KR102153661B1 - 위성탑재용 영상레이더 및 위성탑재용 영상레이더의 텔레메트리 데이터 축소 방법 - Google Patents

위성탑재용 영상레이더 및 위성탑재용 영상레이더의 텔레메트리 데이터 축소 방법 Download PDF

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Abstract

위성탑재용 영상 레이더의 텔레메트리(telemetry) 데이터 축소 방법이 개시된다. 본 발명의 텔레메트리 데이터 축소 방법은 기 설정된 주기에 따라, 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 텔레메트리 데이터를 수집하는 단계, 수집된 텔레메트리 데이터의 각 주기에 따른 변화값을 각각 산출하는 단계, 산출된 변화값이 동일하게 연속되는 구간 별 길이 및 변화값 중 각 구간에서 변화값이 변경되는 시점에 해당하는 특정 변화값을 각각 추출하는 단계, 추출된 특정 변화값 중 최댓값에 대응되는 비트수를 계산하는 단계 및, 계산된 비트수, 구간 별 길이 및 특정 변화값에 기초하여 텔레메트리 데이터의 압축 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

위성탑재용 영상레이더 및 위성탑재용 영상레이더의 텔레메트리 데이터 축소 방법 {SPACEBORNE SAR AND TELEMETRY DATA REDUCTION METHOD FOR SPACEBORNE SAR}
본 발명은 위성탑재용 영상레이더 및 위성탑재용 영상레이더의 텔레메트리 데이터 축소 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 텔레메트리 데이터를 효율적으로 압축시켜 전송할 수 있는 위성탑재용 영상레이더 및 그 텔레메트리 데이터 축소 방법에 관한 것이다.
영상레이더는 레이더 신호를 기반으로 주야간 전천후로 지상 영상을 획득할 수 있는 장비이다. 국내에서는 2000년대 이후 항공기에 탑재되는 영상레이더 개발이 활발히 진행되기 시작하였으며, 최근에는 다목적 실용위성 및 군 정찰위성 사업 등을 위해 위성 탑재 영상레이더 개발이 활발히 진행되고 있다. 위성 탑재 영상레이더는 지상국에서 전송한 명령에 기반하여 시간적/공간적 제약 없이 임무 수행이 가능하다는 장점이 있다.
위성 탑재 영상레이더는 한번 지상에서 발사되면, 위성에서 보내주는 신호만으로 각 구성품들의 상태(health)를 파악하여야 하는데, 장비의 결함이 탐지되더라도, 지상으로 내려 육안검사나 재현시험을 할 수 없다는 한계를 가진다.
따라서, 영상레이더의 각 구성품들의 상태를 지상에서 명확히 파악하고, 결함을 해결하기 위해서 다양한 원격측정(telemetry) 정보를 빠른 주기 단위로 수집하여 지상으로 전송하는 기능은 위성 탑재 영상레이더에 있어서 매우 중요한 요소 중 하나이다.
일반적으로, 위성 탑재 영상레이더는 각 구성품들로부터 정해진 주기마다 원격측정 정보를 획득하고, 획득된 원격측정 정보를 종합하여 정해진 주기마다 플랫폼(platform)으로 전송하게 된다. 그리고, 플랫폼은 원격측정 정보를 모두 저장하고 있다가 지상국과 교신이 이루어지는 동안 저장하고 있던 원격측정 정보를 모두 지상으로 전송한다.
영상레이더는 안테나에 많은 수의 T/R 모듈(transmit-receive module)이 존재하고, 송수신부 및 그 밖에 다양한 구성품들로 구성되어 있기 때문에, 수집되는 원격측정 정보가 매우 많다. 하지만, 플랫폼의 대용량 메모리 저장용량 한계 및 지상과의 한정된 교신 시간 등 위성이 가지는 특수한 제약때문에 주기적으로 수집된 원격측정 정보를 플랫폼에 모두 저장할 수 없다는 한계를 가진다.
따라서, 종래의 방법은 수집된 모든 원격측정 정보 중 일부 항목만을 선별하여 지상으로 전송하거나, 원격측정 정보의 측정 주기보다 더 간헐적인 주기로 데이터를 선별하여 플랫폼으로 전송하는 방법을 사용하였다. 즉, 종래의 방법은 실제 획득한 모든 원격측정 정보를 지상에서 확인할 수 없다는 한계가 있었다.
