[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR0136824B1 - 항성 감지기에 기초한 위성 방향각 조정을 설계하기 위한 대화형 그래픽 컴퓨터 시스템 - Google Patents

항성 감지기에 기초한 위성 방향각 조정을 설계하기 위한 대화형 그래픽 컴퓨터 시스템

Info

Publication number
KR0136824B1
KR0136824B1 KR1019940006673A KR19940006673A KR0136824B1 KR 0136824 B1 KR0136824 B1 KR 0136824B1 KR 1019940006673 A KR1019940006673 A KR 1019940006673A KR 19940006673 A KR19940006673 A KR 19940006673A KR 0136824 B1 KR0136824 B1 KR 0136824B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
star
satellite
window
display
user
Prior art date
Application number
KR1019940006673A
Other languages
English (en)
Inventor
디. 프리트 마크
비. 그레닝 토마스
Original Assignee
윌리엄 티. 엘리스
인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윌리엄 티. 엘리스, 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 filed Critical 윌리엄 티. 엘리스
Application granted granted Critical
Publication of KR0136824B1 publication Critical patent/KR0136824B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
    • B64G1/36—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using sensors, e.g. sun-sensors, horizon sensors
    • B64G1/361—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using sensors, e.g. sun-sensors, horizon sensors using star sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
    • B64G1/244—Spacecraft control systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/24—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for cosmonautical navigation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/52—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of an outer space vehicle
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/785—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
    • G01S3/786—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
    • G01S3/7867—Star trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

위성 방향각 조정을 설계하기 위한 대화형 그래픽 방향각 조정 설계 컴퓨터시스템에 의해 사용자는 위성의 방향각 및 궤도 위치가 컴퓨터 상에서 변이될 때 항성 추적기가 지정하고 있는 곳을 즉시 알 수 있다. 컴퓨터 시스템은 지구보다는 위성에 중심을 둔 천구가 투사되는 그래픽 디스플레이를 포함한다. 디스플레이의 수평축은 적경각의 척도가 되고, 수직축은 적위각의 척도가 된다. 디스플레이는 항성들에 부가하여, 항성 추적기가 향하고 있어서는 안되는 지구에 의해 차단되는 하늘의 영역과 달, 태양 및 행성들 둘레의 간섭 영역 및 항성 추적기의 시계를 도시한다. 위성의 방향각은 롤, 피치 및 빗놀이 각 회전을 변이시키는 그래픽 슬라이더 바에 의해 조정된다. 슬라이더 바가 조정됨에 따라, 항성 감지기는 하늘을 가로질러 이동하고, 항성들은 항성 감지기의 시계를 통과하므로, 사용자는 항성 감지기가 지정하고 있는 곳, 항성 감지기들이 소정의 항성들을 검출할 것인지의 여부 및 항성 감지기들이 지구, 달, 태양 또는 행성들에 너무 근접하게 향하고 있는지의 여부를 즉시 알 수 있게 된다.

Description

항성 감지기에 기초한 위성 방향각 조정을 설계하기 위한 대화형 그래픽 컴퓨터 시스템
제1도는 4개의 그래픽 윈도우를 도시하는 컴퓨터 디스플레이의 도면.
제2도는 본 발명을 구현하는데 사용되는 하드웨어의 기본 부품들을 도시하는 블록도.
제3도는 본 발명을 구현하는데 사용되는 소프트웨어의 기본 유니트를 도시하는 블록도.
제4도는 지구를 중심으로 하는 관성(ECI) 프레임의 도면.
제5도는 적경각(赤經角) 및 적위각(赤緯角)을 도시하는 제4도의 도면.
제6도는 위성에서 바라본 지구의 각 반경을 도시하는 도면.
제7a도는 지구에 의해 차단되는 하늘의 영역을 도시하는 제1도에 도시된 주요 윈도우를 도시하는 도면.
제7b도는 극 근처에서 사인 곡선 형태로 되는 지구에 의해 차단되는 영역을 도시하는 제1도에 도시된 주요 윈도우를 도시하는 도면.
제7c도 양 끝에 2부분으로 분리되는 지구에 의해 차단되는 영역을 도시하는 제1도에 도시된 주요 윈도우를 도시하는 도면.
제8도는 하늘의 디스플레이 상에 작도된 항성 감지기의 시계를 도시하는 제1도에 도시된 주요 윈도우를 도시하는 도면.
제9도는 항성 식별을 도시하는 제1도에 도시된 주요 윈도우의 도면.
제10도는 위성의 국부 수직(LV)프레임을 도시하는 도면.
제11도는 하늘의 ECI 디스플레이 상의 항성 감지기에 의해 추적되는 경로를 도시하는 제1도에 도시된 주요 윈도우를 도시하는 도면.
제12도는 하늘의 궤도 정규 디스플레이 상의 항성 감지기에 의해 추적되는 수평 경로를 도시하는 제1도에 도시된 주요 윈도우의 도면.
제13도는 항성 차단 비트를 도시하는 블록도.
제14도는 사용자가 롤, 피치 및/또는 빗놀이용 슬라이더바를 조정하여 디스플레이를 에니메이트하기 위해 구현되는 사건 중심 논리를 도시하는 플로우챠트.
제15도는 사용자가 실행(RUN)버튼을 누르는 경우에 구현되는 사건 중심논리를 도시하는 플로우챠트.
제16도는 사용자가 항성 감지기 크기에 관한 매개변수를 입력하는 경우에 구현되는 사건 중심 논리를 도시하는 플로우챠트.
제17도는 사용자가 입력한 항성 감지기 크기에 관한 매개변수 및 관련 매개변수를 수신하는 각의 크기(Angular Sizes) 팝업(pup-up) 메뉴의 도면.
제18도는 사용자가 마우스 커서로 항성을 지정하고 항성 식별 데이타를 얻기위해 마우스 버튼을 누르는 경우에 구현되는 사건 중심 논리를 도시하는 플로우챠트.
제19a도는 4비트 그래픽 디스플레이용의 작도 마스크 및 색상 테이블의 정의를 도시하는 도면.
제19b도는 제2버퍼에 대한 그래픽 작도가 완료될 때 변경되는 작도 마스크 및 색상 테이블의 정의를 도시하는 도면.
제20도는 제1도에 도시된 디스플레이 내의 메인 메뉴 바로부터의 비행체(vehicle) 옵션에 의해 개방되는 인공위성 선택(Statellite Vehicle Selection)윈도우를 도시하는 도면.
제21도는 사용자에 의한 매개변수 입력용의 상태 백터 및 시간기점(State Vector εEpoch) 윈도우를 도시하는 도면.
제22도는 사용자에 의한 매개변수 입력용의 방향각(Attitude) 윈도우를 도시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 디스플레이 11, 12, 13, 14 : 윈도우
21 : 항성 22 : 행성
23 : 지구 24 : 달
25 : 태양 26 : 항성 감지기
41, 42, 43 : 슬라이더 바 44, 45 : 그래픽 누름 버튼
47 : 메인 메뉴 바 51 : 워크스테이션
본 발명은 시각적으로 또한 대화형 방식(visual and interactive manner)으로 위성의 움직임을 시뮬레이션(simulation) 하기 위한 도구(tool)에 관한 것으로, 더 상세하게는 위성의 항성 감지기의 시계(field of view)로 위성의 시점(point of view of satellite)에서 하늘을 디스플레이하는 컴퓨터 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 사용자가 위성의 움직임을 대화식(interactively)으로 변경시킬 수 있도록 하여 항성 감지기에 기초한 방향각 조정(star-sensor based attitude maneuver)이 설계될 수 있도록 한다.
많은 위성들은 항성 감지기를 사용하여 우주 공간 내에서의 자신의 방향각(attitude)또는 방위(orientation)를 결정한다. 감지기 내의 항성들의 위치를 항성 카탈로그(star catalog)로부터 얻은 공지된 위치와 비교함으로써 항성들이 식별된다. 항성 감지기의 시계 내에서 식별된 항성들의 위치는 위성의 방향각을 결정하는데 사용된다. 항성 감지기 내에서의 처음 몇 개의 항성들을 식별하는 프로세스를 별의 포착(stellar acquisition)이라 칭한다. 이는 발사대로부터의 분리 후에 뿐만이 아니라, 이전의 방향각 정보를 거의 또는 전혀 사용치 않고서 위성의 방향각이 결정되어야만 하는 경우의 하드웨어 또는 소프트웨어의 오류 발생후에도 필요하다.
많은 항성 식별 알고리즘이 있는데, 이중 가장 간단한 알고리즘은 식별되지 않은 항성에 가장 근접해 있는 항성에 대한 항성 카탈로그를 탐색하는 것이다. 이 알고리즘 및 다른 알고리즘에서 초기 방향각 설정이 자력계(magnetometer)와 같은 대략적인 방향각 감지기나 태양 감지기로부터 항성 식별 이전에 유추된다. 이러한 초기 설정은 몇도 이내에서만 정확한 대략의 것이기 때문에, 위성에 탑재된 소프트웨어는 어떠한 항성을 다른 항성과 쉽게 혼동할 수 있다. 이러한 이유 때문에, 밝고 멀리 떨어져 있는 포착 항성들(acquisition stars)로 구성된 작은 항성 카탈로그가 사용된다. 전형적으로, 30개 이하의 포착 항성들이 있을 뿐이므로, 항성 감지기는 이들을 쉽게 놓치게 된다.
