KR100618655B1 - 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치 및 그 방법 - Google Patents

정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치 및 그 방법 Download PDF

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이병선
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김재훈
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 정지궤도 위성에 대한 자동화된 위치유지 기법을 통해 위성 운영자의 노력을 최소화하기 위한, 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치에 있어서, 외부의 비행역학 서브시스템으로부터 궤도예측 데이터와 위치유지 파라미터를 입력받아 동서/남북 방향 위치유지 수행날짜를 자동적으로 계산하기 위한 위치유지 수행날짜 자동 계산수단; 상기 위치유지 수행날짜 자동 계산수단을 통해 결정된 남북 방향 위치유지 조정 알고리즘의 우선순위에 따라 멀티플(Multiple)/싱글(Single) 자동 위치유지 계획을 수행하도록 자동적으로 다음 순위의 조정 알고리즘으로 재수행하기 위한 위치유지 조정 자동 수행수단; 상기 위치유지 조정 자동 수행수단의 조정결과를 자동적으로 디스플레이하기 위한 위치유지 결과 자동 디스플레이수단; 및 상기 위치유지 조정 자동 수행수단에서의 싱글 자동 위치유지 리컨스트럭션 수행 결과를 자동적으로 확인하여 임무계획 파일을 생성하고 외부의 임무계획 서브시스템(MPS)으로 전송하기 위한 위치유지 조정 분석결과 자동 확인수단을 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 정지궤도 위성의 관제시스템 등에 이용됨.
정지궤도 위성, 남북/동서 방향, 위치유지, 자동화, 예측 날짜

Description

정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Automated Station Keeping of Geostationary Satellite}
도 1 은 본 발명이 적용되는 정지궤도 위성의 관제시스템의 구성예시도,
도 2 는 본 발명에 따른 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치의 일실시예 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 4 는 본 발명에 따른 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법 중 동서/남북 방향에 대한 위치유지 수행날짜 자동 계산 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도,
도 5 는 본 발명에 따른 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법 중 위치유지 조정 자동화 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 위치유지 수행날짜 자동 계산부
22 : 위치유지 조정 자동 수행부
23 : 위치유지 결과 자동 디스플레이부
24 : 위치유지 조정 분석결과 자동 확인부
본 발명은 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주기적으로 수행되어야 하는 위치유지 기능을 자동화함으로써, 위성 운영자의 시간과 노력을 최소화하기 위한, 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
정지궤도 위성의 궤도주기는 지구 자전 주기와 같은 23시간 56분 4.09초로 이심률과 궤도경사각이 거의 0에 가까운 원궤도이다. 하지만, 정지궤도 위성은 지구 비구형 포텐셜과 태양, 달의 중력섭동 그리고 태양의 복사압에 의해 위성의 위치가 계속 변화하므로 이 변화를 방치하면 위성이 지상국의 추적범위를 벗어나 제어할 수 없는 상황에 이를 수도 있다.
따라서, 위성의 정상적인 임무수행을 위해서는 박스 리미트(box limit)라고 정의되는 일정한 경도와 위도내에서 위성을 유지시키는 위치유지 기능이 필요하다.
여기서, 위치유지 기능은 크게 동서/남북 방향으로 나뉘어지며, 각각의 위치유지 주기는 보통 7일, 14일로 주기적으로 수행된다. 따라서, 주기적인 위치유지를 위해서는 위치유지 시각에 위성 운영자가 조정을 지시하고 모니터링 해야한다.
종래의 위치유지 방법은 지상국내 위성 운영자가 직접 위치유지 알고리즘, 위치유지 주기, 위치유지 시간 등을 선택하고 계속적으로 모니터링하면서 위치유지가 잘 수행되는지 여부를 확인하여야 한다. 따라서, 위치유지에 소모되는 위성 운영자의 인력 손실이 매우 크며, 이로 인한 비용 부담도 매우 크다.
