KR20200112278A

KR20200112278A - Satellite control system and methid for maintain phase upward link stabelly

Info

Publication number: KR20200112278A
Application number: KR1020190032521A
Authority: KR
Inventors: 김태희
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2020-10-05
Also published as: KR102631852B1

Abstract

Disclosed are a satellite control system for stably maintaining a phase link and a method thereof. According to the present invention, a method for adjusting the signal strength of a satellite control system may comprise the steps of: receiving information on the strength of a satellite received signal indicating the strength of a ground signal received by a satellite; increasing the strength of the ground signal transmitted in phase from the ground when the satellite received signal strength is less than the downlink received signal strength; maintaining the strength of the ground signal transmitted in phase from the ground when the satellite received signal strength is greater than the downlink received signal strength and less than the uplink received signal strength; and when the satellite received signal strength is greater than the uplink received signal strength, reducing the strength of the ground signal transmitted in phase from the ground.

Description

Satellite control system and method for stably maintaining phase uplink {SATELLITE CONTROL SYSTEM AND METHID FOR MAINTAIN PHASE UPWARD LINK STABELLY}

본 발명은 위성 관제 시스템에서 위성으로 전송하는 신호의 세기를 자동으로 조정하여 안정적으로 위상 상향 링크를 유지하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for stably maintaining a phase uplink by automatically adjusting the strength of a signal transmitted to a satellite in a satellite control system.

위성 관제 시스템은 위성의 상태 감시를 위하여 위성으로부터 전송되는 원격 데이터를 수신하고 위성 임무 및 제어를 위한 원격명령을 위성으로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.The satellite control system may perform a function of receiving remote data transmitted from a satellite for monitoring the state of the satellite and transmitting a remote command for satellite mission and control to the satellite.

위성 관제 시스템은 위성과의 물리적 통신 링크를 구성하기 위하여 안테나, RF장치, 데이터처리장치 등의 하드웨어 장비로 구성되는 TTC 시스템 구축할 수 있다.The satellite control system can build a TTC system composed of hardware equipment such as an antenna, an RF device, and a data processing device in order to configure a physical communication link with the satellite.

TTC 시스템은 위성의 신호를 수신하기 위하여 안테나를 위성 방향으로 포인팅하고 연속적으로 위성을 추적할 수 있다. 그리고, TTC 시스템은 위성을 추적하여 위성으로부터 전송되는 신호를 수신하고, 수신한 신호를 위성데이터 처리 시스템으로 전송하여 원격데이터를 처리할 수 있다. 이때, 원격 데이터는 위성에서 수신하는 신호세기를 포함한 위성 상태와 관련된 모든 정보가 포함될 수 있다.In order to receive a signal from a satellite, the TTC system can point an antenna to a satellite and continuously track the satellite. In addition, the TTC system tracks the satellite to receive a signal transmitted from the satellite, and transmits the received signal to the satellite data processing system to process remote data. At this time, the remote data may include all information related to satellite conditions including signal strength received from the satellite.

또한, TTC 시스템은 제어 명령을 RF 신호로 변환하여 안테나를 통해 위성으로 송출할 수 있다. 이때, 지상에서 위성으로 신호를 송출하기 위하여 적절한 신호 세기를 유지해야 한다. 일반적으로 위성 시스템에서는 수신되는 신호 세기에 대한 범위를 지정하고 있다. 지상에서 송출 신호가 약하면 위성과의 연결 링크가 끊어지기 때문에 적절한 신호 세기로 송출해야 한다. 이러한 송출되는 신호 세기는 지상의 기상상황에 따라 변하기 때문에 상황에 따라 신호 세기를 조절해야 한다.In addition, the TTC system may convert a control command into an RF signal and transmit it to a satellite through an antenna. At this time, it is necessary to maintain an appropriate signal strength in order to transmit a signal from the ground to the satellite. In general, in a satellite system, a range for the received signal strength is specified. If the transmitted signal from the ground is weak, the link to the satellite is disconnected, so it must be transmitted with an appropriate signal strength. Since the transmitted signal strength changes according to the weather conditions on the ground, the signal strength must be adjusted according to the situation.

따라서, 위성과의 링크를 안정적으로 유지하기 위하여 위성으로 송출하는 신호의 세기를 자동으로 조절하는 방법이 요청되고 있다.Accordingly, there is a need for a method of automatically adjusting the strength of a signal transmitted to a satellite in order to stably maintain a link with a satellite.

본 발명은 위성으로 송출할 지상 RF 신호의 세기를 자동으로 제어함으로써, 위성과의 링크를 안정적으로 유지하는 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a system and method for stably maintaining a link with a satellite by automatically controlling the strength of a terrestrial RF signal to be transmitted to a satellite.

