KR20030056471A - 위성의 명령계획 자동변환을 고려한 임무계획 및 명령계획시스템과 그 자동 변환 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변환을 고려한 위성의 임무계획 시스템 및 임무계획을 명령계획으로 자동변환시키는 명령계획 시스템과 자동변환 방법에 관한 것이다.

본 발명은 위성의 임무계획을 수립할 때 명령계획으로 자동적으로 변환이 되도록 자동변환에 필요한 모든 정보를 담은 원본파일을 별도의 수동적인 입력 혹은 조정이 필요없이 생성할 수 있는 임무계획부와,

상기 임무계획부에서 생성된 하나의 임무계획을 토대로 수 개의 명령계획을 패스선택과 임무선택만으로 수립할 수 있도록 하며, 그 결과를 최종적으로 더 이상의 수정이나 입력작업이 필요없는 명령계획표로 자동변환시켜주는 명령계획부로 구성된다.

본 발명은 위성의 임무계획을 사용자가 별도의 수정 및 입력작업 없이 선택작업 혹은 개별명령의 수행시각 입력만으로 쉽게 계획할 수 있도록 하여 작업시간을 대폭 절감하도록 하며, 임무계획과 명령계획 수립 시 피해야하는 중요 제한조건들을 별도의 수동적인 작업없이 자동검토한 후 사용자에게 메시지 또는 에러메시지 파일 출력을 통해 알려줌으로써 사용자가 육안으로 별도 검토할 필요가 없어 그 결과의 신뢰성을 높여주며, 위성으로 전송하기 위한 원격명령파일을 생성시킬 수 있는 원본데이터로써 더 이상의 수정이 필요없는 자동변환된 명령계획표를 생성하도록 하여, 결과적으로 위성 운영의 안정성을 획기적으로 높여줄 수 있다.

Description

위성의 명령계획 자동변환을 고려한 임무계획 및 명령계획 시스템과 그 자동 변환 방법{a}

본 발명은 위성이 수행해야하는 임무들을 계획하는 임무계획 시스템과 수립된 임무계획을 바탕으로 위성과 교신이 가능한 패스에서 전송해야 하는 명령들을 계획하고, 수립된 명령계획을 위성으로 전송이 가능한 원격명령파일을 생성할 수 있도록 최종 단계인 명령계획표를 생성하는 명령계획 시스템 및 그 자동변환 방법에 관한 것이다.

위성의 임무는 위성의 운영목적에 따라 달라질 수 있는데, 다목적 실용위성과 같은 지구관측위성의 경우는 촬영임무가 주요 임무가 된다.

임무란 위성이 해야하는 광의의 목적이고, 태스크(Task)란 임무의 내용에 따라 구별되어지는 협의의 목적으로, 전자광학카메라(EOC)를 이용한 촬영임무에 대해 촬영시간, 촬영각도, 촬영모드등의 내용에 따라 촬영임무의 여러 가지 유형으로써의 태스크가 생길 수 있다.

위성의 임무계획이란, 이러한 태스크들을 시간에 따라 위성이 수행할 수 있도록 시간표를 구성하는 작업이며, 명령계획이란, 임무계획의 내용들을 위성과의 통신이 가능한 패스마다 위성으로 전송할 태스크들을 분배하는 작업이며, 이를 명령계획표로 변환한다는 것은 각 태스크를 수행하기 위해 필요한 명령들을 정의한 명령 데이터베이스를 참조하여 상세한 명령들로 바꾸어주는 것을 의미한다.

생성되어진 명령계획표의 내용은 위성으로 전송하기 위해 생성되어지는 원격명령계획 파일의 원본데이터로 사용되어지며, 그 구성은 수행시각(Execution Time), 명령타입(Command Type), 명령(Command), 명령인자(Argument/Address), 명령검증(Verifier), 명령서술(Description)으로 이루어진다.

명령계획표를 구성하는 내용들은 명령에 따라 명령인자들이 필요하며, 명령인자가 필요한 명령이 명령인자를 가지고 있지 않으면, 원격명령계획 파일을 생성할 수 없게 된다.

명령검증과 명령서술은 원격명령계획 파일을 생성하는데 필수조건은 아니나, 명령계획 및 명령 구성의 정확성을 판단하고 검증하기 위해 사용된다.

특히, 명령인자가 숫자인 경우 원격명령계획 파일을 생성 후 원본인 명령계획표의 숫자로 된 명령인자가 같은 지 확인하기 위해서는 명령검증의 요소로써 명령인자의 헥사값이 출력되어야 한다.

종래의 위성을 위한 임무계획 및 명령계획 시스템과 명령계획표의 자동변환 방법에 대해 간략하게 설명한다.

임무계획은 이벤트 모듈에서 생성된 데이터를 기반으로 하여 시작한다.

상기 이벤트 모듈에서는 S 밴드 및 X 밴드 패스일정들과 전자광학카메라(EOC)와 해양관측카메라(LRC)의 촬영일정들을 임무계획부로 보내준다.

사용자는 임무계획부에서 약 하루동안 위성이 수행해야 하는 태스크들을 선택하여 임무계획표를 작성한다.

이때 위성의 주요 임무인 전자광학카메라와 해양관측카메라의 임무는 임무계획부에서 그 내용에 따라 자동적으로 여러 유형의 태스크이름으로 변경되지 못하기 때문에, 사용자가 내용을 확인한 후 명령계획표 변환 시 명령 데이터베이스에서 불러올 수 있는 태스크이름으로 재수정해야만 하는 문제점이 있다.

이러한 문제점은 임무계획부에서 설정된 태스크이름만을 기준으로 명령계획부에서 단순히 명령 데이터베이스에서 같은 태스크이름하에 정의된 명령들을 그대로 가져오기 때문에 발생된다.