본 발명의 목적은 수집된 각각의 원격측정 정보의 변화 경향성 정보를 기반으로, 데이터의 양을 축소시켜, 영상레이더가 획득한 모든 원격측정 정보를 지상에서 확인할 수 있는 방법을 제공하는 데에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 위성탑재용 영상 레이더의 텔레메트리(telemetry) 데이터 축소 방법은 기 설정된 주기에 따라, 상기 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 텔레메트리 데이터를 수집하는 단계, 상기 수집된 텔레메트리 데이터의 각 주기에 따른 변화값을 각각 산출하는 단계, 상기 산출된 변화값이 동일하게 연속되는 구간 별 길이 및 상기 변화값 중 상기 각 구간에서 상기 변화값이 변경되는 시점에 해당하는 특정 변화값을 각각 추출하는 단계, 상기 추출된 특정 변화값 중 최댓값에 대응되는 비트수를 계산하는 단계 및, 상기 계산된 비트수, 상기 구간 별 길이 및 상기 특정 변화값에 기초하여 상기 텔레메트리 데이터의 압축 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 텔레메트리 데이터 축소 방법은 상기 생성된 압축 데이터를 저장하는 단계 및, 지상 교신 시, 상기 저장된 압축 데이터를 지상국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 변화값을 각각 산출하는 단계는 지상과의 교신을 위한 플랫폼(platform)으로부터 텔레메트리 데이터의 전달 요청이 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 플랫폼으로부터 상기 전달 요청이 수신되면, 상기 전달 요청이 수신된 시점까지 수집된 텔레메트리 데이터 간의 변화값을 각각 산출할 수 있다.
또한, 상기 텔레메트리 데이터는 상기 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 원격 측정된, 상기 구성품의 결함 여부를 판단하기 위한 로우 데이터(raw data)일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위성탑재용 영상 레이더는 지상국과 전파신호를 교환하는 안테나부, 상기 안테나부를 통해, 상기 지상국으로부터 수신된 전파신호가 변환된 전기신호를 수신하거나 상기 안테나부로 전기신호를 전송하는 송수신부 및, 상기 안테나부 및 송수신부를 포함하는 상기 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 기 설정된 주기에 따라 텔레메트리 데이터를 수집하고, 상기 수집된 텔레메트리 데이터 간의 변화값을 각각 산출하며, 상기 산출된 변화값이 동일하게 연속되는 구간 별 길이 및 상기 변화값 중 상기 각 구간에서 상기 변화값이 변경되는 시점에 해당하는 특정 변화값을 각각 추출하고, 상기 추출된 특정 변화값 중 최댓값에 대응되는 비트수를 계산하며, 상기 계산된 비트수, 상기 구간 별 길이 및 상기 특정 변화값에 기초하여 상기 텔레메트리 데이터의 압축 데이터를 생성하는 제어부를 포함한다.
이때, 상기 위성탑재용 영상 레이더는 상기 생성된 압축 데이터를 저장 및 지상국으로 전송하기 위한 플랫폼(platform)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 플랫폼으로부터 텔레메트리 데이터의 전달 요청이 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 플랫폼으로부터 상기 전달 요청이 수신되면, 상기 전달 요청이 수신된 시점까지 텔레메트리 데이터 간의 변화값을 각각 산출할 수 있다.
또한, 상기 텔레메트리 데이터는 상기 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 원격 측정된, 상기 구성품의 결함 여부를 판단하기 위한 로우 데이터(raw data)일 수 있다.