별의 포착 문제는 포착 항성들을 검출하게 될 항성 감지기들을 배치하는 방향각 조정을 설계하는 것이다. 항성 감지기는 태양, 달 또는 지구에 너무 근접한 곳을 향하고(pointed)있어서는 안되는데, 그 이유는 항성 감지기들이 밝은 물체에 너무 가깝게(20 또는 30도 이내로) 겨냥되어지면 쉽게 손상되기 때문이다. 또한, 가까운 행성을 향하고 있어도 안되는데, 왜냐하면 이 행성들이 항성으로 오인될 수 있기 때문이다. 문제를 더 복잡하게 만드는 것은 위성이 궤도를 돌 때 지구가 반대쪽 하늘을 가린다는 점이다.
항성 식별이 일반적으로 위성의 내장 소프트웨어에 의해 실행되지만, 별의 포착 조정은 일반적으로 지상에 기지를 둔 분석가(analysts)에 의해 설계된다. 이 설계는 고도로 숙달된 분석가들에게 조차 어렵고 시간을 요하는 일로 공지되어 있다. 전형적으로 다음의 방법들이 채택되고 있다. 입력 매개변수로서 예측된 위성의 방향각에 따라 컴퓨터 프로그램이 실행된다. 프로그램은 항성 감지기가 향할 곳 및 감지기에 의해 포착 항성들이 검출될 것인지 결정한다. 만일 포착 항성들이 검출되지 않는다면, 프로그램은 입력 매개변수로서 다른 방향각을 추측(guess)함으로써 다시 실행된다. 이러한 시행착오(trial-and-error) 프로그램은 적당한 방향각이 발견될 때까지 반복된다.
그러므로, 본 발명의 목적은 위성 방향각 조정을 설계하기 위한 대화형 그래픽 방향각 조정 설계 도구를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 위성의 방향각 및 궤도 위치가 컴퓨터 시스템 상에서 변할 때 사용자가 항성 추적기가 향하고 있는 장소를 즉시 알 수 있도록 하는 대화형 컴퓨터 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 위성 포착 조정을 설계하기 위해 요구되는 시간 및 숙련도를 감소시키는 대화형 컴퓨터 시스템이 제공된다. 컴퓨터 시스템은 지구보다는 오히려 위성에 중심을 둔 천구(celestial sphere)가 투사되어지는 그래픽 디스플레이를 포함한다. 디스플레이의 수평축은 적경각(Right Ascension angle)를 나타내고, 수직축은 적위각(Declination angle)을 나타낸다. 디스플레이는, 항성 뿐만 아니라 항성 추적기의 감지기들이 향하고 있어서는 안되는 지구에 의해 가려지는 하늘의 영역 및 달, 태양 및 행성 둘레의 간섭 영역과 항성 감지기의 시계를 도시한다. 위성의 방향각은 롤(roll), 피치(pitch) 및 빗놀이(yaw) 각을 변화시키는 그래픽 슬라이더 바에 의해 조정된다. 슬라이더 바가 조정됨에 따라, 항성추적기는 하늘을 가로질러 움직이고, 항성은 감지기의 시계를 통과한다. 그래서, 항성 추적기가 향하고 있는 곳, 추적지가 어떤 별을 감지하게 될 것인지의 여부 및 추적기들이 지구, 달, 태양 또는 행성에 매우 근접하게 향하고 있는지의 여부를 사용자가 즉시 분명하게 알 수 있다. 위성의 궤도 위치는 날짜와 시간을 변화시킴으로써 제어된다. 또한, 궤도의 시뮬레이션은 컴퓨터 시스템 상의 누름 버튼을 누르고, 슬라이더 바에 의해 속도 방향(시간의 전진 및 후진)을 조정함으로써 수행된다.
본 발명의 양호한 실시예에서, 그래픽 디스플레이는 4개의 주요 윈도우를 포함한다. 가장 큰 윈도우는 스크린의 상부 절반을 점유하며 위성으로부터 보여지는 천구의 지도(map)를 디스플레이 한다. 이 지도는 항성, 지구, 태양 및 행성에 의해 점유된 하늘의 영역 및 항성 추적기들의 시계(視界)를 디스플레이한다. 디스플레이의 하부 절반은 3개의 윈도우에 의해 점유된다. 윈도우 중 2개는 항성들이 항성 추적기에 관측되는 항성들의 그래픽 표현을 도시한다. 방향각 결정을 위해 위성에 의해 사용되는 항성들은 색상에 의해 다른 항성들 및 행성들과 구별된다. 제4 윈도우는 주요 제어 패널이다. 이 패널은 위성의 롤, 피치 및 빗놀이 각을 변화시키기 위한 3개의 그래픽 슬라이더 바를 포함한다. 이것은 날짜와 시간을 입력하기 위한 텍스트 엔트리 윈도우들 및 시간의 전진 또는 후진을 단계화하기 위한 부수적인 슬라이더 바를 포함한다. 제4 윈도우는 또한 다른 기능들을 수행하기 위한 메뉴들을 불러내는(pop up) 메뉴 바를 포함한다.
롤, 피치 및 빗놀이 각을 변이시키고, 날짜와 시간을 입력하며, 시간의 전진 및 후진을 단계화시키는 것에 부가하여, 사용자는 다음의 기능을 실행할 수 있다.
◆ 항성 ID, 위치 및 가시적인 크기와 같은 식별 정보를 얻기 위해 마우스나 다른 지정 장치(pointing device)로 항성들을 지정하고 버튼을 누르기
◆ 식별 및 위치 정보를 얻기 위해 태양, 달 및 행성들을 지정하고 버튼을 누르기
◆ 일정한 관성(inertial) 방향각이나 지구를 향하는 국부 수직 프레임에 대해 일정한 방향각으로서 위성의 방향각 제어 모드를 선택하기
◆ 오프셋 쿼터니언(offset quaternion)의 형태로 방향각 제어 모드에 대해 일정한 방향각을 명시하기(조작자에 의해 선택된 피치, 롤 및 빗놀이각은 상기 일정한 방향각에서 시작함)
◆ 항성 차단 비트, 즉, 위성의 항성 카탈로그 내의 어느 항성들이 온 또는 오프로 되는지를 지정하는 데이터 비트를 명시하기(온 항성들은 위성이 식별할 수 있는 항성들이다)
◆ 데이타 파일내의 오프셋 쿼터니언 및 항성 차단 비트를 보관 및 검색하기
◆ 하늘 전체가 디스플레이되게 하는 좌표 시스템을 선택하기
◆ 각 항성 추적기의 시계(視界)의 크기를 변경하기
◆ 지구, 태양, 달 및 행성에 의해 가려지는 영역의 크기를 명시하기 및
◆ 위성의 위치가 초당 한번씩 자동적으로 갱신되도록 실시간(real time)모드로 시스템을 동작시키기
위성의 궤도는 J2 섭동항(perturbation term)을 갖고 있는 표준 케플러 궤도를 따라 진행된다. 선택적으로 사용자는 궤도 정보를 포함하는 천체력표(ephemeris table)를 명시할 수 있다. 태양, 달, 행성의 위치는 표준 방정식을 따라 진행된다.
본 발명의 주요한 특징은 궤도 정규 프레임(Orbit Normal frame)이라 불리는 천구의 디스플레이다.
이것은 위성 궤도의 평면이 x-y 평면과 동일하게 되는 조표 시스템이다. 위성이 국부 수직 방향각(Local Vertical Attitude) 제어 모드내에 있으면, 항성 추적기의 시계는 그래픽 디스플레이를 가로질러 수평으로 이동한다. 어떤 항성들이 각 항성 추적기에 의해 관측되게 될 것인지를 조작자에게 정확하게 도시하는 디스플레이 상에 수평선들이 작도된다. 이 특징은 별의 포착조정의 설계를 매우 단순화시킨다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 기술된 이하의 본 발명의 양호한 실시예에 의해 분명하게 이해될 수 있다.
이제 도면을 참조하면, 제1도에는 4개의 윈도우(11, 12, 13, 14)를 포함하는 컴퓨터에 발생되는 디스플레이(10)이 도시되어 있다. 상부의 가장 큰 윈도우(11)에는 위성의 시점에서 바라본 하늘이 도시되어 있다. 상부 윈도우(11)은 항성(21), 행성(22), 지구(23), 달(24) 및 태양(25)에 의해 가려지는 하늘의 영역, 항성 감지기(26)의 시계 및 그리드 라인(27)을 도시한다. 항성 감지기의 확대된 시계가 또한 디스플레이(10)의 하부 좌측 및 우측 코너의 작은 윈도우(12 및 14)에 각각 디스플레이된다. 윈도우(12 및 14)는 그리드 라인(31) 및 항성(32)를 도시한다.
윈도우(13)는 제어 윈도우이다. 위성의 방향각은 롤(roll)용의 그래픽 슬라이더 바(41), 피치용의 바(42) 및 빗놀이용의 바(43)에 의해 대화식으로 변화된다. 마우스나 다른 지정 장치에 의한 이들 슬라이더 바의 이동에 의해 하늘 및 항성 감지기의 시계는 새로운 방향각을 반영하도록 윈도우(11, 12 및 14) 내에서 즉시 갱신된다. 슬라이더 바(41, 42, 43)이 조정됨에 따라 항성 감지기는 하늘을 가로질러 이동하고, 항성은 시계(視界)를 통과한다. 항성 감지기가 향하고 있는 곳, 항성 감지기가 포착 항성을 검출할 것인지의 여부 및 항성 감지기가 지구, 달, 태양 및 행성에 너무 근접하게 향하고 있는지의 여부가 즉시 분명해 진다.