본 발명의 일실시예에 따른 위성 관제 시스템의 신호 세기 조정 방법은 위성이 수신한 지상 신호의 세기를 나타내는 위성 수신 신호 세기의 정보를 수신하는 단계; 상기 위성 수신 신호 세기가 하향 수신 신호 세기보다 작은 경우, 지상에서 위상으로 송출하는 지상 신호의 세기를 증가시키는 단계; 상기 위성 수신 신호 세기가 하향 수신 신호 세기보다 크고, 상향 수신 신호 세기보다 작은 경우, 지상에서 위상으로 송출하는 지상 신호의 세기를 유지하는 단계; 및 상기 위성 수신 신호 세기가 상향 수신 신호 세기보다 큰 경우, 지상에서 위상으로 송출하는 지상 신호의 세기를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.A method for adjusting signal strength of a satellite control system according to an embodiment of the present invention includes: receiving information on the strength of a satellite received signal indicating strength of a ground signal received by a satellite; Increasing the strength of the ground signal transmitted in phase from the ground when the satellite received signal strength is less than the downlink received signal strength; Maintaining the strength of the terrestrial signal transmitted in phase from the ground when the satellite received signal strength is greater than the downlink received signal strength and less than the uplink received signal strength; And reducing the strength of the ground signal transmitted in phase from the ground when the satellite reception signal strength is greater than the uplink reception signal strength.

본 발명의 일실시예에 의하면, 위성의 상태 정보에 포함된 위성에서 수신한 신호 세기 정보에 따라 위성으로 송출할 지상 RF 신호의 세기를 자동으로 제어함으로써, 위성과의 링크를 안정적으로 유지할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a link with a satellite can be stably maintained by automatically controlling the strength of a terrestrial RF signal to be transmitted to a satellite according to the signal strength information received from the satellite included in the satellite state information. .

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 관제 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위성 관제 시스템의 신호 처리 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 관제 시스템의 위성 수신 신호 세기 정보 생성 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 관제 시스템의 RF 신호의 세기 조정 방법을 도시한 플로우차트이다.1 is a diagram showing a satellite control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the structure of a signal processing apparatus of a satellite control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of generating satellite received signal strength information in a satellite control system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of adjusting the strength of an RF signal in a satellite control system according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the rights of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all changes, equivalents, or substitutes to the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for illustrative purposes only and should not be interpreted as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are assigned to the same components regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiments, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the embodiments, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일실시예에 따른 위성 수신 신호 세기 정보 생성 방법 및 RF 신호의 세기 조정 방법은 위성 관제 시스템에 의해 수행될 수 있다. A method of generating satellite received signal strength information and a method of adjusting the strength of an RF signal according to an embodiment of the present invention may be performed by a satellite control system.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 관제 시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing a satellite control system according to an embodiment of the present invention.

위성 관제 시스템(120)은 위성(110)으로부터 송출된 위성 RF 신호(radio frequency signal)를 수신할 수 있다. 이때, 위성 관제 시스템(120)은 수신한 위성 RF 신호를 위성 데이터 처리 시스템(130)에서 처리 가능한 베이스밴드 신호의 원격 데이터 프레임으로 변환하여 위성 데이터 처리 시스템(130)로 전송할 수 있다.The satellite control system 120 may receive a satellite radio frequency signal transmitted from the satellite 110. In this case, the satellite control system 120 may convert the received satellite RF signal into a remote data frame of a baseband signal that can be processed by the satellite data processing system 130 and transmit it to the satellite data processing system 130.

또한, 위성 관제 시스템(120)은 위성 데이터 처리 시스템(130)으로부터 위성으로 전송할 원격 명령 프레임을 수신할 수 있다. 이때, 위성 관제 시스템(120)은 수신한 원격 명령 프레임을 지상 RF 신호로 변환하여 위성으로 전송할 수 있다.In addition, the satellite control system 120 may receive a remote command frame to be transmitted to the satellite from the satellite data processing system 130. At this time, the satellite control system 120 may convert the received remote command frame into a terrestrial RF signal and transmit it to the satellite.

위성 관제 시스템(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 신호 처리 장치(121)와 감시 제어 장치(122)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 위성 관제 시스템(120)은 TTC 서브시스템(Telemetry, Tracking and Command Subsystem)일 수 있다.The satellite control system 120 may be composed of a signal processing device 121 and a monitoring control device 122 as shown in FIG. 1. For example, the satellite control system 120 may be a TTC subsystem (Telemetry, Tracking and Command Subsystem).