이에, 온보드(on-board) 상에서 위치유지를 직접 수행하여 자동화하는 시스템도 개발되었지만 이는 온보드의 특성상 돌발적인 위기상황에 대한 대처능력이 현저히 떨어진다는 단점을 가지고 있다. 또한, 위치유지를 수행하기 위해 필요한 위성의 궤도 데이터 역시 온보드 상에서 측정하고 생성함으로 인해 발생하는 궤도오차가 큰 단점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 정지궤도 위성에 대한 자동화된 위치유지 기법을 통해 위성 운영자의 노력을 최소화하기 위한, 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 위급 상황시 자동화된 위치유지 기법을 통해 알림기능을 제공하기 위한, 정제궤도 위성의 위치유지 자동화 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치에 있어서, 외부의 비행역학 서브시스템으로부터 궤도예측 데이터와 위치유지 파라미터를 입력받아 동서/남북 방향 위치유지 수행날짜를 자동적으로 계산하기 위한 위치유지 수행날짜 자동 계산수단; 상기 위치유지 수행날짜 자동 계산수단을 통해 결정된 남북 방향 위치유지 조정 알고리즘의 우선순위에 따라 멀티플(Multiple)/싱글(Single) 자동 위치유지 계획을 수행하도록 자동적으로 다음 순위의 조정 알고리즘으로 재수행하기 위한 위치유지 조정 자동 수행수단; 상기 위치유지 조정 자동 수행수단의 조정결과를 자동적으로 디스플레이하기 위한 위치유지 결과 자동 디스플레이수단; 및 상기 위치유지 조정 자동 수행수단에서의 싱글 자동 위치유지 리컨스트럭션 수행 결과를 자동적으로 확인하여 임무계획 파일을 생성하고 외부의 임무계획 서브시스템(MPS)으로 전송하기 위한 위치유지 조정 분석결과 자동 확인수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법에 있어서, 비행역학 서브시스템으로부터의 궤도예측 데이터와 위치유지 파라미터를 이용하여 동서/남북 방향 위치유지 수행날짜를 자동적으로 계산하는 자동 계산단계; 상기 자동 계산단계를 통해 결정된 남북 방향 위치유지 조정 알고리즘의 우선순위에 따라 멀티플(Multiple)/싱글(Single) 자동 위치유지 계획을 수행함에 있어, 조정결과가 불만족스러울 경우 자동적으로 다음 순위의 조정 알고리즘으로 재수행하는 위치유지 조 정 자동 수행단계; 상기 위치유지 조정 자동 수행단계의 조정결과를 자동적으로 디스플레이하는 위치유지 결과 자동 디스플레이단계; 및 상기 위치유지 조정 자동 수행단계에서의 싱글 자동 위치유지 리컨스트럭션 수행 결과에 따라 결과가 만족스러울 경우 자동적으로 확인하여 임무계획(OSL) 파일을 생성하고 임무계획 서브시스템(MPS)으로 전송하는 조정 분석결과 전송단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 위급 상황 발생시, 알림기능을 제공하는 알림기능 제공 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 남북방향 위치유지시 조정 알고리즘의 우선순위를 결정하여 실제 조정시 미리 입력된 알고리즘 우선순위에 따라 조정한다. 조정시 최우선 순위의 조정 알고리즘으로 조정한 후에 자동으로 조정 결과를 분석하여 결과가 불만족스러울시에는 자동적으로 다음 순위의 조정 알고리즘으로 재수행하는 기능을 수행하므로, 이를 통해 조정시마다 위성 운영자가 결과를 모니터링하고 조정 알고리즘을 바꿔야하는 불편함을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 남북/동서방향의 위치유지 수행 날짜를 자동으로 계산하는 알고리즘을 추가함으로써, 위치유지 수행날짜를 계산해야하는 번거로움을 해결할 수 있으며, 위치유지 플래닝(planning)과 리컨스트럭션(reconstruction) 후에 자동적으로 결과를 확인(confirm)하여 임무계획(OSL) 파일을 생성하고 임무계획 시스템(MPS)으로 전달하는 기능을 수행함으로써, 전체적인 위치유지 시스템의 자동화를 수행할 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 알림기능을 추가함으로써, 위급 상황 발생시 위성 운영자에게 핸드폰이나 전화를 통해 긴급히 알려줄 수 있다.