또한, 종래의 방법에 의한 임무계획부에서는 위성의 임무로 빈번하게 일어나는 S 밴드 플레이백데이터(S_PB) 덤프임무와 이퍼머리스(Ephemeris, 궤도데이터)를 셋팅하는 임무는 매번 수동적으로 태스크이름을 입력하는 등 수동적인 정의를 하여야 하며, 이퍼머리스 태스크의 경우에는 관련 명령인자들을 자동적으로 입력할 수 없는 문제점이 있다.

촬영데이터의 덤프 임무는 패스시간과 패스시간 내 촬영임무의 유무에 따라 여러 유형의 태스크로 나누어질 수 있는데, 종래의 방법에 의하면, 이 덤프임무는 선택하거나 정의하여 사용하지 못하고, X 밴드 통신임무와 전자광학카메라 실시간 촬영임무의 태스크를 선택 시 포함되어 있어 사용자가 다양한 유형의 덤프를 계획하는데 제한적이고, 덤프데이터의 종류와 순서에 따라 결과를 수정하거나 변경해야 하는 문제점이 있다.

명령계획부에서는 전술한 바와 같이 임무계획부에서 정의된 태스크이름에만 의존하고, 명령 데이터베이스에 정의된 내용을 그대로 명령계획표에 출력하는 방식이어서, 내용에 따라 명령인자의 변경이 필요한 경우에는 사용자가 수동적으로 변경해야 하는 문제점이 있다.

또한, 명령검증 부분에 특정 값이 필요한 경우에도 이를 계산하여 출력하여 주지 못하는 문제점이 있다.

예를 들면, 전자광학카메라의 임무를 수행하기 위해서는 변환된 명령계획표의 명령인자로써 위성의 자세를 바꾸게 하는 명령쿼터니언값, 태양전지판 고정각, 명령 엘브이엘에치(LVLH) 번호가 반드시 필요하다.

종래의 시스템에서는 이 값들을 별도의 프로그램들을 구동하여 나온 결과를 사용자가 최종 변환된 명령계획표의 결과에 직접 입력하여야 하며, 명령 엘브이엘에치 번호의 경우는 동일한 임무를 여러 개 계획할 경우 명령 데이터베이스에서 고정되어 있는 번호를 그대로 출력하므로 중복될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 각 촬영내용에 따른 태스크에 따라 명령인자로써 상대시간명령(RTCS, Relative Timed Command Set) 번호가 필요한데, 고정되어 있으므로 같은 태스크를 수 개 계획하면, 똑같은 번호를 출력하는 문제점이 있다.

위성으로 전송하기 위해서는 같은 태스크라 하더라도 상대시간명령 번호를 달리하여 전송하여야 하므로 이 경우에는 사용자가 수동적으로 변경해주어야 하는 문제점이 있다.

S 밴드 통신을 위한 임무의 경우에는 명령계획표로 변환 시 교신할 때의 모드에 따라 필요한 상대시간명령 번호를 명령인자에 담고 있어야 한다.

종래의 방법에서는 하나의 모드로 정의가 되어 있으면, 그 이외의 모드에 대하여는 사용자가 수동적으로 모드에 맞는 상대시간명령 번호를 입력해주어야 하는 문제점이 있다.

종래의 시스템과 변환방법의 또다른 가장 큰 문제점들은 변환된 명령계획표에 절대시간(ATC, Absolute Timed Command)명령들에 대한 번호부여가 없으며, 명령번호 부여 시 S 밴드 태스크의 명령의 경우 별도로 번호를 관리하여 타 번호와 중복되지 않도록 해야 하나 이를 구현하지 못한다.

명령의 내용에 따라 명령계획표의 최상단에 기본적으로 있어야하는 Clear CIB를 위한 실시간(RT, Real Timed) 명령들이 없으며, 각 태스크별로 순서적으로 정리가 된 후 일괄적으로 위성의 메모리에 명령을 올리는 Transfer를 위한 실시간 명령들이 한번만 있도록 해야하나 이를 구현하지 못하고 데이터베이스에 정의된 명령들을 모두 그대로 불러와 출력하는데 불과하며, 최종 명령계획표의 내용과 이를 바탕으로 작성되는 원격명령계획 파일의 내용 중 확인이 필요한 숫자들의 헥사값을 보여주지 않는데 있다.

도 1 은 종래의 시스템과 방법에 의해 생성된 명령계획표의 예를 보인 것으로 상기 문제점들에 의해 실제 원격명령계획 파일을 생성하기 위한 원본 파일로써 정리가 되지 않은 채 각 태스크의 모든 명령들을 나열한 불편한 구조와 필요한 명령인자들과 명령검증들이 빠져있으며, 절대시간 명령들의 번호가 없다.

따라서, 종래의 시스템과 방법에 의해 최종 생성된 명령계획표는 그대로 사용될 수 없기 때문에 별도로 개발된 명령계획표 수정모듈을 이용하여 실제 원격명령계획 파일 생성 시 필요없는 명령들과 라인들을 정리하고, 별도의 개별 프로그램들을 구동하여 필요한 명령인자들과 명령검증 값을 얻은 후, 명령계획표를 최종적으로 정리하고, 빠진 명령인자와 명령검증, 절대시간명령 번호등을 수동적으로 채워야만 하는 과정이 필요한 문제점이 있다.

또한, 임무 혹은 태스크이름으로 정의되지 않은 개별적인 명령들은 별도로 입력할 수 없으며, 별도의 데이터베이스를 이용하지 않기 때문에 위험한 문제점이 있다.

이러한 종래의 시스템과 방법, 그리고 추가적인 수동적인 입력과 수정에 의해 완성된 명령계획표의 내용은 자동적으로 오류를 검증하는 모듈이 없으므로, 마지막 단계로써 사용자가 육안으로 일일이 검토해야 한다.