위성의 궤도는 실행(RUN)이라고 명칭된 그래픽 누름 버튼(44)을 누르고, 그래픽 슬라이더 바(45)를 사용하여 시뮬레이션의 속도 및 방향(시간의 전진 및 후진)을 제어함으로써 시뮬레이션된다. 궤도는 또한 디지털 시계와 같은 그래픽누름 버튼(46)을 사용하여 날짜와 시간을 증감시킴으로써도 제어된다. 메인 메뉴바(47)는 사용자가 마우스나 다른 지정 장치를 사용하여 지정함으로써 선택되어지는 다양한 선택을 제공한다. 이들 중 하나를 선택하게 되면, 팝업(pop-up) 메뉴가 디스플레이되어 이로부터 사용자가 다른 선택을 행할 수 있게 한다. 시뮬레이션이 실행되는 동안 프로그램은 대화식으로 진행되며, 사용자는 메뉴 바(47)로부터 적당한 선택을 행하여 팝업 메뉴가 나타나도록 함으로써 에니메이션의 속도를 변이시키고, 매개변수를 변경시키며 항성을 식별할 수 있다. 팝업 메뉴는 궤도의 매개변수, 날짜와 시간, 항성 감지기 크기 및 다른 매개변수의 엔트리를 가능하게 한다. 항성 및 행성은 마우스나 다른 지정 장치에 의해 제어되는 커서로 항성 또는 행성을 지정함으로써 식별된다. 항성 카탈로그, 항성 감지기 좌표 및 다른 매개변수들이 파일에 저장되고 파일로부터 검색된다. 시뮬레이션은 사용자가 중단(STOP)이라고 명칭이 붙은 누름 버튼을 누름으로써 중단된다.
본 기술 분야에서 숙련된 기술자들은 그래픽 제어 윈도우(13)가 물리적인 슬라이더 바, 누름 버튼 등을 갖고 있는 특정 목적의 컴퓨터 콘솔 내의 하드웨어 내에 구현될 수 있음을 알 것이다. 그러나, 본 발명의 양호한 실시예는 하드웨어의 비용을 최소화하고 소프트웨어에 잠재적인 유연성을 제공하기 위해 그래픽 윈도우내에 이들 기능들을 구현하는 것이다.
제2도는 본 발명의 양호한 실시예를 구현하기 위해 요구되는 기본적인 하드웨어를 도시한다. 컴퓨터 워크스테이션(51)은 입력 장치로서 키보드(52) 및 마우스(53)를 모두 가지며, 또한 고해상도의 그래픽 디스플레이(54)를 갖는다. 적합한 워크스테이션의 예는 표준 1280×1024픽셀 8비트 그래픽 디스플레이를 사용하는 IBM RISC System/6000 워크스테이션 컴퓨터이다. 이 그래픽 디스플레이는 IBM의 AIX와 같은 Unix운영 시스템 상에서 실행되는 X-Windows에 의해 운영된다(X-Windows는 MIT의 상표명이고, Unix는 Novell의 상표명이며, RISC System/6000 및 AIX는 IBM의 상표명임).
제3도는 기본적인 소프트웨어 구성을 도시한다. X-Windows(55)가 윈도우(11, 12, 13 및 14), 슬라이더 바 (41, 42, 43 및 45), 실행 및 중단 버튼(44 및 48)과 같은 다양한 누름 버튼, 메뉴 바(47)로부터 선택되는 팝업 메뉴를 운영하기 위해 AIX 운영 시스템(56) 상에서 실행된다. 응용 소프트웨어(57)이 운영 시스템(56) 및 윈도우 관리 소프트웨어(55)의 상부 상에서 실행된다. 응용 소프트웨어는 양호하게 C프로그램 언어로 작성된다. 또한 응용 소프트웨어는 마우스 및 키보드에 의한 사용자 입력에 응답이 요구될 때마다 데이터 파일(58)를 액세스한다.
이하에서는 본 발명의 각 특징 및 기능들을 상세히 기술한다. 다음의 논제들이 다루어 진다.
1) 위성 방향각, 항성 감지기 방위 및 항성 위치의 결정
2) 위성 궤도 위치, 행성 위치 및 지구에 의해 가려지는 하늘의 영역 결정
3) 하늘의 디스플레이
4) 항성 감지기 시계의 디스플레이
5) 항성 및 행성의 식별
6) 국부 수직 방향각
7) 궤도 정규 디스플레이 프레임
8) 쿼터니언(quaternion)
9) 항성 차단 비트
10) 데이타 파일
11) 소프트웨어의 사건 중심 구조(event-driven structure)
12) 애니메이션(animation)
[제1절 위성 방향각, 항성 감지기 방위 및 항성 위치의 결정]
이 장은 그래픽 슬라이더 바를 설정함으로써 위성의 방향각이 결정되는 방법을 설명한다. 또한 항성 감지기의 방위가 결정되는 방법과 항성 감지기에서 항성의 위치가 계산되는 방법을 설명한다.
위성의 방향각 및 항성 감지기 방위의 결정을 위해 다음의 3개의 좌표 프레임이 요구된다.
(1) 지구를 중심으로 한 관성(Earth Centered Inertial ;ECI) 프레임으로서, 이 프레임은 하늘 및 항성에 대해 고정되어 있다.
(2) 위성 본체 프레임 : 이 프레임은 위성에 대해 고정되어 있다.
(3) 항성 감지기 프레임(각 감지기마다 한 프레임씩) : 이 프레임은 감지기에 대해 고정되어 있다.
제4도에 도시된 ECI 프레임은 z축이 북극을 향하고, x축이 춘분점을 향하도록 정의된다. 천체 측정기(astronomer)는 이 프레임을 사용하여 항성 위치의 목록을 만든다. 항성 위치는 제5도에 도시된 적경각 및 적위각으로 주어지는데, 적경각 및 적위각은 지구 상의 경도 및 위도와 유사하다.
좌표 변환은 하나의 좌표 프레임으로부터 다른 프레임으로 벡터를 맵핑(maping)하는 3×3매트릭스이다. 위성의 방향각은 위성 본체 프레임으로부터 ECI 프레임으로의 좌표 변환으로서 표현될 수 있다. 이 좌표 변환은 방향각 매트릭스로 불린다. 이것은 위성 본체 프레임의 좌표축에 대한 삼중 회전각(triple of rotation angle)으로 명시될 수 있다 x축에 대한 회전은 롤(roll)이라 불리고, y축에 대한 회전은 피치라 불리며 z축에 대한 회전은 빗놀이(yaw)라 불린다. 롤 각 a로 주어지는 매트릭스는 다음과 같다.
피치 각 b로 주어지는 매트릭스는 다음과 같다.
빗놀이 각 c로 주어지는 매트릭스는 다음과 같다.
이들 롤, 피치 및 빗놀이 각에 의해 주어지는 방향각 T는 매트릭스 곱 T=ABC이다.
제1도에 도시된 이들 그래픽 슬라이더 바(41, 42 및 43)은 방향각 매트릭스를 제어한다. 슬라이더 바(41)은 롤 각을 변화시키고, 슬라이더 바(42)는 피치각을 변화시키며, 슬라이더 바(43)는 빗놀이 각을 변화시킨다. 슬라이더 바(41, 42 및 43)이 사용자에 의해 이동됨에 따라, 방향각 매트릭스 T는 상기식에 따라 계산된다.
항성 감지기의 방위는 다음과 같이 결정된다. S를 항성 감지기로부터 위성본체 프레임으로의 좌표 변화 매트릭스라고 하자. 이 매트릭스는 감지기가 위성의 본체에 장착되는 것과 같은 방식으로 정의된 고정 매트릭스이다. U는 매트릭스 곱 U=TS, T는 위성의 방향각 매트릭스라고 하자. 그러면, 매트릭스 U는 ECI 프레임에 대해 항성 감지기의 방위를 정의한다. 이 매트릭스는 항성 감지기 프레임으로부터 ECI 프레임을 벡터를 변환시킨다.
매트릭스 U는 항성 위치를 항성 감지기의 시계(視界)로부터 ECI 프레임으로 다음과 같이 변환시킨다. 항성 감지기 시계 내에서의 항성의 위치(z, y)는 시계의 수평축에 따른 각의 변위 x와 수직축에 따른 변위 y에 의해 주어진다. 항성 감지기 프레임의 y축이 일반적으로 보어사이트(boresight) 또는 감지기의 시선 (line-of-sight)이고 x축 및 y축은 일반적으로 각각 수평 및 수직축이므로, 항성 위치(x, y)의 시선 벡터는
(1)
이다. 이 벡터는 방정식 a=Ub에 ECI 프레임으로 변환된다. 벡터 a=(a1,a2,a3)T=Ub는 다음의 방정식에 의해 적경각 및 적위각(ra, dec)로 변환된다.
ra=arctan(a2/a1)
dec=arcsin(a3) (2)
이상의 내용은 위성이 항성 감지기에서 관측된 항성의 위치를 항성 카탈로그내의 항성들과 비교하기 위해 ECI 프레임의 적경 및 적위 위치들로 변환시키는 방법을 설명한 것이다. 그러나, 본 발명은 그 역의 변환도 실행한다. 즉, 항성 카탈로그로부터 항성의 위치가 주어지면, 항성 감지기의 시계에서의 위치를 계산해야만 한다. 다음의 절차는 상기 역 변환이 달성되는 방법을 보여준다.
