshold value.

게다가, 텔레메트리 데이터 각각에 대해 전문 지식을 가지고 개별적인 문턱 값 또는 규칙이 정의되므로, 다른 위성 또는 시스템으로 확장될 수 없고, 위성마다 개별적으로 문턱 값 또는 규칙이 결정되어야 한다.In addition, since individual threshold values or rules are defined with expertise for each telemetry data, it cannot be extended to other satellites or systems, and threshold values or rules must be determined individually for each satellite.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 위성으로부터 수신되는 위성 텔레메트리 데이터의 주성분분석을 이용하여 위성의 특이 동작을 검출하는 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method, a computer program, and an apparatus for detecting an unusual motion of a satellite by using principal component analysis of satellite telemetry data received from a satellite.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 위성으로부터 수신되는 위성 텔레메트리 데이터의 주성분분석을 이용하여 퍼지 규칙을 결정하고, 퍼지 규칙을 이용하여 위성의 특이 동작을 검출하는 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 장치를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is a method, a computer program, and an apparatus for determining a fuzzy rule using principal component analysis of satellite telemetry data received from a satellite, and detecting a singular motion of a satellite using the fuzzy rule. To provide.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터의 주성분분석을 이용하여 이상 동작 구간 및 이상 동작 파라미터를 결정하는 위성의 세부 특이 동작을 검출하는 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 장치를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a method, a computer program, and an apparatus for detecting detailed singular motion of a satellite that determines an abnormal operation section and an abnormal operation parameter by using principal component analysis of telemetry data to be precisely analyzed. It is to do.

상술한 기술적 과제들을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 위성의 특이 동작 검출 방법은 위성 텔레메트리 데이터들을 수신하는 단계; 상기 위성 텔레메트리 데이터의 파라미터들 중에서 서로 관련성을 갖는 p개의 관련 파라미터들을 결정하는 단계; 상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 위성 텔레메트리 데이터들로부터 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하는 단계로서, 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 단계; 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, m개의 제1 주성분 계수 세트 및 m개의 제2 주성분 계수 세트를 생성하는 단계로서, 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어지고, 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어지는 단계; 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트를 기초로 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 클러스터링하여 복수의 클러스터들을 생성하는 단계; 및 상기 복수의 클러스터들 각각에 속하는 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 기초하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정하는 단계를 포함한다.As a technical means for achieving the above-described technical problems, a method for detecting a singular motion of a satellite performed by a computing device according to an aspect of the present invention includes: receiving satellite telemetry data; Determining p related parameters that are related to each other from among the parameters of the satellite telemetry data; Generating m telemetry data to be analyzed from the satellite telemetry data based on the p related parameters, each of the m telemetry data to be analyzed, each of the p related parameters Having n data values for n; Performing principal component analysis on each of the m telemetry data to be analyzed to generate m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficient sets, wherein each of the m first principal component coefficient sets consisting of p first principal component coefficients, each of the m second principal component coefficient sets consisting of p second principal component coefficients; Generating a plurality of clusters by clustering the m telemetry data to be analyzed based on the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets; And determining specific telemetry data based on the m telemetry data to be analyzed belonging to each of the plurality of clusters.

상기 p개의 관련 파라미터들은 상기 위성 텔레메트리 데이터의 상기 파라미터들의 이름에 대한 키워드 검색 결과를 기초로 결정될 수 있다.The p related parameters may be determined based on a keyword search result for the names of the parameters of the satellite telemetry data.

상기 p개의 관련 파라미터들은 위성 전문가에 의해 미리 선정될 수 있다.The p related parameters may be previously selected by a satellite expert.

상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하는 단계는, m개의 상기 위성 텔레메트리 데이터들 중에서 상기 p개의 관련 파라미터들에 해당하는 m개의 관련 텔레메트리 데이터를 생성하는 단계로서, 상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각은 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 원시(original) 데이터 값을 갖는 단계; 및 상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 전처리하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the m pieces of telemetry data to be analyzed includes generating m pieces of telemetry data corresponding to the p related parameters among the m pieces of satellite telemetry data, wherein the m pieces of telemetry data Each of the related telemetry data having n original data values for each of the p related parameters; And pre-processing the m related telemetry data.

상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 전처리하는 단계는 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대한 상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 상기 n개의 원시 데이터 값들을 정규화하는 단계를 포함할 수 있다.The preprocessing of the m related telemetry data may include normalizing the n original data values of each of the m related telemetry data for each of the p related parameters.

상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 전처리하는 단계는 이동 평균 필터를 이용하여 상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대하여 상기 n개의 원시 데이터 값들을 필터링하는 단계를 포함할 수 있다.The preprocessing of the m related telemetry data includes filtering the n raw data values for each of the p related parameters of each of the m related telemetry data using a moving average filter. Can include.

상기 클러스터들의 개수는 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트에 대한 갭 통계(Gap Statistic)를 통해 결정되는 k개일 수 있다.The number of clusters may be k determined through gap statistics for the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets.

상기 복수의 클러스터들을 생성하는 단계는 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트에 대하여 k-평균 클러스터링(k-means clustering) 방법을 적용하여 상기 k개의 클러스터들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the plurality of clusters includes generating the k clusters by applying a k-means clustering method to the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets. It may include.

상기 복수의 클러스터들 중 어느 하나에 하나의 분석 대상 텔레메트리 데이터만 속하는 경우, 상기 하나의 분석 대상 텔레메트리 데이터가 상기 특이 텔레메트리 데이터로 결정될 수 있다.When only one analysis target telemetry data belongs to any one of the plurality of clusters, the one analysis target telemetry data may be determined as the specific telemetry data.

상기 복수의 클러스터들을 생성하는 단계는 상기 복수의 클러스터들 각각의 속성을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 복수의 클러스터들 각각의 속성은, i) 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수, ii) 상기 각 클러스터의 중심 위치, iii) 상기 각 클러스터의 중심 위치에서 상기 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각의 위치까지의 거리들 중에서 최대 거리, 및 iv) 상기 각 클러스터의 마진(margin) 거리를 포함할 수 있다.Generating the plurality of clusters may include determining properties of each of the plurality of clusters. The attributes of each of the plurality of clusters are i) the number of telemetry data to be analyzed belonging to each cluster, ii) the center position of each cluster, iii) the analysis target belonging to each cluster at the center position of each cluster The telemetry data may include a maximum distance among distances to each location, and iv) a margin distance of each cluster.

상기 위성의 특이 동작 검출 방법은 신규 위성 텔레메트리 데이터를 수신하는 단계; 상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 신규 위성 텔레메트리 데이터들로부터 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 생성하는 단계; 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대하여 주성분분석을 수행하여, 제3 주성분 계수 세트 및 신규 제4 주성분 계수 세트를 생성하는 단계; 상기 제3 주성분 계수 세트 및 상기 제4 주성분 계수 세트에 기초하여 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치를 산출하는 단계; 및 상기 복수의 클러스터들 중에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치에서 가장 가까운 최근접 클러스터를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of detecting the singular motion of the satellite includes: receiving new satellite telemetry data; Generating new telemetry data to be analyzed from the new satellite telemetry data based on the p related parameters; Performing principal component analysis on the newly analyzed telemetry data to generate a third principal component coefficient set and a new fourth principal component coefficient set; Calculating a location of the new analysis target telemetry data based on the third principal component coefficient set and the fourth principal component coefficient set; And determining a closest cluster from among the plurality of clusters to the location of the newly analyzed telemetry data.

상기 위성의 특이 동작 검출 방법은 상기 최근접 클러스터의 상기 중심 위치에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치까지의 거리가 상기 최근접 클러스터의 상기 최대 거리와 상기 마진 거리의 합보다 큰 경우, 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 상기 특이 텔레메트리 데이터로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for detecting the singular motion of the satellite is when the distance from the center position of the nearest cluster to the position of the telemetry data to be analyzed is greater than the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, the The method may further include determining telemetry data to be analyzed as the specific telemetry data.

상기 위성의 특이 동작 검출 방법은 상기 최근접 클러스터의 상기 중심 위치에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치까지의 거리가 상기 최근접 클러스터의 상기 최대 거리와 상기 마진 거리의 합 이하인 경우, 상기 최근접 클러스터의 속성을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.When the distance from the center position of the nearest cluster to the position of the telemetry data to be analyzed is less than or equal to the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, the method for detecting the singular motion of the satellite is It may further include the step of updating the attribute of the contact cluster.

상기 각 클러스터의 상기 마진 거리는 상기 각 클러스터의 상기 최대 거리를 상기 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수로 나눈 값으로 결정될 수 있다.The margin distance of each cluster may be determined as a value obtained by dividing the maximum distance of each cluster by the number of telemetry data to be analyzed belonging to each cluster.

본 발명의 다른 측면에 따른 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 위성의 특이 동작 검출 방법은 각각 속성을 갖는 복수의 클러스터들을 생성하는 단계로서, 상기 각 클러스터의 속성은 상기 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수, 상기 각 클러스터의 중심 위치, 상기 각 클러스터의 중심 위치에서 상기 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각의 위치까지의 거리들 중에서 최대 거리, 및 상기 각 클러스터의 마진(margin) 거리를 포함하는 단계; 신규 위성 텔레메트리 데이터를 수신하는 단계; p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 신규 위성 텔레메트리 데이터들로부터 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 생성하는 단계; 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대하여 주성분분석을 수행하여, 제1 주성분 계수 세트 및 제2 주성분 계수 세트를 생성하는 단계; 상기 제1 주성분 계수 세트 및 상기 제2 주성분 계수 세트에 기초하여 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치를 산출하는 단계; 및 상기 복수의 클러스터들 중에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치에서 가장 가까운 최근접 클러스터를 결정하는 단계를 포함한다.In another aspect of the present invention, a method for detecting singular motion of a satellite performed by a computing device is the step of generating a plurality of clusters each having an attribute, wherein the attribute of each cluster is telemetry data to be analyzed belonging to the cluster Of the number of, the central position of each cluster, the maximum distance among distances from the central position of each cluster to the positions of each of the analysis target telemetry data belonging to each cluster, and a margin distance of each cluster Comprising a; Receiving new satellite telemetry data; generating new telemetry data to be analyzed from the new satellite telemetry data based on p related parameters; Performing principal component analysis on the newly analyzed telemetry data to generate a first principal component coefficient set and a second principal component coefficient set; Calculating a position of the new analysis target telemetry data based on the first principal component coefficient set and the second principal component coefficient set; And determining a closest cluster from among the plurality of clusters to a location of the newly analyzed telemetry data.

상기 위성의 특이 동작 검출 방법은 상기 최근접 클러스터의 상기 중심 위치에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치까지의 거리가 상기 최근접 클러스터의 상기 최대 거리와 상기 마진 거리의 합보다 큰 경우, 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 상기 특이 텔레메트리 데이터로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for detecting the singular motion of the satellite is when the distance from the center position of the nearest cluster to the position of the telemetry data to be analyzed is greater than the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, the The method may further include determining telemetry data to be analyzed as the specific telemetry data.

상기 위성의 특이 동작 검출 방법은 상기 최근접 클러스터의 상기 중심 위치에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치까지의 거리가 상기 최근접 클러스터의 상기 최대 거리와 상기 마진 거리의 합 이하인 경우, 상기 최근접 클러스터의 속성을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.When the distance from the center position of the nearest cluster to the position of the telemetry data to be analyzed is less than or equal to the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, the method for detecting the singular motion of the satellite is It may further include the step of updating the attribute of the contact cluster.

상기 각 클러스터의 상기 마진 거리는 상기 각 클러스터의 상기 최대 거리를 상기 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수로 나눈 값으로 결정될 수 있다.The margin distance of each cluster may be determined as a value obtained by dividing the maximum distance of each cluster by the number of telemetry data to be analyzed belonging to each cluster.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면 컴퓨팅 장치를 이용하여 위성의 특이 동작 검출 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a computer program stored in a medium is provided in order to execute a method of detecting a singular motion of a satellite by using a computing device.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 위성의 특이 동작 검출 장치는 위성 텔레메트리 데이터들을 저장하는 메모리; 및 상기 위성 텔레메트리 데이터의 파라미터들 중에서 서로 관련성을 갖는 p개의 관련 파라미터들을 결정하고, 상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 위성 텔레메트리 데이터들로부터, 각각 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하고, 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, 각각 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어지는 m개의 제1 주성분 계수 세트, 및 각각 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어지는 m개의 제2 주성분 계수 세트를 생성하고, 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트를 기초로 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 클러스터링하여 복수의 클러스터들을 생성하고, 상기 복수의 클러스터들 각각에 속하는 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 기초하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.According to another aspect of the present invention, an apparatus for detecting an unusual motion of a satellite includes a memory for storing satellite telemetry data; And determining p related parameters that are related to each other among the parameters of the satellite telemetry data, and based on the p related parameters, from the satellite telemetry data, each of the p related parameters M pieces of telemetry data to be analyzed having n data values are generated, and principal component analysis is performed on each of the m pieces of telemetry data to be analyzed. A first principal component coefficient set, and m second principal component coefficient sets, each consisting of p second principal component coefficients, are generated, and based on the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets, the m At least one, configured to generate a plurality of clusters by clustering the telemetry data to be analyzed, and to determine specific telemetry data based on the m telemetry data to be analyzed belonging to each of the plurality of clusters Including the processor of.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 위성의 특이 동작 검출 방법은 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 수신하는 단계로서, 상기 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 단계; 상기 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, 각각 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어진 c개의 제1 주성분 계수 세트를 생성하는 단계; 상기 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 상기 c개의 제1 주성분 계수 세트 중에서 대응하는 제1 주성분 계수 세트의 p개의 제1 주성분 계수들을 곱함으로써, 각각 n개의 제1 값들로 이루어진 c개의 제1 스코어 데이터들을 산출하는 단계; 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖는지의 여부를 결정하는 단계; 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖는 경우, 제1 및 제2 주기적 특성들을 결정하는 단계; 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여 제1 및 제2 주기적 특성들에 대응하는 제1 및 제2 주기적 특성 값들을 산출하는 단계; 상기 c개의 제1 스코어 데이터들의 상기 제1 및 제2 주기적 특성 값들에 기초하여 퍼지 규칙을 결정하는 단계; 및 상기 퍼지 규칙을 이용하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정하는 단계를 포함한다.In another aspect of the present invention, a method for detecting singular motion of a satellite performed by a computing device is a step of receiving c telemetry data to be analyzed, wherein each of the c telemetry data to be analyzed is p related. Having n data values for each of the parameters; Performing principal component analysis on each of the c analysis target telemetry data to generate c first principal component coefficient sets each consisting of p first principal component coefficients; By multiplying each of the c telemetry data to be analyzed by the p first principal component coefficients of the corresponding first principal component coefficient set among the c first principal component coefficient sets, each of the c first principal component coefficients consisting of n first values. 1 calculating score data; Determining whether each of the c first score data has periodicity; Determining first and second periodic characteristics when each of the c first score data has periodicity; Calculating first and second periodic property values corresponding to first and second periodic properties for each of the c first score data; Determining a fuzzy rule based on the first and second periodic characteristic values of the c first score data; And determining specific telemetry data using the fuzzy rule.

상기 위성의 특이 동작 검출 방법은 위성 텔레메트리 데이터들을 수신하는 단계; 상기 p개의 관련 파라미터들을 결정하는 단계; 상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 위성 텔레메트리 데이터들로부터 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하는 단계로서, 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 단계; 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, m개의 제1 주성분 계수 세트 및 m개의 제2 주성분 계수 세트를 생성하는 단계로서, 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어지고, 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어지는 단계; 및 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트를 기초로 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 클러스터링하여 복수의 클러스터들을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들은 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 중에서 상기 복수의 클러스터들 중 하나의 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터들일 수 있다.The method of detecting the singular motion of the satellite includes receiving satellite telemetry data; Determining the p related parameters; Generating m telemetry data to be analyzed from the satellite telemetry data based on the p related parameters, each of the m telemetry data to be analyzed, each of the p related parameters Having n data values for n; Performing principal component analysis on each of the m telemetry data to be analyzed to generate m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficient sets, wherein each of the m first principal component coefficient sets consisting of p first principal component coefficients, each of the m second principal component coefficient sets consisting of p second principal component coefficients; And generating a plurality of clusters by clustering the m telemetry data to be analyzed based on the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets. The c analysis target telemetry data may be analysis target telemetry data belonging to one of the plurality of clusters among the m analysis target telemetry data.

상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하는 단계는, m개의 상기 위성 텔레메트리 데이터들 중에서 상기 p개의 관련 파라미터들에 해당하는 m개의 관련 텔레메트리 데이터를 생성하는 단계로서, 상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각은 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 원시(original) 데이터 값을 갖는 단계; 및 상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 전처리하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the m pieces of telemetry data to be analyzed includes generating m pieces of telemetry data corresponding to the p related parameters among the m pieces of satellite telemetry data, wherein the m pieces of telemetry data Each of the related telemetry data having n original data values for each of the p related parameters; And pre-processing the m related telemetry data.

상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 전처리하는 단계는 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대한 상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 상기 n개의 원시 데이터 값들을 정규화하는 단계를 포함할 수 있다.The preprocessing of the m related telemetry data may include normalizing the n original data values of each of the m related telemetry data for each of the p related parameters.

상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 전처리하는 단계는 이동 평균 필터를 이용하여 상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대하여 상기 n개의 원시 데이터 값들을 필터링하는 단계를 포함할 수 있다.The preprocessing of the m related telemetry data includes filtering the n raw data values for each of the p related parameters of each of the m related telemetry data using a moving average filter. Can include.

상기 주기성을 갖는지의 여부를 결정하는 단계는, 상기 n개의 제1 값들에서 설정된 간격 이상으로 떨어진 적어도 하나의 최고점 및 적어도 하나의 최저점을 산출하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 최고점들 사이의 거리, 상기 적어도 하나의 최저점들 사이의 거리, 및 상기 적어도 하나의 최고점들의 개수와 상기 적어도 하나의 최저점들의 개수에 기초하여, 상기 n개의 제1 값들로 이루어진 제1 스코어 데이터가 주기성을 갖는지의 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Determining whether or not the periodicity has the periodicity may include calculating at least one highest point and at least one lowest point separated by a set interval or more from the n first values; And a distance between the at least one highest point, a distance between the at least one lowest point, and a number of the n first values based on the number of the at least one highest point and the number of the at least one lowest point. 1 It may comprise the step of determining whether the score data has periodicity.

상기 주기성을 갖는지의 여부를 결정하는 단계는 상기 적어도 하나의 최고점과 상기 적어도 하나의 최저점이 교대로 나타나는 경우, 상기 n개의 제1 값들로 이루어진 제1 스코어 데이터가 주기성을 갖는 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The determining of whether or not the periodicity has a periodicity further comprises determining that the first score data consisting of the n first values has periodicity when the at least one highest point and the at least one lowest point alternately appear. Can include.

상기 제1 및 제2 주기적 특성들을 결정하는 단계는, 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여, i) 상기 최저점에서 다음 최고점까지의 거리, ii) 상기 최고점에서 다음 최저점까지의 거리, iii) 상기 최저점의 값인 최소값, iv) 상기 최고점의 값인 최대값, v) 상기 최저점의 값과 상기 다음 최고값의 값 간의 차이, vi) 상기 최고점의 값과 상기 다음 최저값의 값 간의 차이, vii) 상기 최저점에서 다음 최고점까지의 기울기, 및 viii) 상기 최고점에서 다음 최저점까지의 기울기 중 적어도 2가지 특성을 산출하는 단계; 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여 산출된 상기 적어도 2가지 특성들에 대하여 가장 분산이 작은 특성을 상기 제1 주기적 특성으로 결정하는 단계; 및 상기 적어도 2가지 특성들 중에서 상기 제1 주기적 특성과 가장 선형 의존도가 낮은 특성을 상기 제2 주기적 특성으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the first and second periodic characteristics includes, for each of the c first score data, i) a distance from the lowest point to the next highest point, ii) a distance from the highest point to the next lowest point, iii) The minimum value, which is the value of the lowest point, iv) the maximum value, which is the value of the highest point, v) the difference between the value of the lowest point and the value of the next highest value, vi) the difference between the value of the highest point and the value of the next lowest value, vii) the lowest point Calculating at least two characteristics of a slope from the highest point to the next highest point, and viii) a slope from the highest point to the next lowest point; Determining a characteristic having the smallest variance for the at least two characteristics calculated for each of the c first score data as the first periodic characteristic; And determining a characteristic having the lowest linear dependence on the first periodic characteristic among the at least two characteristics as the second periodic characteristic.

상기 퍼지 규칙을 결정하는 단계는, 상기 제1 주기적 특성 값들에 대한 제1 입력 구간들을 결정하는 단계; 상기 제2 주기적 특성 값들에 대한 제2 입력 구간들을 결정하는 단계; 퍼지 출력 구간을 결정하는 단계; 상기 제1 입력 구간들 각각에 속하는 상기 제1 주기적 특성 값들의 개수와 상기 제2 입력 구간들 각각에 속하는 상기 제2 주기적 특성 값들의 개수를 기초로 상기 제1 입력 구간들과 상기 제2 입력 구간들의 조합에 의해 정의되는 입력 영역들 각각의 분포 값을 산출하는 단계; 및 상기 퍼지 출력 구간 및 상기 분포 값들을 기초로 상기 퍼지 규칙을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the fuzzy rule may include determining first input intervals for the first periodic characteristic values; Determining second input intervals for the second periodic characteristic values; Determining a fuzzy output period; The first input sections and the second input section based on the number of the first periodic feature values belonging to each of the first input sections and the number of the second periodic feature values belonging to each of the second input sections Calculating a distribution value of each of the input regions defined by a combination of them; And determining the fuzzy rule based on the fuzzy output section and the distribution values.

상기 위성의 특이 동작 검출 방법은 신규 위성 텔레메트리 데이터를 수신하는 단계; 상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 신규 위성 텔레메트리 데이터들로부터 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 생성하는 단계; 상기 퍼지 규칙에 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 인가하여 합중심법(center of sums method)에 따른 퍼지 출력 값을 산출하는 단계; 및 상기 퍼지 출력 값을 기초로 상기 신규 위성 텔레메트리 데이터가 특이 텔레메트리 데이터인지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of detecting the singular motion of the satellite includes: receiving new satellite telemetry data; Generating new telemetry data to be analyzed from the new satellite telemetry data based on the p related parameters; Calculating a fuzzy output value according to a center of sums method by applying new analysis target telemetry data to the fuzzy rule; And determining whether the new satellite telemetry data is singular telemetry data based on the fuzzy output value.

상기 위성의 특이 동작 검출 방법은, 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖지 않는 경우, 상기 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, 각각 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어진 c개의 제2 주성분 계수 세트를 생성하는 단계; 상기 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 상기 c개의 제2 주성분 계수 세트 중에서 대응하는 제2 주성분 계수 세트의 p개의 제2 주성분 계수들을 곱함으로써, 각각 n개의 제2 값들로 이루어진 c개의 제2 스코어 데이터들을 산출하는 단계; 상기 c개의 제2 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖는지의 여부를 결정하는 단계; 상기 c개의 제2 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖는 경우, 제3 및 제4 주기적 특성들을 결정하는 단계; 상기 c개의 제2 스코어 데이터들 각각에 대하여 제3 및 제4 주기적 특성들에 대응하는 제3 및 제4 주기적 특성 값들을 산출하는 단계; 및 상기 c개의 제2 스코어 데이터들의 상기 제3 및 제4 주기적 특성 값들에 기초하여 퍼지 규칙을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the method of detecting the singular motion of the satellite, when each of the c first score data does not have periodicity, a principal component analysis is performed on each of the c analysis target telemetry data, and p second principal components respectively. Generating c second principal component coefficient sets consisting of coefficients; By multiplying each of the c telemetry data to be analyzed by p second principal component coefficients of a corresponding second principal component coefficient set among the c second principal component coefficient sets, each of the c second principal component coefficients consisting of n second values. 2 calculating score data; Determining whether each of the c second score data has periodicity; Determining third and fourth periodic characteristics when each of the c second score data has periodicity; Calculating third and fourth periodic feature values corresponding to third and fourth periodic features for each of the c second score data; And determining a fuzzy rule based on the third and fourth periodic characteristic values of the c second score data.