결국, 실제 위성으로 전송되는 원격명령계획 파일의 직전 원본데이터로써 명령계획표는 생성 시 원격명령계획 파일을 전송할 때의 순서와 형태, 그리고 필요한 값들을 담기 위해서는 사용자가 수동적으로 많은 작업들을 해야만 하며, 따라서 전체 작업소요 시간이 많이 소모되며, 사용자가 숙지해야될 사항들이 많으며, 입력 및 수정 작업 시 오류가 발생할 가능성이 항상 상존해 있다는 문제점이 있어 위성의 안정적인 운영에 큰 위험요소였다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 임무계획 시 별도의 수정작업들이 불필요하도록 하며, 사용자의 선택 작업만으로 위성이 주기적으로 해야 하는 주요 내용들에 대해 임무계획을 할 수 있도록 하는 것으로 그외 개별 명령들은 필요한 명령들을 등록한 데이터베이스에서 선택할 수 있도록 하여 수동적으로입력하는 위험성을 없애므로써, 안정되고, 작업이 용이하도록 하는 것이다.

또한 명령계획으로 변환 시 필요한 값들을 자동적으로 계산하여 해당 위치에 자동적으로 입력하여 주도록 하며, 패스 선택과 태스크 선택만으로 최종 명령계획표에 필요한 순서, 포맷, 내용들로 자동변환되도록 하는 것이다.

위성으로 실제 전송하기 위해 생성되는 원격명령계획 파일을 생성 시 필요한 최종결과물인 명령계획표에서 더 이상의 부가적인 수동 작업 및 입력작업이 필요없도록 하여 그대로 이용하도록 한다.

본 발명은 전체 작업 시간을 대폭 절감하는 것은 물론, 결과의 신뢰성이 대폭 증가하여 위성 운영의 안정성을 획기적으로 높일 수 있으며, 다목적 실용위성과 같이 촬영을 주 임무로 하는 위성들을 대상으로 임무계획 및 명령계획 시스템을 구성하고, 명령계획표로 변환하는 방법에 있어 보다 간편하고, 안정적이며, 효과적인 방법을 제공하는 것이다.

도 1 은 종래의 시스템과 방법에 의해 생성된 명령계획표의 실시 예

도 2 는 본 발명에 따른 위성의 임무계획 및 명령계획 시스템을 나타내는 구성 블록도

도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 임무계획 및 명령계획 시스템의 처리 흐름도

도 4 는 본 발명의 임무계획 및 명령계획 시스템에서 생성되는 임무계획파일의 실시 예

도 5 는 본 발명의 임무계획 및 명령계획 시스템에서 생성되어진 명령계획표의 최종 예

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

50 : 이벤트 모듈51 : 임무계획부

52 : 촬영요청파일 처리모듈

53 : 임무계획파일/임무계획표 생성모듈54 : 임무계획 검증모듈

55 : 명령계획부

56,1200 : 명령계획 자동변환모듈

57 : 명령 데이터베이스58 : 명령계획 검증모듈

59 : 명령계획표

본 발명은 크게 명령계획 자동변환을 고려하고, 사용자의 임무계획이 용이하고, 별도의 수정작업이 필요없이 수동적인 입력사항을 최소화하여 임무 혹은 개별 명령들을 선택하는 작업위주로 구성된 임무계획부(51)와,

사용자가 패스와 임무를 선택하는 작업만으로, 별도의 수정 및 입력작업이 전혀 필요없이 명령계획표를 생성할 수 있는 명령계획부(55)로 이루어진다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 구성과 작용, 및 본 발명을 이용한 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 위성의 임무계획 및 명령계획 시스템을 나타내는 구성 블록도로 임무계획부(51)와 명령계획부(55)는 하나의 시스템으로 통합되어진다.

임무계획부(51)는 이벤트모듈(50)에서 궤도데이터와 패스 일정, 그리고 촬영요청 파일을 받아들이고, 사용자에 의해 임무계획 일정이 입력되면, 촬영요청파일 처리모듈(52)에서 촬영임무들의 명령에 필요한 명령인자들과 명령검증 값들을 일괄적으로 자동 계산한다. 사용자에 의해 태스크들의 입력이 완료되면, 임무계획표 생성 모듈(53)이 수행되고, 그 결과를 검증하는 임무계획 검증모듈(54)이 수행되면서 제한조건을 벗어나는 경우에 대해 에러메시지를 출력데이터 파일로 생성시킨다.

명령계획부(55)는 직전에 생성된 임무계획표를 바탕으로 패스를 선택하고, 태스크를 선택하면, 명령계획 자동변환모듈(56)이 명령 데이터베이스(57)를 참조하여 임무계획표를 명령계획표로 자동변환시킨다. 상기 명령계획 자동변환모듈(56)을 통해 자동변환된 명령계획표는 명령계획 검증모듈(58)이 수행되면서 제한조건을 벗어나는 경우에 대해 에러메시지를 출력데이터 파일로 생성시킨다.

최종적으로 생성되는 명령계획표(59)는 별도의 수정 및 입력 작업없이 그대로 원격명령계획 파일 생성의 원본 데이터로 사용되어지도록 이루어진다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 임무계획 및 명령계획 시스템의 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 는 본 발명의 실시 예에 따른 임무계획 및 명령계획 시스템의 작동에 따른 처리 흐름도를 나타낸 것으로 임무계획을 시작하기 위해 우선 필요한 패스일정, 촬영요청, 궤도데이터들을 선택하는 입력파일 선택단계(100)가 이루어진다.

사용자는 임무계획 기간을 입력하는 업무계획일정 입력단계(200)후 촬영요청파일 처리모듈(52)에 의해 임무계획 기간 내의 촬영임무 일정들만 추려져 생성되는 촬영요청파일 처리단계(300)로 이루어진다.

이때, 중요한 것은 상기 촬영요청파일 처리단계(300)에서 촬영에 필요한 촬영각도, 태양전지판고정각, 명령쿼터니안값, 그리고 이들 값들을 추후 원격명령계획파일로 생성 시 상호간에 값을 가지는지 확인할 수 있는 헥사값 등을 모두 생성시킨다.