601 DO FOR 항성 감지기인 경우에 모두에 대해 실행
602 매트릭스 U=TS를 계산, 여기서 S는 항성 감지기 프레임으로부터 위성 본체 프레임으로의 좌표 변환이고, T는 위성 방향각 매트릭스임
603 V를 U의 인버스 매트릭스라 하자
604 DO FOR 항성 가탈로그 내의 항성들인 경우에 모두에 대해 실행
605 항성 위치(ra, dec) 판독
606 벡터 a=(cos(ra)cos(dec), sin(ra)cos(dec), sin(dec)) 계산
607 벡터 b=(b1, b2, b3)=Va계산
608 항성 감지기의 위치(u, v) 계산, 여기서 u=arctan(b1/b2), v=arcsin(b3)
609 IF(u, v)가 항성 감지기의 시계 내에 들어가면(즉, u 및 v의 절대값이 모두 항성 감지기의 각 반경보다 작으면)
610 THEN 시계 내의 위치(u, v)에 항성을 디스플레이 함
611 END DO FOR(실행 종료)
612 END DO FOR(실행 종료)
항성 위치의 적경각 및 적위각(ra, dec)는 다음의 방정식에 의해 상기 절차의 라인(606)에서 시선 벡터로 변환된다.
(3)
이 벡터는 매트릭스 U의 인버스 V를 적용함으로써 라인(607)에서 항성 감지기 프레임으로 변환된다.
(4)
라인(608)에서 다음의 방정식은 벡터 b를 항성 감지 시계 내의 위치(u, v)로 변환시킨다.
u=arctan(b1/b2)
v=arcsin(b3) (5)
라인(609)는 항성이 정확하게 항성 감지기의 시계 내에 있는 지를 결정하기 위해 실행되는 테스트를 도시한다. 즉, u 및 v의 절대값은 모두 항성 감지기 시계의 각 반경보다 작아야만 한다.
[제2절 위성의 위치, 행성의 위치 및 지구에 의해 가려지는 하늘 영역의 결정]
이 장은 본 발명이 위성 및 행성의 궤도 위치를 결정하는 방법 및 지구에 의해 가려지는 하늘의 영역이 결정되는 방법을 설명한다. 위성의 궤도에 영향을 미치는 주요 요인은 적도 용기(equatorial bulge)에 의해 섭동을 발생시키는 지구의 중력장이다. 위성들이 궤도 위치들을 계산하기 위한 고속의 간단하고 상당히 정확한 알고리즘이 존재한다. 유사한 알고리즘들에 의해 태양, 달 및 행성들의 위치들이 계산된다. 이들 알고리즘들은 궤도의 초기점 이후로 경과된 시간에 기초하여 위치를 결정한다. 본 발명은 이들 알고리즘의 사용자가 위성, 태양, 달 및 행성들의 위치를 계산할 수 있게 한다. 정확성을 증대시키기 위해, 궤도 위치들은 더 정교한 알고리즘 또는 (위성 원격 측정법과 같은) 다른 소스로부터 유도되어 파일 내에 저장된 천체력표라 불리는 알고리즘에 의해 계산될 수 있다. 이들 표는 본 발명에 의해 판독될 수 있고, 임의의 경과된 시간에서의 궤도 위치들은 표준 내삽법 방법에 의해 계산될 수 있다.
ECI 프레임에서의 위성의 궤도 위치 P가 주어지면, 지구에 의해 가려지는 하늘의 영역은 다음과 같이 결정된다.
위성을 중심으로 한 ECI 좌표에 있어서의 지구의 위치는 -P이고, 위성에서 바라본 지구의 각 반경은
r=arcsin(R/p) (6)
이고, 제6도에 도시된 바와 같이, 여기서, R은 지구의 반경이고, P는 벡터 P의 길이이다. 위치 벡터 -P 및 반경 r은 지구에 의해 가려지는 하늘의 영역을 나타내는 원을 정의한다.
[제3절 하늘의 디스플레이]
본 발명은 위성의 시점에서 바라본 하늘을 도시한다. 위성을 중심으로 하는(천문학자들이 천구라는 칭하는) 무한 반경의 구로서 간주되는 하늘이 방정식(2)에 따라 편평한 디스플레이 상에 투사된다. 디스플레이의 수평축은 적경을 나타내고, 수직축은 적위를 나타낸다. 다음의 대상들은 표준 X-Windows 그래픽 기능들인 XDrawPoint, XDrawLine 및 XFillPolygon을 사용하여 작도된다.
1) 그리드 라인 : 수평 및 수직 그리드 라인들이 작도되고 적경각 및 적위각이 표시된다.
2) 항성들 : 항성 카탈로그로부터 그 위치를 알 수 있는 항성들이 백색의 작은 점으로 작도된다.
3) 행성들 : 제2장에 설명된 바에 의해 위치가 결정되는 행성들이 백색의 작은 십자형으로 작도된다.
4) 태양 및 달 : 태양 및 달은 항성 감지기가 향하고 있어서는 안되는 하늘의 원형 영역으로서 작도된다.
5) 지구 : 지구는 지구에 의해 가려지는 영역을 나타내는 하늘의 원형 영역으로서 작도된다. 편평한 디스플레이 상에 천구를 맵핑(mapping)함으로써 발생되는 극점들 부근의 왜곡 때문에 이 영역은 완전한 원은 아니다. 이 영역은 원 상에서 균일하게 떨어져 있는 점들을 취하여 이 점들을 식(2)에 따라 적경각 및 적위각에 대해 투사함으로써 작도된다. 극점 및 디스플레이의 끝 부분에서는 주의를 기울여야만 하는데, 왜냐하면, 이들 영역은 제7a도 내지 제7c도에 도시된 바와 같이, 사인파 형태(sinusoidal)가 되거나 2부분으로 나뉘어지기 때문이다.
6) 항성 감지기 : 항성 감지기 시계(視界)는 장방형이고 보어사이트 벡터 및 시계의 수평 및 수직 축에 의해 결정된다. 보어사이트 벡터는 b=U(0, 1, 0)이고, 여기서, U는 제2장에 정의된 매트릭스이다. 시계의 수평 및 수직 축 h 및 v는 벡터(0, 1, 0)대신 벡터(1, 0, 0) 및 (0, 0, 1)을 사용함으로써 유사하게 정의된다. 시계는 식(2)에 따라 4개의 코너
b+rh+rv,
b+rh-rv,
b-rh-rv,
b-rh+rv
를 투사함으로써 하늘의 디스플레이 상에 작도되며, 여기서 r은 제8도에 도시된 바와 같이 감지기의 각반경이다.
[제4절 항성 감지기 시계(視界)의 디스플레이]
본 발명은 제1도에 도시된 윈도우(12 및 14) 내에 항성 감지기의 시계의 확대된 화면을 디스플레이한다. 항성 카탈로그로부터 나온 항성 위치는 제1장에 기술되어 있는 방법에 따라 ECI 프레임으로부터 각 항성 감지기 좌표 프레임으로 변환된다. 밝은 별들은 큰 점으로 디스플레이되고, 희미한 별들은 더 작은 점으로 디스플레이된다. 위성의 항성 카탈로그에 의한 항성들은 백색 점으로 작도되고, 35,000- 항성 하늘 전체 항성 카탈로그에 의한 항성들은 희미한 회색 점으로 작도된다.
[제5절 항성 및 행성의 식별]
항성 및 행성들은 마우스(53 ; 제2도) 또는 다른 지정 장치에 의해 제어되는 커서로 이들을 지정함으로써 식별될 수 있다. 제9도는 도시된 바와 같이, 마우스버튼을 한번 누르면 대상을 식별하고, 두 번 누르면 그 대상 물체에 대한 모든 정보, 즉, 가시적인 크기, 스펙트럼 형태 및 적경 및 적위 위치를 도시한다. 식별정보는 화살표로 항성 또는 행성을 지정함으로써 항성 또는 행성 다음에 디스플레이된다.
세 번째로 마우스 버튼을 누르면 디스플레이로부터 정보들이 제거된다.
[제6절 국부 수직 방향각]
별의 포착 도중에, 위성의 방향각은 ECI 프레임보다는 오히려 국부 수직(local vertical : LA) 프레임에 대해 고정된다. 제10도에 도시된 LV 프레임은 위성에 중심을 두고 있으며 그의 z축은 언제나 지구의 중심으로부터 바깥쪽을 향한다. 이 프레임은 궤도당 1회전의 속도로 ECI 프레임에 대해 회전한다. 위성의 방향각이 LV 프레임에 대해 고정되면, 항성 감지기는 위성 궤도를 따라 하늘을 정밀 조사하므로, 포착 별들을 검출할 가능성이 증가한다. W가 LV 프레임으로부터 ECI 프레임으로의 좌표 변환 매트릭스이고, S가 위성 본체 프레임으로부터 LV 프레임으로의 좌표 변환 매트릭스이면, WS는 ECI 프레임에 대한 위성의 방향각 매트릭스이다. 위성의 방향각 및 항성 감지기 방위를 결정하기 위해, 본 발명은 매트릭스 W를 계산하는데, 이 매트릭스는 위성의 궤도 위치에 종속되며 매트릭스 S대신 매트릭스 WS를 사용하여 제1절에 기술된 방법을 따른다.
매트릭스 W는 다음과 같이 계산된다. P가 주어진 위치에서의 위성의 위치벡터이고 V가 속도 벡터라고 하자. Q가 벡터 교차곱(cross product) P×V이고, R이 벡터 교차곱 Q×P라 하자. 벡터 P, Q 및 R이 정규화(normalized)되었다고 하자. 그러면, W는 열(column) 벡터가 각각 R, Q 및 P인 매트릭스로 정의 된다.