상기와 같이, 본 발명은 주기적으로 수행되어야 하는 위치유지의 특성상 위성 운영자가 항시 대기하고 있어야하는 단점을 극복하는 방안으로 위성 운영자의 노력과 인건비 등을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 예상치 못한 위기상황시 핸드폰이나 전화벨을 통해 즉각적으로 위성 운영자에게 알리는 시스템을 갖춤으로써 자동화시 나타나는 위기상황 대처 미비를 극복할 수 있는 장점이 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 정지궤도 위성의 관제시스템의 구성예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 정지궤도 위성의 관제시스템은, 정지궤도 위성(11)과, 정지궤도 위성(11)으로부터 신호를 송수신하는 안테나(12), 안테나(12)를 통해 원격 측정 데이터를 수집하고 송신하여 정지궤도 위성(11)의 상태를 감시하고 제어하는 위성관제시스템(13)으로 구성된다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명이 적용되는 정지궤도 위성의 관제시 스템의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
정지궤도 위성의 온보드에서 수신되는 원격측정 데이터는 지상국으로 송신되며, 이는 위성 추적 서브시스템(132)을 통해 위성의 실시간 운용 서브시스템(133)으로 전송된다. 실시간 운용 서브시스템(133)은 수신된 원격측정 데이터로부터 위성 온보드에서 수신된 데이터를 추출하여 관련된 데이터를 비행 역학 서브시스템(134)으로 전송한다. 비행 역학 서브시스템(134)은 수집된 정보를 통해 위성의 궤도결정, 궤도예측, 위성 위치유지 조정 계획(위치유지 자동화 장치)(136), 이벤트예측, 연료추정 등의 임무를 수행하여 위성의 임무에 관련된 데이터를 임무 계획 서브시스템(131)으로 전송한다. 하이브리드 시뮬레이터 서브시스템(135)은 위성의 동적/정적 시뮬레이션을 통해 명령을 검증하여 실시간 운용 서브시스템(133)으로 전송한다.
도 2 는 본 발명에 따른 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치의 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치는, 외부의 비행역학 서브시스템으로부터 궤도예측 데이터와 위치유지 파라미터를 입력받아 동서/남북 방향 위치유지 수행날짜를 자동적으로 계산하기 위한 위치유지 수행날짜 자동 계산부(21)와, 위치유지 수행날짜 자동 계산부(21)를 통해 결정된 남북 방향 위치유지 조정 알고리즘의 우선순위에 따라 멀티플(Multiple)/싱글(Single) 자동 위치유지 계획을 수행함에 있어, 조정결과가 불만족스러울 경우 자동적으로 다음 순위의 조정 알고리즘으로 재수행하기 위한 위치유지 조정 자동 수행부(22)와, 위치유지 조정 자동 수행부(22)의 조정결과를 자동적으로 디스플레이하기 위한 위치유지 결과 자동 디스플레이부(23)와, 위치유지 조정 자동 수행부(22)에서의 싱글 자동 위치유지 리컨스트럭션 수행 결과에 따라 결과가 만족스러울 경우 자동적으로 확인하여 임무계획(OSL) 파일을 생성하고 외부의 임무계획 서브시스템(MPS)으로 전송하기 위한 위치유지 조정 분석결과 자동 확인부(24)를 포함한다.