상기 촬영요청파일 처리단계(300)에서 촬영각도가 제한범위를 벗어나면 메시지가 출력되고 프로그램이 일시 정지되도록 하여, 사용자가 치명적인 오류를 입력하는 것을 원천적으로 방지한다.

촬영임무의 경우는 관련 값들이 모두 자동적으로 생성됨으로 사용자는 단지 선택하기만 하면 되는 촬영임무선택단계(400), 상기 촬영임무선택단계(400)에서 사용자에 의해 선택된 촬영임무들은 임시로 생성된 임무계획 파일인 SEL_TASKS.DAT"(이하 임무계획파일로 설명)에 "EOC"의 태스크이름으로 시작시각과 함께 촬영시간, 촬영모드, 촬영각도, 명령쿼터니언값과 헥사값, 태양전지판고정각과 헥사값들을 파라메터로써 함께 저장한다.

명령계획으로 변환 시 이들 값들이 이 단계에서 자동 계산되어 제공되어짐으로써 최종 명령계획표를 생성 시 명령절차들이 저장된 데이터베이스의 관련 항목에 이들 값들을 적절하게 입력하도록 하면 된다.

또한, 촬영임무들은 위성의 능력에 의해 저장할 수 있는 양이 한정되어 있는데,만일 사용자가 이를 초과하는 임무를 선택한다면 에러메시지를 출력함과 동시에 입력이 불가능하도록 함으로써 잘못된 임무계획을 수립하지 않도록 한다.

EOC와 LRC의 촬영모드가 "RT"이면서 상호 시작시간이 5분 이내이면 동시 촬영모드(EL)로 자동 변환시키고, EOC의 특정시간 이내의 중복 촬영인 경우 이를 멀티모드(MT) 촬영으로 변환하여 임무계획파일에 촬영모드로써 저장하도록 한다.

기타 태스크의 입력선택단계(500)에서 위성과의 교신을 위한 S 밴드, X 밴드 통신을 위한 임무 선택은 패스 일정들의 패스번호와 시간들을 보고 사용자가 선택하도록 한다.

이때, S 밴드의 경우에는 통신모드가 있어야 명령계획으로 자동변환이 가능한데, 이를 위해 선택 시 모드를 함께 선택할 수 있도록 하며, 선택된 S 밴드 임무의 결과는 임무계획파일에 저장 시 파라메터로써 선택된 모드에 해당하는 상대시간명령 번호를 저장시킨다.

위성의 상태를 담은 S 밴드 덤프데이터와 영상데이터를 담은 EOC(전자광학카메라) 혹은 LRC(해양관측카메라) 데이터의 덤프임무는 패스 일정들의 패스번호와 시간들을 보고 사용자가 선택하도록 한다.

이때, EOC와 LRC의 덤프임무는 항상 X 밴드 통신이 있는 경우에 가능하며, 같은 패스여야 하므로, X 밴드 통신이 우선 계획되었는지, 그리고 같은 패스번호를 가졌는지 확인하는 절차가 필요하며, 만일 틀린 조건이 있다면 선택되지 않도록 하고, 에러메시지를 출력하여 사용자로 하여금 적절한 임무계획을 할 수 있도록 한다.

임무계획파일에는 선택된 임무와 패스일정에 의해 선택된 시작시간만 저장하면 된다.

대다수의 위성들은 탑재된 컴퓨터가 자신의 위치와 자세를 계산할 수 있는 이퍼머리스(궤도데이터) 정보를 지상에서 주기적으로 전송해주어야 하는 임무가 필요하다.

사용자는 단순히 셋팅하려는 시각만 입력하여 주고, 프로그램은 입력된 시간에 해당하는 이퍼머리스를 궤도데이터에서 찾아서 임무계획파일에 파라메터로써 함께 저장한다.

이때, 이퍼머리스 값들은 원격명령계획 파일에서 생성된 값과 확인이 가능하도록 헥사값도 함께 저장시킨다.

주기적으로 계획되어져야 하는 상기의 임무들 이외의 개별적인 명령들은 실시간/절대시간명령을 위한 윈도우를 통해 입력하도록 하는 개별명령 선택단계(600)로 이루어진다.

이때, 명령타입, 개별명령, 명령인자들은 모두 실제 사용하도록 등록된 각각의 명령타입 데이터베이스, 명령 데이터베이스, 명령인자 데이터베이스를 이용하여 단순히 사용자가 그 중 하나를 선택하는 작업만 하도록 하여 직접 입력하는 작업이 없도록 한다.

사용자는 각 명령들에 대한 수행시작 시간만 입력하도록 하며, 임무계획파일에는 명령, 시간이외의 선택된 내용들 모두를 명령계획표의 포맷에 맞게 하나의 파라메터로써 모두 저장시키며, 이들 내용들은 명령계획부에서 변환 시 별도의 데이터베이스를 참고하지 않고 그 내용들을 포맷에 맞게 순서대로 그대로 출력하도록 하면 된다.

상기와 같은 방법으로 위성의 임무와 개별적인 명령들을 계획하여, 임무계획파일과 시간순서적으로 나열된 임무계획표를 생성하는 임무계획파일 및 임무계획표생성단계(700)가 이루어지고, 계획된 내용들을 시간순서적으로 별도로 처리하여, 각각의 수행시간들이 겹치는지, 촬영임무의 용량이 초과되었는지 검토하는 임무계획 검증모듈(54))이 수행되는 임무제한조건 검증단계(800)가 이루어지고, 만일 오류가 있다면 에러메시지로 출력하도록 하여, 사용자가 다시 적절한 임무계획을 수립하도록 한다.