본 발명에 따르면, 원격측정 정보를 높은 효율로 축소시킬 수 있으므로, 영상레이더의 원격측정 정보를 모두 지상국으로 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위성탑재용 영상 레이더의 각 구성을 간략히 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼에 주기별로 저장되는 텔레메트리 데이터를 정의한 도면,
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 텔레메트리 데이터의 압축 방법을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축 데이터의 구조를 나타낸 도면,
도 6 및 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위성탑재용 영상 레이더의 지상국으로의 텔레메트리 데이터 전송 및 지상국에서의 복호화 과정을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 텔레메트리 데이터의 압축 과정을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축 데이터를 복호화하는 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 레이더의 텔레메트리 데이터 축소 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 11a 내지 12b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 텔레메트리 데이터 축소 효과를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어일 수 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
또한, 본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조 번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서 서로 다른 실시 예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명하도록 한다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성 요소를 모두 도시하고 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 하나의 실시 예를 의미하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 '제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성 요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며, 이러한 서수 사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안될 것이다. 일 예로, 이러한 서수와 결합된 구성 요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한 해석되어서는 안된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다름을 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함하다' 또는 '구성하다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위성탑재용 영상 레이더의 각 구성을 간략히 도시한 블록도이다.
위성탑재용 영상 레이더(100)는 안테나부(110), 송수신부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
안테나부(110)는 관측된 데이터를 지상국으로 송신하거나, 지상국으로부터 각종 명령이나 프로그램을 수신하여 전파 신호를 교환하는 구성이다. 안테나부(110)는 수신된 전파 데이터를 전기 데이터로 변환하여 송수신부(120)에 전달하거나, 송수신부(120)로부터 수신한 전기 데이터를 전파 데이터로 변환하여 지상국으로 송신할 수 있다.
제어부(130)는 위성탑재용 영상 레이더(100)의 각 구성을 전반적으로 제어하는 구성이다.
제어부(130)는 안테나부(110) 및 송수신부(120)를 포함하는 위성탑재 영상 레이더(100)의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 기 설정된 주기에 따라 텔레메트리 데이터 TM을 수집할 수 있다.
여기서, 텔레메트리 데이터 TM은 영상 레이더(100)의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 원격 측정된, 구성품의 결함 여부를 판단하기 위한 로우 데이터(raw data)를 의미할 수 있다.
도 2는 각 구성품 1 내지 x로부터 각 주기 t1 내지 tn 별로 수신되어 버퍼(buffer) 내에 저장되는 텔레메트리 데이터 TM1(t1) 내지 TMx(tn)를 나타낸 것이다. 여기서, 1 내지 x는 영상 레이더(100)의 각 구성품을 나타낸 것이고, t1 내지 tn은 텔레메트리 데이터를 획득한 시간 정보를 나타낸다.
즉, TMx(tn)은 구성품 x으로부터 tn 시점에 수집된 텔레메트리 데이터를 의한다.
제어부(130)는 수집된 텔레메트리 데이터 TM 간의 변화값 Diff를 각각 산출하고, 산출된 변화값 Diff가 동일하게 연속되는 구간 별 길이 Dur와, 변화값 Diff 중에서 구간마다 변화값 Diff가 변경되는 시점에 해당하는 특정 변화값 D를 각각 추출할 수 있다.
구체적으로 도 3을 참조하면, 제어부(130)는 수집된 각 주기별 TM1(t1) 내지 TM1(tn)를 반복 탐색하면서, TM1(tn-1) 내지 TM1(tn) 간의 변화값(차이값)을 산출할 수 있다. 예를 들어, TM1(t1)과 TM1(t2) 간의 변화값 Diff(1)은 TM1(t2)-TM1(t1)이 되며, TM1(t2)와 TM1(t3) 간의 변화값 Diff(2)는 TM1(t3)-TM1(t2)가 된다. 이러한 방식으로, Diff(1) 내지 Diff(n-1)가 각각 산출될 수 있다.
이후, 제어부(130)는 산출된 Diff 값이 동일하게 연속되는 구간을 탐색하고, 해당 구간의 길이 Dur 및 각각의 구간에서의 첫번째 변화값 D(변화값 Diff가 변경되는 시점의 특정 변화값 Diff)을 각각 추출할 수 있다.
예를 들어 도 3을 참조하면, Diff(1) 및 Diff(2)는 동일한 값이 연속되는 첫 번째 구간, Diff(3)은 Diff(2)와 다른 값을 가지는 두 번째 구간, Diff(4) 내지 Diff(6)은 서로 동일하지만 Diff(2)와 다른 값을 가지는 세 번째 구간에 해당한다.