여기서, 위치유지 수행날짜 자동 계산부(21)는 동서/남북 방향의 위치유지 조정 날짜를 자동적으로 계산해주는 과정으로서, 기본적으로 동서방향 위치유지의 주기는 7일, 남북 방향 위치유지의 주기는 14일이다. 이때 동서/남북 방향의 위치유지가 동시에 일어날 시에 발생할 수 있는 커플링 효과를 고려하여 동서/남북 방향의 위치유지가 동시에 일어나는 주에는 남북방향 위치유지 수행 1-2일 이내에 동서방향 위치유지를 수행하도록 날짜를 결정하는 특징이 있다. 위치유지는 보통 주기적으로 수행되지만 위치유지 수행 예측날짜가 아니더라도 위성의 경/위도가 박스 리미트를 넘어가게 되면 바로 위치유지를 수행하도록 날짜를 조정한다.
위치유지 조정 자동 수행부(22)는 남북방향 위치유지 조정시 여러가지 조정 방법에 순위를 책정하여 위치유지 조정결과가 불만족스러울시에 계속해서 낮은 순위의 조정 방법으로 재수행한다. 이때, 매 위치유지 조정결과는 자동적으로 판단('위치유지 조정결과 자동 판단 기능')된다. 이와 같이 모든 조정방법을 통해 조정하였을 때에도 결과가 만족스럽지 못한 경우에는 궤도경사각의 변화가 가장 작은 조정방법의 결과를 선택한다. 여기서, '위치유지 조정결과 자동 판단 기능'이란 위치 유지 결과 자동 디스플레이부(23)에 디스플레이된 위치유지 조정결과를 자동적으로 분석함으로써, 궤도경사각 벡터의 x,y 축 상에 표시된 위치유지 조정결과가 궤도경사각 허용원 안에 들어오는지를 실시간으로 파악하고 분석하는 것을 의미한다.
또한, 위치유지 결과 자동 디스플레이부(23)는 실시간으로 위치유지 조정결과를 자동적으로 디스플레이할 수 있으며, 위성 운용자에 의해 모니터상에서 수동적으로 원하는 방향으로 위치유지 재조정된 결과를 디스플레이할 수도 있다.
한편, 위치유지 조정 분석결과 자동 확인은 싱글 자동 위치유지 리컨스트럭션 수행때 뿐만 아니라 위치유지 계획 수행시에 있어서도 필요한 과정이다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3 은 본 발명에 따른 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 정지궤도 위성의 위치유지 자동화를 수행하기 위해서는, 먼저 비행역학 서브시스템으로부터 궤도예측 데이터와 위치유지 파라미터를 제공받는다(301).
이후, 위치유지 수행날짜를 자동으로 계산하여(302) 결정된 알고리즘 순위에 따라 멀티플(Multiple) 자동 위치유지 계획을 수행하고 그 결과를 디스플레이 한다(303). 여기서, 멀티플 자동 위치유지 계획은 향후 1개월간의 궤도를 예측하여 1개월간의 위치유지 플래닝(planning)을 수행하는 과정이다.
이어서, 멀티플 자동 위치유지 계획 수행 후, 싱글(Single) 자동 위치유지 계획을 수행하고 그 결과를 디스플레이한다(304). 여기서, 싱글 자동 위치 유지 계획은 바로 다음 단계의 위치유지 플래닝을 수행하는 과정이다.
한편, 위치유지 수행날짜 자동 계산 과정(302)은 도 4에서, 멀티플, 싱글 자동 위치유지 계획수행 과정(303,304)은 후술되는 도 5에서 상세하게 설명하기로 한다.
다음으로, 싱글 위치유지 리컨스트럭션을 수행한다(305). 싱글 위치유지 리컨스트럭션은 플래닝된 결과에 대한 속도변화량을 실제 추력기 모델링에 적용하는 과정이다. 이어서, 결과분석 과정(306)을 통해 결과가 만족스럽다면 자동적으로 임무계획(OSL) 파일을 생성하여 임무계획 서브시스템(MPS)에 전송하며(307), 불만족스럽다면 싱글 위치유지 리컨스트럭션을 수행하는 과정(305)으로 천이(즉, 리컨스트럭션 재수행)한다.