도 4 는 상기의 방법으로 생성되는 임무계획파일의 예로써, 계획기간, 태스크 이름, 수행시각 뿐만 아니라 태스크의 성격에 따라 파라메터 속성들이 함께 저장된 형태이며, 이들 값들은 명령계획표로 변환 시 각 태스크의 명령에 필요한 요소들을 제공하게 된다.

임무계획부(51)에서 상기와 같은 방법으로 임무계획파일이 생성되면, 명령계획부(55)에서 임무계획의 태스크들과 패스 일정들을 보여주도록 한다.

명령계획부(55)에서는 사용자가 하나의 임무계획내용을 바탕으로 수 개의 패스에 대해 각각 임무들을 나누어 전송할 수 있도록 계획하는 것으로써, 사용자는 단지 패스를 선정하는 명령태스크선택단계(900)한 후 선정된 패스에서 전송하고자 하는 태스크 혹은 명령들을 선택하는 태스크선택단계(1000), 선택이 모두 끝나면 명령계획파일 생성단계(1100)에서는 임무계획파일의 해당 태스크의 라인들을 그대로저장시킨 명령계획파일(Pass4task.dat)를 생성시킨다.

명령계획 자동변환모듈(1200)은 이 명령계획파일을 이용하여 명령계획표를 생성한는 명령계획표생성단계(1300)로 이루어진다. 하나의 명령계획표가 완성되면, 사용자는 다른 패스를 선택하고, 같은 방법으로 임무들과 명령들을 선택한 후 같은 방법으로 자동변환 루틴을 수행하기만 하면 된다.

이때, 완성된 명령계획표의 내용 중 위성의 촬영용량을 초과하는 경우, 시간이 중복되는 경우등을 검토하는 명령계획 검증모듈(58)를 통하여 명령계획표 검증단계(1400)가 수행되고, 만일 오류가 있다면 에러메시지로 출력하도록 하여, 사용자가 다시 적절한 명령계획을 수립하도록 한다.

하나의 패스에 대해 선택된 임무들과 명령들은 자동변환을 위해 명령계획파일에 저장되며, 포맷은 임무계획파일과 달리 입력된 계획기간이 상단 처음에 저장되는 것이 아니라, 패스기간이 저장된다는 것이다.

본 발명에 의해 실시되는 자동변환 방법은 명령계획부(55)의 실행단계에서 명령계획파일을 읽어들이면서부터 수행되며, 그 과정에 대해 서술하면 다음과 같다.

본 발명에 의해 실시되는 자동변환 방법의 가장 큰 특징은 임무계획부(51)에서 명령계획의 기본이 되는 임무계획파일을 생성할 때, 단순히 임무와 시각만을 저장하는 것이 아니라, 각 임무에 따라 명령계획으로 변환하기 위해 필요한 파라메터들을 함께 저장하도록 하는 것이다.

이때, 필요한 파라메터들의 계산 및 내용에 따른 인자들의 변화들은 자동으로 처리되도록 하여, 사용자로 하여금 수동적인 입력이 필요없도록 하며,명령계획부(55)에서의 변환과정에서도 별도의 입력이 필요없도록 하는데 있다.

명령계획부(55)의 자동변환 루틴은 우선 명령계획파일을 읽어들인다.

임무가 아닌 개별 명령, 즉 "RT"과 "ATC" 로 임무이름이 되어 있으면, 저장된 내용들을 그대로 명령계획표의 포맷에 맞게 출력한다.

임무이름이 "S_CONTACT"이면, 명령 데이터베이스(57)에서 태스크 이름이 같은 라인들을 찾아 수행시각을 계산하여 순차적으로 출력하되, 통신모드를 의미하는 파라메터값에 따라 명령인자에 해당 상대시간명령 번호를 입력하여 출력하고, 명령설명에 해당 통신모드를 입력하여 출력한다.

임무이름이 "X_CONTACT","S_PB"이면, 명령 데이터베이스(57)에서 태스크 이름이 같은 라인들을 찾아 수행시각을 계산하여 순차적으로 출력하되, 해당 시작시각에 맞는 패스번호를 계산한 후 이 값을 명령검증 부분에 입력하여 출력한다.

임무이름이 "EPHEMERIS"이면, 명령 데이터베이스(57)에서 태스크 이름이 같은 라인들을 찾아 수행시각을 계산하여 순차적으로 출력하되, 궤도데이터의 각 값들을 해당 명령인자부분에 출력하고, 각 값들의 헥사값들은 명령검증부분에 출력한다.

임무이름이 "EOC_DUMP", "LRC_DUMP"이면 같은 패스내에 임무이름이 "EOC" 혹은 "LRC"이면서, 모드는 "RT" 혹은 "EL"인 경우가 있는지 판단한다.

만일 없다면, 두 임무이름이 한 패스내에 동시에 있는지 아니면 하나만 있는지 확인하고, 각 하나만 존재할 경우에는 명령 데이터베이스(57)에서 이 경우에 대해 정의한 태스크 이름을 찾아 수행시각을 계산하여 출력한다.

만일 두 임무이름이 함께 있으면, 이 경우에 대해 정의한 태스크 이름을 찾아출력한다.

만일, "EOC","LRC" 둘 중 하나가 같은 패스에 존재하고, 모드가 "RT" 혹은 "EL"인 경우에는, 이 경우를 포함하면서 각 덤프임무의 존재 여부를 판단하되, "EOC" 촬영시작시각과 "EOC_DUMP" 시작시간이 4분 34초의 여유가 있는지를 다시 판단한다.

시간 여유의 유무에 따라 모든 경우를 포함하여 정의된 각 태스크 이름을 찾아 수행시각을 계산하여 라인들을 출력한다.

임무이름이 "LRC"이고, 촬영모드가 "PB"이면, 파라메터에 있는 촬영시간을 이용하여 명령인자에 필요한 상대시간명령 번호를 계산한다.