[제7절 궤도 정규 디스플레이 프레임]
본 발명은 사용자가 ECI 프레임에 부가하여 하늘을 디스플레이하는 다른 좌표 프레임을 선택할 수 있게 한다. 위성의 방향각이 LV 프레임에 대해 고정되면, 항성 감지기는 제11도에 도시된 바와 같이, 위성 궤도로서 디스플레이를 가로질러 꼬여진 사인파형 경로를 따라간다. 이러한 경우에 하늘을 디스플레이하는 더욱 통상적인 좌표는 궤도 정규 프레임이다. 이 프레임은 xy 평면이 위성의 궤도 평면과 정합되도록 회전되어진 ECI 프레임이다. 이 좌표 프레임에서, 항성 감지기는 제12도에 도시된 수평선을 따라 디스플레이를 가로질러 이동함으로써, 항성들이 궤도 내에서 검출될 것인지가 즉시 분명해진다.
[제8절 쿼터니언(Quaternion)]
위성의 방향각을 특정하기 위해, 본 발명은 롤, 피치 및 빗놀이 각에 부가하여 쿼터니언을 사용한다.
쿼터니언은 좌표 변환을 나타내는 매트릭스 대신 사용될 수 있는 4차원 벡터이다. 대부분의 위성의 내장 소프트웨어는 방향각 계산을 위해 매트릭스보다는 쿼터니언을 사용한다. 본 발명은 사용자가 초기 오프셋 쿼터니언을 입력할 수 있게 하는데, 이것은 롤, 피치 및 빗놀이 각의 효과들이 고려되기 전에 위성의 방향각을 특정한다. 본 발명은 또한 롤, 피치 및 빗놀이 각을 오프셋 쿼터니언에 결합시킴으로써 생기는 쿼터니언을 계산하고 디스플레이한다. 방향각 조정이 본 발명을 사용하여 설계된 후에, 사용자는 이 쿼터니언을 지상에서 위성으로 전송되는 방향각 조정 명령의 일부로서 사용할 수 있다.
[제9절 항성 차단 비트]
위성 소프트웨어는 소정의 운영 모드 하에서는 항성 카탈로그 내의 어떤 항성들은 고려하지 않는다. 이들 항성들은 비트 스트링스에 의해 표시되는데, 여기서 1비트는 항성이 온임을 나타내고, 0비트는 항성이 오프임을 나타내어 제13도에 도시된 바와 같이 무시된다. 본 발명은 사용자가 이들 비트들을 입력한 다음 오프 항성들은 무시되고 디스플레이되도록 허락한다.
[제10절 데이타 파일]
본 발명은 사용자에게 다음 형태의 데이타를 포함하는 파일을 저장하고 검색할 수 있는 능력을 제공한다.
(1) 항성 카탈로그
(2) 천체력표
(3) 오프셋 쿼터니언
(4) 항성 차단 비트
(5) 항성 감지기의 수, 크기 및 방위
[제11절 사건 중심 구조의 소프트웨어]
이 장은 본 발명의 사건 중심 구조를 설명한다. 이 사건 중심 구조는 대화형 특성을 필요로 한다. 본 발명을 구현하는 소프트웨어는 순차적으로 수행되는 문장으로 구성되기 보다는 오히려 소정 사건이 발생되면 수행되는 기능들로 구성된다. 사건들은 사건 대시 행렬 상에 저장되고 제3도에 도시된 X 윈도우 소프트웨어(55)에 의해 처리된다. X윈도우 사건 취급 소프트웨어는 사용자에 의해 초기화된 사건들에 응답하고 이들 사건들에 적당한 기능들을 수행한다. 사용자에 의해 초기화된 사건들은 다음을 포함한다. 제1도의 롤, 피치 또는 빗놀이 슬라이더 바(41, 42 또는 43) 이동, 실행 또는 중단 버튼(44 또는 48)을 누름, 마우스 커서가 그래픽 윈도우에 있을 때 마우스 버튼을 누름, 디스플레이 프레임(ECI 또는 궤도 정규) 선택, 마우스 버튼(46)을 사용하여 새로운 날짜/시간을 입력, 상태 벡터 입력, 새로운 항성 차단 비트 입력, 파일에 매개변수 저장, 파일로부터 매개변수 검색, 파일 삭제, 천체력표 파일 저장, 시간 단계 슬라이더 바(45)를 조정, 새로운 오프셋 쿼터니언을 입력, 스크린 색상 변경, 출구(Exit) 버튼 누름 및 항성 감지기의 크기 변경, 이들 기능들의 일부는 메뉴바 (47)로부터의 옵션을 먼저 선택함으로써 사용자에 의해 초기화된 다음 이하에 상세하게 기술되는 바와 같이, 팝업 메뉴로부터 추가 선택이 행해진다. 사용자에 의해 초기화된 사건에 응답하여 X윈도우에 의해 실행되는 기능들은 다음을 포함한다. 주요 그래픽 윈도우(11)을 다시 디스플레이하기, 항성 감지기 그래픽 윈도우(12 및 14)를 다시 디스플레이하기 , 방향각 매트릭스를 계산하기, 항성 감지기 방위를 계산하기, 항성 또는 행성 다음에 식별 텍스트를 작도하기, 슬라이더 바 (41, 42 및 43)으로부터 롤, 피치 및 빗놀이 각을 판독하기, 위성 위치 및 속도를 계산하기, 행성의 위치들 계산하기, 행성 작도하기, 항성 작도하기, 태양 작도하기, 달 작도하기, 지구 작도하기, 항성 감지기 시계 작도하기, 빠져나옴, 파일에 매개변수 저장, 파일삭제, 파일로부터 매개변수 검색, X-Windows에 대한 그 이상의 정보를 원한다면, 디. 에이. 영(D. A Yooung)의 X윈도우 시스템 : 엑스티의 프로그래밍 및 응용 오에스에프/모티프 편집, 프렌디스-홀 엥글우드 클리프스, 엔제이 1990(The X Window System : Programming and Applications with Xt, OSF/Motif edition, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1990)을 참조할 수 있다.
슬라이더 바 (41, 42 또는 43)중 하나를 이동시키는 것은 방향각 매트릭스를 계산하고, 항성 감지기의 방위를 결정하며 하늘 및 항성 감지기의 시계를 디스플레이하는 기능들의 수행을 트리거하는 사건의 예이다. 롤, 피치 및 빗놀이 각, 방향각 매트릭스, 위성 상태 벡터, 현재 날짜와 시간, 시간 단계, 행성위치 등과 같은 매개변수는 모든 기능들에 의해 액세스 가능한 데이터 구조 내에 저장된다.
제14도는 제1도에 도시된 슬라이더 바(41, 42 및/또는 43)중 하나를 이동시키는 사건을 위한 소프트웨어의 논리를 도시한다. 이 사건이 감지되면, 롤, 피치 및 빗놀이 각은 기능 블럭(61)에서 판독되고 데이터 구조 내에 저장된다. 그 다음, 방향각 매트릭스 및 항성 감지기 방위는 기능 블럭(62)에서 계산되고 데이터구조 내에 저장된다. 마지막으로, 하늘 및 항성 감지기 시계는 기능 블럭(63)에서 디스플레이된다.
제1도에 도시된 실행누름 버튼(44)을 누르는 것은 위성, 행성, 태양 및 달의 궤도 위치들을 계산하는 기능에 부가하여 이들 기능들의 수행을 트리거하는 사건이다. 제15도는 실행누름 버튼(44)을 누르는 사건을 위한 소프트웨어의 논리를 도시하는 플로우챠트이다. 이 사건이 감지되면, 데이타 구조에서 시간 단계가 현재의 날짜와 사건에 부가되고, 행성, 태양 및 달의 위치들이 현재의 날짜와 시간에 기초하여 기능 블럭(65)에서 계산된다. 위성의 위치 및 속도는 기능 블럭(66)에서 데이터 구조 내에 저장되는 현재의 날짜와 시간 및 궤도 매개변수들에 기초하여 계산된다. 방향각 매트릭스 및 항성 감지기 방위는 기능 블럭(67)에서 계산된다. 이들 기능 각각은 작도 기능과 같은 다른 기능들에 의한 사용을 위해 데이터 구조 내에 계산된 새로운 매개변수(즉, 행성 위치, 위성 위치, 방향각 매트릭스 등)을 저장한다. 기능 블럭(68)에서 하늘 및 항성 감지기 시계가 작도되고 데이터 구조 내에 매트릭스들을 사용하여 디스플레이된다. 마지막으로, 기능 블럭(69)에서 에니메이션의 다음 단계가 수행되게 하는 워크프록(WorkProc)이 발생된다.
제16도는 매개변수, 이 경우에는 항성 감지기의 크기를 입력하는 사건을 위한 스프트웨어의 논리를 도시하는 플로우챠트이다. 이것은 팝업 메뉴로부터 각의 크기(Angular Sizes) 옵션을 선택하는 단계가 후속되는 메인 메뉴 바(47)로부터 미스크(Misc) 옵션을 선택함으로써 실행된다. 이로 인하여 차례로, 사용자에게 요구되는 값을 입력시킬 수 있도록 하는, 제17도에 도시된 각의 크기 윈도우(Angular Sizes Window)의 디스플레이가 발생된다. 사건이 제16도에서 검출되면, 기능 블럭(70)에서 새로운 값이 데이터 구조에 저장되고, 그래픽 윈도우들이 기능블럭(71)에서 다시 디스플레이된다. 항성 감지기 크기에 대한 새로운 값이 입력되면 항성 감지기 시계는 다르게 작도되어 진다.