이어서, 임무계획 파일을 생성하여 임무계획 서브시스템으로 전송한 후에는 위치유지 파라미터를 통해 스택(stack) 파일에 대한 업데이트 여부를 파악하여(308) 업데이트시에는 위치유지 스택 파일을 업데이트하여(309) 종료하고, 업데이트를 하지 않을 경우에는 바로 종료한다.
도 4 는 본 발명에 따른 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법 중 동서/남북 방향에 대한 위치유지 수행날짜 자동 계산 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 동서/남북 방향에 대한 위치유지 수행날짜 자동 계산을 위하여, 먼저 위치유지 파라미터로부터 위치유지 주기(P)와 예측기간 (Ds~De)를 불러온다(401). 또한, 가장 최근의 위치유지 스택 데이터 파일(stack date file)로부터 최종 위치유지 수행일자(Do)를 읽어와(402) 위치유지 예측날짜를 결정한다(403). 이렇게 결정된 예측날짜를 예측시작일(Ds)과 비교하여(404) 예측날짜가 예측시작일보다 빠르다면 실제 위치유지가 수행될 날짜(D)를 예측시작일(Ds)로 정하고(405) 종료한다. 만약, 예측날짜가 예측시작일보다 늦다면 궤도데이터(406)로부터 궤도샘플을 불러와 이 샘플에 대한 서브-위성 포인트(sub-satellite point)의 경/위도를 계산한다(407). 이렇게 계산된 경/위도 값이 남북/동서방향 박스 리미트(Box limit) 내에 존재하는지를 판단하여(408) 존재하지 않으면 현재의 날짜(Da)를 다음번 위치유지 수행날짜(D)로 정하고(409) 종료한다.
만약, 경/위도 값이 남북/동서방향 박스 리미트(Box limit) 내에 존재하면 현재의 날짜(Da)가 다음 예정된 위치유지 수행날짜가 되었는지를 판단한다(411).
판단결과, 현재의 날짜가(Da)가 다음 예정된 위치유지 날짜 전이면 다음 샘플궤도로 인덱스를 증가시키고(410), 현재의 날짜(Da)가 예정된 위치유지 수행날짜와 같다면 그 날짜를 다음번 위치유지 수행 날짜로 정하고(412) 종료한다.
도 5 는 본 발명에 따른 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법 중 위치유지 조정 자동화 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 멀티플 자동 위치유지 계획 수행 과정(303)과 싱글 자동 위치 유지 계획 수행 과정(304)에 공통적으로 포함된 위치유지 조정 자동화 과정은, 먼저 위치유지 날짜 자동계산을 수행한다(302). 이후, 계산된 위치유지 수행 날짜가 남북방향 위치유지 날짜인지 동서방향 위치유지 날짜인지 확인한다 (501).
확인결과, 동서방향 위치유지 수행날짜라면 투 번(two burn) 기법 수행시 수행 시간을 AM/PM으로 할지 PM/AM으로 할지를 결정한 후(511), 동서방향 위치유지 알고리즘을 통해 위치유지 조정을 수행하고(502) 종료한다.
확인결과, 남북방향 위치유지 수행날짜라면 먼저 남북방향 위치유지 조정 알고리즘의 우선순위를 불러들여 N=1부터 시작한다(503). 여기서, M은 전체 남북방향 위치유지 조정 알고리즘의 개수를 나타내고, N은 수행될 알고리즘 순위를 나타낸다.
따라서, 첫번째 남북방향 위치유지 조정시의 N=1로 정의된다(503). 조정 알고리즘이 결정되면 해당 알고리즘에 따라 남북방향 위치유지 조정을 수행하고(504) 그 결과를 디스플레이한다(505).