즉, 상대시간명령 번호는 200번에 촬영시간을 더한 값을 가진다. 명령 데이터베이스에서 해당 임무로 정의된 라인들을 찾아 수행시각을 계산하여 출력한다.

촬영모드가 "RT" 인 경우에는 파라메터의 게인 값을 명령인자에 입력하고, 해당 임무로 정의된 라인들을 찾아 수행시각을 계산하여 출력한다.

임무이름이 "EOC"이면, 우선 파라메터의 촬영모드를 판단한다.

촬영모드가 판단되면, 촬영시간과 촬영각도를 판단한다.

각 경우에 따라 정의되어진 태스크 이름을 명령 데이터베이스(57)에서 찾아 처리하되, 명령인자부분에 명령쿼터니언, 태양전지판고정각, 명령쿼터니언 번호들을 입력한다.

또한, 명령검증부분에 명령쿼터니언 헥사값, 태양전지판고정각 헥사값을 대입하고, 촬영각도를 대입한다.

명령쿼터니언 번호는 5번부터 8번을 순차적으로 개수에 맞게 대입한다.

종래의 방법에서는 촬영모드, 촬영시간, 촬영각도등 각 경우에 따라 사용자가 직접 판단하여 태스크 이름을 변경하여야만 명령계획에서 처리가 가능하였으나, 본 발명의 실시예를 적용하면, 자동적으로 파라메터를 통해 판단하여 명령 데이터베이스(57)의 해당 태스크를 찾아가는 중요한 특징이 있다. 또한, 이 임무의 명령계획으로의 변환에 있어 중요한 것은 각 경우에 따른 명령인자의 상대시간명령 번호인데, 종래의 경우에는 각각에 대해 일일이 데이터베이스에서 별도로 태스크를 만들고, 번호가 고정되어 있는 반면, 본 발명의 실시예에 의하면, 각 경우에 따라 사용되는 상대시간명령 번호를 별도로 사용가능한 특정 번호 범위를 할당한 뒤, 각 경우에 따라 자동적으로 번호를 입력하도록 하며, 만일 동일한 조건의 임무인 경우가 여러 개 있을 경우에는 할당된 번호 범위내에서 순차적으로 +1을 증가시켜 부여하도록 한다.

따라서, 종래의 방법에 의하면 동일한 임무를 여러 개가 있을 경우 사용자가 별도로 고정된 번호를 수정하는 문제점이 있었으나, 본 발명에 의한 실시 예를 통해서는 이 문제를 해결할 수 있다.

상기의 과정들에 의해 명령계획의 내용이 1차적으로 변환된 후, 본 발명에 의해 실시되는 자동변환 방법의 또 다른 특징에 의해 출력된 명령계획표의 내용이 이를 바탕으로 생성되어 전송되는 원격명령파일의 구성에 맞도록 재구성되며, 기본적으로 필요한 명령들이 자동 생성되며, 절대시간명령들의 명령번호들을 자동 부여한다는 것이다.

즉, 1차적으로 변환된 명령계획파일을 이용하여, 명령타입이 "ATC" 인 것들을 찾는다. 만일, "ATC OBC"가 포함되어 있다면, 이들 명령들을 원격명령파일을 통해 위성으로 전송하기 전에 위성 임시 메모리 영역의 클리어를 위해 필요한 "RT CMD CCLRCIB"를 명령계획표의 최상단에 출력하도록 한다.

같은 방법으로 "ATC RDU"가 있다면 RT CMD ACLRCIB", "ATC ECU"가 있다면, "RT CMD ECLRCIB"를 출력하여 준다.

다음으로 출력되는 순서는 실시간 명령, "S_PB","S_CONTACT", "EPHEMERIS"에 해당하는 명령들이며, 이 다음 순서로는 각각의 촬영임무에 사용되는 명령쿼터니언들이다. 그 다음은 "EOC", "LRC" 순으로 재정리되며, "X_CONTACT", "DUMP"와 관련된 명령들이 재정리된다.

마지막으로 개별 절대시간명령들이 정리되어 출력되도록 한다.

각 임무들의 명령들은 함께 모아진 형태이고, 각 절대시간명령들을 실제로 위성의 메모리로 전송시키는 기본적인 명령, 즉 "RT CMD CXOCBCRC", "RT CMD AXRCBCRC", 혹은 "RT CMD EXRCBCRC"명령을 각 임무에 해당하는 명령들의 최하단에 자동적으로 그 명령타입에 따라 판단하여 한번씩 부가시킨다.

최종적으로 위성으로 전송하기 위해서는 반드시 절대시간명령들에 대하여 명령번호를 부여해야만 한다.

종래의 방법에서는 이러한 단계가 없으므로 사용자가 직접 일일이 부여해야만 하는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 최종단계에서는 마지막으로 출력된 명령들을 읽은 후 절대시간명령들에 대하여 그 명령타입을 구분하여 번호를 부여하되, 직전에 사용된 최종 번호가 저장된 명령번호 데이터파일을 참고하여 부여한다.

이 데이터파일은 직전에 사용된 "ATC OBC", "ATC ECU", "ATC RDU", 그리고 "S_CONTACT" 임무에 해당하는 "ATC OBC" 명령들의 번호로 구분하여 저장한다.

명령타입은 "ATC OBC"이면 1번에서 231번을, "ATC ECU"이면 1번에서 241번, 그리고 "ATC RDU"는 1번에서 241번까지 구분하여 각각 직전에 사용된 최종번호이후부터 순차적으로 부여한다.

이때, "S_CONTACT" 임무를 위한 명령들의 번호는 232번에서 252번까지 사용한다. 이는 다른 ATC OBC" 명령들과의 중복을 피하기 위함이다. 각 명령타입의 나머지 255번까지는 급한 경우 계획된 명령들 이외에 별개의 절대시간명령을 추가로 원격명령 파일에 부가적으로 직접 생성 시 부여할 수 있는 여유분의 번호로 사용하도록 한다.