상기 위성의 특이 동작 검출 방법은, 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖지 않는 경우, 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여, 각 제1 스코어 데이터의 n개의 제1 값들에 대한 복수의 통계값들을 산출하는 단계; 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대해 산출된 상기 복수의 통계값들을 기초로 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각의 다차원 공간 상의 위치를 결정하는 단계; 상기 다차원 공간 상의 상기 c개의 제1 스코어 데이터들의 분포에 기초하여 중심 위치를 산출하는 단계; 상기 중심 위치와 상기 c개의 제1 스코어 데이터들의 위치 간의 차이를 기초로 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각의 중심 이격 거리를 산출하는 단계; 및 상기 중심 이격 거리들에 기초하여 상기 특이 텔레메트리 데이터를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of detecting the singular motion of the satellite includes, when each of the c first score data does not have periodicity, for each of the c first score data, for n first values of each first score data. Calculating a plurality of statistical values; Determining a position of each of the c first score data in a multidimensional space based on the plurality of statistical values calculated for each of the c first score data; Calculating a center position based on the distribution of the c first score data in the multidimensional space; Calculating a center separation distance of each of the c first score data based on a difference between the center position and the positions of the c first score data; And determining the singular telemetry data based on the center separation distances.

상기 각 제1 스코어 데이터의 n개의 제1 값들에 대한 복수의 통계값들은 각 제1 스코어 데이터의 n개의 제1 값들에 대한 최소값, 최대값, 중앙값, 및 표준편차 중 적어도 두 개를 포함할 수 있다.The plurality of statistical values for the n first values of each of the first score data may include at least two of a minimum value, a maximum value, a median value, and a standard deviation of the n first values of each first score data. have.

상기 중심 이격 거리들에 기초하여 상기 특이 텔레메트리 데이터를 결정하는 단계는, 상기 중심 이격 거리들의 평균 이격 거리 및 표준편차를 산출하는 단계; 상기 평균 이격 거리 및 상기 표준편차의 미리 설정된 배수를 기초로 하한 및 상한을 결정하는 단계; 및 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 중에서 어느 하나의 제1 스코어 데이터의 중심 이격 거리가 상기 하한과 상기 상한에 의해 정의되는 정상 범위를 벗어나는 경우, 상기 하나의 중심 이격 거리에 대응하는 분석 대상 텔레메트리 데이터를 상기 특이 텔레메트리 데이터로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the singular telemetry data based on the center separation distances may include calculating an average separation distance and a standard deviation of the center separation distances; Determining a lower limit and an upper limit based on the average separation distance and a preset multiple of the standard deviation; And when the center separation distance of any one of the first score data among the c first score data is out of the normal range defined by the lower limit and the upper limit, the analysis target telemetry corresponding to the one center separation distance. And determining the tree data as the singular telemetry data.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면 컴퓨팅 장치를 이용하여 위성의 특이 동작 검출 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a computer program stored in a medium is provided in order to execute a method of detecting a singular motion of a satellite by using a computing device.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 위성의 특이 동작 검출 장치는 각각은 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 저장하는 메모리; 및 상기 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, 각각 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어진 c개의 제1 주성분 계수 세트를 생성하고, 상기 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 상기 c개의 제1 주성분 계수 세트 중에서 대응하는 제1 주성분 계수 세트의 p개의 제1 주성분 계수들을 곱함으로써, 각각 n개의 제1 값들로 이루어진 c개의 제1 스코어 데이터들을 산출하고, 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖는지의 여부를 결정하고, 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖는 경우, 제1 및 제2 주기적 특성들을 결정하고, 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여 제1 및 제2 주기적 특성들에 대응하는 제1 및 제2 주기적 특성 값들을 산출하고, 상기 c개의 제1 스코어 데이터들의 상기 제1 및 제2 주기적 특성 값들에 기초하여 퍼지 규칙을 결정하고, 상기 퍼지 규칙을 이용하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.An apparatus for detecting a singular motion of a satellite according to another aspect of the present invention includes a memory for storing c telemetry data to be analyzed having n data values for each of p related parameters; And performing principal component analysis on each of the c analysis target telemetry data to generate c first principal component coefficient sets each consisting of p first principal component coefficients, and the c analysis target telemetry data Each of the c first principal component coefficient sets is multiplied by the p first principal component coefficients of the corresponding first principal component coefficient set to calculate c first score data consisting of n first values, and the c It is determined whether or not each of the first score data has periodicity, and when each of the c first score data has periodicity, first and second periodic characteristics are determined, and the c first score data First and second periodic property values corresponding to the first and second periodic properties are calculated for each of the first and second periodic properties, and a fuzzy rule is calculated based on the first and second periodic property values of the c first score data. And at least one processor configured to determine and determine outlier telemetry data using the fuzzy rule.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 위성의 세부 특이 동작 검출 방법은 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터를 수신하는 단계; 상기 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터를 미리 설정된 시간 단위로 분할하여 d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하는 단계; 상기 d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, 각각 p개의 주성분 계수들로 이루어지는 d개의 주성분 계수 세트를 생성하는 단계; 및 상기 d개의 주성분 계수 세트들 각각의 상기 p개의 주성분 계수들에 기초하여 이상 동작 구간과 정상 동작 구간을 결정하는 단계를 포함한다.A method for detecting detailed singular motion of a satellite performed by a computing device according to another aspect of the present invention includes the steps of: receiving telemetry data to be precise analysis having n data values for each of p related parameters; Generating d telemetry data for detailed analysis by dividing the telemetry data for precision analysis into a preset time unit; Performing principal component analysis on each of the d detailed analysis target telemetry data to generate d principal component coefficient sets each consisting of p principal component coefficients; And determining an abnormal operation interval and a normal operation interval based on the p principal component coefficients of each of the d principal component coefficient sets.

상기 이상 동작 구간과 정상 동작 구간을 결정하는 단계는, 상기 d개의 주성분 계수 세트들을 p차원 공간 상의 d개의 위치들로 각각 대응시키는 단계; 상기 d개의 위치들의 중심점을 산출하는 단계; 상기 중심점과 상기 d개의 위치들 사이의 d개의 중심 이격 거리들을 각각 산출하는 단계; 상기 d개의 중심 이격 거리들의 평균 이격 거리 및 표준 편차를 산출하는 단계; 상기 평균 이격 거리 및 상기 표준편차의 미리 설정된 배수를 기초로 상한을 결정하는 단계; 및 상기 d개의 중심 이격 거리들 각각과 상기 상한의 비교 결과에 기초하여 상기 이상 동작 구간과 상기 정상 동작 구간을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the abnormal operation period and the normal operation period may include mapping the d principal component coefficient sets to d positions in a p-dimensional space, respectively; Calculating center points of the d positions; Calculating d center separation distances between the center point and the d locations, respectively; Calculating an average separation distance and a standard deviation of the d center separation distances; Determining an upper limit based on the average separation distance and a preset multiple of the standard deviation; And determining the abnormal operation section and the normal operation section based on a result of comparing each of the d center separation distances and the upper limit.

상기 비교 결과에 기초하여 상기 이상 동작 구간과 상기 정상 동작 구간을 결정하는 단계는, 상기 d개의 중심 이격 거리들 중에서 상기 상한보다 큰 중심 이격 거리에 대응하는 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터가 상기 이상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정하는 단계; 및 상기 d개의 중심 이격 거리들 중에서 상기 상한보다 작은 중심 이격 거리에 대응하는 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터가 상기 정상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining the abnormal operation section and the normal operation section based on the comparison result includes the detailed analysis target telemetry data corresponding to a center separation distance greater than the upper limit among the d center separation distances. Determining that it corresponds to the section; And determining that the detailed analysis target telemetry data corresponding to a center separation distance smaller than the upper limit among the d center separation distances corresponds to the normal operation period.

상기 위성의 세부 특이 동작 검출 방법은 상기 정상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 상기 p개의 주성분 계수들에 기초하여 제1 주요 주성분 계수들을 결정하는 단계; 상기 이상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 상기 p개의 주성분 계수들에 기초하여 제2 주요 주성분 계수들을 결정하는 단계; 및 상기 제1 주요 주성분 계수들과 상기 제2 주요 주성분 계수들 간의 비교 결과를 기초로 이상 동작 파라미터를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The detailed singular motion detection method of the satellite comprises: determining first principal component coefficients based on the p principal component coefficients of a principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the normal operating period. ; Determining second principal component coefficients based on the p principal component coefficients of a principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the abnormal operation period; And determining an abnormal operation parameter based on a comparison result between the first principal component coefficients and the second principal component coefficients.

상기 제1 주요 주성분 계수들을 결정하는 단계는, 상기 정상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 상기 p개의 주성분 계수들의 절대값의 계수 평균을 산출하는 단계; 및 상기 정상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 상기 p개의 주성분 계수들 중에서 상기 계수 평균보다 큰 크기를 갖는 주성분 계수들을 상기 제1 주요 주성분 계수들로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the first principal component coefficients includes calculating a coefficient average of the absolute values of the p principal component coefficients of the principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the normal operation period. ; And principal component coefficients having a magnitude greater than the coefficient average among the p principal component coefficients of the principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the normal operation period as the first principal component coefficients. It may include the step of determining.

상기 제2 주요 주성분 계수들을 결정하는 단계는, 상기 이상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 상기 p개의 주성분 계수들의 절대값의 계수 평균을 산출하는 단계; 및 상기 이상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 상기 p개의 주성분 계수들 중에서 상기 계수 평균보다 큰 크기를 갖는 주성분 계수들을 상기 제2 주요 주성분 계수들로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the second principal component coefficients includes calculating a coefficient average of the absolute values of the p principal component coefficients of the principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the abnormal operation section. ; And principal component coefficients having a magnitude greater than the coefficient average among the p principal component coefficients of the principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the abnormal operation period as the second principal component coefficients. It may include the step of determining.

상기 이상 동작 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 제1 주요 주성분 계수들에 대응하는 제1 주요 파라미터들을 결정하는 단계; 상기 제2 주요 주성분 계수들에 대응하는 제2 주요 파라미터들을 결정하는 단계; 및 상기 제2 주요 파라미터들에 해당하지만 상기 제1 주요 파라미터들에 해당하지 않는 파라미터를 상기 이상 동작 파라미터로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the abnormal operation parameter may include: determining first principal parameters corresponding to the first principal component coefficients; Determining second principal parameters corresponding to the second principal component coefficients; And determining a parameter corresponding to the second main parameters but not the first main parameters as the abnormal operation parameter.

상기 이상 동작 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 제1 주요 파라미터들에 해당하지만 상기 제2 주요 파라미터들에 해당하지 않는 파라미터를 상기 이상 동작 파라미터로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The determining of the abnormal operation parameter may further include determining a parameter corresponding to the first main parameters but not the second main parameters as the abnormal operation parameter.

상기 위성의 세부 특이 동작 검출 방법은 위성 텔레메트리 데이터들을 수신하는 단계; 상기 p개의 관련 파라미터들을 결정하는 단계; 상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 위성 텔레메트리 데이터들로부터 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하는 단계로서, 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 단계; 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, m개의 제1 주성분 계수 세트 및 m개의 제2 주성분 계수 세트를 생성하는 단계로서, 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어지고, 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어지는 단계; 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트를 기초로 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 클러스터링하여 복수의 클러스터들을 생성하는 단계; 및 상기 복수의 클러스터들 각각에 속하는 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 기초하여 상기 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The detailed singular motion detection method of the satellite includes: receiving satellite telemetry data; Determining the p related parameters; Generating m telemetry data to be analyzed from the satellite telemetry data based on the p related parameters, each of the m telemetry data to be analyzed, each of the p related parameters Having n data values for n; Performing principal component analysis on each of the m telemetry data to be analyzed to generate m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficient sets, wherein each of the m first principal component coefficient sets consisting of p first principal component coefficients, each of the m second principal component coefficient sets consisting of p second principal component coefficients; Generating a plurality of clusters by clustering the m telemetry data to be analyzed based on the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets; And determining the precise analysis target telemetry data based on the m analysis target telemetry data belonging to each of the plurality of clusters.

상기 복수의 클러스터들 중 어느 하나에 하나의 분석 대상 텔레메트리 데이터만 속하는 경우, 상기 하나의 분석 대상 텔레메트리 데이터가 상기 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터로 결정될 수 있다.When only one analysis target telemetry data belongs to any one of the plurality of clusters, the one analysis target telemetry data may be determined as the precise analysis target telemetry data.

상기 복수의 클러스터들을 생성하는 단계는 상기 복수의 클러스터들 각각의 속성을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 복수의 클러스터들 각각의 속성은, i) 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수, ii) 상기 각 클러스터의 중심 위치, iii) 상기 각 클러스터의 중심 위치에서 상기 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각의 위치까지의 거리들 중에서 최대 거리, 및 iv) 상기 각 클러스터의 마진(margin) 거리를 포함할 수 있다.Generating the plurality of clusters may include determining properties of each of the plurality of clusters. The attributes of each of the plurality of clusters are i) the number of telemetry data to be analyzed belonging to each cluster, ii) the center position of each cluster, iii) the analysis target belonging to each cluster at the center position of each cluster The telemetry data may include a maximum distance among distances to each location, and iv) a margin distance of each cluster.

상기 위성의 세부 특이 동작 검출 방법은 신규 위성 텔레메트리 데이터를 수신하는 단계; 상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 신규 위성 텔레메트리 데이터들로부터 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 생성하는 단계; 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대하여 주성분분석을 수행하여, 제3 주성분 계수 세트 및 신규 제4 주성분 계수 세트를 생성하는 단계; 상기 제3 주성분 계수 세트 및 상기 제4 주성분 계수 세트에 기초하여 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치를 산출하는 단계; 상기 복수의 클러스터들 중에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치에서 가장 가까운 최근접 클러스터를 결정하는 단계; 및 상기 최근접 클러스터의 상기 중심 위치에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치까지의 거리가 상기 최근접 클러스터의 상기 최대 거리와 상기 마진 거리의 합보다 큰 경우, 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 상기 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The detailed singular motion detection method of the satellite includes: receiving new satellite telemetry data; Generating new telemetry data to be analyzed from the new satellite telemetry data based on the p related parameters; Performing principal component analysis on the newly analyzed telemetry data to generate a third principal component coefficient set and a new fourth principal component coefficient set; Calculating a location of the new analysis target telemetry data based on the third principal component coefficient set and the fourth principal component coefficient set; Determining a closest cluster from among the plurality of clusters to a location of the newly analyzed telemetry data; And when the distance from the center position of the nearest cluster to the position of the new analysis target telemetry data is greater than the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, the new analysis target telemetry data. It may further include determining as the telemetry data to be precisely analyzed.

상기 위성의 세부 특이 동작 검출 방법은 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 중에서 상기 복수의 클러스터들 중 하나의 클러스터에 속하는 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 수신하는 단계로서, 상기 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 단계; 상기 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, 각각 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어진 c개의 제1 주성분 계수 세트를 생성하는 단계; 상기 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 상기 c개의 제1 주성분 계수 세트 중에서 대응하는 제1 주성분 계수 세트의 p개의 제1 주성분 계수들을 곱함으로써, 각각 n개의 제1 값들로 이루어진 c개의 제1 스코어 데이터들을 산출하는 단계; 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖는지의 여부를 결정하는 단계; 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖는 경우, 제1 및 제2 주기적 특성들을 결정하는 단계; 상기 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여 제1 및 제2 주기적 특성들에 대응하는 제1 및 제2 주기적 특성 값들을 산출하는 단계; 상기 c개의 제1 스코어 데이터들의 상기 제1 및 제2 주기적 특성 값들에 기초하여 퍼지 규칙을 결정하는 단계; 및 상기 퍼지 규칙을 이용하여 상기 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The detailed singular motion detection method of the satellite is the step of receiving c analysis target telemetry data belonging to one of the plurality of clusters among the m analysis target telemetry data, wherein the c analysis targets Each of the telemetry data having n data values for each of the p related parameters; Performing principal component analysis on each of the c analysis target telemetry data to generate c first principal component coefficient sets each consisting of p first principal component coefficients; By multiplying each of the c telemetry data to be analyzed by the p first principal component coefficients of the corresponding first principal component coefficient set among the c first principal component coefficient sets, each of the c first principal component coefficients consisting of n first values. 1 calculating score data; Determining whether each of the c first score data has periodicity; Determining first and second periodic characteristics when each of the c first score data has periodicity; Calculating first and second periodic property values corresponding to first and second periodic properties for each of the c first score data; Determining a fuzzy rule based on the first and second periodic characteristic values of the c first score data; And determining the telemetry data to be precise analysis using the fuzzy rule.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면 컴퓨팅 장치를 이용하여 위성의 세부 특이 동작 검출 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer program stored in a medium in order to execute a method of detecting detailed singular motion of a satellite using a computing device.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 위성의 세부 특이 동작 검출 장치는 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터를 저장하는 메모리; 및 상기 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터를 미리 설정된 시간 단위로 분할하여 d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하고, 상기 d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, 각각 p개의 주성분 계수들로 이루어지는 d개의 주성분 계수 세트를 생성하고, 상기 d개의 주성분 계수 세트들 각각의 상기 p개의 주성분 계수들에 기초하여 이상 동작 구간과 정상 동작 구간을 결정하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.According to another aspect of the present invention, an apparatus for detecting detailed singular motion of a satellite includes: a memory for storing telemetry data to be precisely analyzed having n data values for each of p related parameters; And dividing the telemetry data for precision analysis into a preset time unit to generate d telemetry data for detailed analysis, and performing principal component analysis on each of the d telemetry data for detailed analysis, At least one, configured to generate d principal component coefficient sets each consisting of p principal component coefficients, and determine an abnormal operation interval and a normal operation interval based on the p principal component coefficients of each of the d principal component coefficient sets. Includes a processor.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 위성으로부터 수신되는 위성 텔레메트리 데이터의 주성분분석을 이용하여 위성의 특이 동작을 검출할 수 있다. 위성의 다양한 동작 상태를 표현하기 위해 주성분분석을 통해 여러 개의 클러스터들을 구축할 수 있다. 각 클러스터 내의 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 스코어 데이터의 통계적 특성을 이용함으로써 특이 동작 데이터를 구분할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a specific motion of a satellite may be detected using principal component analysis of satellite telemetry data received from a satellite. Several clusters can be built through principal component analysis to represent the various operating states of the satellite. The specific motion data can be classified by using the statistical characteristics of the score data corresponding to the telemetry data to be analyzed in each cluster.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 주성분분석을 통해 데이터 차원을 축소함으로써 빠른 시간에 대용량 데이터를 처리할 수 있다. 단순히 미리 설정한 문턱 값이 아니라 다양한 동작 상태에 따라 적응적으로 변하는 통계 값을 사용함으로써 문턱 값을 이용하는 방식으로는 확인할 수 업슨 특이 동작을 검출할 수 있다. 다양한 동작 상태에 대한 클러스터를 구축함으로써 위성의 다양한 동작 상태 및 특성을 고려한 특이 동작을 검출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전문 지식을 갖는 여러 명의 전문가가 필요하지 않으면, 다양한 시스템에 확장하여 적용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a large amount of data can be processed in a short time by reducing the data dimension through principal component analysis. By using statistical values that change adaptively according to various operating states, not simply preset threshold values, the Upson's unusual behavior, which can be confirmed, can be detected by using the threshold value. By building clusters for various operating states, it is possible to detect unusual motions in consideration of various operating states and characteristics of the satellite. According to an embodiment of the present invention, if several experts with specialized knowledge are not required, it can be extended and applied to various systems.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 위성으로부터 수신되는 위성 텔레메트리 데이터의 주성분분석을 이용하여 퍼지 규칙을 결정하고, 퍼지 규칙을 이용하여 위성의 특이 동작을 검출할 수 있다. 위성은 일정한 공전 주기에 따라 지구 주위를 공전하기 때문에 위성 텔레메트리 데이터는 주기적 특성을 보이는 경우가 많다는 특성을 이용하여, 위성 텔레메트리 데이터를 자동으로 분석하고 위성의 특이 동작을 자동으로 검출할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a fuzzy rule may be determined using principal component analysis of satellite telemetry data received from a satellite, and a singular motion of a satellite may be detected using the fuzzy rule. Since satellites orbit around the earth according to a certain orbital period, satellite telemetry data can be automatically analyzed and abnormal motions of satellites can be automatically detected by using the characteristic that satellite telemetry data often exhibits periodic characteristics. I can.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터의 주성분분석을 이용하여 이상 동작 구간 및 이상 동작 파라미터를 결정함으로써, 위성의 세부 특이 동작을 검출할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따라서 특이 동작에 해당하는 특이 텔레메트리 데이터가 결정될 수 있다. 특이 텔레메트리 데이터는 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터로서, 의미있는 구간(예컨대, 90분 또는 위성의 공전 주기)로 구분하여 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성할 수 있다. 이들에 대하여 주성분분석을 수행함으로써, 파라미터들 각각이 공통적인 정보를 생성하는데 얼마나 기여했는지를 결정할 수 있다. 각각의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에서 어떤 파라미터의 데이터들이 주요하게 활용되었는지를 파악함으로써, 이상이 있는 데이터 구간 및 이상이 있는 파라미터를 검출할 수 있다.According to still another embodiment of the present invention, by determining an abnormal operation section and an abnormal operation parameter using principal component analysis of telemetry data to be precisely analyzed, detailed singular motion of a satellite may be detected. According to embodiments of the present invention, singular telemetry data corresponding to the singular operation may be determined. The peculiar telemetry data is telemetry data to be analyzed for precision, and telemetry data to be analyzed may be generated by dividing into meaningful intervals (eg, 90 minutes or an orbiting period of a satellite). By performing principal component analysis on them, it is possible to determine how much each of the parameters contributed to generating common information. By grasping which parameter data are mainly used in each detailed analysis target telemetry data, an abnormal data section and an abnormal parameter can be detected.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 주성분분석을 통해 데이터 차원을 축소함으로써 빠른 시간 내에 대용량 데이터를 처리할 수 있으며, 전문 지식을 가진 여러 명의 전문가의 도움 없이도 사용될 수 있으며, 다양한 시스템에 확장하여 적용할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, large data can be processed in a short time by reducing the data dimension through principal component analysis, and can be used without the help of several experts with expertise, and can be applied to various systems. can do.