즉, 첫 번째 구간의 길이 Dur(1)는 2, 두 번째 구간의 길이 Dur(2)는 1, 세 번째 구간의 길이 Dur(3)은 3에 해당한다. Diff(1) 및 Diff(2)가 동일한 값으로 연속되는 첫 번째 구간의 길이 Dur(1)이 2라는 것은, 두 주기 동안 TM1(t1) 내지 TM1(t3)의 변화량이 일정했다는 것을 의미한다.
마찬가지로, Diff(3)만이 속해 있는 두 번째 구간의 길이 Dur(2)가 1이라는 것은, 오직 한 주기 동안만 TM1(t3) 내지 TM1(t4)의 변화량이 유지되었다는 것을 의미하며, Diff(4) 내지 Diff(6)이 동일한 값으로 연속되는 세 번째 구간의 길이 Dur(3)이 3이라는 것은, 세 주기 동안 TM1(t4) 내지 TM1(t7)의 변화량이 일정했다는 것을 의미한다.
이와 같은 방식으로 Dur(1) 내지 Dur(M)이 산출될 수 있다.
한편, 상술한 각각의 구간에서의 첫번째 변화값 D(1) 내지 D(3)은 각각 Diff(1), Diff(1+Dur(1)), Diff(1+Dur(1)+Dur(2))와 같이 정의될 수 있다. 이와 같은 방식으로 마지막 구간에서의 첫번째 변화값 D(M)은 Diff(1+Dur(1)+Dur(2)+...+Dur(M-1))과 같이 정의될 수 있다.
이후, 제어부(130)는 추출된 특정 변화값 D 중 최댓값을 표현하는데에 필요한 비트수 D_bit를 계산한다. D_bit 값은 압축 데이터의 데이터 구조화를 위해 사용될 수 있다. 도 4를 참조하면, D_bit는 다음과 같은 식으로 표현될 수 있다.
Figure 112019123747211-pat00001
이와 같이 산출된 텔레메트리 데이터의 초기값 TMx(t1), 구간별 길이 Dur, 특정 변화값 D 및 D_bit는 텔레메트리 데이터의 압축 데이터를 생성하기 위한 구성 요소가 될 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 압축 데이터가 구조화됨으로써, 지상국으로 전송되는 데이터의 양을 축소시킬 수 있게 된다.
도 6 및 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위성탑재용 영상 레이더의 지상국으로의 텔레메트리 데이터 전송 및 지상국에서의 복호화 과정을 설명하기 위한 도면이다.
제어부(130)는 안테나부(110) 및 송수신부(120)로부터 원격측정 정보(텔레메트리 데이터)를 기 설정된 주기별로 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 텔레메트리 데이터를 1초의 주기로 수신할 수 있다. 제어부(130)는 수신된 텔레메트리 제이터를 버퍼(미도시)에 저장할 수 있다.
한편, 위성탑재용 영상 레이더(100)는 지상과의 교신을 위한 플랫폼(140)을 더 포함할 수 있다.
플랫폼(140)은 구조체, 전력공급부, 열제어부, 자세제어부, 추진장비, 원격검침·추적 및 원격명령(TTC)용 장비 등을 포함하는 구성요소로서, 주로 지상국(200)과의 교신을 위한 기능을 제어한다.
플랫폼(140)은 제어부(130)에 텔레메트리 데이터의 전달을 요청할 수 있으며, 제어부(130)는 플랫폼(140)으로부터 텔레메트리 데이터의 전달 요청이 수신되는지 여부를 판단할 수 있다. 제어부(130)는 플랫폼(140)으로부터 전달 요청(Dump 요청)이 수신되면, 도 7에 도시된 바와 같이 전달 요청이 수신된 시점까지 수집되어 버퍼에 저장된 텔레메트리 데이터를 로딩하여 압축 데이터 생성 작업을 수행한다.
이후, 제어부(130)는 생성된 압축 데이터를 플랫폼(140)으로 전달할 수 있다. 텔레메트리 데이터에 대한 압축 데이터 생성 작업은 도 1 내지 5에서 설명한 바와 같다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 제어부(130)는 플랫폼(140)의 요청에 따라, 종합정보로서의 압축 데이터를 5초의 주기로 플랫폼(140)으로 전송할 수 있다.