신호 처리 장치(121)는 위성 RF 신호를 수신하고, 지상 RF 신호를 송출하기 위한 안테나를 포함하여 위성(110)과 물리적 링크를 형성할 수 있다. 구체적으로, 신호 처리 장치(121)는 지상 RF 신호를 생성하고, 위성(110)으로 지상 RF 신호를 송출하는 상향 링크와 위성(110)에서 송출한 위성 RF 신호를 수신하여 처리하는 하향 링크를 형성할 수 있다.The signal processing apparatus 121 may form a physical link with the satellite 110 including an antenna for receiving a satellite RF signal and transmitting a terrestrial RF signal. Specifically, the signal processing device 121 generates a terrestrial RF signal and forms an uplink for transmitting a terrestrial RF signal to the satellite 110 and a downlink for receiving and processing the satellite RF signal transmitted from the satellite 110. can do.

위성 관제 시스템(120)은 상향 링크에서 일정한 신호 세기를 유지하면서 반송파를 송출하여 안정적으로 위성 관제 시스템(120)과 위성(110) 간의 lock 상태를 유지하도록 함으로써, 명령 프레임을 비트 에러 없이 지상에서 위성(110)으로 전송할 수 있다.The satellite control system 120 transmits a carrier wave while maintaining a constant signal strength in the uplink to stably maintain a lock state between the satellite control system 120 and the satellite 110, thereby allowing the command frame to be transmitted from the ground without a bit error. Can be transmitted to (110).

감시 제어 장치(122)는 신호 처리 장치(121)의 상태를 감시하고, 신호 처리 장치(120)를 제어할 수 있다. 이때, 감시 제어 장치(122)는 위성 데이터 처리 시스템(130)으로부터 수신한 위성 수신 신호 세기 정보에 따라 위성 관제 시스템(120)을 제어하여 위성 관제 시스템(120)에서 송출되는 지상 RF 신호의 세기가 일정하도록 조절함으로써, 신호 처리 장치(121)가 위성(110)과 안정적으로 상향 링크를 형성하도록 할 수 있다.The monitoring control device 122 may monitor the state of the signal processing device 121 and control the signal processing device 120. At this time, the monitoring and control device 122 controls the satellite control system 120 according to the satellite received signal strength information received from the satellite data processing system 130 to increase the strength of the terrestrial RF signal transmitted from the satellite control system 120 By adjusting to be constant, the signal processing device 121 can stably form an uplink with the satellite 110.

구체적으로, 감시 제어 장치(122)는 위성 수신 신호 세기 정보를 이용하여 위성(110)에서 수신한 지상 RF 신호의 세기를 확인할 수 있다. 그리고, 지상 RF 신호의 세기가 변화하지 않은 상태에서 위성(110)에서 수신한 지상 RF 신호의 세기가 감소한 경우, 감시 제어 장치(122)는 지상 RF 신호의 세기가 증가되도록 위성 관제 시스템(120)을 제어함으로써, 위성(110)에서 수신한 지상 RF 신호의 세기가 유지되도록 할 수 있다. 또한, 지상 RF 신호의 세기가 변화하지 않은 상태에서 위성(110)에서 수신한 지상 RF 신호의 세기가 증가한 경우, 감시 제어 장치(122)는 지상 RF 신호의 세기가 감소되도록 위성 관제 시스템(120)을 제어함으로써, 위성(110)에서 수신한 지상 RF 신호의 세기가 유지되도록 할 수 있다.Specifically, the monitoring and control device 122 may check the strength of the terrestrial RF signal received from the satellite 110 by using the satellite received signal strength information. And, when the strength of the terrestrial RF signal received from the satellite 110 decreases while the strength of the terrestrial RF signal does not change, the monitoring and control device 122 provides the satellite control system 120 to increase the strength of the terrestrial RF signal. By controlling, the strength of the terrestrial RF signal received from the satellite 110 may be maintained. In addition, when the strength of the terrestrial RF signal received from the satellite 110 increases while the strength of the terrestrial RF signal does not change, the monitoring and control device 122 controls the satellite control system 120 to reduce the strength of the terrestrial RF signal. By controlling, the strength of the terrestrial RF signal received from the satellite 110 may be maintained.

위성 데이터 처리 시스템(130)은 위성 관제 시스템(120)으로부터 수신한 원격 데이터 프레임을 처리하여 위성(110)의 상태 정보를 확인할 수 있다. 또한 위성 데이터 처리 시스템(130)은 위성(110)의 임무 수행 및 자세, 궤도 제어를 위한 원격 명령 프레임을 생성하여 위성 관제 시스템(120)으로 전송할 수 있다.The satellite data processing system 130 may process the remote data frame received from the satellite control system 120 to check the state information of the satellite 110. In addition, the satellite data processing system 130 may generate a remote command frame for mission performance, attitude, and orbit control of the satellite 110 and transmit it to the satellite control system 120.