도 1은 본 발명에 따른 위성 시스템을 간략하게 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성을 간략하게 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법 중 단계(S130)을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 5은 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법 중 단계(S340)을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법 중 단계(S380)을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법 중 단계(S340)에서 제1 스코어 데이터들이 주기성을 가지지 않는 경우의 동작을 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법 중 단계(S340)에서 제1 스코어 데이터들이 주기성을 가지지 않는 경우의 다른 예에 따른 동작을 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 위성의 세부 특이 동작 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 schematically shows a satellite system according to the invention.
2 schematically shows an internal configuration of a computing device according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of detecting a singular motion of a satellite according to an exemplary embodiment.
4 is an exemplary flow chart for explaining in more detail step (S130) of a method for detecting a singular motion of a satellite according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment.
6 is a flowchart illustrating a method of detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment.
7 is an exemplary flow chart for explaining in more detail step (S340) of the method for detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment of the present invention.
8 is an exemplary flow chart for explaining in more detail step S380 of a method for detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment of the present invention.
9 is an exemplary flowchart illustrating an operation when first score data do not have periodicity in step S340 of a method of detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment of the present invention.
10 is an exemplary flow chart for explaining an operation according to another example of a case in which first score data do not have periodicity in step S340 of a method of detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a method of detecting a detailed singular motion of a satellite according to another embodiment.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나 본 개시의 기술적 사상은 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있으므로 본 명세서에서 설명하는 실시예들로 제한되지 않는다. 본 명세서에 개시된 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술을 구체적으로 설명하는 것이 본 개시의 기술적 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 공지 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다. 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present disclosure. However, the technical idea of the present disclosure is not limited to the embodiments described in the present specification because it may be modified and implemented in various forms. In describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the technical idea of the present disclosure, a detailed description of the known technology will be omitted. The same or similar components are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted.

본 명세서에서 어떤 요소가 다른 요소와 "연결"되어 있다고 기술될 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 요소를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 어떤 요소가 다른 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 요소 외에 또 다른 요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present specification, when an element is described as being "connected" with another element, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "indirectly connected" with another element interposed therebetween. When a certain element "includes" another element, it means that another element may be included in addition to the other element, not excluded, unless specifically stated to the contrary.

일부 실시예들은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 설명될 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는 특정 기능을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 본 개시의 기능 블록이 수행하는 기능은 복수의 기능 블록에 의해 수행되거나, 본 개시에서 복수의 기능 블록이 수행하는 기능들은 하나의 기능 블록에 의해 수행될 수도 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다.Some embodiments may be described with functional block configurations and various processing steps. Some or all of these functional blocks may be implemented with various numbers of hardware and/or software components that perform a specific function. For example, the functional blocks of the present disclosure may be implemented by one or more microprocessors, or may be implemented by circuit configurations for a predetermined function. Functional blocks of the present disclosure may be implemented in various programming or scripting languages. The functional blocks of the present disclosure may be implemented as an algorithm executed on one or more processors. Functions performed by a function block of the present disclosure may be performed by a plurality of function blocks, or functions performed by a plurality of function blocks in the present disclosure may be performed by a single function block. In addition, the present disclosure may employ conventional techniques for electronic environment setting, signal processing, and/or data processing.

도 1은 본 발명에 따른 위성 시스템을 간략하게 도시한다.1 schematically shows a satellite system according to the invention.

도 1을 참조하면, 인공위성(10)은 미리 설정된 궤도를 따라 지구 주변을 비행할 수 있다. 인공위성(10)이 발사된 후에는 사람이 직접 상태를 점검하거나 고장을 수리하기가 극히 어렵다. 따라서, 인공위성(10)은 자신의 상태를 주기적으로 모니터링하고, 이를 위성 텔레메트리 데이터(STD)의 형태로 지구의 지상국에 전송한다. 지상국에 있는 전문가는 위성 텔레메트리 데이터(STD)를 분석하여 인공위성(10)의 상태를 파악하고 필요한 조치를 취할 수 있다.Referring to FIG. 1, the satellite 10 may fly around the earth according to a preset orbit. After the satellite 10 is launched, it is extremely difficult for a person to directly check the condition or repair a malfunction. Accordingly, the satellite 10 periodically monitors its own condition and transmits it to the earth's ground station in the form of satellite telemetry data (STD). Experts at ground stations can analyze satellite telemetry data (STD) to determine the state of the satellite 10 and take necessary actions.

인공위성(10)이 지상국과 항시 통신할 수 있는 정지 위성인 경우에는 위성 텔레메트리 데이터(STD)를 실시간으로 수신하기 때문에, 인공위성(10)의 상태를 바로 파악할 수 있다. 그러나, 인공위성(10)이 저궤도 위성인 경우에는 인공위성(10)은 대략 90분에 지구를 한 바퀴 돌고, 지상국과 통신할 수 있는 시간은 채 10분도 되지 않는다. 또한, 인공위성(10)의 궤도에 따라, 지상국은 90분마다 인공위성(10)과 통신할 수 있는 것이 아니고, 대략 12시간마다 인공위성(10)과 통신할 수도 있다.In the case where the satellite 10 is a stationary satellite capable of always communicating with a ground station, since satellite telemetry data (STD) is received in real time, the state of the satellite 10 can be immediately grasped. However, when the satellite 10 is a low-orbit satellite, the satellite 10 orbits the earth once in approximately 90 minutes, and the time to communicate with the ground station is less than 10 minutes. Further, depending on the orbit of the satellite 10, the ground station may not be able to communicate with the satellite 10 every 90 minutes, but may communicate with the satellite 10 approximately every 12 hours.

인공위성(10)은 인공위성(10)의 다양한 파라미터들 각각을 모니터링한 데이터를 대용량 메모리에 저장하고, 지상국과 통신할 수 있을 때 대용량 메모리에 저장된 데이터를 위성 텔레메트리 데이터(STD)로서 지상국에 전송할 수 있다. 본 명세서에서, 위성 텔레메트리 데이터(STD)는 인공위성(10)이 지상국과 통신 가능할 때 전송하는 대용량의 원시(original) 데이터를 의미한다. 위성 텔레메트리 데이터(STD)는 모든 종류의 파라미터들에 대한 주기적으로 측정된 데이터 값들을 포함한다.The satellite 10 stores data that monitored each of the various parameters of the satellite 10 in a large-capacity memory, and transmits the data stored in the large-capacity memory as satellite telemetry data (STD) to the ground station when it can communicate with the ground station. I can. In this specification, satellite telemetry data (STD) refers to a large amount of original data transmitted when the satellite 10 is capable of communicating with a ground station. Satellite telemetry data (STD) includes periodically measured data values for all kinds of parameters.

위성 텔레메트리 데이터(STD)에는 인공위성(10)에 대한 모든 정보가 포함될 수 있다. 예를 들면, 위성 텔레메트리 데이터(STD)는 인공위성(10)의 위치, 이동 속도, 포즈(지향 방향), 프로세서의 동작 상태, 프로세서 온도, 수행하고 있는 미션의 종류, 배터리 충방전 상태, 배터리 충방전 전류, 배터리 전압, 배터리 온도, 태양전지 상태 등과 같은 온갖 종류의 파라미터들에 대한 데이터 값들을 포함할 수 있다.Satellite telemetry data (STD) may include all information on the satellite 10. For example, satellite telemetry data (STD) is the position of the satellite 10, the speed of movement, the pause (direction), the operating state of the processor, the processor temperature, the type of mission being performed, the battery charging and discharging state, the battery It may include data values for all kinds of parameters such as charging/discharging current, battery voltage, battery temperature, solar cell status, and the like.

본 명세서에서, 파라미터는 위성 텔레메트리 데이터(STD)에 포함되고 주기적으로 모니터링되는 항목을 지칭한다. 데이터 값은 해당 파라미터에 측정 또는 감시된 값을 의미한다. 데이터 값은 예컨대 아날로그 값일 수 있다. 그러나, 일부 파라미터들의 데이터 값은 디지털 값 또는 디지털 코드일 수도 있다.In this specification, a parameter refers to an item included in satellite telemetry data (STD) and periodically monitored. The data value means the value measured or monitored for that parameter. The data value may be an analog value, for example. However, the data values of some parameters may be digital values or digital codes.

파라미터들마다 데이터 수집 주기가 상이할 수 있다. 예를 들면, 중요한 파라미터의 경우에는 1초마다 데이터 값을 수집할 수도 있고, 덜 중요한 파라미터의 경우에는 8초마다 데이터 값을 수집할 수도 있다. 위성 텔레메트리 데이터(STD)는 1초마다 수집된 데이터 값들뿐만 아니라, 2초마다 수집된 데이터 값들, 및 4초 및 8초마다 수집된 데이터 값들을 포함할 수 있다.The data collection period may be different for each parameter. For example, for important parameters, data values may be collected every 1 second, for less important parameters, data values may be collected every 8 seconds. The satellite telemetry data STD may include not only data values collected every second, but also data values collected every 2 seconds, and data values collected every 4 and 8 seconds.

본 명세서에서 예시적으로 인공위성(10)은 대략 12시간마다 지상국에 위성 텔레메트리 데이터(STD)를 전송하는 것으로 가정한다. 그러나, 12시간은 오로지 예시적이며, 이보다 짧거나 더 긴 시간 주기로 위성 텔레메트리 데이터(STD)가 전송될 수도 있다. 본 명세서에서 위성 텔레메트리 데이터(STD)는 대략 12시간에 해당하는 데이터 값들을 포함하는 것으로 가정한다.In the present specification, as an example, it is assumed that the satellite 10 transmits satellite telemetry data (STD) to a ground station approximately every 12 hours. However, 12 hours is only exemplary, and satellite telemetry data (STD) may be transmitted in a shorter or longer time period. In this specification, it is assumed that the satellite telemetry data (STD) includes data values corresponding to approximately 12 hours.

컴퓨팅 장치(100)는 인공위성(10)으로부터 위성 텔레메트리 데이터(STD)를 수신하여, 일 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법, 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법, 및 또 다른 실시예에 따른 위성의 세부 특이 동작 검출 방법 중 적어도 하나를 수행하는 장치이다. 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 컴퓨팅 장치로 구성될 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 위성의 특이 동작 검출 장치 또는 위성의 세부 특이 동작 검출 장치로 지칭될 수도 있다.The computing device 100 receives satellite telemetry data (STD) from the satellite 10, a method of detecting a singular motion of a satellite according to an embodiment, a method of detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment, and another method. An apparatus that performs at least one of the detailed singular motion detection methods of a satellite according to an embodiment. The computing device 100 may be configured with a plurality of computing devices. The computing device 100 may also be referred to as a device for detecting a specific motion of a satellite or a device for detecting a detailed specific motion of a satellite.

컴퓨팅 장치(100)는 인공위성(10)과 통신하는 지상국에 설치될 수도 있고, 지상국을 통해 위성 텔레메트리 데이터(STD)를 수신할 수 있도록 지상국과 통신을 통해 연결될 수 있다.The computing device 100 may be installed in a ground station that communicates with the satellite 10 or may be connected to the ground station through communication so as to receive satellite telemetry data (STD) through the ground station.

도 2는 본 발명에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성을 간략하게 도시한다.2 schematically shows an internal configuration of a computing device according to the present invention.

도 2를 참조하면, 컴퓨팅 장치(100)는 제어부(110) 및 메모리(120)를 포함할 수 있다. 제어부(110)와 메모리(120)는 버스를 통해 서로 데이터를 교환할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 도 2에 도시된 구성요소 외에 다른 구성요소 예컨대 통신 모듈을 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the computing device 100 may include a control unit 110 and a memory 120. The controller 110 and the memory 120 may exchange data with each other through a bus. The computing device 100 may further include other components, such as a communication module, in addition to the components illustrated in FIG. 2.

제어부(110)는 통상적으로 컴퓨팅 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(110)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행하고, 예컨대 메모리(120)에 저장된 프로그램 코드를 실행할 수 있다.The controller 110 typically controls the overall operation of the computing device 100. The controller 110 may perform basic arithmetic, logic, and input/output operations, and may execute, for example, program code stored in the memory 120.

제어부(110)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(110)는 복수의 프로세서들을 포함할 수 있다. 제어부(110)는 프로세서로 지칭될 수 있다.The control unit 110 may include at least one processor. The control unit 110 may include a plurality of processors. The control unit 110 may be referred to as a processor.

메모리(120)는 프로세서(110)가 판독할 수 있는 기록 매체로서, RAM, ROM 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 메모리(120)에는 운영체제와 적어도 하나의 프로그램 또는 어플리케이션 코드가 저장될 수 있다. 메모리(120)에는 인공위성(10)이 송신한 위성 텔레메트리 데이터(STD)가 저장될 수 있다. 메모리(120)에는 복수의 위성 텔레메트리 데이터(STD)들이 저장될 수 있다. 메모리(120)에 저장된 위성 텔레메트리 데이터(STD)들은 수 일, 수 주, 수 달 동안 수집된 것일 수 있다.The memory 120 is a recording medium that can be read by the processor 110 and may include a permanent mass storage device such as RAM, ROM, and a disk drive. The memory 120 may store an operating system and at least one program or application code. Satellite telemetry data (STD) transmitted by the satellite 10 may be stored in the memory 120. A plurality of satellite telemetry data STDs may be stored in the memory 120. Satellite telemetry data (STD) stored in the memory 120 may be collected for days, weeks, or months.

컴퓨팅 장치(100)는 인공위성(10)가 송신한 신규 위성 텔레메트리 데이터(STD)를 수신하여 메모리(120)에 저장할 수 있다.The computing device 100 may receive new satellite telemetry data (STD) transmitted by the satellite 10 and store it in the memory 120.

일 실시예에 따르면, 제어부(110)는 위성 텔레메트리 데이터(STD)의 전체 파라미터들 중에서 서로 관련성을 갖는 p개의 관련 파라미터들을 결정할 수 있다. 제어부(110)는 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 위성 텔레메트리 데이터들(STD)로부터 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성할 수 있다. 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 가질 수 있다. 제어부(110)는 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, m개의 제1 주성분 계수 세트, 및 m개의 제2 주성분 계수 세트를 생성할 수 있다. m개의 제1 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어지고, m개의 제2 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어질 수 있다. 제어부(110)는 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 m개의 제2 주성분 계수 세트를 기초로 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 클러스터링하여 복수의 클러스터들을 생성할 수 있다. 제어부(110)는 복수의 클러스터들 각각에 속하는 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 기초하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정할 수 있다.According to an embodiment, the controller 110 may determine p related parameters that are related to each other among all parameters of the satellite telemetry data STD. The controller 110 may generate m telemetry data to be analyzed from the satellite telemetry data STD based on the p related parameters. Each of the telemetry data to be analyzed may have n data values for each of the p related parameters. The controller 110 may perform principal component analysis on each of the m analysis target telemetry data to generate m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficient sets. Each of the m first principal component coefficient sets may consist of p first principal component coefficients, and each of m second principal component coefficient sets may consist of p second principal component coefficients. The controller 110 may generate a plurality of clusters by clustering m telemetry data to be analyzed based on m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficient sets. The controller 110 may determine the specific telemetry data based on m pieces of telemetry data to be analyzed belonging to each of the plurality of clusters.

다른 실시예에 따르면, 제어부(110)는 복수의 클러스터들을 생성할 수 있다. 복수의 클러스터들 각각은 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수, 각 클러스터의 중심 위치, 각 클러스터의 중심 위치에서 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각의 위치까지의 거리들 중에서 최대 거리, 및 각 클러스터의 마진(margin) 거리와 같은 속성을 가질 수 있다. 제어부(110)는 신규 위성 텔레메트리 데이터를 수신할 수 있다. 제어부(110)는 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 신규 위성 텔레메트리 데이터들로부터 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 생성할 수 있다. 제어부(110)는 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대하여 주성분분석을 수행하여, 제1 주성분 계수 세트 및 제2 주성분 계수 세트를 생성할 수 있다. 제어부(110)는 제1 주성분 계수 세트 및 제2 주성분 계수 세트에 기초하여 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치를 산출할 수 있다. 제어부(110)는 복수의 클러스터들 중에서 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치에서 가장 가까운 최근접 클러스터를 결정할 수 있다. 제어부(110)는 최근접 클러스터의 상기 중심 위치에서 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치까지의 거리가 최근접 클러스터의 최대 거리와 마진 거리의 합보다 큰 경우, 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 특이 텔레메트리 데이터로 결정할 수 있다.According to another embodiment, the controller 110 may create a plurality of clusters. Each of the plurality of clusters is selected from among the number of telemetry data to be analyzed belonging to each cluster, the center position of each cluster, and distances from the center position of each cluster to the position of each of the telemetry data to be analyzed belonging to each cluster. It may have properties such as a maximum distance and a margin distance of each cluster. The controller 110 may receive new satellite telemetry data. The controller 110 may generate new analysis target telemetry data from new satellite telemetry data based on p related parameters. The controller 110 may generate a first principal component coefficient set and a second principal component coefficient set by performing principal component analysis on the newly analyzed telemetry data. The controller 110 may calculate the position of the new analysis target telemetry data based on the first principal component coefficient set and the second principal component coefficient set. The control unit 110 may determine a closest cluster from among the plurality of clusters to the location of the telemetry data to be analyzed. When the distance from the center position of the nearest cluster to the position of the new analysis target telemetry data is greater than the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, the controller 110 selects the new analysis target telemetry data. It can be determined by telemetry data.

또 다른 실시예에 따르면, 제어부(110)는 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, c개의 제1 주성분 계수 세트를 생성할 수 있다. c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖고, c개의 제1 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어질 수 있다. 제어부(110)는 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 c개의 제1 주성분 계수 세트 중에서 대응하는 제1 주성분 계수 세트의 p개의 제1 주성분 계수들을 곱함으로써, 각각 n개의 제1 값들로 이루어진 c개의 제1 스코어 데이터들을 산출할 수 있다. 제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖는지의 여부를 결정할 수 있다. 제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들 각각이 주기성을 갖는 경우, 제1 및 제2 주기적 특성들을 결정하고, c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여 제1 및 제2 주기적 특성들에 대응하는 제1 및 제2 주기적 특성 값들을 산출할 수 있다. 제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들의 제1 및 제2 주기적 특성 값들에 기초하여 퍼지 규칙을 결정할 수 있다. 제어부(110)는 퍼지 규칙을 이용하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정할 수 있다.According to another embodiment, the controller 110 may generate c first principal component coefficient sets by performing principal component analysis on each of the c analysis target telemetry data. Each of the c analysis target telemetry data has n data values for each of the p related parameters, and each of the c first principal component coefficient sets may consist of p first principal component coefficients. The control unit 110 multiplies each of the c analysis target telemetry data by the p first principal component coefficients of the corresponding first principal component coefficient set among the c first principal component coefficient sets, thereby each consisting of n first values. The c first score data may be calculated. The controller 110 may determine whether each of the c first score data has periodicity. When each of the c first score data has periodicity, the control unit 110 determines first and second periodic characteristics, and corresponds to the first and second periodic characteristics for each of the c first score data First and second periodic characteristic values to be calculated may be calculated. The controller 110 may determine a fuzzy rule based on the first and second periodic characteristic values of the c first score data. The controller 110 may determine the specific telemetry data using the fuzzy rule.

또 다른 실시예에 따르면, 제어부(110)는 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터를 미리 설정된 시간 단위로 분할하여 d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성할 수 있다. 제어부(110)는 d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, 각각 p개의 주성분 계수들로 이루어지는 d개의 주성분 계수 세트를 생성할 수 있다. 제어부(110)는 d개의 주성분 계수 세트들 각각의 p개의 주성분 계수들에 기초하여 이상 동작 구간과 정상 동작 구간을 결정할 수 있다.According to another embodiment, the control unit 110 divides telemetry data to be precise analysis having n data values for each of the p related parameters into a preset time unit to provide d telemetry data to be analyzed. Can be created. The controller 110 may perform principal component analysis on each of the d detailed analysis target telemetry data to generate d principal component coefficient sets each consisting of p principal component coefficients. The controller 110 may determine an abnormal operation period and a normal operation period based on the p main component coefficients of each of the d main component coefficient sets.

다양한 실시예들에 따른 제어부(110)의 동작에 대하여 아래에서 더욱 자세히 설명한다.The operation of the control unit 110 according to various embodiments will be described in more detail below.

도 3은 일 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of detecting a singular motion of a satellite according to an exemplary embodiment.

도 3을 참조하면, 제어부(110)는 위성 텔레메트리 데이터들을 수신할 수 있다(S110). 위성 텔레메트리 데이터는 인공위성(10)의 대용량 메모리에 저장되어 있던 데이터로서, 지상국을 통해 컴퓨팅 장치(100)에 의해 수신될 수 있다. 위성 텔레메트리 데이터는 인공위성(10)에 의해 주기적으로 모니터링된 원시 데이터 값들을 포함하며, 원시 데이터 값들은 인공위성(10)의 전체 파라미터들 각각에 대해 모니터링된 값들일 수 있다.Referring to FIG. 3, the controller 110 may receive satellite telemetry data (S110). Satellite telemetry data is data stored in a large-capacity memory of the satellite 10 and may be received by the computing device 100 through a ground station. The satellite telemetry data includes raw data values periodically monitored by the satellite 10, and the raw data values may be monitored values for each of all parameters of the satellite 10.

예를 들면, 위성 텔레메트리 데이터는 제1 파라미터에 대응하는 제1 원시 데이터 값들, 및 제2 파라미터에 대응하는 제2 원시 데이터 값들을 포함할 수 있다. 제1 원시 데이터 값들은 제1 주기(예컨대, 1초)마다 수집된 값들이고, 제2 원시 데이터 값들은 제2 주기(예컨대, 8초)마다 수집된 값들일 수 있다. 위성 텔레메트리 데이터는 대략 12시간 동안의 데이터일 수 있다.For example, the satellite telemetry data may include first raw data values corresponding to the first parameter and second raw data values corresponding to the second parameter. The first raw data values may be values collected every first period (eg, 1 second), and the second raw data values may be values collected every second period (eg, 8 seconds). Satellite telemetry data may be approximately 12 hours of data.

제어부(110)는 서로 다른 기간에 수집되는 위성 텔레메트리 데이터들을 수신할 수 있다. 예를 들면, 위성 텔레메트리 데이터들은 제1 기간 동안의 제1 위성 텔레메트리 데이터와 제2 기간 동안의 제2 위성 텔레메트리 데이터를 포함할 수 있다.The controller 110 may receive satellite telemetry data collected in different periods. For example, the satellite telemetry data may include first satellite telemetry data for a first period and second satellite telemetry data for a second period.

제어부(110)는 위성 텔레메트리 데이터의 전체 파라미터들 중에서 서로 관련성을 갖는 p개의 관련 파라미터들을 결정할 수 있다(S120). p개의 관련 파라미터들은 사용자에 의해 선택될 수 있다. p는 2이상의 자연수일 수 있다. p는 단계(S120)에서 결정된 관련 파라미터들의 개수를 의미한다.The controller 110 may determine p related parameters that are related to each other among all parameters of the satellite telemetry data (S120). The p related parameters can be selected by the user. p may be a natural number of 2 or more. p denotes the number of related parameters determined in step S120.

일 실시예에 따르면, p개의 관련 파라미터들은 위성 텔레메트리 데이터의 전체 파라미터들의 이름에 대한 키워드 검색 결과를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들면, 사용자는 전체 파라미터들의 이름에 대하여 사용자가 선택한 키워드를 검색함으로써 p개의 관련 파라미터들을 선택할 수 있다. 예컨대, 키워드는 배터리, 온도, 전압, 전류일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 '배터리'를 검색 키어드로 입력한 경우, p개의 관련 파라미터들은 누적 배터리 충전량, 누적 배터리 방전량, 배터리 충전 전류, 배터리 방전 전류, 배터리 온도, 배터리 전압 등을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the p related parameters may be determined based on a keyword search result for the names of all parameters of satellite telemetry data. For example, the user may select p related parameters by searching for a keyword selected by the user for the names of all parameters. For example, keywords may be battery, temperature, voltage, and current. For example, when the user inputs'battery' as a search keyword, p related parameters may include accumulated battery charge amount, accumulated battery discharge amount, battery charging current, battery discharge current, battery temperature, battery voltage, and the like. .