플랫폼(140)은 제어부(130)로부터 전달받은 압축 데이터를 저장하고 있다가, 지상 교신 시에 지상국(200)으로 전달할 수 있다.
지상국(200)은 도 7에 도시된 바와 같이 압축 데이터를 수신하면, 도 1 내지 5에서 설명한 과정의 역순으로 복호화 작업을 수행하여, 텔레메트리 데이터를 온전히 복원하게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 텔레메트리 데이터의 압축 과정을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
여기서, 1 내지 x는 영상 레이더(100)의 수집대상 구성품을 나타낸 것이고, t1 내지 tn은 텔레메트리 데이터를 획득한 시간 정보를 나타낸다.
먼저, 텔레메트리 데이터 TMID(t1) 내지 TMID(tn)을 추출한다(S810). 여기서, ID는 각 구성품으로부터 수신되는 텔레메트리 데이터가 저장되는 주소를 나타낼 수 있다
이후, 변화값 Diff가 동일하게 연속되는 구간의 길이 Dur(1) 내지 Dur(M)을 각각 추출한다(S820).
이후, 각 구간에서의 첫번째 변화값, 즉 각 구간에서 변화값이 변경되는 시점에 해당하는 특정 변화값 D(1) 내지 D(M)을 각각 추출한다(S830).
이후, 특정 변화값 D(1) 내지 D(M) 중 최댓값 MAX{D(1) 내지 D(M)}을 추출한다(S840).
이후, 추출된 데이터 TMID(t1), Dur(1) 내지 Dur(M), D(1) 내지 D(M) 및, 최댓값 MAX{D(1) 내지 D(M)}을 기반으로 데이터 압축을 수행한다(S850).
이후, ID가 영상레이더(100)의 수집대상 구성품의 마지막 x에 도달하였는지 여부를 판단하고, 그렇지 않은 경우(S860:N) ID에 1을 더하여, S810의 작업을 반복한다. ID가 영상레이더(100)의 수집대상 구성품의 마지막 x에 도달한 경우(S860:Y), 모든 ID에 대한 텔레메트리 데이터의 압축 데이터를 생성하고(S870),생성된 압축 데이터를 플랫폼(140)으로 전달한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축 데이터를 복호화하는 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
지상국(200)에서는 수신된 압축 데이터를 다음과 같은 과정에 의해 복호화하여, 원래의 텔레메트리 데이터(raw data)를 복원할 수 있다.
먼저, ID=1로 할당된 텔레메트리 데이터 TMID[time]의 t=1에서의 값은 TMID의 최초값 TMID(t1)로 결정될 수 있다(S910). 이후, time=time+1의 연산이 수행되고, count=1, ite=1에서의 TMID[time]는 TMID[time]+D(ite)가 될 수 있다(S920). 여기서, ite는 변화값 Diff가 동일하게 연속되는 각 구간을 의미한다.
count가 구간의 길이 Dur(ite)와 일치하는지 여부를 판단하고(S930), 일치하지 않는 경우(S930:N), count=count+1 및 time=time+1 연산을 수행하여 S920의 작업을 반복하여 수행한다. 일치하는 경우(S930:Y), ite가 마지막 구간 M에 도달했는지 여부를 판단한다(S940). ite가 마지막 구간 M에 도달하지 않은 경우(S940:N), ite=ite+1의 연산을 수행하여, S920의 작업을 반복하여 수행한다. ite가 마지막 구간 M에 도달한 경우(S940:Y), TMID의 압축되기 전의 원래 데이터(raw data)를 추출할 수 있다(S950).
이후, ID가 영상레이더(100)의 수집대상 구성품의 마지막 x에 도달하였는지 여부를 판단하고(S960), 도달하지 않은 경우(S960:N), ID=ID+1의 연산을 수행하여, S910의 작업을 반복한다. 도달한 경우에는(S960:Y), 복호화 작업을 종료할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 레이더의 텔레메트리 데이터 축소 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 기 설정된 주기에 따라, 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 텔레메트리 데이터를 수집한다(S1010). 이때, 텔레메트리 데이터는 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 원격 측정된, 구성품의 결함 여부를 판단하기 위한 로우 데이터일 수 있다.