제18도는 마우스 커서로 항성을 지정하고 항성을 식별하기 위해 마우스 버튼을 누르는 사건을 위한 소프트웨어의 논리를 도시하는 플로우챠트이다. 이 사건이 검출되면, 기능 블럭(72)에서 항성 카탈로그는 마우스 커서에 가장 근접하게 나타나는 항성에 대해 탐색되고 기능 블럭(73)에서 항성 식별 정도가 디스플레이되는 식별(D) 정보의 리스트에 부가된다. 이 리스트는 주요 데이타 구조에 저장된다. 그래픽은 기능 블럭(74)에서 제9도에 도시된 바와 같이 ID 정보의 리스트를 포함하여 다시 작도된다.
시뮬레이션의 단계들 사이에서, 제3도에 도시된 X 윈도우 소프트웨어(55)가 슬라이더 바의 이동, 윈도우의 크기 재분류 또는 궤도 매개변수의 변경과 같이 발생하는 다른 사건들을 처리할 수 있다. 이것은 시뮬레이션의 각 단계 후에 워크프록(WorkProc)이라 불리는 X 윈도우 사건을 발생시킴으로써 달성된다. 워크프록은 대기 상태에 있다가 사건 대기 행렬이 비면 시뮬레이션의 다음 단계를 개시한다. 중단 누름 버튼(48)을 누르면 사건의 대기 행렬로부터 X 워크프록을 제거함으로써 시뮬레이션을 중단한다.
[제12절 에니메이션]
이 장은 본 발명이 그래픽 에니메이션을 달성하는 방법을 설명하는데, 에니메이션은 본 발명이 사건 중심 구조에 부가하여 대화식 특성에 매우 중요하다. 에니메이션은 일반적으로 색상 테이블 이중 버퍼링(color table double buffering)으로 불리는 공지된 기술을 사용하여 달성된다. 이 기술은 다음과 같이 행해진다. 그래픽 디스플레이의 색상 테이블은 개념적으로 2개의 버퍼로 분리된다. 한 버퍼는 가시화되고 재작성된 다른 버퍼는 은폐되도록 정의된다. 그래픽스 작도가 완료되면, 이전에 은폐된 버퍼가 이제는 가시화되는 반면에 이전에 가시화된 버퍼는 은폐되도록 색상 테이블이 재정의(re-defined)된다.
제19a도는 색상 테이블이 4비트(16색상) 그래픽 디스플레이에 대해 정의되는 방법을 도시한다. 테이블 내의 값 X는 1 또는 0을 나타낸다. 그래서 4개의 색상이 검정색으로, 4개가 흰색으로, 동등 정의된다. 흑색의 표시는0000, 0001, 0010 및 0011이다. 백색의 표시는 0100, 0101, 0110 및 0111이다.
어느 비트가 그래픽스 작도 운영 중에 변경될 것인지를 제어하는 색상 테이블 마스크가 이진수 0011로 설정되어 단지 하위 비트만이 변경된다. 이렇게 정의되면, 제1버퍼(상위 비트)가 가시화되고 제2버퍼는 은폐되며, 그래픽 작도는 단지 제2버퍼에만 영향을 미친다. 제1버퍼에 대한 그래픽 작도가 완료되면, 색상 테이블의 정의는 제19b도에 도시된 바와 같이 변경된다. 작도 마스크는 이제 1100이 되어, 단지 제1버퍼만이 재작도되고 제2버퍼는 가시화된다.
이러한 기술에 의해, 본 발명에 의해 명료하고 흔들림이 없는 에니메이션 시퀸스가 생성된다. 본 발명은 3비트 버퍼(버퍼 당 8색상)을 사용하여, 총 6비트(64색상)이 그래픽스 디스플레이에 요구된다(RISC 시스템/6000용의 표준 그래픽스 디스플레이는 8비트 또는 256색상을 갖는다).
[동작의 예]
위성 분석자들은 본 발명을 사용하여 다음과 같이 방향각 조정을 설계할 수 있다. 먼저 하늘에서 항성 감지기들이 향하고 있는 장소 및 포착 별들의 위치를 알기 위해 위성의 추정 위치 및 방향각이 입력된다. 그 다음, 제1도에 도시된 롤, 피치 및 빗놀이 슬라이더 바(41, 42 및 43)을 사용하여 위성 방향각이 조정되어 항성 감지기를 이들 항성들 근처로 이동시킨다. 항성 감지기가 이들 항성들중 몇 개를 검출할 수 있는 장소 및 지구, 태양, 달 또는 행성들로부터 영향을 받지 않을 장소에서 방향각이 설정되면, 요구되는 별의 포착 조정이 설정된 것이다. 컴퓨터 시스템에 의해 계산된 쿼터니언은 지상에서 위성으로 전송된 방향각 조정명령의 일부로서 사용된다.
사용자는 또한 식별 정보를 얻기 위해 마우스 커서로 검출될 포착 항성을 지정할 수 있다. 부수적으로, 사용자는 궤도 시뮬레이션을 실행하고 이들 항성들중 하나가 항성 감지기의 시계에 나타날 때 시뮬레이션을 중단함으로써 이들 항성들 각각이 검출될 시각을 결정할 수 있다.
본 발명을 사용하여 위성 방향각 조정을 설계하기 위해, 비행체(Vehicle) 옵션이 제1도에 도시된 제어 윈도우(13) 내의 메뉴 바(47)로부터 선택된다. 제20도는 비행체 옵션을 선택함으로써 개방되는 인공 위성 선택(Satellite Vehicle Selection) 윈도우의 예를 도시한다. 현재 로드된 비행체의 이름이 윈도우의 타이틀 바 상에 나타나고, 이는 또한 리스트 상에 두드러지게 나타난다. 윈도우는 메뉴 바로부터 닫음(Close) 옵션을 선택함으로써 닫혀진다. 다음으로 천체력(ephemeris)의 소스가 메뉴 바(47)로부터 팜스(Parms) 옵션을 선택함으로써 선택되고, 이어서 상태 벡터 및 시간기점(State Vector εEpoch) 옵션이 후속되어 결과적으로, 제21도에 도시된 팝업 메뉴가 디스플레이된다. 사용자는 상태 벡터 및 시간기점에서 선택된 위성의 날짜-시간을 입력하고 윈도우를 닫는다. 그 다음, 사용자는 메인 메뉴로부터 팜스 옵션을 다시 선택함으로써 방향각 모드(ACS 모드) 및 오프셋 쿼터니언을 선택하면, 이어서 방향각(Attitude) 옵션이 후속하여 제22도에 도시된 방향각 윈도우를 디스플레이한다. 사용자는 제14도에 도시된 바와같은 항성 차단 비트를 포함하여, 다른 매개변수를 동일한 형식으로 입력시킨다.
사용자가 다양한 매개변수들을 다 입력시키면, 시뮬레이션을 위한 개시 날짜와 시간이 제1도에 도시된 제어 윈도우(13) 내의 날짜/시간 텍스트 윈도우(46)에 입력되고, 실행이란 명칭이 붙은 버튼(44)를 누름으로써 위성의 궤도가 진행된다. 사용자는 슬라이더 바(45)를 사용하여 진행의 속도 및 방향을 제어한다. 선택적으로, 날짜-시간 텍스트 윈도우(46) 상하의 삼각형 버튼들을 누름으로써 불연속적인 단위로 시간을 증감시켜 시간 진행이 단계화된다.
본 발명은 항성 감지기에 관한 다른 문제점들을 해결하는데에도 사용될 수 있다. 이들 문제점들은 다음과 같다.
(1) 본 발명은 항성들 및 행성들에 부가하여 인공 위성을 디스플레이할 수 있다. 이 특징으로 인해 사용자는 지구가 통신을 차단하지 않을 동안의 통신 위성과의 접촉 회수를 결정할 수 있다.
(2) 본 발명는 스피닝 플래트폼(spinning platform)상의 항성 감지기에 의해 덮혀지는 하늘의 띠 영역을 디스플레이함으로써 항성-스캐너 형태의 항성 감지기에 사용될 수 있다.
(3) 본 발명은 위성에 근거한 테레스코프용의 조사 회수를 설계하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 지구, 달 태양으로부터 간섭 없이 60분간 노출하는 경우에, 주어진 퀘이서(quasar)가 허블 공간 텔레스코프(Hubble Space Telescope)에 대해 언제 가시화되는 지를 결정하는데 사용될 수 있다.
(4) 본 발명에 더 전문적인 방향각 조정[회전(slew), 또는 제어된 회전] 또는 조정 시퀸스를 실행하는 능력이 주어질 수 있다.
(5) 본 발명은 위성의 현재 방향각 상태의 가시적인 표면을 제공하기 위해 위성의 원격 측정 데이타와 직접 인터페이스될 수 있다.
지금까지 양호한 실시예에 대해 상세하게 기술하였으나, 첨부된 특허청구 범위에 의해 한정된 본 발명의 원리 및 배경을 벗어나지 않고서 본 발명을 여러가지로 수정 및 변형시킬 수도 있다.