다른 실시예에 따르면, p개의 관련 파라미터들은 위성 전문가에 의해 미리 선정될 수 있다. 위성 전문가는 서로 관련성이 있는 관련 파라미터들을 미리 선택할 수 있다. 파라미터들 중 적어도 대부분은 모든 위성 시스템에 공통되므로, 위성 전문가가 미리 선정한 관련 파라미터들은 다른 위성 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.According to another embodiment, p related parameters may be preselected by a satellite expert. Satellite experts can pre-select related parameters that are related to each other. Since at least most of the parameters are common to all satellite systems, related parameters previously selected by a satellite expert can be equally applied to other satellite systems.

제어부(110)는 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 위성 텔레메트리 데이터들로부터 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성할 수 있다(S130). m은 2이상의 자연수일 수 있다. m은 단계(S130)에서 생성된 분석 대상 텔레메트리 데이터들의 개수를 의미한다. 단계(S110)에서 수신된 위성 텔레메트리 데이터들의 개수도 m개일 수 있다.The controller 110 may generate m telemetry data to be analyzed from satellite telemetry data based on the p related parameters (S130). m may be a natural number of 2 or more. m denotes the number of telemetry data to be analyzed generated in step S130. The number of satellite telemetry data received in step S110 may also be m.

m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 가질 수 있다. n은 각 위성 텔레메트리 데이터의 수집 기간에 대응하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 위성 텔레메트리 데이터의 원시 데이터 값을 수집하는 주기들 중에서 가장 긴 수집 주기가 8초이고, 위성 텔레메트리 데이터의 수집 기간이 12시간인 경우, n은 12시간을 8초로 나눈 5400일 수 있다.Each of the m telemetry data to be analyzed may have n data values for each of the p related parameters. n may be determined corresponding to the collection period of each satellite telemetry data. For example, if the longest collection period among the periods for collecting raw data values of satellite telemetry data is 8 seconds and the collection period of satellite telemetry data is 12 hours, n is 12 hours divided by 8 seconds. May be 5400.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법 중 단계(S130)을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.4 is an exemplary flow chart for explaining in more detail step (S130) of a method for detecting a singular motion of a satellite according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 제어부(110)는 m개의 위성 텔레메트리 데이터들 중에서 p개의 관련 파라미터들에 해당하는 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 생성할 수 있다(S131). 위성 텔레메트리 데이터들은 p개보다 큰 개수의 파라미터들 각각의 원시 데이터 값들을 포함한다. 단계(S131)에서, 위성 텔레메트리 데이터들 중에서 p개의 관련 파라미터들에 해당하는 관련 텔레메트리 데이터들이 선택될 수 있다.Referring to FIG. 4, the controller 110 may generate m related telemetry data corresponding to p related parameters among m satellite telemetry data (S131 ). Satellite telemetry data includes raw data values of each of a number of parameters greater than p. In step S131, related telemetry data corresponding to p related parameters may be selected from among the satellite telemetry data.

일 실시예에 따르면, 위성 텔레메트리 데이터의 원시 데이터 값들은 서로 다른 주기로 수집된 값들일 수 있다. 단계(S131)에서, 미리 설정된 수집 주기마다 하나의 원시 데이터 값을 갖도록 원시 데이터 값들 중 일부가 제거되고, 일부의 수집 시간이 변경될 수 있다. 예를 들면, 미리 설정된 수집 주기가 8초인 경우, 1초마다 수집된 8개의 원시 데이터 값이 존재하는 경우, 1개의 원시 데이터 값만 남기고 7개의 원시 데이터 값은 제거될 수 있다. 미리 설정한 수집 주기에 따라 설정되는 수집 시간이 00시 00분 16초인 경우, 제1 파라미터에 대응하여 수집된 원시 데이터 값이 00시 00분 15초와 00시 00분 19초에 수집되었다면, 00시 00분 15초에 수집된 원시 데이터 값이 00시 00분 16초 수집된 것으로 수집 시간을 변경하고, 00시 00분 19초에 수집된 원시 데이터 값은 제거될 수 있다.According to an embodiment, raw data values of satellite telemetry data may be values collected at different periods. In step S131, some of the raw data values may be removed so as to have one raw data value every preset collection period, and a collection time of some may be changed. For example, when the preset collection period is 8 seconds, when there are 8 raw data values collected every second, only one raw data value remains and 7 raw data values may be removed. If the collection time set according to the preset collection period is 00: 00: 16 seconds, if the raw data values collected in response to the first parameter were collected at 00: 00: 15 and 00: 00: 19, 00 The collection time is changed from the raw data values collected at 00:15 to 00:00:16, and the raw data values collected at 00:00:19 can be removed.

m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각은 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 원시(original) 데이터 값을 가질 수 있다.Each of the m related telemetry data may have n original data values for each of the p related parameters.

제어부(110)는 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 전처리할 수 있다(S132). 관련 텔레메트리 데이터의 파라미터들에 따라 원시 데이터 값들의 범위는 서로 다를 수 있다. 예를 들면, 배터리 전압에 대응하는 원시 데이터 값들의 범위와 배터리 전류에 대응하는 원시 데이터 값들의 범위는 서로 다를 수 있다. 또한, 원시 데이터 값들에는 노이즈가 포함될 수 있다.The controller 110 may pre-process m related telemetry data (S132). The range of raw data values may be different depending on the parameters of the related telemetry data. For example, a range of raw data values corresponding to a battery voltage and a range of raw data values corresponding to a battery current may be different from each other. Also, noise may be included in the raw data values.

일 실시예에 따르면, 제어부(110)는 p개의 관련 파라미터들 각각에 대한 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 n개의 원시 데이터 값들을 정규화할 수 있다.According to an embodiment, the controller 110 may normalize n raw data values of each of m related telemetry data for each of p related parameters.

일 예에 따르면, p개의 관련 파라미터들 각각에 대하여 (m x n)개의 원시 데이터 값들이 정규화될 수 있다. (m x n)개의 원시 데이터 값들은 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 n개의 원시 데이터 값들을 의미할 수 있다.According to an example, (m x n) raw data values may be normalized for each of p related parameters. The (m x n) raw data values may mean n raw data values of each of m related telemetry data.

일 예에 따르면, (m x n)개의 원시 데이터 값들의 평균 및 표준편차를 산출한 후, (m x n)개의 원시 데이터 값들을 각각 (m x n)개의 표준화점수들(Z-scores)로 변환함으로써, (m x n)개의 원시 데이터 값들이 정규화될 수 있다.According to an example, by calculating the mean and standard deviation of (mxn) raw data values, and converting (mxn) raw data values into (mxn) standardized scores (Z-scores), (mxn) The raw data values can be normalized.

다른 예에 따르면, (m x n)개의 원시 데이터 값들의 최대값 및 최소값을 산출한 후, min-max 알고리즘을 적용하여 (m x n)개의 원시 데이터 값들이 정규화될 수 있다.According to another example, after calculating the maximum and minimum values of (m x n) raw data values, (m x n) raw data values may be normalized by applying a min-max algorithm.

또 다른 예에 따르면, (m x n)개의 원시 데이터 값들을 (m x n)개의 표준화점수들(Z-scores)로 변환한 후, (m x n)개의 표준화점수들에 대하여 min-max 알고리즘을 적용함으로써, (m x n)개의 원시 데이터 값들이 정규화될 수 있다.According to another example, by converting (mxn) raw data values into (mxn) standardized scores (Z-scores) and then applying a min-max algorithm to (mxn) standardized scores, (mxn) ) Raw data values can be normalized.

다른 예에 따르면, m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 p개의 관련 파라미터들 각각에 대하여 n개의 원시 데이터 값들이 정규화될 수도 있다.According to another example, n raw data values may be normalized for each of p related parameters of each of m related telemetry data.

다른 실시예에 따르면, 제어부(110)는 단계(S132)에서 이동 평균 필터를 이용하여 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 p개의 관련 파라미터들 각각에 대하여 n개의 원시 데이터 값들을 필터링할 수 있다. 제어부(110)는 n개의 원시 데이터 값들을 이동 평균 필터에 입력하여 n개의 이동 평균된 데이터 값들을 생성할 수 있다.According to another embodiment, the controller 110 may filter n raw data values for each of p related parameters of each of m related telemetry data using a moving average filter in step S132. . The controller 110 may generate n moving averaged data values by inputting n raw data values into the moving average filter.

또 다른 실시예에 따르면, 제어부(110)는 이동 평균 필터를 이용하여 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 p개의 관련 파라미터들 각각에 대하여 n개의 원시 데이터 값들을 필터링함으로써, m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 p개의 관련 파라미터들 각각에 대하여 n개의 이동 평균된 데이터 값들을 생성하고, p개의 관련 파라미터들 각각에 대한 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 n개의 이동 평균된 데이터 값들을 정규화할 수 있다. (m x n)개의 이동 평균된 데이터 값들에 표준화점수 및/또는 min-max 알고리즘이 적용되어 정규화가 달성될 수 있다.According to another embodiment, the control unit 110 filters n raw data values for each of p related parameters of m related telemetry data using a moving average filter, Generate n moving averaged data values for each of the p related parameters of each of the tree data, and n moving averaged data values of each of m related telemetry data for each of the p related parameters Can be normalized. Normalization can be achieved by applying a standardized score and/or a min-max algorithm to (m x n) moving averaged data values.

제어부(110)는 단계(S132)에서 전처리된 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 이용하여 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성할 수 있다(S133). m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 데이터 값은 원시 데이터 값을 이동 평균 필터에 적용하여 생성되는 이동 평균 데이터 값을 정규화한 값일 수 있다.The controller 110 may generate m telemetry data to be analyzed using the m related telemetry data preprocessed in step S132 (S133). Each of the m telemetry data to be analyzed may have n data values for each of the p related parameters. According to an example, the data value may be a value obtained by normalizing a moving average data value generated by applying a raw data value to a moving average filter.

다시 도 3을 참조하면, 제어부(110)는 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행할 수 있다(S140). 제어부(110)는 p개의 파라미터들 각각에 대응하는 n개의 데이터 값, 즉, (n x p) 개의 데이터 값들에 대한 주성분분석을 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여, 즉, m회 수행할 수 있다.Referring back to FIG. 3, the controller 110 may perform principal component analysis on each of the m telemetry data to be analyzed (S140). The control unit 110 performs principal component analysis on n data values corresponding to each of the p parameters, that is, (nxp) data values, for each of the m telemetry data to be analyzed, that is, m times. I can.

주성분분석은 많은 변수의 분산방식(분산ㆍ공분산)의 패턴을 간결하게 표현하는 주성분을 원래 변수의 선형결합(무게에 대한 평균점)으로서 추출하는 통계기법이다. 즉, p개의 변수가 있는 경우 거기에서 얻은 정보를 p보다 상당히 작은 a개의 변수로 요약하는 것이다. 즉, p차원 공간의 축을 회전시켜 많은 변수의 분산을 가장 잘 반영한 소수의 새로운 축을 찾아낼 수 있다.Principal component analysis is a statistical technique that extracts principal components that concisely express patterns of variance (variance and covariance) of many variables as a linear combination of original variables (average points for weight). In other words, if there are p variables, the information obtained there is summarized into a variables that are significantly smaller than p. In other words, it is possible to find a few new axes that best reflect the variance of many variables by rotating the axes of the p-dimensional space.

(n x p) 개의 데이터 값들에 대하여 주성분분석을 수행하면, (p x p) 개의 계수들이 생성될 수 있다. 본 실시예에서는 (n x p) 개의 데이터 값들에 대하여 주성분분석을 수행하여 생성된 (p x p) 개의 계수들 중에서, (p x 2) 개의 계수들이 이용될 수 있다. (p x 2) 개의 계수들은 가장 중요한 p개의 계수들(이하, 'p개의 제1 주성분 계수들'이라 함)과 2번째로 중요한 p개의 계수들(이하 'p개의 제2 주성분 계수들')이다. p개의 제1 주성분 계수들은 제1 주성분 계수 세트로 지칭되고, p개의 제2 주성분 계수들은 제2 주성분 계수 세트로 지칭된다.When principal component analysis is performed on (n x p) data values, (p x p) coefficients can be generated. In this embodiment, among (p x p) coefficients generated by performing principal component analysis on (n x p) data values, (p x 2) coefficients may be used. The (px 2) coefficients are the most important p coefficients (hereinafter referred to as'p first principal component coefficients') and the second most important p coefficients (hereinafter'p second principal component coefficients'). . The p first principal component coefficients are referred to as a first principal component coefficient set, and the p second principal component coefficients are referred to as a second principal component coefficient set.

단계(S140)에서 (n x p) 개의 데이터 값들에 대한 주성분분석이 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여, 즉, m회 수행되므로, m개의 제1 주성분 계수 세트 및 m개의 제2 주성분 계수 세트가 생성될 수 있다.In step S140, since principal component analysis for (nxp) data values is performed for each of the m telemetry data to be analyzed, that is, m times, m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficients Sets can be created.

i번째 제1 주성분 계수 세트와 i번째 제2 주성분 계수 세트는 i번째 분석 대상 텔레메트리 데이터의 (n x p) 개의 데이터 값들에 대하여 주성분분석이 수행된 결과로서 생성된 것이다. i는 1이상 m이하의 자연수이다.The i-th first principal component coefficient set and the i-th second principal component coefficient set are generated as a result of performing principal component analysis on (n x p) data values of the i-th analysis target telemetry data. i is a natural number of 1 or more and m or less.

제1 주성분 계수 세트는 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어지고, 제2 주성분 계수 세트는 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어진다. 제1 주성분 계수 세트는 p차원 공간 상의 위치에 대응시킬 수 있으며, 이 위치의 좌표는 p개의 제1 주성분 계수들로 표현될 수 있다. 제2 주성분 계수 세트 역시 p차원 공간 상의 위치에 대응시킬 수 있으며, 이 위치의 좌표는 p개의 제2 주성분 계수들로 표현될 수 있다.The first principal component coefficient set consists of p first principal component coefficients, and the second principal component coefficient set consists of p second principal component coefficients. The first principal component coefficient set may correspond to a position in the p-dimensional space, and the coordinates of this position may be expressed by p first principal component coefficients. The second principal component coefficient set may also correspond to a position in the p-dimensional space, and the coordinates of this position may be expressed by p second principal component coefficients.

제어부(110)는 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 m개의 제2 주성분 계수 세트를 기초로 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 클러스터링하여 복수의 클러스터들을 생성할 수 있다(S150).The controller 110 may generate a plurality of clusters by clustering m telemetry data to be analyzed based on m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficient sets (S150).

i번째 분석 대상 텔레메트리 데이터는 i번째 제1 주성분 계수 세트와 i번째 제2 주성분 계수 세트에 기초하여 2p차원 공간 상의 위치에 대응할 수 있다. 이 위치의 좌표는 p개의 i번째 제1 주성분 계수들과 p개의 i번째 제2 주성분 계수들을 이용하여 표현될 수 있다.The i-th analysis target telemetry data may correspond to a position in the 2p-dimensional space based on the i-th first principal component coefficient set and the i-th second principal component coefficient set. The coordinates of this position may be expressed using p i-th first principal component coefficients and p i-th second principal component coefficients.

m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 대응하는 제1 주성분 계수 세트와 제2 주성분 계수 세트를 기초로 2p차원 공간 상의 위치에 대응될 수 있다. m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대응하는 2p차원 공간 상의 위치를 기초로 복수의 클러스터들로 클러스터링될 수 있다.Each of the m telemetry data to be analyzed may correspond to a position in a 2p-dimensional space based on a corresponding first principal component coefficient set and a second principal component coefficient set. It may be clustered into a plurality of clusters based on a position in a 2p-dimensional space corresponding to each of the m telemetry data to be analyzed.

클러스터들의 개수는 k개일 수 있다. k는 2이상, m미만의 자연수일 수 있다. k는 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 m개의 제2 주성분 계수 세트에 대한 갭 통계(Gap Statistic)를 통해 결정될 수 있다. 갭 통계는 m개의 주성분 계수 데이터들에 대하여 클러스터의 최적의 개수를 결정하는데 사용될 수 있다. k는 인공위성(10)의 구별되는 동작 상태들의 개수에 대응할 수 있다.The number of clusters may be k. k may be a natural number of 2 or more and less than m. k may be determined through gap statistics for m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficient sets. Gap statistics can be used to determine the optimal number of clusters for m principal component coefficient data. k may correspond to the number of distinct operating states of the satellite 10.

m개의 제1 주성분 계수 세트 및 m개의 제2 주성분 계수 세트에 대하여 k-평균 클러스터링(k-means clustering) 방법을 적용하여 k개의 클러스터들이 생성될 수 있다. m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 대응하는 2p차원 공간 상의 m개의 위치들에 대하여 k-평균 클러스터링 방법이 적용될 수 있다.K clusters may be generated by applying a k-means clustering method to m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficient sets. The k-means clustering method may be applied to m locations in a 2p-dimensional space corresponding to m telemetry data to be analyzed.

k개의 클러스터들은 제1 내지 제k 클러스터들을 포함한다. m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 k개의 클러스터들 중 하나에 소속될 수 있다. 제j 클러스터에는 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 중에서 일부의 분석 대상 텔레메트리 데이터가 속할 수 있다.The k clusters include first to kth clusters. Each of the m telemetry data to be analyzed may belong to one of k clusters. Some of the telemetry data to be analyzed may belong to the j-th cluster among the m telemetry data to be analyzed.

제어부(110)는 복수의 클러스터들 각각에 속하는 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 기초하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정할 수 있다(S160). 일 실시예에 따르면, k개의 클러스터들 중 어느 하나(예컨대, 제j 클러스터)에 하나의 분석 대상 텔레메트리 데이터(예컨대, 제i 분석 대상 텔레메트리 데이터)만 속하는 경우, 단독으로 하나의 클러스터에 속하는 하나의 분석 대상 텔레메트리 데이터(예컨대, 제i 분석 대상 텔레메트리 데이터)가 특이 텔레메트리 데이터로 결정될 수 있다. 특이 텔레메트리 데이터는 위성의 특이 동작을 검출하는 기초가 될 수 있다. 예컨대, 위성은 특이 텔레메트리 데이터로 결정된 제i 분석 대상 텔레메트리 데이터가 수집되는 수집 기간 동안에 특이 동작을 한 것으로 추정될 수 있다.The controller 110 may determine specific telemetry data based on m pieces of analysis target telemetry data belonging to each of the plurality of clusters (S160). According to an embodiment, when only one analysis target telemetry data (eg, i-th analysis target telemetry data) belongs to any one of k clusters (eg, j-th cluster), only one cluster One analysis target telemetry data belonging to (eg, i-th analysis target telemetry data) may be determined as specific telemetry data. The singular telemetry data can be the basis for detecting the singular motion of the satellite. For example, the satellite may be estimated to have performed an unusual operation during a collection period in which the i th analysis target telemetry data determined as the singular telemetry data is collected.

아래에서는 특이 텔레메트리 데이터로 결정된 제i 분석 대상 텔레메트리 데이터를 기초로 위성이 어떤 세부 수집 기간 동안에 어떤 특이 동작을 한 것으로 추정할 수 있는지에 대하여 더욱 자세히 설명한다.In the following, it will be described in more detail how the satellite can estimate which unusual motion during which detailed collection period based on the i-th analysis target telemetry data determined as the singular telemetry data.

도 5은 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment.

도 5를 참조하면, 제어부(110)는 복수의 클러스터들 각각에 속하는 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 기초하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정할 수 있다(S210). 단계(S210)는 도 3을 참조로 설명된 단계들(S110 내지 S160)을 통해 수행될 수 있다. 아래에서 클러스터들의 개수는 k개인 것으로 가정한다.Referring to FIG. 5, the controller 110 may determine specific telemetry data based on m pieces of analysis target telemetry data belonging to each of a plurality of clusters (S210 ). Step S210 may be performed through steps S110 to S160 described with reference to FIG. 3. In the following, it is assumed that the number of clusters is k.

단계(S210)에서 k개의 클러스터들 각각의 속성이 결정될 수 있다. 클러스터들 각각의 속성은 i) 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수, ii) 각 클러스터의 중심 위치, iii) 각 클러스터의 중심 위치에서 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각의 위치까지의 거리들 중에서 최대 거리, 및 iv) 각 클러스터의 마진(margin) 거리를 포함할 수 있다.In step S210, an attribute of each of the k clusters may be determined. The attributes of each of the clusters are i) the number of telemetry data to be analyzed belonging to each cluster, ii) the center position of each cluster, iii) each of the telemetry data to be analyzed belonging to each cluster at the center position of each cluster. Among the distances to the location, the maximum distance, and iv) may include a margin distance of each cluster.

전술한 바와 같이, 분석 대상 텔레메트리 데이터는 2p차원 공간 상의 위치에 대응할 수 있다. 클러스터들 역시 2p차원 공간 상에서 표현될 수 있다. 예컨대, 제1 클러스터에 제1 내지 제3 분석 대상 텔레메트리 데이터들이 속하는 경우, 제1 클러스터의 중심 위치는 2p차원 공간 상에서 정의되고, 제1 내지 제3 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 각각 대응하는 2p차원 공간 상의 제1 내지 제3 위치들의 평균일 수 있다. 이때, 제1 클러스터의 일 속성인 최대 거리는 2p차원 공간 상의 중심 위치에서 2p차원 공간 상의 제1 내지 제3 위치들까지의 거리 중에서 가장 먼 거리로 결정될 수 있다. 제1 클러스터의 일 속성인 마진 거리는 제1 클러스터의 최대 거리에서 제1 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수(예컨대, 3)으로 나눈 값으로 결정될 수 있다.As described above, the telemetry data to be analyzed may correspond to a position in a 2p-dimensional space. Clusters can also be expressed in a 2p-dimensional space. For example, when the first to third analysis target telemetry data belong to the first cluster, the center position of the first cluster is defined in a 2p-dimensional space, and corresponds to the first to third analysis target telemetry data, respectively. It may be an average of the first to third positions in the 2p-dimensional space. In this case, the maximum distance, which is an attribute of the first cluster, may be determined as the farthest distance from the center position in the 2p-dimensional space to the first to third positions in the 2p-dimensional space. The margin distance, which is an attribute of the first cluster, may be determined as a value divided by the number (eg, 3) of telemetry data to be analyzed belonging to the first cluster from the maximum distance of the first cluster.

예컨대, 제2 클러스터에 오직 하나의 분석 대상 텔레메트리 데이터(예컨대, 제4 분석 대상 텔레메트리 데이터)가 속하는 경우, 제2 클러스터의 중심 위치는 제4 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 제4 위치로 결정된다. 일 예에 따르면, 제2 클러스터의 최대 거리는 k개의 클러스터들의 최대 거리들 중에서 가장 큰 최대 거리의 1/2로 결정될 수 있다. 이때, 제2 클러스터의 마진 거리는 최대 거리와 동일하게 결정될 수 있다.For example, when only one analysis target telemetry data (eg, fourth analysis target telemetry data) belongs to the second cluster, the center position of the second cluster is the first corresponding to the fourth analysis target telemetry data. It is determined by 4 positions. According to an example, the maximum distance of the second cluster may be determined as 1/2 of the largest maximum distance among the maximum distances of k clusters. In this case, the margin distance of the second cluster may be determined equal to the maximum distance.