이후, 수집된 텔레메트리 데이터의 각 주기에 따른 변화값을 각각 산출한다(S1020). 단, 지상과의 교신을 위한 플랫폼(platform)으로부터 텔레메트리 데이터의 전달 요청이 수신되는지 여부를 판단하고, 플랫폼으로부터 전달 요청이 수신되면, 전달 요청이 수신된 시점까지 수집된 텔레메트리 데이터 간의 변화값을 각각 산출할 수 있다.
이후, 산출된 변화값이 동일하게 연속되는 구간 별 길이 및 변화값 중 각 구간에서 변화값이 변경되는 시점에 해당하는 특정 변화값을 각각 추출한다(S1030).
이후, 추출된 특정 변화값 중 최댓값에 대응되는 비트수를 계산한다(S1040).
이후, 계산된 비트수, 구간 별 길이 및 특정 변화값에 기초하여 텔레메트리 데이터의 압축 데이터를 생성한다(S1050).
이때, 생성된 압축 데이터를 저장하고, 지상 교신 시에 저장된 압축 데이터를 지상국으로 전송할 수 있다.
도 11a 내지 12b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 텔레메트리 데이터 축소 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 11a는 텔레메트리 데이터 TMx(t1) 내지 TMx(t30)가 30회의 주기동안 1씩 증가하는 형태로 수신되는 경우를 나타낸 것이다. 즉, 텔레메트리 데이터 TMx(t1) 내지 TMx(t30)의 각 주기에 따른 변화값 Diff(1) 내지 Diff(29)가 1로 유지되는 경우이다. 이때, 각각의 텔레메트리 데이터 TMx(t1) 내지 TMx(t30)는 2byte로 구성되어 있다고 가정한다.
도 11a에서는 동일한 값이 반복되는 텔레메트리 데이터 부분을 생략하여 표시하였다.
종래에는 모든 텔레메트리 데이터를 전송하기 위해서 도 11b에 도시된 바와 같이 31Word(62byte)가 필요하였다.
그러나 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 변화값이 변경되는 시점의 특정 변화값은 Diff(1)의 값과 같은 D(1)로 유일하고, D(1)은 1, Dur(1)은 Diff(1) 내지 Diff(29)의 길이인 29가 된다.
따라서, 도 11c에 도시된 바와 같이 텔레메트리 데이터의 전송을 위해서 필요한 데이터의 용량은 4word(8byte)로 축소될 수 있다.
한편, 도 11a에 도시된 실시 예와 달리, 텔레메트리 데이터가 주기마다 일정하지 않게 변화하는 것이 일반적인 형태일 것이다. 도 12a는 텔레메트리 데이터가 30회의 주기동안 비 정기적으로 변경되는 형태로 수신되는 실시 예를 도시한 것이다. 도 12a에서는 동일한 값이 반복되는 텔레메트리 데이터 부분을 생략하여 표시하였다.
각 주기마다 수신된 텔레메트리 데이터의 변화값을 기반으로 Diff(1) 내지 Diff(29)를 계산하였다. 그리고, 동일한 변화값이 연속되는 구간 길이를 기반으로 Dur(1) 내지 Dur(9) 및 D(1) 내지 D(9)를 각각 계산할 수 있다.
이에 따르면, 도 12b에 도시된 바와 같이 텔레메트리 데이터의 전송을 위해서 필요한 데이터의 용량은 12word(24byte)로 축소될 수 있다.
상술한 다양한 실시 예에 따른 텔레메트리 데이터 축소 방법은 프로그램으로 구현되어 다양한 기록 매체에 저장될 수 있다. 즉, 각종 프로세서에 의해 처리되어 상술한 텔레메트리 데이터 축소 방법을 실행할 수 있는 컴퓨터 프로그램이 기록 매체에 저장된 상태로 사용될 수도 있다.