이때, 위성 데이터 처리 시스템(130)은 위성(110)의 상태 정보 중에 위성(110)에서 수신한 신호 세기 정보를 추출하여 위성 수신 신호 세기 정보를 생성하고, 생성한 위성 수신 신호 세기 정보를 위성 관제 시스템(120)의 감시 제어 장치(122)에 주기적으로 전송할 수 있다.At this time, the satellite data processing system 130 extracts the signal strength information received from the satellite 110 from the state information of the satellite 110 to generate the satellite received signal strength information, and controls the generated satellite received signal strength information to the satellite. It can be periodically transmitted to the monitoring control device 122 of the system 120.

위성 관제 시스템(120)은 위성(110)의 상태 정보에 포함된 위성(110)에서 수신한 신호 세기 정보에 따라 위성(110)으로 송출할 지상 RF 신호의 세기를 자동으로 제어함으로써, 위성(120)과의 링크를 안정적으로 유지할 수 있다.The satellite control system 120 automatically controls the strength of the terrestrial RF signal to be transmitted to the satellite 110 according to the signal strength information received from the satellite 110 included in the state information of the satellite 110, so that the satellite 120 ) And keep the link stable.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위성 관제 시스템의 신호 처리 장치의 구조를 나타내는 도면이다. 2 is a diagram showing the structure of a signal processing apparatus of a satellite control system according to an embodiment of the present invention.

위성 관제 시스템(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 안테나(210), 저잡음 증폭기(220), 하향 주파수 변환기(230), IF 변환기(240), 상향 주파수 변환기(250), 및 고출력 증폭기(260)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the satellite control system 100 includes an antenna 210, a low noise amplifier 220, a down-frequency converter 230, an IF converter 240, an up-frequency converter 250, and a high-power amplifier 260. ) Can be included.

그리고, 위성 관제 시스템(120)의 구성들은 위성(110)에서 전송하는 신호를 수신하기 위한 하향 링크와 지상의 명령을 위성(110)으로 송신하기 위한 상향링크로 분류될 수 있다.In addition, the configurations of the satellite control system 120 may be classified into a downlink for receiving a signal transmitted from the satellite 110 and an uplink for transmitting a terrestrial command to the satellite 110.

이때, 하향 링크는 안테나(210), 저잡음 증폭기(220), 하향 주파수 변환기(230), 및 IF 변환기(240)로 구성될 수 있다.In this case, the downlink may include an antenna 210, a low noise amplifier 220, a downlink frequency converter 230, and an IF converter 240.

안테나(210)는 위성RF 신호를 안정적으로 수신하기 위해 위성(110)의 현재 위치에 따라 위성(110)을 지향하도록 각도가 변경될 수 있다.The angle of the antenna 210 may be changed to point toward the satellite 110 according to the current position of the satellite 110 in order to stably receive the satellite RF signal.

저잡음 증폭기(220)는 안테나(210)를 통해 수신된 위성(110)의 위성 RF 신호를 증폭하여 하향 주파수 변환기(230)로 전달할 수 있다. The low noise amplifier 220 may amplify the satellite RF signal of the satellite 110 received through the antenna 210 and transmit it to the down-frequency converter 230.

하향 주파수 변환기(230)는 증폭된 위성 RF 신호를 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency) 신호로 변환하여 IF 변환기(240)로 전달할 수 있다.The down-frequency converter 230 may convert the amplified satellite RF signal into an intermediate frequency (IF) signal and transmit it to the IF converter 240.

IF 변환기(240)는 수신한 중간 주파수 신호를 베이스밴드 신호로 변환하여 비트를 추출하고, 원격 데이터 프레임을 생성하여 위성 데이터 처리 시스템(130)으로 전송할 수 있다.The IF converter 240 converts the received intermediate frequency signal into a baseband signal to extract bits, generates a remote data frame, and transmits it to the satellite data processing system 130.

그리고, 상향 링크는 IF 변환기(240), 상향 주파수 변환기(250), 고출력 증폭기(260) 및 안테나(210)로 구성될 수 있다.In addition, the uplink may include an IF converter 240, an uplink frequency converter 250, a high power amplifier 260, and an antenna 210.