제어부(110)는 신규 위성 텔레메트리 데이터를 수신할 수 있다(S220). 신규 위성 텔레메트리 데이터는 단계(S210)에서 클러스터들을 생성하는데 이용되지 않은 위성 텔레메트리 데이터일 수 있다. 신규 위성 텔레메트리 데이터는 단계(S110)에서 수신되지 않은 위성 텔레메트리 데이터일 수 있다.The controller 110 may receive new satellite telemetry data (S220). The new satellite telemetry data may be satellite telemetry data that has not been used to create clusters in step S210. The new satellite telemetry data may be satellite telemetry data that has not been received in step S110.

제어부(110)는 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 신규 위성 텔레메트리 데이터들로부터 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 생성할 수 있다(S230). 단계(S230)는 단계(S130)에서 m개의 위성 텔레메트리 데이터들로부터 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터를 생성하는 과정과 실질적으로 동일할 수 있다. 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터는 p개의 파라미터 각각에 대하여 n개의 데이터 값들을 포함한다.The controller 110 may generate new analysis target telemetry data from new satellite telemetry data based on the p related parameters (S230). Step S230 may be substantially the same as the process of generating m telemetry data to be analyzed from m satellite telemetry data in step S130. The telemetry data to be analyzed includes n data values for each of the p parameters.

제어부(110)는 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대하여 주성분분석을 수행하여, 제3 주성분 계수 세트 및 신규 제4 주성분 계수 세트를 생성할 수 있다(S240). 단계(S240)는 단계(S140)에서 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하는 과정과 실질적으로 동일할 수 있다.The controller 110 may generate a third principal component coefficient set and a new fourth principal component coefficient set by performing principal component analysis on the newly analyzed telemetry data (S240). Step S240 may be substantially the same as the process of performing principal component analysis on each of the m telemetry data to be analyzed in step S140.

제어부(110)는 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 p개의 파라미터들 각각에 대응하는 n개의 데이터 값, 즉, (n x p) 개의 데이터 값들에 대하여 주성분분석을 수행할 수 있다.The controller 110 may perform principal component analysis on n data values, that is, (n x p) data values corresponding to each of the p parameters of the newly analyzed telemetry data.

(n x p) 개의 데이터 값들에 대하여 주성분분석을 수행하면, (p x p) 개의 계수들이 생성될 수 있다. 본 실시예에서는 (p x p) 개의 계수들 중에서, (p x 2) 개의 계수들이 이용될 수 있다. (p x 2) 개의 계수들은 가장 중요한 p개의 계수들(이하, 'p개의 제3 주성분 계수들'이라 함)과 2번째로 중요한 p개의 계수들(이하 'p개의 제4 주성분 계수들')이다. p개의 제3 주성분 계수들은 제3 주성분 계수 세트로 지칭되고, p개의 제4 주성분 계수들은 제4 주성분 계수 세트로 지칭된다. 제3 주성분 계수 세트는 p개의 제3 주성분 계수들로 이루어지고, 제4 주성분 계수 세트는 p개의 제4 주성분 계수들로 이루어진다.When principal component analysis is performed on (n x p) data values, (p x p) coefficients can be generated. In this embodiment, among (p x p) coefficients, (p x 2) coefficients may be used. The (px 2) coefficients are the most important p coefficients (hereinafter referred to as'p third principal component coefficients') and the second most important p coefficients (hereinafter referred to as'p fourth principal component coefficients'). . The p third principal component coefficients are referred to as a third principal component coefficient set, and the p fourth principal component coefficients are referred to as a fourth principal component coefficient set. The third principal component coefficient set consists of p third principal component coefficients, and the fourth principal component coefficient set consists of p fourth principal component coefficients.

제어부(110)는 제3 주성분 계수 세트 및 제4 주성분 계수 세트에 기초하여 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치를 산출할 수 있다(S250). 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터는 2p차원 공간 상의 위치에 대응할 수 있으며, 이 위치의 좌표는 p개의 제3 주성분 계수들과 p개의 제4 주성분 계수들에 의해 표현될 수 있다.The controller 110 may calculate the position of the new analysis target telemetry data based on the third principal component coefficient set and the fourth principal component coefficient set (S250). The telemetry data to be analyzed may correspond to a position in a 2p-dimensional space, and the coordinates of this position may be expressed by p third principal component coefficients and p fourth principal component coefficients.

제어부(110)는 k개의 클러스터들 중에서 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치에서 가장 가까운 최근접 클러스터를 결정할 수 있다(S260). 제어부(110)는 k개의 클러스터들의 일 속성인 중심 위치를 기초로 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치에서 가장 가까운 최근접 클러스터를 결정할 수 있다.The control unit 110 may determine the nearest cluster closest to the location of the telemetry data to be analyzed from among the k clusters (S260). The controller 110 may determine the nearest cluster closest to the location of the telemetry data to be analyzed based on the central location, which is an attribute of the k clusters.

제어부(110)는 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터가 최근접 클러스터에 포함되는지의 여부를 결정할 수 있다(S270). 제어부(110)는 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 위치와 최근접 클러스터의 중심 위치까지의 이격 거리를 산출할 수 있다. 제어부(110)는 산출된 이격 거리를 최근접 클러스터의 최대 거리와 마진 거리의 합과 비교함으로써, 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터가 최근접 클러스터에 포함되는지의 여부를 결정할 수 있다.The controller 110 may determine whether or not the new analysis target telemetry data is included in the nearest cluster (S270). The controller 110 may calculate a distance between a location corresponding to the new analysis target telemetry data and a center location of the nearest cluster. The controller 110 may determine whether telemetry data to be analyzed is included in the nearest cluster by comparing the calculated separation distance with the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster.

신규 분석 대상 텔레메트리 데이터가 최근접 클러스터에 포함되는 경우, 즉, 산출된 이격 거리를 최근접 클러스터의 최대 거리와 마진 거리의 합 이하인 경우, 제어부(110)는 최근접 클러스터의 속성을 갱신할 수 있다(S280). 최근접 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수를 1만큼 증가시키고, 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치를 추가로 고려하여 최근접 클러스터의 중심 위치, 최대 거리 및 마진 거리를 갱신할 수 있다. 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터는 최근접 클러스터에 새로 속하게 될 수 있다.When the newly analyzed telemetry data is included in the nearest cluster, that is, when the calculated separation distance is less than or equal to the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, the controller 110 may update the property of the nearest cluster. Can be (S280). The number of telemetry data to be analyzed belonging to the nearest cluster can be increased by 1, and the center position, maximum distance, and margin distance of the nearest cluster can be updated by additionally considering the location of the newly analyzed telemetry data. . Telemetry data to be analyzed may newly belong to the nearest cluster.

신규 분석 대상 텔레메트리 데이터가 최근접 클러스터에 포함되지 않는 경우, 즉, 산출된 이격 거리를 최근접 클러스터의 최대 거리와 마진 거리의 합보다 큰 경우, 제어부(110)는 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 특이 텔레메트리 데이터로 결정할 수 있다(S290). 특이 텔레메트리 데이터는 위성의 특이 동작을 검출하는 기초가 될 수 있다. 예컨대, 위성은 특이 텔레메트리 데이터로 결정된 제i 분석 대상 텔레메트리 데이터가 수집되는 수집 기간 동안에 특이 동작을 한 것으로 추정될 수 있다.When the new analysis target telemetry data is not included in the nearest cluster, that is, when the calculated separation distance is greater than the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, the controller 110 The data may be determined as singular telemetry data (S290). The singular telemetry data can be the basis for detecting the singular motion of the satellite. For example, the satellite may be estimated to have performed an unusual operation during a collection period in which the i th analysis target telemetry data determined as the singular telemetry data is collected.

도 6은 또 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method of detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment.

도 6을 참조하면, 제어부(110)는 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 수신할 수 있다(S310). c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 가질 수 있다. 여기서, c, p, n은 2이상의 자연수일 수 있다. c, p, n은 서로 독립적이다. c는 m보다 작은 자연수이다.Referring to FIG. 6, the controller 110 may receive c pieces of analysis target telemetry data (S310). Each of the c analysis target telemetry data may have n data values for each of the p related parameters. Here, c, p, and n may be 2 or more natural numbers. c, p, and n are independent of each other. c is a natural number less than m.

c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들은 도 3을 참조로 설명된 단계들(S110 내지 S150)을 수행함으로써 생성되는 k개의 클러스터들 중에서 어느 하나의 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터들일 수 있다. 전술한 바와 같이 k는 2이상 m미만의 자연수이다.The c analysis target telemetry data may be analysis target telemetry data belonging to any one of k clusters generated by performing the steps S110 to S150 described with reference to FIG. 3. As described above, k is a natural number of 2 or more and less than m.

제어부(110)는 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행할 수 있다(S320). 제어부(110)는 도 3의 단계(S140)에서 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 포함하는 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행했을 수 있으며, 주성분분석의 결과를 저장하고 있을 수 있다. 이 경우, 단계(S320)는 생략될 수 있다.The controller 110 may perform principal component analysis on each of the c analysis target telemetry data (S320). The control unit 110 may perform principal component analysis on each of the m analysis target telemetry data including c analysis target telemetry data in step S140 of FIG. 3, and store the result of the principal component analysis. Can be doing. In this case, step S320 may be omitted.

제어부(110)는 p개의 파라미터들 각각에 대응하는 n개의 데이터 값, 즉, (n x p) 개의 데이터 값들에 대한 주성분분석을 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여, 즉, c회 수행할 수 있다.The control unit 110 performs principal component analysis on n data values corresponding to each of the p parameters, that is, (nxp) data values, for each of the c analysis target telemetry data, that is, c times. I can.

(n x p) 개의 데이터 값들에 대하여 주성분분석을 수행하면, (p x p) 개의 계수들이 생성될 수 있다. 본 실시예에서는 (n x p) 개의 데이터 값들에 대하여 주성분분석을 수행하여 생성된 (p x p) 개의 계수들 중에서, (p x 1) 개의 계수들이 이용될 수 있다. (p x 1) 개의 계수들은 가장 중요한 p개의 계수들(이하, ‘p개의 제1 주성분 계수들’이라 함)이다. p개의 제1 주성분 계수들은 제1 주성분 계수 세트로 지칭된다. 제1 주성분 계수 세트는 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어진다.When principal component analysis is performed on (n x p) data values, (p x p) coefficients can be generated. In the present embodiment, among (p x p) coefficients generated by performing principal component analysis on (n x p) data values, (p x 1) coefficients may be used. The (p x 1) coefficients are the most important p coefficients (hereinafter referred to as “p first principal component coefficients”). The p first principal component coefficients are referred to as a first principal component coefficient set. The first principal component coefficient set consists of p first principal component coefficients.

제1 주성분 계수 세트는 p차원 공간 상의 위치에 대응시킬 수 있으며, 이 위치의 좌표는 p개의 제1 주성분 계수들로 표현될 수 있다.The first principal component coefficient set may correspond to a position in the p-dimensional space, and the coordinates of this position may be expressed by p first principal component coefficients.

단계(S320)에서 (n x p) 개의 데이터 값들에 대한 주성분분석이 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여, 즉, c회 수행되므로, c개의 제1 주성분 계수 세트가 생성될 수 있다.In step S320, since principal component analysis on (n x p) data values is performed on each of the c analysis target telemetry data, that is, c times, c first principal component coefficient sets may be generated.

제어부(110)는 단계(S320)의 주성분분석의 결과로서, c개의 제1 스코어 데이터들을 산출할 수 있다(S330). c개의 제1 스코어 데이터들 각각은 n개의 제1 값들로 이루어질 수 있다.The controller 110 may calculate c first score data as a result of the principal component analysis in step S320 (S330). Each of the c first score data may consist of n first values.

제어부(110)는 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 c개의 제1 주성분 계수 세트 중에서 대응하는 제1 주성분 계수 세트의 p개의 제1 주성분 계수들을 곱함으로써, 각각 n개의 제1 값들로 이루어진 c개의 제1 스코어 데이터들을 산출할 수 있다. 예를 들면, 제어부(110)는 제i 분석 대상 텔레메트리 데이터의 (n x p) 개의 데이터 값들 중에서 동일 수집 시간을 갖는 p개의 데이터 값들에 p개의 i번째 제1 주성분 계수들을 각각 곱한 후 누적하는 과정을 n회 수행함으로써, n개의 제1 값들로 이루어진 i번째 제1 스코어 데이터들을 산출할 수 있다.The control unit 110 multiplies each of the c analysis target telemetry data by the p first principal component coefficients of the corresponding first principal component coefficient set among the c first principal component coefficient sets, thereby each consisting of n first values. The c first score data may be calculated. For example, the control unit 110 multiplies p data values having the same collection time among (nxp) data values of the i-th analysis target telemetry data by the p i-th first principal component coefficients, and then accumulates them. By performing n times, it is possible to calculate the i-th first score data consisting of n first values.

제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들이 주기성을 갖는지의 여부를 결정할 수 있다(S340).The controller 110 may determine whether the c pieces of first score data have periodicity (S340).

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법 중 단계(S340)을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.7 is an exemplary flow chart for explaining in more detail step (S340) of the method for detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 제어부(110)는 최소 간격을 설정할 수 있다(S341). 최소 간격은 예컨대 10분에 대응하는 간격으로 설정될 수 있다. 예컨대, 최소 간격은 제1 스코어 데이터의 제1 값들의 개수(n)를 기초로, 대략 n/100으로 설정될 수 있다. 단계(S341)에서 설정된 최소 간격은 단계(S343)에서 제1 스코어 데이터들이 주기성을 갖지 않는 것으로 추정되면 다른 값으로 변경될 수 있다.Referring to FIG. 7, the controller 110 may set a minimum interval (S341). The minimum interval may be set to an interval corresponding to, for example, 10 minutes. For example, the minimum interval may be set to approximately n/100 based on the number n of first values of the first score data. The minimum interval set in step S341 may be changed to a different value if it is estimated in step S343 that the first score data do not have periodicity.

제어부(110)는 제1 스코어 데이터의 n개의 제1 값들에서 적어도 하나의 최고점 및 적어도 하나의 최저점을 산출할 수 있다(S342). 최고점들 중에서 인접한 두 개의 최고점은 단계(S341)에서 설정된 최소 간격 이상으로 떨어질 수 있다. 최저점들 중에서 인접한 두 개의 최저점은 단계(S341)에서 설정된 최소 간격 이상으로 떨어질 수 있다.The controller 110 may calculate at least one highest point and at least one lowest point from n first values of the first score data (S342). Among the highest points, two adjacent highest points may be separated by more than the minimum interval set in step S341. Among the lowest points, two adjacent lowest points may fall by more than the minimum interval set in step S341.

예를 들면, 제어부(110)는 n개의 제1 값들에서 최소 간격 이상으로 떨어져 있고 제1 특정 값 이상인 최고점을 검출할 수 있다. 여기서 제1 특정 값은 제1 값들의 평균과 제1 값들의 최대값을 기초로 설정될 수 있다. 예컨대, 제1 특정 값은 제1 값들의 평균과 제1 값들의 최대값의 합의 1/2로 설정될 수 있다.For example, the control unit 110 may detect a peak point that is separated from n first values by a minimum interval or more and is greater than or equal to a first specific value. Here, the first specific value may be set based on an average of the first values and a maximum value of the first values. For example, the first specific value may be set to 1/2 of the sum of the average of the first values and the maximum value of the first values.

제어부(110)는 n개의 제1 값들에서 최소 간격 이상으로 떨어져 있고 제2 특정 값 이하인 최저점을 검출할 수 있다. 여기서 제2 특정 값은 제1 값들의 평균과 제1 값들의 최소값을 기초로 설정될 수 있다. 예컨대, 특정 값은 제1 값들의 평균과 제1 값들의 최소값의 합의 1/2로 설정될 수 있다.The controller 110 may detect a lowest point that is separated by more than a minimum interval from the n first values and is less than or equal to a second specific value. Here, the second specific value may be set based on an average of the first values and a minimum value of the first values. For example, the specific value may be set to 1/2 of the sum of the average of the first values and the minimum value of the first values.

단계(S342)에서 제어부(110)는 제1 스코어 데이터의 n개의 제1 값들에서 복수의 최고점 및 복수의 최저점을 산출할 수 있다. 예컨대, 2개의 최고점과 3개의 최저점을 산출한 것으로 가정한다. n개의 제1 값들 중에서 양 끝단에 위치한 제1 값들은 실제 최고점과 최저점이 아닐 수 있으므로, 단계(S342)에서 산출되는 최고점과 최저점에서 배제될 수 있다.In step S342, the controller 110 may calculate a plurality of highest points and a plurality of lowest points from n first values of the first score data. For example, it is assumed that two highest points and three lowest points are calculated. Since the first values located at both ends of the n first values may not be the actual highest and lowest points, they may be excluded from the highest and lowest points calculated in step S342.

제어부(110)는 제1 스코어 데이터들의 주기성을 검토할 수 있다(S343). 예를 들면, 제어부(110)는 적어도 하나의 최고점들 사이의 거리, 적어도 하나의 최저점들 사이의 거리, 및 적어도 하나의 최고점들의 개수와 적어도 하나의 최저점들의 개수에 기초하여, n개의 제1 값들로 이루어진 제1 스코어 데이터가 주기성을 갖는지의 여부를 결정할 수 있다.The control unit 110 may review the periodicity of the first score data (S343). For example, the control unit 110 includes n first values based on the distance between at least one highest point, the distance between at least one lowest point, and the number of at least one highest point and the number of at least one lowest point. It is possible to determine whether the first score data consisting of has periodicity.

예를 들면, 제어부(110)는 i) 인접한 최고점들 사이의 거리의 최대값이 인접한 최고점들 사이의 거리의 최소값의 두 배보다 작고, ii) 인접한 최저점들 사이의 거리의 최대값이 인접한 최저점들 사이의 거리의 최소값의 두 배보다 작고, c) 단계(S342)에서 산출된 최저점의 개수와 최고점의 개수 간의 차이가 기준 값 이하인 경우에, 제1 스코어 데이터가 주기성을 갖는다고 결정할 수 있다. 여기서 기준 값은 2일 수 있다. 기준 값은 1일 수 있다.For example, the control unit 110 may i) the maximum value of the distance between adjacent highest points is less than twice the minimum value of the distance between adjacent highest points, and ii) the maximum value of the distance between adjacent lowest points is adjacent lowest points. If it is less than twice the minimum value of the distance between and c) the difference between the number of lowest points and the number of highest points calculated in step S342 is less than or equal to the reference value, it may be determined that the first score data has periodicity. Here, the reference value may be 2. The reference value may be 1.

단계(S343)에서 제1 스코어 데이터가 주기성을 갖지 않는 것으로 추정되는 경우, 단계(S341)의 최소 간격을 변경한 후, 단계들(S341-S343)을 반복할 수 있다. 단계(S341)의 최소 간격을 변경하면서 미리 설정된 횟수만큼 반복하더라도, 제1 스코어 데이터가 주기성을 갖지 않는 것으로 추정되는 경우, 제1 스코어 데이터가 주기성을 갖지 않는 것으로 결정할 수 있다.When it is estimated in step S343 that the first score data does not have periodicity, after changing the minimum interval in step S341, steps S341-S343 may be repeated. Even if it is estimated that the first score data does not have periodicity even if the minimum interval of step S341 is changed and repeated a predetermined number of times, it may be determined that the first score data does not have periodicity.

제어부(110)는 제1 스코어 데이터의 주기성을 결정할 수 있다(S344). 예를 들면, 제어부(110)는 적어도 하나의 최고점과 적어도 하나의 최저점이 교대로 나타나는 경우, n개의 제1 값들로 이루어진 제1 스코어 데이터가 주기성을 갖는 것으로 결정할 수 있다. 적어도 하나의 최고점과 적어도 하나의 최저점이 교대로 나타나지 않는 경우, n개의 제1 값들로 이루어진 제1 스코어 데이터가 주기성을 갖지 않는 것으로 결정할 수 있다.The controller 110 may determine the periodicity of the first score data (S344). For example, when at least one highest point and at least one lowest point alternately appear, the controller 110 may determine that first score data consisting of n first values has periodicity. When at least one highest point and at least one lowest point do not appear alternately, it may be determined that first score data consisting of n first values does not have periodicity.

다시 도 6을 참조하면, 단계(S340)에서 제1 스코어 데이터가 주기성을 갖는 것으로 결정되면, 제어부(110)는 제1 및 제2 주기적 특성들을 결정할 수 있다(S350).Referring back to FIG. 6, when it is determined in step S340 that the first score data has periodicity, the controller 110 may determine first and second periodic characteristics (S350).

일 예에 따르면, 제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여, 적어도 2개의 특성을 산출할 수 있다. 예를 들면, 제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여, i) 최저점에서 다음 최고점까지의 거리, ii) 최고점에서 다음 최저점까지의 거리, iii) 최저점의 값인 최소값, iv) 최고점의 값인 최대값, v) 최저점의 값과 다음 최고값의 값 간의 차이, vi) 최고점의 값과 다음 최저값의 값 간의 차이, vii) 최저점에서 다음 최고점까지의 기울기, 및 viii) 최고점에서 다음 최저점까지의 기울기 중에서 적어도 2개의 특성을 산출할 수 있다. 제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여, 전술한 8개의 특성을 모두 산출할 수 있다. 아래에서는 제어부(110)가 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여, 전술한 8개의 특성을 모두 산출하는 것으로 가정한다.According to an example, the controller 110 may calculate at least two characteristics for each of the c pieces of first score data. For example, for each of the c first score data, the control unit 110 includes: i) the distance from the lowest point to the next highest point, ii) the distance from the highest point to the next lowest point, iii) the minimum value, which is the value of the lowest point, iv) the highest point. The maximum value, v) the difference between the value of the lowest point and the value of the next highest value, vi) the difference between the value of the highest point and the value of the next lowest value, vii) the slope from the lowest point to the next highest point, and viii) from the highest point to the next lowest point. It is possible to calculate at least two characteristics among the slopes of. The controller 110 may calculate all of the above-described eight characteristics for each of the c pieces of first score data. In the following, it is assumed that the control unit 110 calculates all of the above-described eight characteristics for each of the c pieces of first score data.

c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여 산출된 8개의 특성들의 개수는 모두 동일할 수 있다. 제1 스코어 데이터에 대하여 2개의 최고점과 3개의 최저점이 산출된 경우, i) 내지 viii) 특성들은 각각 2개씩 산출될 수 있다.The number of eight features calculated for each of the c first score data may be the same. When two highest points and three lowest points are calculated for the first score data, i) to viii) characteristics may be calculated by two.

제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여 산출된 8가지 특성들에 대하여 가장 분산이 작은 특성을 제1 주기적 특성으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 하나의 제1 스코어 데이터에 대하여 8가지 특성들이 각각 2개씩 산출될 경우, 8가지 특성들 각각에 대하여 총 2c개의 데이터가 존재한다. 8가지 특성 각각의 2c개의 데이터에 대하여 분산값이 산출될 수 있다. 8가지 특성 각각에 대응하여 8개의 분산값이 산출될 수 있다. 그러나, 이는 예시적이고, c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여 동일한 개수의 특성값들이 산출되지 않을 수 있다. 예컨대, a번째 제1 스코어 데이터에 대해서는 8가지 특성들이 각각 2개씩 산출되더라도, b번째 제1 스코어 데이터에 대해서는 8가지 특성들이 각각 1개씩 산출될 수도 있다. 그러나, 아래에서는 예시적으로 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여 모두 8가지 특성들이 각각 2개씩 산출되는 것으로 가정한다.The control unit 110 may determine a characteristic with the smallest variance for the eight characteristics calculated for each of the c first score data as the first periodic characteristic. For example, when two of eight features are calculated for each of the first score data, there are a total of 2c data for each of the eight features. A variance value may be calculated for 2c pieces of data of each of the eight characteristics. Eight variance values may be calculated corresponding to each of the eight characteristics. However, this is exemplary, and the same number of feature values may not be calculated for each of the c first score data. For example, although two of eight characteristics are calculated for the a-th first score data, one eight characteristics may be calculated for each of the b-th first score data. However, in the following, it is assumed that, for example, two of each of the eight characteristics are calculated for each of the c first score data.