Claims (7)

  1. 위성의 방향각(attitude) 조정을 설계하기 위한 대화형(interactive) 그래픽 방향각 조정 설계 컴퓨터 시스템에 있어서, 위성으로부터 보여지는 천구의 지도를 디스플레이하는 제1윈도우, 위성의 롤, 피치 및 빗놀이 각을 변화시키기 위한 그래픽 슬라이더 바를 디스플레이하는 제2윈도우 및 그래픽의 실행 및 중단 버튼 및 날짜와 시간을 입력하기 위한 텍스트 엔트리 윈도우를 포함하는 그래픽 디스플레이, 사용자에 의해 초기화된 사건들에 응답하여 대화형 방식으로 상기 사건을 처리하는 기능들을 수행하기 위해 윈도우 기능을 지원하는 운영 시스템을 실행시키고, 또한 방위각 매트릭스를 계산하고 최소한 하나의 항성 감지기의 방위를 결정하며 하늘 및 항성 감지기 시계 디스플레이를 계산하는 윈도우기능 및 상기 운영 시스템 상의 응용 프로그램을 실행시키는 컴퓨터 및 텍스트 엔트리 윈도우 내에 날짜와 시간을 입력하기 위한 텍스트 엔트리장치 및 상기 그래픽 슬라이더 바를 선택하고 이동시키며 상기 실행 및 중단버튼을 선택하기 위한 지정 장치(pointing device)를 포함하는 사용자 입력 장치를 포함하고, 항성 감지기가 위성의 궤도 중 임의의 시점에서 항성 감지기가 향하고 있는 곳을 즉각적으로 사용자에게 디스플레이하며, 항성 감지기의 시계(視界)를 통과하는 항성들 및 하늘을 횡단하는 항성 감지기의 이동을 상기 제1윈도우 내에 디스플레이하기 위해 상기 실행버튼이 선택되면 상기 윈도우 기능은 사용자 입력에 응답하고 상기 응용 프로그램과 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 대화형 그래픽 방향각 조정 설계 컴퓨터 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 디스플레이의 수평(x)축이 적경각을 나타내고 수직(y)축이 적위각을 나타내는 상기 제1윈도우 내에 천구가 디스플레이되고, 상기 응용 프로그램이 위성 궤도의 평면이 상기 천구의 x-y평면과 동일한 궤도 정규 좌표 프레임으로 상기 천구의 디스플레이를 계산하고, 상기 윈도우 기능이 상기 그래픽 디스플레이를 수평으로 가로질러 이동하는 항성 감지기의 시계를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 대화형 그래픽 방향각 조정 설계 컴퓨터 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 위성의 각 항성 감지기에 대해 하나씩, 상기 그래픽 디스플레이가 1개 이상의 부수적인 윈도우를 더 포함하고, 상기 부수적인 윈도우는 대응하는 항성 감지기들의 시계 및 항성 감지기에서 관측되는 항성들을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 대화형 그래픽 방향각 조정 설계 컴퓨터 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2윈도우는, 지정 장치를 사용하여 사용자에 의해 선택되고, 디스플레이되는 위성의 궤도가 시간 상 전진 또는 후진하도록 전진 및 후진 방향으로 이동가능한 시간-단계 슬라이더 바를 더 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 대화형 그래픽 방향각 조정 설계 컴퓨터 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제1윈도우가 항성 이외에도, 항성 감지기가 향하고 있어서는 안되는 달, 태양 및 행성들 둘레에 있는 간섭 영역 및 지구에 의해 차단되는 하늘의 영역을 도시하는 것을 특징으로 하는 대화형 그래픽 방향각 조정설계 컴퓨터 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 컴퓨터가 항성 및 행성 데이터를 저장하는 테이블을 포함하는 데이터 파일을 저장하고, 상기 데이터 파일이 상기 윈도우 기능에 의해 액세스될 수 있고, 상기 윈도우 기능이 사용자가 상기 지정 장치로 상기 제1윈도우 내에 디스플레이된 항성 또는 행성을 선택하고 항성 또는 행성 식별 정보를 디스플레이하도록 상기 테이블을 액세스함에 응답하는 것을 특징으로 하는 대화형 그래픽 방향각 조정 설계 컴퓨터 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 데이터 파일이 위성 매개변수를 더 포함하고, 상기 제2윈도우가 지정장치를 사용하여 사용자에 의해 선택될 수 있는 옵션을 제공하는 메뉴 바를 더 디스플레이하며, 상기 옵션이 선택되면 윈도우 기능이 위성 매개변수를 포함하는 추가적인 선택을 사용자에게 허용해주는 팝업 메뉴를 디스플레이하고 상기 선택된 매개변수가 사용자에 의해 입력되면 상기 데이터 파일 내에 저장되는 것을 특징으로 하는 대화형 그래픽 방향각 조정 설계 컴퓨터 시스템.
KR1019940006673A 1993-04-01 1994-03-31 항성 감지기에 기초한 위성 방향각 조정을 설계하기 위한 대화형 그래픽 컴퓨터 시스템 KR0136824B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/042,238 US5473746A (en) 1993-04-01 1993-04-01 Interactive graphics computer system for planning star-sensor-based satellite attitude maneuvers
US8/042,238 1993-04-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR0136824B1 true KR0136824B1 (ko) 1998-04-29

Family

ID=21920813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940006673A KR0136824B1 (ko) 1993-04-01 1994-03-31 항성 감지기에 기초한 위성 방향각 조정을 설계하기 위한 대화형 그래픽 컴퓨터 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5473746A (ko)
EP (1) EP0618541B1 (ko)
JP (1) JP2691133B2 (ko)
KR (1) KR0136824B1 (ko)
DE (1) DE69432238T2 (ko)

Families Citing this family (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE188793T1 (de) 1994-10-12 2000-01-15 Touchtunes Music Corp Intelligentes system zur numerischen audio- visuellen reproduktion
US7188352B2 (en) 1995-07-11 2007-03-06 Touchtunes Music Corporation Intelligent digital audiovisual playback system
AU7118896A (en) * 1995-09-28 1997-04-17 Lockheed Martin Corporation Techniques for optimizing an autonomous star tracker
US5680138A (en) * 1995-12-15 1997-10-21 Lockheed Martin Corporation Synthetic aperture radar simulation
US5987363A (en) * 1996-03-26 1999-11-16 California Institute Of Technology Three-dimensional representation of a spacecraft's trajectory
US6068217A (en) * 1996-10-16 2000-05-30 Space Systems/Loral, Inc. Method to reorient a spacecraft using only initial single axis attitude knowledge
FR2769165B1 (fr) 1997-09-26 2002-11-29 Technical Maintenance Corp Systeme sans fil a transmission numerique pour haut-parleurs
US6108594A (en) * 1998-05-29 2000-08-22 Hughes Electronics Corporation Autonomous attitude acquisition for a stellar inertial attitude determination system
FR2781591B1 (fr) * 1998-07-22 2000-09-22 Technical Maintenance Corp Systeme de reproduction audiovisuelle
US8028318B2 (en) 1999-07-21 2011-09-27 Touchtunes Music Corporation Remote control unit for activating and deactivating means for payment and for displaying payment status
FR2781580B1 (fr) 1998-07-22 2000-09-22 Technical Maintenance Corp Circuit de commande de son pour systeme de reproduction audiovisuelle numerique intelligent
FR2796482B1 (fr) 1999-07-16 2002-09-06 Touchtunes Music Corp Systeme de gestion a distance d'au moins un dispositif de reproduction d'informations audiovisuelles
US6633885B1 (en) * 2000-01-04 2003-10-14 International Business Machines Corporation System and method for web-based querying
US7362331B2 (en) * 2000-01-05 2008-04-22 Apple Inc. Time-based, non-constant translation of user interface objects between states
FR2805377B1 (fr) 2000-02-23 2003-09-12 Touchtunes Music Corp Procede de commande anticipee d'une selection, systeme numerique et juke-box permettant la mise en oeuvre du procede
FR2805072B1 (fr) 2000-02-16 2002-04-05 Touchtunes Music Corp Procede d'ajustement du volume sonore d'un enregistrement sonore numerique
FR2805060B1 (fr) 2000-02-16 2005-04-08 Touchtunes Music Corp Procede de reception de fichiers lors d'un telechargement
US6478260B1 (en) * 2000-02-17 2002-11-12 Hughes Electronics Corporation Star detection and location system
FR2808906B1 (fr) 2000-05-10 2005-02-11 Touchtunes Music Corp Dispositif et procede de gestion a distance d'un reseau de systemes de reproduction d'informations audiovisuelles
FR2811175B1 (fr) 2000-06-29 2002-12-27 Touchtunes Music Corp Procede de distribution d'informations audiovisuelles et systeme de distribution d'informations audiovisuelles
FR2811114B1 (fr) 2000-06-29 2002-12-27 Touchtunes Music Corp Dispositif et procede de communication entre un systeme de reproduction d'informations audiovisuelles et d'une machine electronique de divertissement
FR2814085B1 (fr) 2000-09-15 2005-02-11 Touchtunes Music Corp Procede de divertissement base sur les jeux concours a choix multiples
AU2002211116A1 (en) * 2000-10-06 2002-04-15 Virtual Spectator International Limited Interactive display system
FR2816406B1 (fr) * 2000-11-08 2003-04-18 Centre Nat Etd Spatiales Banc de test au sol d'un senseur stellaire destine a faire partie d'un systeme de controle d'attitude d'un satellite artificiel
KR100473115B1 (ko) * 2001-12-14 2005-03-08 한국전자통신연구원 비행체의 운동상태 및 자세 표시 시스템과 그 방법
US8103589B2 (en) 2002-09-16 2012-01-24 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox system with central and local music servers
US11029823B2 (en) 2002-09-16 2021-06-08 Touchtunes Music Corporation Jukebox with customizable avatar
US12100258B2 (en) 2002-09-16 2024-09-24 Touchtunes Music Company, Llc Digital downloading jukebox with enhanced communication features
US8332895B2 (en) 2002-09-16 2012-12-11 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox system with user-tailored music management, communications, and other tools
US8584175B2 (en) 2002-09-16 2013-11-12 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox system with user-tailored music management, communications, and other tools