IF 변환기(240)는 위성 데이터 처리 시스템(130)으로부터 원격 명령 프레임을 수신할 수 있다 그리고, IF 변환기(240)는 수신한 원격 명령 프레임을 중간 주파수 신호로 변환하여 상향 주파수 변환기(250)로 전달할 수 있다. The IF converter 240 may receive a remote command frame from the satellite data processing system 130, and the IF converter 240 converts the received remote command frame into an intermediate frequency signal and transmits it to the upstream frequency converter 250. I can.

상향 주파수 변환기(250)는 IF 변환기(240)로부터 전달받은 중간 주파수 신호를 RF 신호로 변환하여 고출력 증폭기(260)로 전달할 수 있다.The up-frequency converter 250 may convert the intermediate frequency signal received from the IF converter 240 into an RF signal and transmit it to the high-power amplifier 260.

고출력 증폭기(260)는 상향 주파수 변환기(250)로부터 전달받은 RF 신호를 증폭시킬 수 있다. 그리고, 고출력 증폭기(260)는 상향 주파수 변환기(250)로부터 전달받은 RF 신호가 증폭된 지상 RF 신호를 안테나(210)로 전송할 수 있다.The high-power amplifier 260 may amplify the RF signal received from the up-frequency converter 250. In addition, the high-power amplifier 260 may transmit a terrestrial RF signal obtained by amplifying the RF signal transmitted from the up-frequency converter 250 to the antenna 210.

안테나(210)는 고출력 증폭기(260)로부터 수신한 지상 RF 신호를 위성(110)으로 송출할 수 있다.The antenna 210 may transmit the terrestrial RF signal received from the high-power amplifier 260 to the satellite 110.

이때, 상향 링크에 포함된 IF 변환기(240), 상향 주파수 변환기(250), 고출력 증폭기(260)는 도 2에 도시된 바와 같이 감시 제어 장치(122)와 연결될 수 있다. 또한, 감시 제어 장치(122)는 위성 데이터 처리 시스템(130)으로부터 수신한 위성 수신 신호 세기 정보에 따라 지상 RF 신호의 세기를 결정할 수 있다. 그리고, 감시 제어 장치(122)는 결정한 지상 RF 신호의 세기에 따라 IF 변환기(240), 상향 주파수 변환기(250), 고출력 증폭기(260) 각각의 감쇄값(Attenuation)을 조절함으로써, 안테나(210)에서 출력하는 지상 RF 신호의 세기를 조절할 수 있다.In this case, the IF converter 240, the uplink frequency converter 250, and the high power amplifier 260 included in the uplink may be connected to the monitoring control device 122 as shown in FIG. 2. In addition, the monitoring control device 122 may determine the strength of the terrestrial RF signal according to the satellite received signal strength information received from the satellite data processing system 130. In addition, the monitoring control device 122 adjusts the attenuation values of the IF converter 240, the up-frequency converter 250, and the high-power amplifier 260 according to the determined strength of the terrestrial RF signal, so that the antenna 210 You can adjust the strength of the terrestrial RF signal output from.

예를 들어, 감시 제어 장치(122)는 위성(110)에서 Carrier Lock을 유지할 수 있을 정도의 신호 세기인 약 -105dBm 로 지상 RF 신호가 안테나(210)에서 송출되도록 IF 변환기(240)의 반송파 출력세기, 상향 주파수 변환기(250)의 감쇄값, 및 고출력 증폭기(260)의 감쇄값을 조정할 수 있다.For example, the monitoring control device 122 outputs the carrier wave of the IF converter 240 so that the terrestrial RF signal is transmitted from the antenna 210 with a signal strength of about -105 dBm, which is sufficient to maintain the carrier lock in the satellite 110. Intensity, an attenuation value of the up-frequency converter 250, and an attenuation value of the high-power amplifier 260 may be adjusted.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 관제 시스템의 위성 수신 신호 세기 정보 생성 방법을 도시한 플로우차트이다.3 is a flowchart illustrating a method of generating satellite received signal strength information in a satellite control system according to an embodiment of the present invention.

단계(310)에서 위성 데이터 처리 시스템(130)은 위성 관제 시스템(120)의 IF 변환기(240)로부터 원격 데이터 프레임을 수신할 수 있다. 이때, 원격 데이터 프레임은 위성(110)을 구성하는 각 센서로부터 측정된 상태 정보를 수집하여 생성된 정보를 포함하며, 위성(110)으로부터 주기적으로 송출될 수 있다.In step 310, the satellite data processing system 130 may receive a remote data frame from the IF converter 240 of the satellite control system 120. In this case, the remote data frame includes information generated by collecting state information measured from each sensor constituting the satellite 110 and may be periodically transmitted from the satellite 110.