번호의 사용가능 범위는 위성의 사용가능 명령번호 범위에 따라 달라지며, 직전에 최종 사용된 번호를 별도로 관리하여 이후부터 순차적으로 부여하는 기본적인 방법은 본 발명에 의해 적용되어질 수 있다.

도 5 는 본 발명의 실시 예로써 상기와 같은 방법으로 생성되어진 명령계획표의 최종 예로써 더 이상의 입력작업과 수정작업이 필요없으며, 바로 위성으로의 전송을 위해 만들어지는 원격명령계획 파일의 원본데이터로 사용되어질 수 있다.

본 발명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서, 본 발명의 구성 요소에 있어서 많은 변형 및 변경이 가능함은 물론이며, 본 발명의 실시 예에만 한정된것은 아니고, 같은 임무들 혹은 비슷한 임무들과 명령들로 구성되어지는 모든 위성의 임무계획 및 명령계획의 예로 확장시켜 적용할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 위성의 명령계획 자동변환을 고려한 임무계획 및 명령계획 시스템과 자동 변환 방법에 의하면,

첫째, 임무계획 과정에서 사용자는 선택하는 작업과 개별 명령들의 최소한의 시간 입력작업만으로 작업이 가능하므로, 임무계획이 명령계획으로 변환되기 위해 필요한 과정들을 사용자가 숙지할 필요가 없고, 수정 작업이 필요없어 사용이 용이하므로 안정된 임무계획이 가능하며, 작업시간이 단축된다.

둘째, 명령계획 과정에서 사용자는 패스선택과 임무 및 명령선택 작업만으로 명령계획이 가능하고, 자동변환된 명령계획표의 최종 결과물은 원격명령파일 생성에 필요한 구조와 순서, 내용들을 모두 담고 있으므로 사용자의 더 이상의 부가적인 입력, 수정작업이 필요없으므로, 작업시간이 획기적으로 단축되고, 결과의 신뢰성이 보장된다.

셋째, 최소한의 입력과 수동작업 불필요성의 효과는 결국, 위성 운영의 안정성을 획기적으로 높여주며, 임무수행 성공률을 대폭 높여주도록 하는 것이다..

Claims (4)

1. 이벤트모듈(50)에서 궤도데이터, 패스 일정, 촬영요청 파일을 전송받아, 사용자에 의해 임무계획 일정이 입력되는 임무계획부(51)와,

   상기 입력계획부(51)의 사용자에 의해 입력된 임무계획에서 촬영임무들의 명령에 필요한 명령인자들과 명령검증 값들을 일괄적으로 자동 계산하는 촬영요청파일 처리모듈(52)과,

   사용자에 의해 태스크들의 입력이 완료되면 위성의 임무와 개별적인 명령들을 계획하여, 임무계획파일과 시간순서적으로 나열된 임무계획표를 생성하는 임무계획표 생성모듈(53)과.

   상기 임무계획표 생성모듈(53)에서 생성된 임무계획표를 검증하여 제한조건을 벗어나는 경우에 대해 에러메시지를 출력데이터 파일로 생성시키는 임무계획 검증 모듈(54)과,

   상기 임무계획 검증모듈(54)를 거친 임무계획표를 바탕으로 패스를 선택하고, 태스크를 선택하는 명령계획부(55)와,

   명령 데이터베이스(57)를 참조하여 임무계획표를 명령계획표로 자동변환시키는 명령계획자동변환모듈(56)과,

   상기 명령계획자동변환모듈(56)을 통해 자동변환된 명령계획표를 검증하여 제한조건에 벗어나는 경우에 대해 에러메시지를 출력데이터 파일로 생성시키는 명령계획 검증모듈(58)로 구성됨을 특징으로 하는 위성의 명령계획 자동변환을 고려한 임무계획 및 명령계획 시스템.
2. 임무계획을 시작하기 위해 이벤트모듈(50)로부터 필요한 패스일정, 촬영요청, 궤도데이터들을 선택하는 입력파일 선택단계(100);

   상기 이벤트 모듈(50)로부터 패스일정, 촬영요청, 궤도데이터들을 전송받아 임무계획부(51)로 사용자가 임무계획 기간을 입력하는 업무계획일정 입력단계(200);

   상기 임무계획부(51)에서 사용자는 임무계획 기간을 입력한 후 촬영요청파일 처리 모듈(52)에 의해 임무계획 기간내의 촬영임무일정들만 추려져 생성되고 촬영에 필요한 촬영각도, 태양전지판고정각, 명령쿼터니안값, 상기 값들을 추후 원격명령계획파일로 생성 시 상호간에 값을 가지는지 확인할 수 있는 헥사값을 생성시키는 촬영요청파일처리단계(300);

   상기 촬영요청파일 처리 모듈(52)에서 자동으로 생성된 촬영임무의 관련 값들을 사용자가 선택하고 상기 선택된 촬영임무들은 임무계획파일로 시작시각과 함께 촬영시간, 촬영모드, 촬영각도, 명령쿼터니언값과 헥사값, 태양전지판고정각과 헥사값들을 파라메터로써 저장되는 촬영임무 선택단계(400);

   위성과의 교신을 위한 S밴드, X밴드 통신을 위한 임무 선택은 패스 일정들의 패스번호와 시간들을 보고 사용자가 선택하도록 하는 기타태스크 선택단계(500);

   주기적으로 계획되어져야 하는 상기의 임무들 이외의 개별적인 명령들은 실시간/절대시간명령을 위한 윈도우를 통해 입력하는 개별명령단계(600);

   임무계획파일/임무계획표 생성모듈(53)에서 위성의 임무와 개별적인 명령들을계획하여, 임무계획파일과 시간순서적으로 나열된 임무계획표를 생성하는 임무계획파일 및 임무계획표생성단계(700);