일 예로, ⅰ)기 설정된 주기에 따라, 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 텔레메트리 데이터를 수집하는 단계, ⅱ) 수집된 텔레메트리 데이터의 각 주기에 따른 변화값을 각각 산출하는 단계, ⅲ) 산출된 변화값이 동일하게 연속되는 구간 별 길이 및 변화값 중 각 구간에서 변화값이 변경되는 시점에 해당하는 특정 변화값을 각각 추출하는 단계, ⅳ) 추출된 특정 변화값 중 최댓값에 대응되는 비트수를 계산하는 단계 및, ⅴ) 계산된 비트수, 구간 별 길이 및 특정 변화값에 기초하여 텔레메트리 데이터의 압축 데이터를 생성하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 위성탑재용 영상 레이더 110: 안테나부
120: 송수신부 130: 제어부
140: 플랫폼

Claims (8)

  1. 위성탑재용 영상 레이더의 텔레메트리(telemetry) 데이터 축소 방법에 있어서,
    기 설정된 주기에 따라, 상기 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 텔레메트리 데이터를 수집하는 단계;
    상기 수집된 텔레메트리 데이터의 각 주기에 따른 변화값을 각각 산출하는 단계;
    상기 산출된 변화값이 동일하게 연속되는 구간 별 길이 및 상기 변화값 중 상기 각 구간에서 상기 변화값이 변경되는 시점에 해당하는 특정 변화값을 각각 추출하는 단계;
    상기 추출된 특정 변화값 중 최댓값에 대응되는 비트수를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 비트수, 상기 구간 별 길이 및 상기 특정 변화값에 기초하여 상기 텔레메트리 데이터의 압축 데이터를 생성하는 단계;를 포함하는 텔레메트리 데이터 축소 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 생성된 압축 데이터를 저장하는 단계; 및
    지상 교신 시, 상기 저장된 압축 데이터를 지상국으로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레메트리 데이터 축소 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변화값을 각각 산출하는 단계는,
    지상과의 교신을 위한 플랫폼(platform)으로부터 텔레메트리 데이터의 전달 요청이 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 플랫폼으로부터 상기 전달 요청이 수신되면, 상기 전달 요청이 수신된 시점까지 수집된 텔레메트리 데이터 간의 변화값을 각각 산출하는 것을 특징으로 하는 텔레메트리 데이터 축소 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 텔레메트리 데이터는,
    상기 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 원격 측정된, 상기 구성품의 결함 여부를 판단하기 위한 로우 데이터(raw data)인 것을 특징으로 하는 텔레메트리 데이터 축소 방법.
  5. 위성탑재용 영상 레이더에 있어서,
    지상국과 전파신호를 교환하는 안테나부;
    상기 안테나부를 통해, 상기 지상국으로부터 수신된 전파신호가 변환된 전기신호를 수신하거나 상기 안테나부로 전기신호를 전송하는 송수신부; 및
    상기 안테나부 및 송수신부를 포함하는 상기 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 기 설정된 주기에 따라 텔레메트리 데이터를 수집하고, 상기 수집된 텔레메트리 데이터 간의 변화값을 각각 산출하며, 상기 산출된 변화값이 동일하게 연속되는 구간 별 길이 및 상기 변화값 중 상기 각 구간에서 상기 변화값이 변경되는 시점에 해당하는 특정 변화값을 각각 추출하고, 상기 추출된 특정 변화값 중 최댓값에 대응되는 비트수를 계산하며, 상기 계산된 비트수, 상기 구간 별 길이 및 상기 특정 변화값에 기초하여 상기 텔레메트리 데이터의 압축 데이터를 생성하는 제어부;를 포함하는 위성탑재용 영상 레이더.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 생성된 압축 데이터를 저장 및 지상국으로 전송하기 위한 플랫폼(platform);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성탑재용 영상 레이더.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 플랫폼으로부터 텔레메트리 데이터의 전달 요청이 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 플랫폼으로부터 상기 전달 요청이 수신되면, 상기 전달 요청이 수신된 시점까지 텔레메트리 데이터 간의 변화값을 각각 산출하는 것을 특징으로 하는 위성탑재용 영상 레이더.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 텔레메트리 데이터는,
    상기 영상 레이더의 각 구성품 중 적어도 하나로부터 원격 측정된, 상기 구성품의 결함을 여부를 판단하기 위한 로우 데이터(raw data)인 것을 특징으로 하는 위성탑재용 영상 레이더.
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