이어서, 결과분석 과정(506)을 통해 결과가 만족스러우면 해당 위치유지 과정이 기간내 마지막 위치유지 수행인가를 파악하여(510) 마지막 수행일 경우에는 해당과정을 종료하고, 아닐 경우에는 다시 위치유지 수행날짜 자동 계산 과정(302)으로 천이한다. 만약, 결과가 만족스럽지 못하면 현재의 조정 순위(N)와 전체 조정 알고리즘의 수(M)를 비교한다(508). 만약 현재의 조정 순위(N)가 전체 조정알고리즘 수(M)보다 작다면 다음 순서의 조정 알고리즘을 이용하여 다시 남북방향 위치유지 조정를 재수행하고(507), 현재의 조정 순위(N)가 전체 조정알고리즘 수(M)보다 크거나 같다면 1~N번째까지 수행한 남북방향 위치유지 결과를 비교하여 최적의 결과를 선택한다(509). 이후, 해당 위치유지 과정이 기간내 마지막 위치유지 수행인 가를 파악(510)하여 마지막 수행일 경우에는 해당과정을 종료하고 아닐 경우에는 다시 위치유지 수행날짜 자동 계산 과정(302)으로 천이한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 주기적으로 수행되어야 하는 위치유지 기능에서 필수적인 위성 운영자의 시간과 노력을 최소한으로 줄일 수 있도록 자동화할 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명은 위치유지 수행날짜 자동 계산 기능, 위치유지 조정 자동화 및 결과 디스플레이 기능 및 위치유지 조정 분석결과 자동확인 기능 등을 통하여 위치유지 시스템 자체의 자동화를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명은 위급상황 발생시 위성 운영자의 핸드폰이나 전화로 알림으로써 자동화로 인해 발생할 수 있는 위급상황 대처능력의 미비를 극복할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치에 있어서,
    외부의 비행역학 서브시스템으로부터 궤도예측 데이터와 위치유지 파라미터를 입력받아 동서/남북 방향 위치유지 수행날짜를 자동적으로 계산하기 위한 위치유지 수행날짜 자동 계산수단;
    상기 위치유지 수행날짜 자동 계산수단을 통해 결정된 남북 방향 위치유지 조정 알고리즘의 우선순위에 따라 멀티플(Multiple)/싱글(Single) 자동 위치유지 계획을 수행하도록 자동적으로 다음 순위의 조정 알고리즘으로 재수행하기 위한 위치유지 조정 자동 수행수단;
    상기 위치유지 조정 자동 수행수단의 조정결과를 자동적으로 디스플레이하기 위한 위치유지 결과 자동 디스플레이수단; 및
    상기 위치유지 조정 자동 수행수단에서의 싱글 자동 위치유지 리컨스트럭션 수행 결과를 자동적으로 확인하여 임무계획 파일을 생성하고 외부의 임무계획 서브시스템(MPS)으로 전송하기 위한 위치유지 조정 분석결과 자동 확인수단
    을 포함하는 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치유지 수행날짜 자동 계산수단은,
    동서방향 위치유지의 주기는 7일, 남북 방향 위치유지의 주기는 14일로, 동서/남북 방향의 위치유지가 동시에 일어날 시에 발생할 수 있는 커플링 효과를 고려하여 동서/남북 방향의 위치유지가 동시에 일어나는 주에는 남북방향 위치유지 수행 1-2일 이내에 동서방향 위치유지를 수행하도록 날짜를 결정하는 것을 특징으로 하는 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치유지 수행날짜 자동 계산수단은,
    위치유지 수행 예측날짜가 아니더라도 위성의 경/위도가 박스 리미트(Box limit)를 넘어가게 되면 바로 위치유지를 수행하도록 날짜를 조정하는 것을 특징으로 하는 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치유지 조정 자동 수행수단은,
    남북방향 위치유지 조정시 여러가지 조정 방법에 순위를 책정하여 위치유지 조정결과가 불만족스러울시에 계속해서 낮은 순위의 조정 방법으로 재수행하되, 매 위치유지 조정결과는 자동적으로 판단('위치유지 조정결과 자동 판단 기능')되며,모든 조정방법을 통해 조정하였을 때에도 결과가 만족스럽지 못한 경우 궤도경사각 의 변화가 가장 작은 조정방법의 결과를 선택하도록 하는 것을 특징으로 하는 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 위치유지 조정결과 자동 판단 기능은,
    상기 위치유지 결과 자동 디스플레이수단에 디스플레이된 조정결과를 자동적으로 분석하여 궤도경사각 벡터의 x,y 축 상에 표시된 위치유지 조정결과가 궤도경사각 허용원 안에 들어오는지를 실시간으로 파악하고 분석하는 것임을 특징으로 하는 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 위치유지 결과 자동 디스플레이수단은,
    실시간으로 위치유지 조정결과를 자동적으로 디스플레이하거나, 위성 운용자에 의해 모니터상에서 원하는 방향으로 위치유지 재조정된 결과를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 장치.