원격 데이터 프레임에 포함된 상태 정보의 전송 주기는 상태 정보의 종류에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 위성(110)의 상태 정보 중에서 중요도가 높은 상태 정보는 원격 데이터 프레임이 전송될 때마다 포함되어 전송될 수 있다. 반면, 위성(110)의 상태 정보 중에서 중요도가 낮은 상태 정보는 기 설정된 회수의 원격 데이터 프레임이 될 때마다 한번씩 포함되어 전송될 수 있다. The transmission period of the status information included in the remote data frame may differ depending on the type of status information. For example, state information of high importance among the state information of the satellite 110 may be included and transmitted each time a remote data frame is transmitted. On the other hand, the state information of low importance among the state information of the satellite 110 may be included and transmitted once each time a preset number of remote data frames is reached.

단계(320)에서 위성 데이터 처리 시스템(130)은 단계(310)에서 수신한 원격 데이터 프레임을 기초로 위성 상태 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 위성 데이터 처리 시스템(130)은 원격 데이터 프레임에 대하여 정의된 프레임 구조, 데이터베이스와 같은 정보를 이용하여 단계(310)에서 수신한 원격 데이터 프레임에 포함된 위성 상태 정보를 추출할 수 있다.In step 320, the satellite data processing system 130 may acquire satellite state information based on the remote data frame received in step 310. Specifically, the satellite data processing system 130 may extract satellite state information included in the remote data frame received in step 310 by using information such as a frame structure and a database defined for the remote data frame.

단계(330)에서 위성 데이터 처리 시스템(130)은 단계(320)에서 추출한 위성 상태 정보에 위성 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함되었는지 여부를 확인할 수 있다. 위성 상태 정보에 위성 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함되지 않은 경우, 위성 데이터 처리 시스템(130)은 위성 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함된 원격 데이터 프레임을 수신할 때까지 단계(310) 내지 단계(330)를 반복 수행할 수 있다. 위성 상태 정보에 위성 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함된 경우, 위성 데이터 처리 시스템(130)은 단계(340)를 수행할 수 있다.In step 330, the satellite data processing system 130 may check whether the satellite state information extracted in step 320 includes information on the strength of the satellite received signal. When the satellite state information does not include information on the strength of the satellite received signal, the satellite data processing system 130 receives steps 310 to 310 until a remote data frame including information on the strength of the satellite received signal is received. 330) may be repeatedly performed. When the satellite state information includes information on the strength of a satellite received signal, the satellite data processing system 130 may perform step 340.

단계(340)에서 위성 데이터 처리 시스템(130)은 위성 수신 신호 세기에 관한 정보를 감시 제어 장치(122)로 전달하기 위하여 메시지 형태의 위성 수신 신호 세기 정보를 생성할 수 있다.In step 340, the satellite data processing system 130 may generate satellite received signal strength information in the form of a message in order to transmit information on the satellite received signal strength to the monitoring and control device 122.

단계(350)에서 위성 데이터 처리 시스템(130)은 단계(340)에서 생성한 위성 수신 신호 세기 정보를 감시 제어 장치(122)로 전송할 수 있다.In step 350, the satellite data processing system 130 may transmit the satellite received signal strength information generated in step 340 to the monitoring and control device 122.

도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 관제 시스템의 RF 신호의 세기 조정 방법을 도시한 플로우차트이다.4 is a flowchart illustrating a method of adjusting the strength of an RF signal in a satellite control system according to an embodiment of the present invention.

감시 제어 장치(122)는 위성 수신 신호 세기 정보를 이용하여 위성(110)이 위성 관제 시스템(120)에서 전송한 RF 신호를 적절한 신호 세기로 수신하고 있는지 여부를 확인함으로써, 위성 관제 시스템(120)과 위성(110)의 링크가 안정적으로 유지되고 있는지 확인할 수 있다.The monitoring control device 122 checks whether the satellite 110 is receiving the RF signal transmitted from the satellite control system 120 with an appropriate signal strength using the satellite received signal strength information, and the satellite control system 120 It can be checked whether the link between the satellite and the satellite 110 is maintained stably.

단계(410)에서 감시 제어 장치(122)는 위성 데이터 처리 시스템(130)으로부터 위성 수신 신호 세기 정보를 수신할 수 있다.In step 410, the monitoring control device 122 may receive satellite received signal strength information from the satellite data processing system 130.

단계(420)에서 감시 제어 장치(122)는 단계(410)에서 수신한 위성 수신 신호 세기 정보에 포함된 위성 수신 신호 세기와 위성(110) 운용 시 정의한 기준 하향 수신 신호 세기를 비교할 수 있다. In step 420, the monitoring control device 122 may compare the strength of the satellite received signal included in the strength information of the received satellite signal received in step 410 with the strength of a reference downlink received signal defined when the satellite 110 is operated.