   상기 임무계획파일/임무계획표 생성모듈(53)에서 계획된 내용들을 시간순서적으로 별도로 처리하여, 각각의 수행시간들이 겹치는지, 촬영임무의 용량이 초과되었는지 임무계획 검증모듈(54)에서 검증하여 오류가 있다면 에러메시지로 출력하는 임무제한조건 검증단계(800);

   상기 임무계획 검증모듈(54)를 거친 임무계획표를 바탕으로 사용자가 명령계획부(55)에서 패스를 선택하는 명령태스크 선택단계(900);

   상기 명령계획부(55)에서 선정된 패스에서 전송하고자 하는 태스크 혹은 명령들을 선택하는 태스크 선택단계(1000);

   선택이 모두 끝나면 임무계획파일의 해당 태스크의 라인들을 그대로 저장시킨 명령계획파일을 생성시키는 명령계획파일 생성단계(1100);

   상기 명령계획파일을 이용하여 명령계획자동변환모듈(1200)에서 명령 데이터베이스(57)를 참조하여 임무계획표를 명령계획표로 자동변환시켜 명령계획표를 생성하는 명령계획표 생성단계(1300);

   상기 명령계획자동변환모듈(1200)에서 완성된 명령계획표의 내용이 위성의 촬영용량을 초과하는 경우, 시간이 중복되는 경우등을 검증하여 오류가 있다면 에러메시지로 출력하도록 하는 하는 명령계획 검증모듈(58)이 수행되는 명령계획표 검증단계(1400)로 구성됨을 특징으로 하는 위성의 명령계획 자동변환을 고려한 임무계획 및 명령계획 자동변환방법.
3. 제 2 항에 있어서, 임무계획부(51)는, 임무계획의 기본 데이터로써 패스 스케줄을 이용하고, 임무 선택 시 패스 일정을 이용하여 용이하게 선택이 가능하도록 하며, 궤도데이터를 이용하여 촬영요청파일을 일괄처리하여 촬영모드 뿐만 아니라, 명령계획의 변환에 필요한 촬영각, 태양전지판고정각, 명령쿼터니언을 함께 계산한 후 이 값들과 관련 헥사값들을 촬영임무의 파라메터 속성으로 다루며, 주기적으로 계획되어지는 임무들을 별도로 정의하여 선택하기만 함으로써 매번 정의할 필요가 없도록 하고, 데이터의 덤프를 별도로 임무로 정의하여, 촬영임무와의 시간을 판단하여 덤프유형을 자동적으로 결정하고, 이퍼머리스(궤도데이터) 임무는 시간만 입력하면 해당 궤도데이터를 찾아서 파라메터 속성으로 저장되도록 하고, S 밴드 통신을 위한 임무의 경우 통신 모드를 함께 선택할 수 있도록 하여 이것을 파라메터 속성으로 저장되도록 하고, 촬영용량 및 촬영각도 제한범위 초과 시 입력이 되지 않도록 하며, 오류메시지를 출력하도록 하며, EOC와 LRC의 "RT" 촬영이 특정시간내에 존재하는 경우 이를 동시 촬영으로 변환하고, EOC의 특정시간 이내의 중복 촬영인 경우 이를 멀티 촬영으로 변환하여 임무계획파일에 저장하고.

   임무계획부(51)에서 선택된 모든 내용들이 저장되는 파일은 각 임무에 따라 명령변환에 필요한 모든 파라메터들을 하나의 속성으로써 함께 저장하도록 하는 것을 특징으로 하는 위성의 명령계획 자동변환을 고려한 임무계획 및 명령계획 자동변환방법.
4. 제 2 항에 있어서, 명령계획부(55)는 패스 일정을 기준으로 패스를 선택하도록 하여 하나의 임무계획을 토대로 수개의 패스별 명령계획을 별도로 수립할 수 있고, 임무 및 개별 명령을 선택하고 자동 변환루틴을 수행하는 것만으로 명령계획표가 완성되도록 하고, 자동 변환 시 임무계획파일에 저장된 임무들의 파라메터 속성을 분별하고, 판단하여 명령 데이터베이스에 각 조건들에 해당하는 태스크 이름을 찾아 명령절차들을 출력하고, 영상 데이터 덤프 임무의 경우 동일 패스내 실시간 촬영임무 유무 및 시간간격을 판단하여 해당 덤프 유형을 명령 데이터베이스에서 찾도록 하고, 촬영임무의 경우 촬영모드, 촬영시간, 촬영각도등 파라메터 속성을 판단하여 해당 태스크이름을 명령 데이터베이스에서 찾도록 하고, 각 경우에 따라 명령인자로써 상대시간명령 번호를 특정 번호범위 내에서 각각 별도로 부여한 후 순차적으로 자동 부여하도록 하고, 촬영임무와 이퍼머리스의 파라메터 속성에서 헥사값들을 명령검증 인자 해당 부분에 입력하도록 하고, 최종 명령들을 임무들의 순서에 따라 재 구성하도록 하며, 명령쿼터니언 부분은 별도로 한 부분에 모아서 출력이 되도록 하고, 각 절대시간 명령들의 최종하단에 메모리 저장에 필요한 실시간 명령을 명령타입에 맞게 입력하고, 절대시간명령들의 명령타입에 따라 최상단에 기본 클리어명령들을 출력하고, S 밴드 통신의 절대시간명령 번호를 별도로 관리하여 순차적으로 번호를 부여하고, 명령시간들의 중복이 있는 경우를 검토하여, 이를 출력메시지로 보여주고, 명령타입에 따라 절대시간명령 번호를 별도의 파일을 이용하여 관리하고, 최종 사용된 번호를 저장하도록 하여, 이를 이용하여 순차적으로 다음 절대시간명령들의 번호를 순차적으로 부여하는 것을 특징으로 하는 위성의 명령계획 자동변환을 고려한 임무계획 및 명령계획 자동변환방법.