제어부(110)는 8가지 특성 각각의 2c개의 데이터에 대하여 분산값을 산출하기 전에, 8가지 특성에 따라 데이터 값들의 범위가 다를 수 있으므로, 8가지 특성 각각의 2c개의 데이터에 대하여 min-max 정규화 시킬 수 있다. 제어부(110)는 8가지 특성 각각의 2c개의 정규화된 데이터에 대하여 분산값을 산출할 수 있다.Before calculating the variance value for 2c pieces of data of each of the 8 characteristics, the control unit 110 normalizes the min-max for 2c pieces of data of each of the 8 characteristics, since the range of data values may be different according to the eight characteristics. I can make it. The control unit 110 may calculate a variance value for 2c normalized data of each of the eight characteristics.

제어부(110)는 8개의 분산값 중에서 가장 작은 분산값을 갖는 특성을 제1 주기적 특성으로 결정할 수 있다.The control unit 110 may determine a characteristic having the smallest variance value among the eight variance values as the first periodic characteristic.

제어부(110)는 8가지 특성들 중에서 제1 주기적 특성과 가장 선형 의존도가 낮은 특성을 제2 주기적 특성으로 결정할 수 있다. 8가지 특성 각각의 2c개의 데이터에 대하여 상관분석이 수행될 수 있다. 제1 주기적 특성의 2c개의 데이터와 가장 상관 계수의 크기가 작은 2c개의 데이터이 결정될 수 있다. 상관 계수의 크기가 가장 작은 2c개의 데이터에 대응하는 특성이 제2 주기적 특성으로 결정될 수 있다.The control unit 110 may determine a first periodic characteristic and a characteristic having the lowest linear dependence among the eight characteristics as the second periodic characteristic. Correlation analysis may be performed on 2c data of each of the eight characteristics. 2c pieces of data of the first periodic characteristic and 2c pieces of data having the smallest correlation coefficient may be determined. A characteristic corresponding to the 2c pieces of data having the smallest correlation coefficient may be determined as the second periodic characteristic.

단계(S350)에서 제1 및 제2 주기적 특성이 결정되면, 제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여 제1 및 제2 주기적 특성들에 대응하는 제1 및 제2 주기적 특성 값들을 산출할 수 있다(S360).When the first and second periodic characteristics are determined in step S350, the control unit 110 provides first and second periodic characteristic values corresponding to the first and second periodic characteristics for each of the c first score data. Can be calculated (S360).

예를 들면, 제1 주기적 특성 값들은 제1 주기적 특성의 2c개의 데이터에 기초하여 산출되고, 제2 주기적 특성 값들은 제2 주기적 특성의 2c개의 데이터에 기초하여 산출될 수 있다. For example, first periodic property values may be calculated based on 2c pieces of data of a first periodic property, and second periodic property values may be calculated based on 2c pieces of data of a second periodic property.

제1 주기적 특성의 2c개의 데이터의 값과 제2 주기적 특성의 2c개의 데이터의 값은 서로 범위가 다를 수 있다. 제어부(110)는 제1 주기적 특성의 2c개의 데이터 값과 제2 주기적 특성의 2c개의 데이터 값을 미리 설정된 범위(예컨대, 0이상 1이하)의 값으로 정규화시킬 수 있다. 예컨대, 표준화점수(Z-score)가 사용될 수 있다.The 2c data values of the first periodic characteristic and the 2c data values of the second periodic characteristic may have different ranges. The controller 110 may normalize 2c data values of the first periodic characteristic and 2c data values of the second periodic characteristic to values in a preset range (eg, 0 or more and 1 or less). For example, a standardized score (Z-score) may be used.

예를 들면, 제1 주기적 특성의 2c개의 데이터 값은 2c개의 표준화점수값으로 변환될 수 있다. 이때, 제1 주기적 특성의 2c개의 데이터 값의 평균 및 표준편차가 이용될 수 있다. 2c개의 표준화점수값을 스케일 팩터값으로 나눈 값에 1을 더한 후 1/2를 곱함으로써, 제1 주기적 특성의 2c개의 데이터 값은 0이상 1이하의 값으로 정규화될 수 있다. 제2 주기적 특성의 2c개의 데이터 값도 역시 동일한 방식으로 0이상 1이하의 값으로 정규화될 수 있다. 스케일 팩터값은 클러스터들 각각의 경우에서 산출한 표준화점수 중에서 가장 큰 값으로 미리 설정될 수 있다.For example, 2c data values of the first periodic characteristic may be converted into 2c standardized score values. In this case, the average and standard deviation of 2c data values of the first periodic characteristic may be used. By adding 1 to a value obtained by dividing the 2c standardized score values by the scale factor value and multiplying by 1/2, the 2c data values of the first periodic characteristic may be normalized to a value of 0 or more and 1 or less. The 2c data values of the second periodic characteristic may also be normalized to values of 0 or more and 1 or less in the same manner. The scale factor value may be preset as the largest value among the standardized scores calculated in each case of the clusters.

제어부(110)는 위의 예에서 2c개 제1 주기적 특성 값들 및 2c개의 제2 주기적 특성 값들을 산출할 수 있다. 제1 주기적 특성 값들과 제2 주기적 특성 값들은 미리 설정된 범위 내의 값으로 정규화된 값들이다.In the above example, the controller 110 may calculate 2c first periodic property values and 2c second periodic property values. The first periodic property values and the second periodic property values are values normalized to values within a preset range.

제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들의 제1 및 제2 주기적 특성 값들에 기초하여 퍼지 규칙을 결정할 수 있다(S370). 위의 예에서 제1 주기적 특성 값들과 제2 주기적 특성 값들은 각각 2c개이다.The controller 110 may determine a fuzzy rule based on the first and second periodic characteristic values of the c first score data (S370). In the above example, each of the first periodic property values and the second periodic property values is 2c.

일 예에 따르면, 제어부(110)는 제1 주기적 특성 값들에 대한 제1 입력 구간들을 결정할 수 있다. 제1 입력 구간들의 개수는 예컨대, 4개일 수 있다. 이 경우, 제1 입력 구간들을 구분하기 위하여 4개의 제1 입력 기준값들이 사용될 수 있다. 예컨대, 4개의 제1 입력 기준값들은 0의 ZO(zero), 1/3의 PS(Positive Small), 2/3의 PM(Positive Medium), 및 1의 PB(Positive Big)일 수 있다. 제1 입력 구간들은 제1 구간(ZO), 제2 구간(PS), 제3 구간(PM), 및 제4 구간(PB)을 포함할 수 있다.According to an example, the controller 110 may determine first input sections for first periodic characteristic values. The number of first input sections may be, for example, four. In this case, four first input reference values may be used to classify the first input sections. For example, the four first input reference values may be 0 of ZO (zero), 1/3 of PS (Positive Small), 2/3 of PM (Positive Medium), and 1 PB (Positive Big). The first input sections may include a first section ZO, a second section PS, a third section PM, and a fourth section PB.

제어부(110)는 제1 입력 구간들 각각에 속하는 제1 주기적 특성 값들의 개수를 산출할 수 있다. 제1 구간(ZO)에 속하는 제1 주기적 특성 값들의 개수는 2c개의 제1 주기적 특성 값들 중에서 ZO(0) 이상이고 PS(1/3) 미만인 제1 주기적 특성 값들의 개수로 산출될 수 있다. 제2 구간(PS)에 속하는 제1 주기적 특성 값들의 개수는 2c개의 제1 주기적 특성 값들 중에서 ZO(1/3) 이상이고 PM(1/3) 미만인 제1 주기적 특성 값들의 개수의 1/2로 산출될 수 있다. 제3 구간(PM)에 속하는 제1 주기적 특성 값들의 개수는 2c개의 제1 주기적 특성 값들 중에서 PS(0) 이상이고 PB(1/3) 미만인 제1 주기적 특성 값들의 개수의 1/2로 산출될 수 있다. 제4 구간(PB)에 속하는 제1 주기적 특성 값들의 개수는 2c개의 제1 주기적 특성 값들 중에서 PM(0) 이상이고 PB(1/3) 미만인 제1 주기적 특성 값들의 개수로 산출될 수 있다.The controller 110 may calculate the number of first periodic characteristic values belonging to each of the first input sections. The number of first periodic feature values belonging to the first period ZO may be calculated as the number of first periodic feature values that are greater than ZO(0) and less than PS(1/3) among 2c first periodic feature values. The number of first periodic feature values belonging to the second section PS is 1/2 of the number of first periodic feature values that are greater than ZO (1/3) and less than PM (1/3) among 2c first periodic feature values Can be calculated as The number of first periodic feature values belonging to the third section PM is calculated as 1/2 of the number of first periodic feature values that are greater than PS(0) and less than PB(1/3) among 2c first periodic feature values. Can be. The number of first periodic feature values belonging to the fourth section PB may be calculated as the number of first periodic feature values that are greater than PM(0) and less than PB(1/3) among 2c first periodic feature values.

제어부(110)는 제2 주기적 특성 값들에 대한 제2 입력 구간들을 결정할 수 있다. 제2 입력 구간들의 개수는 예컨대, 4개일 수 있다. 제2 입력 구간들을 구분하기 위하여 4개의 제2 입력 기준값들이 사용될 수 있다. 예컨대, 4개의 제2 입력 기준값들은 0의 ZO(zero), 1/3의 PS(Positive Small), 2/3의 PM(Positive Medium), 및 1의 PB(Positive Big)일 수 있다. 제2 입력 구간들은 제1 구간(ZO), 제2 구간(PS), 제3 구간(PM), 및 제4 구간(PB)을 포함할 수 있다.The controller 110 may determine second input sections for the second periodic characteristic values. The number of second input sections may be, for example, four. Four second input reference values may be used to distinguish the second input sections. For example, the four second input reference values may be 0 ZO (zero), 1/3 PS (Positive Small), 2/3 PM (Positive Medium), and 1 PB (Positive Big). The second input sections may include a first section ZO, a second section PS, a third section PM, and a fourth section PB.

제어부(110)는 제2 입력 구간들 각각에 속하는 제2 주기적 특성 값들의 개수를 산출할 수 있다. 제1 구간(ZO)에 속하는 제2 주기적 특성 값들의 개수는 2c개의 제2 주기적 특성 값들 중에서 ZO(0) 이상이고 PS(1/3) 미만인 제2 주기적 특성 값들의 개수로 산출될 수 있다. 제2 구간(PS)에 속하는 제2 주기적 특성 값들의 개수는 2c개의 제2 주기적 특성 값들 중에서 ZO(1/3) 이상이고 PM(1/3) 미만인 제2 주기적 특성 값들의 개수의 1/2로 산출될 수 있다. 제3 구간(PM)에 속하는 제2 주기적 특성 값들의 개수는 2c개의 제2 주기적 특성 값들 중에서 PS(0) 이상이고 PB(1/3) 미만인 제2 주기적 특성 값들의 개수의 1/2로 산출될 수 있다. 제4 구간(PB)에 속하는 제2 주기적 특성 값들의 개수는 2c개의 제2 주기적 특성 값들 중에서 PM(0) 이상이고 PB(1/3) 미만인 제2 주기적 특성 값들의 개수로 산출될 수 있다.The controller 110 may calculate the number of second periodic characteristic values belonging to each of the second input sections. The number of second periodic property values belonging to the first period ZO may be calculated as the number of second periodic property values that are greater than ZO(0) and less than PS(1/3) among 2c second periodic property values. The number of second periodic feature values belonging to the second section PS is 1/2 of the number of second periodic feature values that are greater than ZO (1/3) and less than PM (1/3) among 2c second periodic feature values Can be calculated as The number of second periodic feature values belonging to the third section (PM) is calculated as 1/2 of the number of second periodic feature values that are greater than PS(0) and less than PB(1/3) among 2c second periodic feature values. Can be. The number of second periodic feature values belonging to the fourth section PB may be calculated as the number of second periodic feature values that are greater than PM(0) and less than PB(1/3) among 2c second periodic feature values.

제어부(110)는 퍼지 출력 구간을 결정할 수 있다. 퍼지 출력 구간은 분포 값에 따라 구분되는 구간들일 수 있다. 퍼지 출력 구간들의 개수는 예컨대 4개일 수 있다. 4개의 퍼지 출력 구간들은 분포 값이 0 이상 1/4 미만인 경우의 ZO(zero), 분포 값이 1/4 이상 1/2 미만인 경우의 PS(Positive Small), 분포 값이 1/2 이상 3/4 미만인 경우의 PM(Positive Medium), 및 분포 값이 3/4 이상 1 이하인 경우의 PB(Positive Big)일 수 있다.The controller 110 may determine a fuzzy output section. The fuzzy output section may be sections classified according to a distribution value. The number of fuzzy output sections may be 4, for example. Four fuzzy output sections are ZO (zero) when the distribution value is more than 0 and less than 1/4, PS (positive small) when the distribution value is more than 1/4 and less than 1/2, and the distribution value is more than 1/2 3/ It may be PM (Positive Medium) when it is less than 4, and PB (Positive Big) when the distribution value is 3/4 or more and 1 or less.

제어부(110)는 제1 입력 구간들 각각에 속하는 제1 주기적 특성 값들의 개수, 및 제2 입력 구간들 각각에 속하는 제2 주기적 특성 값들의 개수에 기초하여, 제1 입력 구간들과 제2 입력 구간들의 조합에 의해 정의되는 입력 영역들 각각의 분포 값을 산출할 수 있다.The controller 110 is based on the number of first periodic characteristic values belonging to each of the first input intervals and the number of second periodic characteristic values belonging to each of the second input intervals, the first input intervals and the second input Distribution values of each of the input regions defined by a combination of sections may be calculated.

제1 입력 구간이 4개이고, 제2 입력 구간들이 4개인 경우, 제1 입력 구간들과 제2 입력 구간들의 조합에 의해 정의되는 입력 영역들은 16개이다. 예를 들면, 제1 입력 구간의 제1 구간(ZO)에 a개의 제1 주기적 특성 값들이 속하고, 제2 입력 구간의 제1 구간(ZO)에 b개의 제2 주기적 특성 값들이 속하면, 제1 입력 구간의 제1 구간(ZO)과 제2 입력 구간의 제1 구간(ZO)의 조합에 의해 정의되는 제1 입력 영역에는 (a+b)의 데이터 값이 결정된다. 이러한 방식으로, 제1 입력 구간들 각각에 속하는 제1 주기적 특성 값들의 개수, 및 제2 입력 구간들 각각에 속하는 제2 주기적 특성 값들의 개수에 기초하여 16개의 입력 영역 각각의 데이터 값이 결정될 수 있다.When there are 4 first input sections and 4 second input sections, there are 16 input areas defined by a combination of the first input sections and the second input sections. For example, if a first periodic feature values belong to the first section ZO of the first input section, and b second periodic feature values belong to the first section ZO of the second input section, A data value of (a+b) is determined in the first input area defined by the combination of the first section ZO of the first input section and the first section ZO of the second input section. In this way, the data values of each of the 16 input regions may be determined based on the number of first periodic characteristic values belonging to each of the first input intervals and the number of second periodic characteristic values belonging to each of the second input intervals. have.

입력 영역의 분포 값은 해당 입력 영역의 데이터 값을 16개의 입력 영역의 데이터 값들 중에서 최대 값으로 나눈 값으로 정의될 수 있다. 예컨대, 16개의 입력 영역의 데이터 값들 중에서 최대 값이 c라면, 제1 입력 영역의 분포 값은 (a+b)/c로 결정될 수 있다.The distribution value of the input area may be defined as a value obtained by dividing a data value of a corresponding input area by a maximum value among data values of 16 input areas. For example, if the maximum value of the data values of the 16 input areas is c, the distribution value of the first input area may be determined as (a+b)/c.

제어부(110)는 퍼지 출력 구간 및 입력 영역들의 분포 값들을 기초로 퍼지 규칙을 결정할 수 있다. 제어부(110)는 입력 영역들의 분포 값을 앞에서 결정한 퍼지 출력 구간에 따라 정의할 수 있다. 예컨대, (a+b)/c가 0.2인 경우, 앞에서 결정한 퍼지 출력 구간에 따라 제1 입력 영역은 ZO로 결정될 수 있다. 이 경우, 제1 주기적 특성이 ZO이고, 제2 주기적 특성이 ZO인 경우, 제1 입력 영역에 따라 ZO를 출력한다는 제1 퍼지 규칙이 생성될 수 있다. 이와 같이 제1 내지 제16 입력 영역들에 대응하여, 제1 내지 제16 퍼지 규칙이 생성될 수 있다.The controller 110 may determine a fuzzy rule based on the fuzzy output section and distribution values of the input regions. The controller 110 may define distribution values of the input regions according to the previously determined fuzzy output section. For example, when (a+b)/c is 0.2, the first input region may be determined as ZO according to the previously determined purge output section. In this case, when the first periodic characteristic is ZO and the second periodic characteristic is ZO, a first fuzzy rule that outputs ZO according to the first input area may be generated. As described above, first to sixteenth fuzzy rules may be generated in correspondence to the first to sixteenth input regions.

제어부(110)는 단계(S370)에서 결정된 퍼지 규칙을 이용하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정할 수 있다(S380). 예를 들면, 제어부(110)는 제1 내지 제16 퍼지 규칙을 이용하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정할 수 있다.The controller 110 may determine the specific telemetry data using the fuzzy rule determined in step S370 (S380). For example, the controller 110 may determine the specific telemetry data using the first to sixteenth fuzzy rules.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법 중 단계(S380)을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.8 is an exemplary flow chart for explaining in more detail step S380 of a method for detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 제어부(110)는 신규 위성 텔레메트리 데이터를 수신할 수 있다(S410). 신규 위성 텔레메트리 데이터는 단계(S110)에서 수신되지 않은 위성 텔레메트리 데이터일 수 있다.Referring to FIG. 8, the controller 110 may receive new satellite telemetry data (S410). The new satellite telemetry data may be satellite telemetry data that has not been received in step S110.

제어부(110)는 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 신규 위성 텔레메트리 데이터들로부터 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 생성할 수 있다(S420). 단계(S420)는 단계(S130)에서 m개의 위성 텔레메트리 데이터들로부터 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터를 생성하는 과정과 실질적으로 동일할 수 있다. 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터는 p개의 파라미터 각각에 대하여 n개의 데이터 값들을 포함한다.The controller 110 may generate new analysis target telemetry data from new satellite telemetry data based on the p related parameters (S420). Step S420 may be substantially the same as the process of generating m telemetry data to be analyzed from m satellite telemetry data in step S130. The telemetry data to be analyzed includes n data values for each of the p parameters.

제어부(110)는 단계(S370)에서 결정된 퍼지 규칙에 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 인가하여 합중심법(center of sums method)에 따른 퍼지 출력 값을 산출할 수 있다(S440).The controller 110 may calculate a fuzzy output value according to the center of sums method by applying the new analysis target telemetry data to the fuzzy rule determined in step S370 (S440).

예를 들면, 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대하여 주성분분석을 수행하여, n개의 제1 값들을 갖는 제1 스코어 데이터을 산출할 수 있다. 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 제1 스코어 데이터에 대하여 제1 및 제2 주기적 특성 값을 산출할 수 있다. 제1 및 제2 주기적 특성 값을 퍼지 규칙에 인가하여, 퍼지 출력 값을 산출할 수 있다. 퍼지 출력 값은 예컨대 합중심법(center of sums method)에 따라 산출될 수 있다.For example, by performing principal component analysis on telemetry data to be analyzed, first score data having n first values may be calculated. First and second periodic characteristic values may be calculated for the first score data of the newly analyzed telemetry data. By applying the first and second periodic characteristic values to the fuzzy rule, a fuzzy output value may be calculated. The fuzzy output value can be calculated according to the center of sums method, for example.

제어부(110)는 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 퍼지 출력 값을 기초로 신규 위성 텔레메트리 데이터가 특이 텔레메트리 데이터인지의 여부를 결정할 수 있다(S450).The controller 110 may determine whether the new satellite telemetry data is unusual telemetry data based on the fuzzy output value of the new analysis target telemetry data (S450).

일 예에 따르면, 제어부(110)는 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 퍼지 출력 값을 기준 값과 비교할 수 있으며, 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 퍼지 출력 값이 기준 값보다 작으면, 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터가 특이 텔레메트리 데이터라고 결정할 수 있다. 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 퍼지 출력 값이 기준 이상이면, 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터가 특이 텔레메트리 데이터가 아니라 결정할 수 있다. 기준 값은 퍼지 규칙에 따라 다르지만, 예컨대, 0.8로 미리 설정될 수 있다.According to an example, the control unit 110 may compare the fuzzy output value of the newly analyzed telemetry data with a reference value. If the fuzzy output value of the newly analyzed telemetry data is less than the reference value, the new analysis target It can be determined that the telemetry data is peculiar telemetry data. If the fuzzy output value of the new analysis target telemetry data is greater than or equal to the reference, the new analysis target telemetry data may be determined rather than the specific telemetry data. The reference value varies according to the fuzzy rule, but may be preset, for example, to 0.8.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법 중 단계(S340)에서 제1 스코어 데이터들이 주기성을 가지지 않는 경우의 동작을 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.9 is an exemplary flowchart illustrating an operation when first score data do not have periodicity in step S340 of a method of detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 도 6의 단계(S340)에서 제1 스코어 데이터들이 주기성을 가지지 않는다고 결정되면, 제어부(110)는 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, c개의 제2 주성분 계수 세트를 생성할 수 있다(S341). c개의 제2 주성분 계수 세트들 각각은 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 9, if it is determined in step S340 of FIG. 6 that the first score data do not have periodicity, the controller 110 performs principal component analysis on each of the c analysis target telemetry data, Two second principal component coefficient sets may be generated (S341). Each of the c second principal component coefficient sets may consist of p second principal component coefficients.

제어부(110)는 도 3의 단계(S140)에서 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 포함하는 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행했을 수 있으며, 주성분분석의 결과를 저장하고 있을 수 있다. 이 경우, 단계(S341 생략될 수 있다.The control unit 110 may perform principal component analysis on each of the m analysis target telemetry data including c analysis target telemetry data in step S140 of FIG. 3, and store the result of the principal component analysis. Can be doing. In this case, step S341 may be omitted.

제어부(110)는 p개의 파라미터들 각각에 대응하는 n개의 데이터 값, 즉, (n x p) 개의 데이터 값들에 대한 주성분분석을 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여, 즉, c회 수행할 수 있다.The control unit 110 performs principal component analysis on n data values corresponding to each of the p parameters, that is, (nxp) data values, for each of the c analysis target telemetry data, that is, c times. I can.