이때, 기준 하향 수신 신호 세기는 지상의 위성 관제 시스템(120)에서 송출하는 반송파 신호에 대해 위성(110)에서 Lock 상태를 유지할 수 있는 신호의 최소 신호 세기일 수 있다. 또한, 위성(110)에서 수신한 지상 RF 신호의 세기가 기준 하향 수신 신호 세기 이하인 경우, 반송파에 대한 손실이 발생하게 된다. 일반적으로 위성 운용을 할 경우 위성(110)에서 수신하는 지상 RF 신호의 세기는 일정한 값을 가지므로 지상의 위성 관제 시스템(120)에서 송출하는 지상 RF 신호의 세기를 조절할 필요가 없다. 그러나, 비와 같은 날씨의 변화가 발생하는 경우, 강우 감쇄 효과로 인하여 지상의 위성 관제 시스템(120)에서 동일한 신호 세기로 지상 RF 신호를 송출하더라도 위성(110)에서 수신하는 지상 RF 신호의 세기는 감소하여 반송파에 대한 신호 손실이 발생할 수 있다.In this case, the reference downlink received signal strength may be the minimum signal strength of a signal capable of maintaining a locked state in the satellite 110 for a carrier signal transmitted from the satellite control system 120 on the ground. In addition, when the strength of the terrestrial RF signal received from the satellite 110 is less than or equal to the reference downlink received signal strength, a loss for a carrier wave occurs. In general, in the case of satellite operation, since the strength of the terrestrial RF signal received from the satellite 110 has a constant value, it is not necessary to adjust the strength of the terrestrial RF signal transmitted from the terrestrial satellite control system 120. However, when a change in weather such as rain occurs, the strength of the terrestrial RF signal received by the satellite 110 even if the terrestrial RF signal is transmitted with the same signal strength from the satellite control system 120 on the ground due to the rainfall attenuation effect Decreases, and signal loss to the carrier may occur.

따라서, 위성 수신 신호 세기가 기준 하향 수신 신호 세기 미만인 경우, 감시 제어 장치(122)는 단계(430)를 수행하여 지상의 위성 관제 시스템(120)에서 송출하는 지상 RF 신호의 세기를 조정할 수 있다. 또한, 위성 수신 신호 세기가 기준 하향 수신 신호 세기 이상인 경우, 감시 제어 장치(122)는 단계(450)를 수행할 수 있다.Accordingly, when the satellite received signal strength is less than the reference downlink received signal strength, the monitoring control device 122 may perform step 430 to adjust the strength of the terrestrial RF signal transmitted from the terrestrial satellite control system 120. In addition, when the satellite received signal strength is greater than or equal to the reference downlink received signal strength, the monitoring control device 122 may perform step 450.

단계(430)에서 감시 제어 장치(122)는 지상의 위성 관제 시스템(120)에서 송출하는 지상 RF 신호의 세기가 기준 하향 수신 신호 세기에서 위성 수신 신호의 세기를 차감한 값을 가지도록 조정할 수 있다. 구체적으로, 감시 제어 장치(122)는 기준 하향 수신 신호 세기에서 위성 수신 신호의 세기를 차감한 값을 송출 신호 세기 조정값으로 설정할 수 있다. In step 430, the monitoring control device 122 may adjust the strength of the terrestrial RF signal transmitted from the terrestrial satellite control system 120 to have a value obtained by subtracting the strength of the satellite received signal from the reference downlink received signal strength. . Specifically, the monitoring and control device 122 may set a value obtained by subtracting the intensity of the satellite reception signal from the reference downlink reception signal intensity as the transmission signal intensity adjustment value.

단계(440)에서 감시 제어 장치(122)는 단계(430), 또는 단계(460)에서 설정한 송출 신호 세기 조정값에 따라 상향 주파수 변환기(250), 고출력 증폭기(260)의 감쇄값을 조정함으로써, 안테나(210)에서 세기가 조정된 지상 RF 신호가 송출되도록 할 수 있다. 예를 들어, 감시 제어 장치(122)는 단계(430)에서 설정한 송출 신호 세기 조정값에 따라 상향 주파수 변환기(250), 고출력 증폭기(260)의 감쇄값을 감소시켜 안테나(210)에서 세기가 증가된 지상 RF 신호가 송출되도록 할 수 있다. 또한, 감시 제어 장치(122)는 단계(460)에서 설정한 송출 신호 세기 조정값에 따라 상향 주파수 변환기(250), 고출력 증폭기(260)의 감쇄값을 증가시켜 안테나(210)에서 세기가 감소된 지상 RF 신호가 송출되도록 할 수 있다.In step 440, the monitoring control device 122 adjusts the attenuation values of the up-frequency converter 250 and the high-power amplifier 260 according to the transmission signal strength adjustment value set in step 430 or 460. , In the antenna 210, the terrestrial RF signal whose intensity is adjusted may be transmitted. For example, the monitoring and control device 122 reduces the attenuation values of the up-frequency converter 250 and the high-power amplifier 260 according to the transmission signal intensity adjustment value set in step 430 to increase the intensity at the antenna 210. Increased terrestrial RF signal can be transmitted. In addition, the monitoring control device 122 increases the attenuation values of the up-frequency converter 250 and the high-power amplifier 260 according to the transmission signal intensity adjustment value set in step 460 to reduce the intensity at the antenna 210. Terrestrial RF signals can be transmitted.