  7. 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법에 있어서,
    비행역학 서브시스템으로부터의 궤도예측 데이터와 위치유지 파라미터를 이용하여 동서/남북 방향 위치유지 수행날짜를 자동적으로 계산하는 자동 계산단계;
    상기 자동 계산단계를 통해 결정된 남북 방향 위치유지 조정 알고리즘의 우선순위에 따라 멀티플(Multiple)/싱글(Single) 자동 위치유지 계획을 수행함에 있어, 조정결과가 불만족스러울 경우 자동적으로 다음 순위의 조정 알고리즘으로 재수행하는 위치유지 조정 자동 수행단계;
    상기 위치유지 조정 자동 수행단계의 조정결과를 자동적으로 디스플레이하는 위치유지 결과 자동 디스플레이단계; 및
    상기 위치유지 조정 자동 수행단계에서의 싱글 자동 위치유지 리컨스트럭션 수행 결과에 따라 결과가 만족스러울 경우 자동적으로 확인하여 임무계획(OSL) 파일을 생성하고 임무계획 서브시스템(MPS)으로 전송하는 조정 분석결과 전송단계
    를 포함하는 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    위급 상황 발생시, 알림기능을 제공하는 알림기능 제공 단계
    를 더 포함하는 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 자동 계산단계는,
    동서방향 위치유지의 주기는 7일, 남북 방향 위치유지의 주기는 14일로, 동서/남북 방향의 위치유지가 동시에 일어날 시에 발생할 수 있는 커플링 효과를 고려하여 동서/남북 방향의 위치유지가 동시에 일어나는 주에는 남북방향 위치유지 수행 1-2일 이내에 동서방향 위치유지를 수행하도록 날짜를 결정하되, 상기 위치유지는 위치유지 수행 예측날짜가 아니더라도 위성의 경/위도가 박스 리미트(Box limit)를 넘어가게 되면 바로 위치유지를 수행하도록 날짜를 조정하는 것을 특징으로 하는 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치유지 조정 자동 수행단계는,
    남북방향 위치유지 조정시 여러가지 조정 방법에 순위를 책정하여 위치유지 조정결과가 불만족스러울시에 계속해서 낮은 순위의 조정 방법으로 재수행하되, 매 위치유지 조정결과는 자동적으로 판단('위치유지 조정결과 자동 판단 기능')되며,모든 조정방법을 통해 조정하였을 때에도 결과가 만족스럽지 못한 경우 궤도경사각의 변화가 가장 작은 조정방법의 결과를 선택하도록 하며, 상기 위치유지 조정결과 자동 판단 기능을 통해 디스플레이된 위치유지 조정결과를 자동적으로 분석하여 궤도경사각 벡터의 x,y 축 상에 표시된 위치유지 조정결과가 궤도경사각 허용원 안에 들어오는지를 실시간으로 파악하고 분석하는 것을 특징으로 하는 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 위치유지 결과 자동 디스플레이단계는,
    실시간으로 위치유지 조정결과를 자동적으로 디스플레이하거나, 위성 운용자에 의해 모니터상에서 원하는 방향으로 위치유지 재조정된 결과를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 정지궤도 위성의 위치유지 자동화 방법.
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KR20000039745A (ko) * 1998-12-15 2000-07-05 정선종 세 개의 동일위치 정지궤도 위성에 대한 위치유지조정 방법

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