(n x p) 개의 데이터 값들에 대하여 주성분분석을 수행하면, (p x p) 개의 계수들이 생성될 수 있다. 본 실시예에서는 (n x p) 개의 데이터 값들에 대하여 주성분분석을 수행하여 생성된 (p x p) 개의 계수들 중에서, (p x 2 개의 계수들이 이용될 수 있다. (p x 2)개의 계수들은 가장 중요한 p개의 계수들(이하, ‘p개의 제1 주성분 계수들’이라 함)과 2번째로 중요한 p개의 계수들(이하, 'p개의 제2 주성분 계수들'이라 함)일 수 있다. p개의 제2 주성분 계수들은 제2 주성분 계수 세트로 지칭된다. 제2 주성분 계수 세트는 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어진다.When principal component analysis is performed on (n x p) data values, (p x p) coefficients can be generated. In this embodiment, among (pxp) coefficients generated by performing principal component analysis on (nxp) data values, (px 2 coefficients may be used. (px 2) coefficients are the most important p coefficients) (Hereinafter referred to as “p first principal component coefficients”) and second most important p coefficients (hereinafter referred to as “p second principal component coefficients”). Are referred to as a second principal component coefficient set, the second principal component coefficient set consisting of p second principal component coefficients.

제2 주성분 계수 세트는 p차원 공간 상의 위치에 대응시킬 수 있으며, 이 위치의 좌표는 p개의 제2 주성분 계수들로 표현될 수 있다.The second principal component coefficient set may correspond to a position in the p-dimensional space, and the coordinates of this position may be expressed by p second principal component coefficients.

단계(S341)에서 (n x p) 개의 데이터 값들에 대한 주성분분석이 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여, 즉, c회 수행되므로, c개의 제2 주성분 계수 세트가 생성될 수 있다.In step S341, since principal component analysis for (n x p) data values is performed on each of the c analysis target telemetry data, that is, c times, c second principal component coefficient sets may be generated.

제어부(110)는 단계(S341)의 주성분분석의 결과로서, c개의 제2 스코어 데이터들을 산출할 수 있다(S342). c개의 제2 스코어 데이터들 각각은 n개의 제2 값들로 이루어질 수 있다.The controller 110 may calculate c pieces of second score data as a result of the principal component analysis in step S341 (S342). Each of the c pieces of second score data may consist of n number of second values.

제어부(110)는 c개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 c개의 제2 주성분 계수 세트 중에서 대응하는 제2 주성분 계수 세트의 p개의 제2 주성분 계수들을 곱함으로써, 각각 n개의 제2 값들로 이루어진 c개의 제2 스코어 데이터들을 산출할 수 있다. 예를 들면, 제어부(110)는 제i 분석 대상 텔레메트리 데이터의 (n x p) 개의 데이터 값들 중에서 동일 수집 시간을 갖는 p개의 데이터 값들에 p개의 i번째 제2 주성분 계수들을 각각 곱한 후 누적하는 과정을 n회 수행함으로써, n개의 제2 값들로 이루어진 i번째 제2 스코어 데이터들을 산출할 수 있다.The control unit 110 multiplies each of the c analysis target telemetry data by p second principal component coefficients of the corresponding second principal component coefficient set among the c second principal component coefficient sets, thereby each consisting of n second values. It is possible to calculate c pieces of second score data. For example, the control unit 110 multiplies p data values having the same collection time among (nxp) data values of the i-th analysis target telemetry data by p number of i-th second principal component coefficients, and then accumulates it. By performing n times, it is possible to calculate the i-th second score data consisting of n second values.

제어부(110)는 c개의 제2 스코어 데이터들이 주기성을 갖는지의 여부를 결정할 수 있다(S343). 단계(S343)는 도 6 및 도 7의 단계(S340)의 c개의 제1 스코어 데이터들이 주기성을 갖는지의 여부를 결정하는 방식과 실질적으로 동일한 방식으로 수행될 수 있다. 제어부(110)가 c개의 제2 스코어 데이터들이 주기성을 갖는지의 여부를 결정하는 방법에 대하여 반복하여 설명하지 않는다.The controller 110 may determine whether the c pieces of second score data have periodicity (S343). The step S343 may be performed in substantially the same manner as the method of determining whether the c first score data of the step S340 of FIGS. 6 and 7 have periodicity. A method for the control unit 110 to determine whether the c pieces of second score data have periodicity is not described repeatedly.

단계(S343)에서 제2 스코어 데이터가 주기성을 갖는 것으로 결정되면, 제어부(110)는 제3 및 제4 주기적 특성들을 결정할 수 있다(S344). 단계(S344)는 도 6의 단계(S350)에서 제1 스코어 데이터에 대하여 제1 및 제2 주기적 특성들을 결정하는 방식과 실질적으로 동일한 방식으로 수행될 수 있다. 단계(S344)에서 제3 주기적 특성은 단계(S350)의 제1 주기적 특성에 대응하고, 단계(S344)에서 제4 주기적 특성은 단계(S350)의 제2 주기적 특성에 대응한다.If it is determined in step S343 that the second score data has periodicity, the controller 110 may determine third and fourth periodic characteristics (S344). Step S344 may be performed in substantially the same manner as the method of determining first and second periodic characteristics for the first score data in step S350 of FIG. 6. In step S344, the third periodic characteristic corresponds to the first periodic characteristic of step S350, and in step S344 the fourth periodic characteristic corresponds to the second periodic characteristic of step S350.

제어부(110)는 c개의 제2 스코어 데이터들 각각에 대하여 제3 및 제4 주기적 특성들에 대응하는 제3 및 제4 주기적 특성 값들을 산출할 수 있다(S345). 단계(S345)는 도 6의 단계(S360)에서 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여 제1 및 제2 주기적 특성들에 대응하는 제1 및 제2 주기적 특성 값들을 산출하는 방식과 실질적으로 동일한 방식으로 수행될 수 있다. 단계(S345)에서 제3 주기적 특성 값들은 단계(S360)의 제1 주기적 특성 값들에 대응하고, 단계(S345)에서 제4 주기적 특성 값들은 단계(S360)의 제2 주기적 특성 값들에 대응한다.The controller 110 may calculate third and fourth periodic characteristic values corresponding to the third and fourth periodic characteristics for each of the c pieces of second score data (S345). Step S345 is substantially the same as the method of calculating first and second periodic feature values corresponding to the first and second periodic features for each of the c first score data in step S360 of FIG. 6. It can be done in a way. In step S345, the third periodic feature values correspond to the first periodic feature values in step S360, and in step S345, the fourth periodic feature values correspond to the second periodic feature values in step S360.

제어부(110)는 c개의 제2 스코어 데이터들의 제3 및 제4 주기적 특성 값들에 기초하여 퍼지 규칙을 결정할 수 있다(S346). 단계(S346)는 도 6의 단계(S370)에서 c개의 제1 스코어 데이터들의 제1 및 제2 주기적 특성 값들에 기초하여 퍼지 규칙을 결정하는 방식과 실질적으로 동일한 방식으로 수행될 수 있다. c개의 제2 스코어 데이터들의 제3 및 제4 주기적 특성 값들에 기초하여 퍼지 규칙을 결정하는 방법에 대하여 반복하여 설명하지 않는다.The controller 110 may determine a fuzzy rule based on the third and fourth periodic characteristic values of the c second score data (S346). Step S346 may be performed in substantially the same manner as a method of determining a fuzzy rule based on the first and second periodic characteristic values of the c first score data in step S370 of FIG. 6. A method of determining a fuzzy rule based on the third and fourth periodic characteristic values of the c second score data will not be described repeatedly.

단계(S380)에서 제어부(110)는 단계(S346)에서 결정된 퍼지 규칙을 이용하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정할 수 있다. 제어부(110)는 단계(S346)에서 결정된 퍼지 규칙을 이용하여 도 8을 참조하여 설명된 단계들(S410 내지 S450)을 수행할 수 있다.In step S380, the controller 110 may determine the specific telemetry data using the fuzzy rule determined in step S346. The controller 110 may perform the steps S410 to S450 described with reference to FIG. 8 by using the fuzzy rule determined in step S346.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위성의 특이 동작 검출 방법 중 단계(S340)에서 제1 스코어 데이터들이 주기성을 가지지 않는 경우의 다른 예에 따른 동작을 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.10 is an exemplary flow chart for explaining an operation according to another example of a case in which first score data do not have periodicity in step S340 of a method of detecting a singular motion of a satellite according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대하여, 각 제1 스코어 데이터의 n개의 제1 값들에 대한 복수의 통계값들을 산출할 수 있다(S510).Referring to FIG. 10, for each of the c pieces of first score data, the controller 110 may calculate a plurality of statistical values for n first values of each of the first score data (S510).

일 실시예에 따르면, 각 제1 스코어 데이터의 n개의 제1 값들에 대한 복수의 통계값들은 각 제1 스코어 데이터의 n개의 제1 값들에 대한 최소값, 최대값, 중앙값, 및 표준편차 중 적어도 두개를 포함할 수 있다.According to an embodiment, a plurality of statistical values for n first values of each first score data are at least two of a minimum value, a maximum value, a median value, and a standard deviation for n first values of each first score data. It may include.

예를 들면, 각 제1 스코어 데이터의 n개의 제1 값들에 대한 복수의 통계값들은 각 제1 스코어 데이터의 n개의 제1 값들에 대한 최소값, 최대값, 중앙값, 및 표준편차를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 스코어 데이터들의 개수에 대응하여, c개의 최소값, c개의 최대값, c개의 중앙값, 및 c개의 표준편차가 산출될 수 있다. 아래에서는 통계값들이 최소값, 최대값, 중앙값, 및 표준편차의 4가지 통계값을 포함하는 것으로 가정한다.For example, a plurality of statistical values for n first values of each first score data may include a minimum value, a maximum value, a median value, and a standard deviation for the n first values of each first score data. . In this case, corresponding to the number of first score data, c minimum values, c maximum values, c median values, and c standard deviations may be calculated. Below, it is assumed that the statistical values include four statistical values: the minimum value, the maximum value, the median value, and the standard deviation.

일 예에 따르면, c개의 최소값, c개의 최대값, c개의 중앙값, 및 c개의 표준편차는 각각 예컨대 표준화점수(Z-score)로 정규화될 수 있다. 이 경우, 통계값들은 최소값의 정규화된 값, 최대값의 정규화된 값, 중앙값의 정규화된 값, 및 표준편차의 정규화된 값을 포함할 수 있다.According to an example, c minimum values, c maximum values, c median values, and c standard deviations may be normalized to, for example, a standardized score (Z-score). In this case, the statistical values may include a normalized value of a minimum value, a normalized value of a maximum value, a normalized value of a median, and a normalized value of a standard deviation.

제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대해 산출된 복수의 통계값들을 기초로 c개의 제1 스코어 데이터들 각각의 다차원 공간 상의 위치를 결정할 수 있다(S520). The controller 110 may determine a position of each of the c first score data in a multidimensional space based on a plurality of statistical values calculated for each of the c first score data (S520).

통계값들이 최소값, 최대값, 중앙값, 및 표준편차의 4가지 통계값을 포함하는 경우, c개의 제1 스코어 데이터들 각각은 이의 n개의 제1 값들에 대한 4가지 통계값에 기초하여 4차원 공간 상의 위치로 표현될 수 있다. 이러한 4차원 공간 상의 위치의 좌표는 4가지 통계값을 이용하여 표현될 수 있다. 단계(S520)에서 c개의 제1 스코어 데이터들 각각에 대응하여 4차원 공간 상의 c개의 위치들이 결정될 수 있다.If the statistical values contain four statistical values of minimum, maximum, median, and standard deviation, each of the c first score data is based on the four statistical values of its n first values in a four-dimensional space. It can be expressed as the position of the image. The coordinates of the location in this four-dimensional space can be expressed using four statistical values. In step S520, c positions in the 4D space may be determined corresponding to each of the c first score data.

제어부(110)는 다차원 공간 상의 c개의 제1 스코어 데이터들의 분포에 기초하여 중심 위치를 산출할 수 있다(S530). 예를 들면, 제어부(110)는 4차원 공간 상의 c개의 위치들을 기초로 중심 위치가 결정될 수 있다.The controller 110 may calculate the center position based on the distribution of the c first score data in the multidimensional space (S530). For example, the control unit 110 may determine a center position based on c positions in a 4D space.

제어부(110)는 중심 위치와 c개의 제1 스코어 데이터들의 위치 간의 차이를 기초로 c개의 제1 스코어 데이터들 각각의 중심 이격 거리를 산출할 수 있다(S540). 예를 들면, 제어부(110)는 중심 위치와 4차원 공간 상의 c개의 위치들 각각 간의 차이를 기초로 c개의 중심 이격 거리를 산출할 수 있다.The control unit 110 may calculate a center separation distance of each of the c first score data based on a difference between the center position and the positions of the c first score data (S540). For example, the controller 110 may calculate c center separation distances based on a difference between the center location and each of the c locations in the 4D space.

제어부(110)는 중심 이격 거리들에 기초하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정할 수 있다(S550). 일 실시예에 따르면, 제어부(110)는 중심 이격 거리들의 평균 이격 거리 및 표준편차를 산출할 수 있다. 제어부(110)는 평균 이격 거리 및 표준편차의 미리 설정된 배수를 기초로 하한 및 상한을 결정할 수 있다. 미리 설정된 배수는 예컨대, 2일 수 있다. 배수는 2 외에 다른 값으로 미리 설정될 수도 있다. 상한은 평균 이격 거리에 표준편차의 미리 설정된 배수를 더한 값으로 결정되고, 상한은 평균 이격 거리에 표준편차의 미리 설정된 배수를 감산한 값으로 결정될 수 있다.The controller 110 may determine the specific telemetry data based on the center separation distances (S550). According to an embodiment, the controller 110 may calculate an average separation distance and a standard deviation of the center separation distances. The controller 110 may determine a lower limit and an upper limit based on a preset multiple of the average separation distance and the standard deviation. The preset multiple may be 2, for example. The multiple may be preset to a value other than 2. The upper limit may be determined as a value obtained by adding a preset multiple of the standard deviation to the average separation distance, and the upper limit may be determined as a value obtained by subtracting a preset multiple of the standard deviation from the average separation distance.

제어부(110)는 하한과 상한에 기초하여 정상 범위를 정의할 수 있다. 제어부(110)는 c개의 제1 스코어 데이터들 중에서 어느 하나의 제1 스코어 데이터의 중심 이격 거리가 정상 범위를 벗어나는 경우, 상기 하나의 중심 이격 거리에 대응하는 분석 대상 텔레메트리 데이터를 특이 텔레메트리 데이터로 결정할 수 있다. 특이 텔레메트리 데이터는 위성의 특이 동작을 검출하는 기초가 될 수 있다. 예컨대, 위성은 특이 텔레메트리 데이터로 결정된 제i 분석 대상 텔레메트리 데이터가 수집되는 수집 기간 동안에 특이 동작을 한 것으로 추정될 수 있다.The controller 110 may define a normal range based on a lower limit and an upper limit. When the center separation distance of any one of the first score data among the c first score data is out of the normal range, the control unit 110 transmits the analysis target telemetry data corresponding to the one center separation distance to a specific telemetry. It can be determined by tree data. The singular telemetry data can be the basis for detecting the singular motion of the satellite. For example, the satellite may be estimated to have performed an unusual operation during a collection period in which the i th analysis target telemetry data determined as the singular telemetry data is collected.

도 10에서는 단계(S340)에서 제1 스코어 데이터들이 주기성을 가지지 않는 경우의 다른 예에 따른 동작을 설명하지만, 단계(S343)에서 제2 스코어 데이터들이 주기성을 가지지 않는 경우에도 도 10의 단계들(S510-550)이 수행될 수 있다.In FIG. 10, an operation according to another example of the case in which the first score data does not have periodicity in step S340 is described, but the steps of FIG. 10 even when the second score data does not have periodicity in step S343 S510-550) may be performed.

도 11은 또 다른 실시예에 따른 위성의 세부 특이 동작 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a method of detecting a detailed singular motion of a satellite according to another embodiment.

도 11을 참조하면, 제어부(110)는 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터를 수신할 수 있다(S610). 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터는 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 가질 수 있다.Referring to FIG. 11, the control unit 110 may receive telemetry data for precision analysis (S610). Telemetry data to be precise analysis may have n data values for each of the p related parameters.

일 예에 따르면, 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터는 도 3의 단계(S160)에서 특이 텔레메트리 데이터로 결정된 분석 대상 텔레메트리 데이터일 수 있다. 예를 들면, 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터는 도 3의 단계(S150)에서 생성된 복수의 클러스터들 중에서 어느 하나의 클러스터에 단독으로 속한 분석 대상 텔레메트리 데이터일 수 있다.According to an example, the telemetry data to be precise analysis may be telemetry data to be analyzed determined as specific telemetry data in step S160 of FIG. 3. For example, the telemetry data to be precise analysis may be telemetry data to be analyzed that belong to any one cluster alone among a plurality of clusters generated in step S150 of FIG. 3.

다른 예에 따르면, 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터는 도 5의 단계(S290)에서 특이 텔레메트리 데이터로 결정된 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터일 수 있다.According to another example, the telemetry data to be precisely analyzed may be telemetry data to be analyzed newly determined as the specific telemetry data in step S290 of FIG. 5.

또 다른 예에 따르면, 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터는 도 6의 단계(S380)에서 특이 텔레메트리 데이터로 결정된 분석 대상 텔레메트리 데이터일 수 있다.According to another example, the telemetry data to be precise analysis may be telemetry data to be analyzed determined as specific telemetry data in step S380 of FIG. 6.

또 다른 예에 따르면, 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터는 도 8의 단계(S450)에서 특이 텔레메트리 데이터로 결정된 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터일 수 있다.According to another example, the telemetry data to be precise analysis may be telemetry data to be analyzed newly determined as specific telemetry data in step S450 of FIG. 8.

또 다른 예에 따르면, 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터는 도 10의 단계(S550)에서 특이 텔레메트리 데이터로 결정된 분석 대상 텔레메트리 데이터일 수 있다.According to another example, the telemetry data to be precise analysis may be telemetry data to be analyzed determined as specific telemetry data in step S550 of FIG. 10.

제어부(110)는 d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성할 수 있다(S620). d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들은 정밀 분석 대상 텔레메트리 데이터를 미리 설정된 시간 단위로 분할함으로써 생성될 수 있다. 미리 설정된 시간 단위는 인공위성(10)의 공전 주기에 대응할 수 있다. 미리 설정된 시간 단위는 예컨대 90분일 수 있다.The controller 110 may generate d telemetry data to be analyzed in detail (S620). The d telemetry data for detailed analysis may be generated by dividing the telemetry data for detailed analysis into preset time units. The preset time unit may correspond to the orbiting period of the satellite 10. The preset time unit may be 90 minutes, for example.

d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 s개의 데이터 값을 가질 수 있다. s는 자연수일 수 있으며, n/d에 근사한 자연수일 수 있다. n이 5400일 때, d는 8일 수 있으며, 이 경우, s는 675일 수 있다.Each of the d detailed analysis target telemetry data may have s data values for each of the p related parameters. s may be a natural number, or may be a natural number approximating n/d. When n is 5400, d may be 8, in this case, s may be 675.

제어부(110)는 d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행할 수 있다(S630). 제어부(110)는 p개의 파라미터들 각각에 대응하는 s개의 데이터 값, 즉, (s x p) 개의 데이터 값들에 대한 주성분분석을 d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여, 즉, d회 수행할 수 있다.The controller 110 may perform principal component analysis on each of the d telemetry data to be analyzed in detail (S630). The control unit 110 performs principal component analysis on s data values corresponding to each of the p parameters, that is, (sxp) data values, for each of the d telemetry data to be analyzed, that is, d times. can do.

(s x p) 개의 데이터 값들에 대하여 주성분분석을 수행하면, (p x p) 개의 계수들이 생성될 수 있다. 본 실시예에서는 (s x p) 개의 데이터 값들에 대하여 주성분분석을 수행하여 생성된 (p x p) 개의 계수들 중에서, (p x 1) 개의 계수들이 이용될 수 있다. (p x 1) 개의 계수들은 가장 중요한 p개의 계수들(이하, ‘p개의 주성분 계수들’이라 함)이다. p개의 주성분 계수들은 주성분 계수 세트로 지칭된다. 주성분 계수 세트는 p개의 주성분 계수들로 이루어진다.When principal component analysis is performed on (s x p) data values, (p x p) coefficients may be generated. In this embodiment, among (p x p) coefficients generated by performing principal component analysis on (s x p) data values, (p x 1) coefficients may be used. The (p x 1) coefficients are the most important p coefficients (hereinafter referred to as “p principal component coefficients”). The p principal component coefficients are referred to as the principal component coefficient set. The principal component coefficient set consists of p principal component coefficients.

주성분 계수 세트는 p차원 공간 상의 위치에 대응시킬 수 있으며, 이 위치의 좌표는 p개의 주성분 계수들로 표현될 수 있다.The principal component coefficient set may correspond to a position in a p-dimensional space, and the coordinates of this position may be expressed by p principal component coefficients.

단계(S630)에서 (s x p) 개의 데이터 값들에 대한 주성분분석이 d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여, 즉, d회 수행되므로, d개의 주성분 계수 세트가 생성될 수 있다.In step S630, since principal component analysis for (s x p) data values is performed on each of the d telemetry data to be analyzed, that is, d times, d principal component coefficient sets may be generated.

제어부(110)는 d개의 주성분 계수 세트들 각각의 p개의 주성분 계수들에 기초하여 이상 동작 구간과 정상 동작 구간을 결정할 수 있다(S640).The controller 110 may determine an abnormal operation period and a normal operation period based on the p main component coefficients of each of the d main component coefficient sets (S640).

일 실시예에 따르면, 제어부(110)는 d개의 주성분 계수 세트들을 p차원 공간 상의 d개의 위치들로 각각 대응시킬 수 있다. 제어부(110)는 p차원 공간 상의 d개의 위치들의 중심점을 산출할 수 있다. 제어부(110)는 p차원 공간 상에서 중심점과 d개의 위치들 사이의 d개의 중심 이격 거리들을 각각 산출할 수 있다. 제어부(110)는 d개의 중심 이격 거리들의 평균 이격 거리 및 표준 편차를 산출할 수 있다.According to an embodiment, the control unit 110 may associate d principal component coefficient sets to d positions in a p-dimensional space, respectively. The control unit 110 may calculate center points of d positions in the p-dimensional space. The controller 110 may calculate d center separation distances between a center point and d locations in the p-dimensional space, respectively. The controller 110 may calculate an average separation distance and a standard deviation of the d center separation distances.

제어부(110)는 평균 이격 거리 및 표준편차의 미리 설정된 배수를 기초로 상한을 결정할 수 있다. 미리 설정된 배수는 예컨대 1일 수 있다. 미리 설정된 배수는 예컨대 2일 수 있다. 미리 설정된 배수는 1과 2 외에, 0보다 큰 실수일 수 있다. 상한은 평균 이격 거리에 표준편차의 미리 설정된 배수를 더한 값으로 결정될 수 있다.The control unit 110 may determine the upper limit based on the average separation distance and a preset multiple of the standard deviation. The preset multiple may be 1, for example. The preset multiple may be 2, for example. In addition to 1 and 2, the preset multiple may be a real number greater than 0. The upper limit may be determined as a value obtained by adding a predetermined multiple of the standard deviation to the average separation distance.

제어부(110)는 d개의 중심 이격 거리들 각각과 상한을 비교할 수 있다. 제어부(110)는 비교 결과에 기초하여 이상 동작 구간과 정상 동작 구간을 결정할 수 있다. d개의 중심 이격 거리들 중에서 상한 이하의 중심 이격 거리에 대응하는 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터는 정상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정될 수 있다. d개의 중심 이격 거리들 중에서 상한을 초과하는 중심 이격 거리에 대응하는 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터는 이상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정될 수 있다.The control unit 110 may compare the upper limit with each of the d center separation distances. The controller 110 may determine an abnormal operation section and a normal operation section based on the comparison result. Among the d center separation distances, the detailed analysis target telemetry data corresponding to the center separation distance less than or equal to the upper limit may be determined to correspond to a normal operation section. Among the d center separation distances, the detailed analysis target telemetry data corresponding to the center separation distance exceeding the upper limit may be determined to correspond to the abnormal operation section.