단계(450)에서 감시 제어 장치(122)는 위성 수신 신호 세기와 기준 상향 수신 신호 세기를 비교할 수 있다. In step 450, the monitoring control device 122 may compare the strength of the satellite reception signal and the reference uplink reception signal strength.

위성 수신 신호 세기가 기준 상향 수신 신호 세기 보다 작은 경우, 위성(110)과 위성 관제 시스템(120)간의 상태는 안정적으로 신호 세기가 유지되는 상태일 수 있다. 따라서, 감시 제어 장치(122)는 다른 위성 수신 신호 세기 정보를 수신할 때까지 지상 RF 신호의 세기를 조정하지 않고, 기존의 출력을 유지할 수 있다.When the satellite received signal strength is less than the reference uplink received signal strength, a state between the satellite 110 and the satellite control system 120 may be a state in which the signal strength is stably maintained. Therefore, the monitoring control device 122 may maintain the existing output without adjusting the strength of the terrestrial RF signal until it receives other satellite received signal strength information.

위성 수신 신호 세기가 기준 상향 수신 신호 세기 보다 클 경우, 위성(110)과 위성 관제 시스템(120)간의 상태는 신호 세기가 기준값보다 높은 상태일 수 있다. 따라서, 감시 제어 장치(122)는 단계(460)를 수행하여 지상 RF 신호의 세기를 감소시킬 수 있다.When the satellite received signal strength is greater than the reference uplink received signal strength, the state between the satellite 110 and the satellite control system 120 may be a state in which the signal strength is higher than the reference value. Accordingly, the monitoring control device 122 may perform step 460 to reduce the strength of the terrestrial RF signal.

단계(460)에서 감시 제어 장치(122)는 지상의 위성 관제 시스템(120)에서 송출하는 지상 RF 신호의 세기가 위성 수신 신호의 세기에서 기준 상향 수신 신호 세기를 차감한 값을 가지도록 조정할 수 있다. 구체적으로, 감시 제어 장치(122)는 위성 수신 신호의 세기에서 기준 상향 수신 신호 세기를 차감한 값을 송출 신호 세기 조정값으로 설정할 수 있다. In step 460, the monitoring and control device 122 may adjust the strength of the ground RF signal transmitted from the satellite control system 120 on the ground to have a value obtained by subtracting the strength of the reference uplink received signal from the strength of the satellite received signal. . Specifically, the monitoring control device 122 may set a value obtained by subtracting the reference uplink reception signal intensity from the satellite reception signal intensity as the transmission signal intensity adjustment value.

본 발명은 위성(110)의 상태 정보에 포함된 위성(110)에서 수신한 신호 세기 정보에 따라 위성(110)으로 송출할 지상 RF 신호의 세기를 자동으로 제어함으로써, 위성(120)과의 링크를 안정적으로 유지할 수 있다. The present invention automatically controls the strength of the terrestrial RF signal to be transmitted to the satellite 110 according to the signal strength information received from the satellite 110 included in the state information of the satellite 110, thereby linking with the satellite 120 Can be kept stable.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the embodiment, and vice versa.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to behave as desired or processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodyed in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited drawings, a person of ordinary skill in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as a system, structure, device, circuit, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments and claims and equivalents fall within the scope of the following claims.

Claims

Receiving information on the strength of a satellite received signal indicating the strength of the ground signal received by the satellite;
Increasing the strength of the ground signal transmitted in phase from the ground when the satellite received signal strength is less than the downlink received signal strength;
Maintaining the strength of the terrestrial signal transmitted in phase from the ground when the satellite received signal strength is greater than the downlink received signal strength and less than the uplink received signal strength; And
When the satellite received signal strength is greater than the uplink received signal strength, reducing the strength of the ground signal transmitted in phase from the ground
Signal strength adjustment method of a satellite control system comprising a.