예컨대, d개의 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 대응하는 중심 이격 거리들이 각각 0.0184, 0.0224, 0.03, 0.03, 0.006, 0.013, 0.1014, 0.0189라고 가정하면, 중심 이격 거리들의 평균은 0.0300이고, 중심 이격 거리들의 표준편차는 0.0299이다. 미리 설정된 배수가 1로 설정되었다면, 상한은 0.0599이며, 제7 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 0.1014의 중심 이격 거리는 상한을 초과한다. 이 경우, 제7 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 동작 구간은 이상 동작 구간에 해당한다. 즉, 제7 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터를 수집한 기간에 인공위성(10)이 이상 동작을 한 것으로 추정될 수 있다.For example, assuming that the center separation distances corresponding to the d detailed analysis target telemetry data are 0.0184, 0.0224, 0.03, 0.03, 0.006, 0.013, 0.1014, and 0.0189, respectively, the average of the center separation distances is 0.0300, and the center separation. The standard deviation of the distances is 0.0299. If the preset multiple is set to 1, the upper limit is 0.0599, and the center separation distance of 0.1014 corresponding to the seventh detailed analysis target telemetry data exceeds the upper limit. In this case, an operation section corresponding to the seventh detailed analysis target telemetry data corresponds to an abnormal operation section. In other words, it may be estimated that the satellite 10 has abnormally operated during the period in which telemetry data to be analyzed for the seventh detailed analysis is collected.

제어부(110)는 이상 동작 구간에 해당하는 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터의 주성분 계수들에 기초하여 이상 동작 파라미터를 결정할 수 있다(S650).The controller 110 may determine an abnormal operation parameter based on principal component coefficients of telemetry data to be analyzed in detail corresponding to the abnormal operation section (S650).

일 실시예에 따르면, 제어부(110)는 정상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 p개의 주성분 계수들에 기초하여 제1 주요 주성분 계수들을 결정할 수 있다.According to an embodiment, the controller 110 may determine the first principal component coefficients based on p principal component coefficients of the principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the normal operation section. .

예를 들면, 제어부(110)는 정상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 p개의 주성분 계수들의 절대값의 계수 평균을 산출할 수 있다. 제어부(10)는 정상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 p개의 주성분 계수들 중에서 계수 평균보다 큰 크기를 갖는 주성분 계수들을 제1 주요 주성분 계수들로 결정할 수 있다.For example, the controller 110 may calculate a coefficient average of the absolute values of the p principal component coefficients of the principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the normal operation period. The control unit 10 converts the principal component coefficients having a magnitude greater than the coefficient average among the p principal component coefficients of the principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the normal operation section as first principal component coefficients. You can decide.

제어부(110)는 이상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 p개의 주성분 계수들에 기초하여 제2 주요 주성분 계수들을 결정할 수 있다.The controller 110 may determine the second principal component coefficients based on the p principal component coefficients of the principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the abnormal operation period.

예를 들면, 제어부(110)는 이상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 p개의 주성분 계수들의 절대값의 계수 평균을 산출할 수 있다. 제어부(110)는 이상 동작 구간에 해당하는 것으로 결정된 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대응하는 주성분 계수 세트의 p개의 주성분 계수들 중에서 계수 평균보다 큰 크기를 갖는 주성분 계수들을 제2 주요 주성분 계수들로 결정할 수 있다.For example, the controller 110 may calculate a coefficient average of the absolute values of the p principal component coefficients of the principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the abnormal operation section. The control unit 110 converts the principal component coefficients having a magnitude greater than the coefficient average among the p principal component coefficients of the principal component coefficient set corresponding to the detailed analysis target telemetry data determined to correspond to the abnormal operation section as second principal component coefficients. You can decide.

제어부(110)는 제1 주요 주성분 계수들과 제2 주요 주성분 계수들 간의 비교 결과를 기초로 이상 동작 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(110)는 제1 주요 주성분 계수들에 대응하는 제1 주요 파라미터들을 결정하고, 제2 주요 주성분 계수들에 대응하는 제2 주요 파라미터들을 결정할 수 있다. 예컨대, 제1 주요 파라미터들의 식별번호가 13, 18, 19, 25, 32이고, 제2 주요 파라미터들의 식별번호가 9, 10, 13, 18, 19, 25, 33이라고 가정한다.The controller 110 may determine an abnormal operation parameter based on a result of comparison between the first principal component coefficients and the second principal component coefficients. For example, the controller 110 may determine first main parameters corresponding to the first main component coefficients and determine second main parameters corresponding to the second main component coefficients. For example, it is assumed that the identification numbers of the first main parameters are 13, 18, 19, 25, 32, and the identification numbers of the second main parameters are 9, 10, 13, 18, 19, 25, 33.

제어부(110)는 제2 주요 파라미터들에 해당하지만 제1 주요 파라미터들에 해당하지 않는 파라미터를 이상 동작 파라미터로 결정할 수 있다. 위의 예에서, 식별번호가 9, 10, 33인 파라미터들이 이상 동작 파라미터로 결정될 수 있다.The controller 110 may determine a parameter that corresponds to the second main parameters but does not correspond to the first main parameters as the abnormal operation parameter. In the above example, parameters having identification numbers 9, 10, and 33 may be determined as abnormal operation parameters.

제어부(110)는 제1 주요 파라미터들에 해당하지만 제2 주요 파라미터들에 해당하지 않는 파라미터를 이상 동작 파라미터로 결정할 수 있다. 위의 예에서, 식별번호가 32인 파라미터도 이상 동작 파라미터로 결정될 수 있다.The controller 110 may determine a parameter that corresponds to the first major parameters but does not correspond to the second major parameters as the abnormal operation parameter. In the above example, a parameter with an identification number of 32 may also be determined as an abnormal operation parameter.

위의 예에서, 제7 세부 분석 대상 텔레메트리 데이터를 수집한 기간에 인공위성(10)이 식별번호가 9, 10, 32, 33인 파라미터들에서 이상 동작을 한 것으로 추정될 수 있다.In the above example, it may be estimated that the satellite 10 has performed abnormal operation in parameters having identification numbers 9, 10, 32, and 33 during the period in which the seventh detailed analysis target telemetry data is collected.

따라서, 전문 지식을 가진 여러 명의 전문가의 도움 없이도 인공위성(10)의 이상 동작을 검출할 수 있으며, 구체적으로 언제 어떤 파라미터에 이상 동작이 발생하였는지를 검출할 수 있다. 이러한 방법은 다양한 위성 시스템에 그대로 적용될 수 있으므로, 넓은 확장성을 가질 수 있다. Accordingly, it is possible to detect an abnormal motion of the satellite 10 without the assistance of several experts with expertise, and specifically, it is possible to detect when and which parameter an abnormal motion has occurred. Since this method can be applied to various satellite systems as it is, it can have wide scalability.

이상 설명된 다양한 실시예들은 예시적이며, 서로 구별되어 독립적으로 실시되어야 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 설명된 실시예들은 서로 조합된 형태로 실시될 수 있다.The various embodiments described above are exemplary, and are not to be performed independently as they are distinguished from each other. The embodiments described in the present specification may be implemented in combination with each other.

이상 설명된 다양한 실시예들은 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.The various embodiments described above may be implemented in the form of a computer program that can be executed through various components on a computer, and such a computer program may be recorded in a computer-readable medium. In this case, the medium may be one that continuously stores a program executable by a computer, or temporarily stores a program for execution or download. In addition, the medium may be a variety of recording means or storage means in a form in which a single piece of hardware or several pieces of hardware are combined. The medium is not limited to a medium directly connected to a computer system, but may be distributed on a network. Examples of media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, And there may be ones configured to store program instructions, including ROM, RAM, flash memory, and the like. In addition, examples of other media include an app store that distributes applications, a site that supplies or distributes various software, and a recording medium or a storage medium managed by a server.

본 명세서에서, "부", "모듈" 등은 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다. 예를 들면, "부", "모듈" 등은 소프트웨어 구성 요소들, 객체 지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들에 의해 구현될 수 있다.In the present specification, a "unit", a "module", etc. may be a hardware component such as a processor or a circuit, and/or a software component executed by a hardware configuration such as a processor. For example, "unit", "module", etc. are components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, properties, It can be implemented by procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays and variables.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and are not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

Claims (20)

컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
위성 텔레메트리 데이터들을 수신하는 단계;
상기 위성 텔레메트리 데이터의 파라미터들 중에서 서로 관련성을 갖는 p개의 관련 파라미터들을 결정하는 단계;
상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 위성 텔레메트리 데이터들로부터 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하는 단계로서, 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 단계;
상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, m개의 제1 주성분 계수 세트 및 m개의 제2 주성분 계수 세트를 생성하는 단계로서, 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어지고, 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어지는 단계;
상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트를 기초로 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 클러스터링하여 복수의 클러스터들을 생성하는 단계; 및
상기 복수의 클러스터들 각각에 속하는 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 기초하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 클러스터들의 개수는 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트에 대한 갭 통계(Gap Statistic)를 통해 결정되는 k개인 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
In the method performed by the computing device,
Receiving satellite telemetry data;
Determining p related parameters that are related to each other from among the parameters of the satellite telemetry data;
Generating m telemetry data to be analyzed from the satellite telemetry data based on the p related parameters, each of the m telemetry data to be analyzed, each of the p related parameters Having n data values for n;
Performing principal component analysis on each of the m telemetry data to be analyzed to generate m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficient sets, wherein each of the m first principal component coefficient sets consisting of p first principal component coefficients, each of the m second principal component coefficient sets consisting of p second principal component coefficients;
Clustering the m telemetry data to be analyzed based on the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets to generate a plurality of clusters; And
Including the step of determining specific telemetry data based on the m telemetry data to be analyzed belonging to each of the plurality of clusters,
And the number of clusters is k determined through gap statistics for the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets.
제1항에 있어서,
상기 p개의 관련 파라미터들은 상기 위성 텔레메트리 데이터의 상기 파라미터들의 이름에 대한 키워드 검색 결과를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 1,
And the p related parameters are determined based on a result of a keyword search for the names of the parameters of the satellite telemetry data.
삭제delete 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
위성 텔레메트리 데이터들을 수신하는 단계;
상기 위성 텔레메트리 데이터의 파라미터들 중에서 서로 관련성을 갖는 p개의 관련 파라미터들을 결정하는 단계;
상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 위성 텔레메트리 데이터들로부터 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하는 단계로서, 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 단계;
상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, m개의 제1 주성분 계수 세트 및 m개의 제2 주성분 계수 세트를 생성하는 단계로서, 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어지고, 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어지는 단계;
상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트를 기초로 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 클러스터링하여 복수의 클러스터들을 생성하는 단계; 및
상기 복수의 클러스터들 각각에 속하는 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 기초하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하는 단계는,
m개의 상기 위성 텔레메트리 데이터들 중에서 상기 p개의 관련 파라미터들에 해당하는 m개의 관련 텔레메트리 데이터를 생성하는 단계로서, 상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각은 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 원시(original) 데이터 값을 갖는 단계; 및
상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 전처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
In the method performed by the computing device,
Receiving satellite telemetry data;
Determining p related parameters that are related to each other from among the parameters of the satellite telemetry data;
Generating m telemetry data to be analyzed from the satellite telemetry data based on the p related parameters, each of the m telemetry data to be analyzed, each of the p related parameters Having n data values for n;
Performing principal component analysis on each of the m telemetry data to be analyzed to generate m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficient sets, wherein each of the m first principal component coefficient sets consisting of p first principal component coefficients, each of the m second principal component coefficient sets consisting of p second principal component coefficients;
Clustering the m telemetry data to be analyzed based on the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets to generate a plurality of clusters; And
Including the step of determining specific telemetry data based on the m telemetry data to be analyzed belonging to each of the plurality of clusters,
Generating the m number of analysis target telemetry data,
generating m related telemetry data corresponding to the p related parameters among m satellite telemetry data, wherein each of the m related telemetry data is each of the p related parameters Having n original data values for; And
And pre-processing the m related telemetry data.
제4항에 있어서,
상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 전처리하는 단계는 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대한 상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 상기 n개의 원시 데이터 값들을 정규화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 4,
The preprocessing of the m related telemetry data comprises normalizing the n raw data values of each of the m related telemetry data for each of the p related parameters. A method of detecting an unusual motion of a satellite.
제4항에 있어서,
상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들을 전처리하는 단계는 이동 평균 필터를 이용하여 상기 m개의 관련 텔레메트리 데이터들 각각의 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대하여 상기 n개의 원시 데이터 값들을 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 4,
The preprocessing of the m related telemetry data includes filtering the n raw data values for each of the p related parameters of each of the m related telemetry data using a moving average filter. A method for detecting a singular motion of a satellite, comprising: a.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 클러스터들을 생성하는 단계는 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트에 대하여 k-평균 클러스터링(k-means clustering) 방법을 적용하여 상기 k개의 클러스터들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 1,
The generating of the plurality of clusters includes generating the k clusters by applying a k-means clustering method to the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets. A method for detecting a singular motion of a satellite, comprising: a.
제1항에 있어서,
상기 복수의 클러스터들 중 어느 하나에 하나의 분석 대상 텔레메트리 데이터만 속하는 경우, 상기 하나의 분석 대상 텔레메트리 데이터가 상기 특이 텔레메트리 데이터로 결정되는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 1,
When only one telemetry data to be analyzed belongs to any one of the plurality of clusters, the one telemetry data to be analyzed is determined as the singular telemetry data. .
컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
위성 텔레메트리 데이터들을 수신하는 단계;
상기 위성 텔레메트리 데이터의 파라미터들 중에서 서로 관련성을 갖는 p개의 관련 파라미터들을 결정하는 단계;
상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 위성 텔레메트리 데이터들로부터 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하는 단계로서, 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각은 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 단계;
상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, m개의 제1 주성분 계수 세트 및 m개의 제2 주성분 계수 세트를 생성하는 단계로서, 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어지고, 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트 각각은 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어지는 단계;
상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트를 기초로 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 클러스터링하여 복수의 클러스터들을 생성하는 단계; 및
상기 복수의 클러스터들 각각에 속하는 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 기초하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 클러스터들을 생성하는 단계는 상기 복수의 클러스터들 각각의 속성을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 클러스터들 각각의 속성은,
i) 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수,
ii) 상기 각 클러스터의 중심 위치,
iii) 상기 각 클러스터의 중심 위치에서 상기 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각의 위치까지의 거리들 중에서 최대 거리, 및
iv) 상기 각 클러스터의 마진(margin) 거리를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
In the method performed by the computing device,
Receiving satellite telemetry data;
Determining p related parameters that are related to each other from among the parameters of the satellite telemetry data;
Generating m telemetry data to be analyzed from the satellite telemetry data based on the p related parameters, each of the m telemetry data to be analyzed, each of the p related parameters Having n data values for n;
Performing principal component analysis on each of the m telemetry data to be analyzed to generate m first principal component coefficient sets and m second principal component coefficient sets, wherein each of the m first principal component coefficient sets consisting of p first principal component coefficients, each of the m second principal component coefficient sets consisting of p second principal component coefficients;
Clustering the m telemetry data to be analyzed based on the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets to generate a plurality of clusters; And
Including the step of determining specific telemetry data based on the m telemetry data to be analyzed belonging to each of the plurality of clusters,
The step of creating the plurality of clusters includes determining an attribute of each of the plurality of clusters,
The attributes of each of the plurality of clusters,
i) The number of telemetry data to be analyzed belonging to each cluster,
ii) the central position of each cluster,
iii) the maximum distance among the distances from the center position of each cluster to each position of the analysis target telemetry data belonging to each cluster, and
iv) A method for detecting a singular motion of a satellite, comprising the margin distance of each cluster.
제10항에 있어서,
신규 위성 텔레메트리 데이터를 수신하는 단계;
상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 신규 위성 텔레메트리 데이터들로부터 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 생성하는 단계;
상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대하여 주성분분석을 수행하여, 제3 주성분 계수 세트 및 신규 제4 주성분 계수 세트를 생성하는 단계;
상기 제3 주성분 계수 세트 및 상기 제4 주성분 계수 세트에 기초하여 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치를 산출하는 단계; 및
상기 복수의 클러스터들 중에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치에서 가장 가까운 최근접 클러스터를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 10,
Receiving new satellite telemetry data;
Generating new telemetry data to be analyzed from the new satellite telemetry data based on the p related parameters;
Performing principal component analysis on the newly analyzed telemetry data to generate a third principal component coefficient set and a new fourth principal component coefficient set;
Calculating a location of the new analysis target telemetry data based on the third principal component coefficient set and the fourth principal component coefficient set; And
And determining a nearest cluster from among the plurality of clusters that is closest to a location of the newly analyzed telemetry data.
제11항에 있어서,
상기 최근접 클러스터의 상기 중심 위치에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치까지의 거리가 상기 최근접 클러스터의 상기 최대 거리와 상기 마진 거리의 합보다 큰 경우, 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 상기 특이 텔레메트리 데이터로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 11,
When the distance from the center position of the nearest cluster to the position of the new analysis target telemetry data is greater than the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, the new analysis target telemetry data And determining the singular telemetry data as the singular telemetry data.
제11항에 있어서,
상기 최근접 클러스터의 상기 중심 위치에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치까지의 거리가 상기 최근접 클러스터의 상기 최대 거리와 상기 마진 거리의 합 이하인 경우, 상기 최근접 클러스터의 속성을 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 11,
If the distance from the center position of the nearest cluster to the position of the newly analyzed telemetry data is less than or equal to the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, updating an attribute of the nearest cluster A method for detecting a singular motion of a satellite, characterized in that it further comprises.
제10항에 있어서,
상기 각 클러스터의 상기 마진 거리는 상기 각 클러스터의 상기 최대 거리를 상기 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수로 나눈 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 10,
The margin distance of each cluster is determined as a value obtained by dividing the maximum distance of each cluster by the number of telemetry data to be analyzed belonging to each cluster.
컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
각각 속성을 갖는 복수의 클러스터들을 생성하는 단계로서, 상기 각 클러스터의 속성은 상기 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수, 상기 각 클러스터의 중심 위치, 상기 각 클러스터의 중심 위치에서 상기 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각의 위치까지의 거리들 중에서 최대 거리, 및 상기 각 클러스터의 마진(margin) 거리를 포함하는 단계;
신규 위성 텔레메트리 데이터를 수신하는 단계;
p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 신규 위성 텔레메트리 데이터들로부터 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 생성하는 단계;
상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터에 대하여 주성분분석을 수행하여, 제1 주성분 계수 세트 및 제2 주성분 계수 세트를 생성하는 단계;
상기 제1 주성분 계수 세트 및 상기 제2 주성분 계수 세트에 기초하여 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치를 산출하는 단계; 및
상기 복수의 클러스터들 중에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치에서 가장 가까운 최근접 클러스터를 결정하는 단계를 포함하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
In the method performed by the computing device,
Generating a plurality of clusters each having an attribute, wherein the attribute of each cluster is the number of telemetry data to be analyzed belonging to each cluster, a central position of each cluster, and each cluster at a central position of each cluster. Including a maximum distance and a margin distance of each cluster from among distances to positions of each of the telemetry data to be analyzed belonging to;
Receiving new satellite telemetry data;
generating new telemetry data to be analyzed from the new satellite telemetry data based on p related parameters;
Performing principal component analysis on the newly analyzed telemetry data to generate a first principal component coefficient set and a second principal component coefficient set;
Calculating a position of the new analysis target telemetry data based on the first principal component coefficient set and the second principal component coefficient set; And
And determining a nearest cluster from among the plurality of clusters that is closest to a location of the newly analyzed telemetry data.
제15항에 있어서,
상기 최근접 클러스터의 상기 중심 위치에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치까지의 거리가 상기 최근접 클러스터의 상기 최대 거리와 상기 마진 거리의 합보다 큰 경우, 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터를 상기 특이 텔레메트리 데이터로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 15,
When the distance from the center position of the nearest cluster to the position of the new analysis target telemetry data is greater than the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, the new analysis target telemetry data And determining the singular telemetry data as the singular telemetry data.
제15항에 있어서,
상기 최근접 클러스터의 상기 중심 위치에서 상기 신규 분석 대상 텔레메트리 데이터의 위치까지의 거리가 상기 최근접 클러스터의 상기 최대 거리와 상기 마진 거리의 합 이하인 경우, 상기 최근접 클러스터의 속성을 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 15,
If the distance from the center position of the nearest cluster to the position of the newly analyzed telemetry data is less than or equal to the sum of the maximum distance and the margin distance of the nearest cluster, updating an attribute of the nearest cluster A method for detecting a singular motion of a satellite, characterized in that it further comprises.
제15항에 있어서,
상기 각 클러스터의 상기 마진 거리는 상기 각 클러스터의 상기 최대 거리를 상기 각 클러스터에 속하는 분석 대상 텔레메트리 데이터의 개수로 나눈 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 방법.
The method of claim 15,
The margin distance of each cluster is determined as a value obtained by dividing the maximum distance of each cluster by the number of telemetry data to be analyzed belonging to each cluster.
컴퓨팅 장치를 이용하여 제1항, 제2항, 제4항 내지 제6항, 제8항 내지 제18항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored on a medium for executing the method of any one of claims 1, 2, 4 to 6, and 8 to 18 using a computing device. 위성 텔레메트리 데이터들을 저장하는 메모리; 및
상기 위성 텔레메트리 데이터의 파라미터들 중에서 서로 관련성을 갖는 p개의 관련 파라미터들을 결정하고, 상기 p개의 관련 파라미터들에 기초하여 상기 위성 텔레메트리 데이터들로부터, 각각 상기 p개의 관련 파라미터들 각각에 대해 n개의 데이터 값을 갖는 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 생성하고, 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들 각각에 대하여 주성분분석을 수행하여, 각각 p개의 제1 주성분 계수들로 이루어지는 m개의 제1 주성분 계수 세트, 및 각각 p개의 제2 주성분 계수들로 이루어지는 m개의 제2 주성분 계수 세트를 생성하고, 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트를 기초로 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들을 클러스터링하여 복수의 클러스터들을 생성하고, 상기 복수의 클러스터들 각각에 속하는 상기 m개의 분석 대상 텔레메트리 데이터들에 기초하여 특이 텔레메트리 데이터를 결정하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 클러스터들의 개수는 상기 m개의 제1 주성분 계수 세트 및 상기 m개의 제2 주성분 계수 세트에 대한 갭 통계(Gap Statistic)를 통해 결정되는 k개인 것을 특징으로 하는 위성의 특이 동작 검출 장치.
A memory for storing satellite telemetry data; And
Determine p related parameters that are related to each other among the parameters of the satellite telemetry data, and for each of the p related parameters from the satellite telemetry data based on the p related parameters m number of analysis target telemetry data having n data values are generated, and principal component analysis is performed on each of the m number of analysis target telemetry data. One principal component coefficient set, and m second principal component coefficient sets, each consisting of p second principal component coefficients, are generated, and based on the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets, the m number of At least one, configured to cluster telemetry data to be analyzed to create a plurality of clusters, and to determine specific telemetry data based on the m telemetry data to be analyzed belonging to each of the plurality of clusters. Including a processor,
And the number of clusters is k determined through gap statistics for the m first principal component coefficient sets and the m second principal component coefficient sets.
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Title
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