US10373420B2 (en) 2002-09-16 2019-08-06 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox with enhanced communication features
US7822687B2 (en) 2002-09-16 2010-10-26 Francois Brillon Jukebox with customizable avatar
US9646339B2 (en) 2002-09-16 2017-05-09 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox system with central and local music servers
US6775600B1 (en) 2002-10-07 2004-08-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Systems and methods for determining a spacecraft orientation
US7136752B2 (en) * 2004-01-09 2006-11-14 The Boeing Company Method and apparatus for on-board autonomous pair catalog generation
US7310578B2 (en) * 2004-01-09 2007-12-18 The Boeing Company Fast access, low memory, pair catalog
CN100349018C (zh) * 2005-10-12 2007-11-14 北京航空航天大学 一种星敏感器内外方元素校准方法
US9171419B2 (en) 2007-01-17 2015-10-27 Touchtunes Music Corporation Coin operated entertainment system
US10290006B2 (en) 2008-08-15 2019-05-14 Touchtunes Music Corporation Digital signage and gaming services to comply with federal and state alcohol and beverage laws and regulations
US8332887B2 (en) 2008-01-10 2012-12-11 Touchtunes Music Corporation System and/or methods for distributing advertisements from a central advertisement network to a peripheral device via a local advertisement server
US20090132967A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-21 Microsoft Corporation Linked-media narrative learning system
US8584044B2 (en) * 2007-11-16 2013-11-12 Microsoft Corporation Localized thumbnail preview of related content during spatial browsing
US8081186B2 (en) * 2007-11-16 2011-12-20 Microsoft Corporation Spatial exploration field of view preview mechanism
US8849435B2 (en) 2008-07-09 2014-09-30 Touchtunes Music Corporation Digital downloading jukebox with revenue-enhancing features
WO2010107490A1 (en) 2009-03-18 2010-09-23 Touchtunes Music Corporation Entertainment server and associated social networking services
US9292166B2 (en) 2009-03-18 2016-03-22 Touchtunes Music Corporation Digital jukebox device with improved karaoke-related user interfaces, and associated methods
US10719149B2 (en) 2009-03-18 2020-07-21 Touchtunes Music Corporation Digital jukebox device with improved user interfaces, and associated methods
US12112093B2 (en) 2009-03-18 2024-10-08 Touchtunes Music Company, Llc Entertainment server and associated social networking services
US10564804B2 (en) 2009-03-18 2020-02-18 Touchtunes Music Corporation Digital jukebox device with improved user interfaces, and associated methods
JP5571200B2 (ja) 2010-01-26 2014-08-13 タッチチューンズ ミュージック コーポレイション 改善されたユーザインターフェースを備えたデジタルジュークボックス装置および関連手法
US20110199286A1 (en) * 2010-02-13 2011-08-18 Robin Dziama Spherical Electronic LCD Display
CN101943584B (zh) * 2010-07-02 2012-05-09 哈尔滨工程大学 基于ccd星敏感器的对准方法
CN101943585B (zh) * 2010-07-02 2013-07-31 哈尔滨工程大学 一种基于ccd星敏感器的标定方法
US8743064B2 (en) * 2010-09-17 2014-06-03 A.I. Solutions, Inc. Gesture orbit design
AU2012308184B2 (en) 2011-09-18 2015-08-06 Touch Tunes Music Corporation Digital jukebox device with karaoke and/or photo booth features, and associated methods
US20130117704A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-09 Darius Lahoutifard Browser-Accessible 3D Immersive Virtual Events
JP5403045B2 (ja) * 2011-12-22 2014-01-29 カシオ計算機株式会社 撮像装置、撮像方法及びプログラム
US11151224B2 (en) 2012-01-09 2021-10-19 Touchtunes Music Corporation Systems and/or methods for monitoring audio inputs to jukebox devices
CN102853851B (zh) * 2012-09-17 2015-12-09 常州工学院 计算机模拟星敏感器星场的成像系统和成像方法
CN103411604B (zh) * 2013-07-25 2015-10-21 北京控制工程研究所 一种中高轨道卫星处置月亮干扰红外地球敏感器的方法
WO2015070070A1 (en) 2013-11-07 2015-05-14 Touchtunes Music Corporation Techniques for generating electronic menu graphical user interface layouts for use in connection with electronic devices
JP6777545B2 (ja) 2014-03-25 2020-10-28 タッチチューンズ ミュージック コーポレイションＴｏｕｃｈｔｕｎｅｓ Ｍｕｓｉｃ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 改善されたユーザインターフェースを備えたデジタルジュークボックス装置および関連する方法
JP6273164B2 (ja) * 2014-05-09 2018-01-31 三菱重工業株式会社 観測支援装置、観測支援方法、及び観測支援プログラム
CN104392014B (zh) * 2014-07-31 2017-07-25 长春理工大学 一种动态星模拟器及其星图修正方法
CN104296777B (zh) * 2014-09-10 2017-01-25 长春理工大学 静态星模拟器的星点修正方法
CN105676671B (zh) * 2014-11-21 2018-05-15 上海新跃仪表厂 一种对日定向控制的半物理仿真测试系统
CN105183961A (zh) * 2015-08-25 2015-12-23 航天东方红卫星有限公司 一种用stk获取航天器二维转动机构指向角度的方法
CN105183959B (zh) * 2015-08-25 2018-03-09 航天东方红卫星有限公司 一种获取卫星在轨进行实传时的数传天线遮挡概率的方法
CN109634294B (zh) * 2018-12-10 2022-01-04 上海航天控制技术研究所 一种基于机动能力辨识的抗干扰四元数姿态机动路径规划方法
CN109596146B (zh) * 2018-12-25 2022-07-05 哈尔滨工业大学 一种星敏感器性能外场测试系统
CN109885075A (zh) * 2019-03-06 2019-06-14 扬州大学 一种基于t-s模糊建模的卫星姿态抗干扰容错控制方法
CN109992869B (zh) * 2019-03-26 2022-10-21 中国空间技术研究院 一种星敏感器自动布局计算方法
US11016643B2 (en) 2019-04-15 2021-05-25 Apple Inc. Movement of user interface object with user-specified content
CN110356595B (zh) * 2019-06-11 2020-12-11 北京空间飞行器总体设计部 一种用于航天器轨道动态测试的干扰场景模拟系统
CN110502038B (zh) * 2019-07-23 2022-04-22 北京控制工程研究所 一种机动过程中天线预置的高稳定度控制方法
CN111722635B (zh) * 2020-06-05 2023-06-06 北京空间飞行器总体设计部 一种遥感卫星并行处理任务的方法以及遥感卫星系统
CN112124632B (zh) * 2020-09-22 2022-06-24 上海航天控制技术研究所 激光载荷调整角度饱和的卫星平台卸载方法
CN112093080B (zh) * 2020-09-22 2022-06-24 上海航天控制技术研究所 倾斜轨道卫星平台控制方法、电子设备及存储介质
CN113932802B (zh) * 2021-10-12 2024-05-14 中国科学院微小卫星创新研究院 多个星敏感器的优先级变更方法及系统
CN114061594A (zh) * 2021-10-27 2022-02-18 中国空间技术研究院 一种多视场星空观测卫星目标姿态规划方法
CN114577201B (zh) * 2022-01-13 2023-09-12 中国科学院微小卫星创新研究院 一种航天器多星敏感器布局的优化方法
CN114526742B (zh) * 2022-01-25 2024-05-07 上海卫星工程研究所 微纳卫星姿态基准的构件化通用构造方法及系统
CN117421938B (zh) * 2023-12-18 2024-03-12 齐鲁空天信息研究院 一种面向恒星跟踪观测的地面任务规划方法及系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2050775A (en) * 1979-06-12 1981-01-07 Evans & Sutherland Computer Co Digital Planetarium Display System
JPS6025900A (ja) * 1983-07-25 1985-02-08 株式会社日立製作所 スタ−センサによる姿勢決定システム
JPS60104499A (ja) * 1983-11-11 1985-06-08 株式会社日立製作所 姿勢決定方式
DE3428741A1 (de) * 1984-08-03 1986-02-13 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Messvorrichtung zur lagebestimmung fuer einen satelliten
US4746976A (en) * 1986-05-23 1988-05-24 Ford Aerospace & Communications Corporation Star sightings by satellite for image navigation
US4944587A (en) * 1988-03-17 1990-07-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Star sensor
DE3935609C1 (ko) * 1989-10-26 1990-12-13 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De
FR2654856B1 (fr) * 1989-11-17 1992-03-20 Aerospatiale Procede de visualisation de l'attitude d'un aeronef, pour l'aide au pilotage dans l'espace.
US5202961A (en) * 1990-06-08 1993-04-13 Apple Computer, Inc. Sequential information controller

Also Published As

Publication number Publication date
EP0618541A1 (en) 1994-10-05
US5473746A (en) 1995-12-05
DE69432238D1 (de) 2003-04-17
EP0618541B1 (en) 2003-03-12
DE69432238T2 (de) 2003-11-27
JPH07149297A (ja) 1995-06-13
JP2691133B2 (ja) 1997-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0136824B1 (ko) 항성 감지기에 기초한 위성 방향각 조정을 설계하기 위한 대화형 그래픽 컴퓨터 시스템
US6037936A (en) Computer vision system with a graphic user interface and remote camera control
US5274363A (en) Interactive display system
US6567068B2 (en) Information processing device and method
US5987363A (en) Three-dimensional representation of a spacecraft's trajectory
US10976911B2 (en) Systems and visualization interfaces for orbital paths and path parameters of space objects
US5177686A (en) Method for determining the position of a space vehicle by means of star acquisition and star identification
CN101393027B (zh) 手持式星空显示设备及星空显示方法
JPH1049337A (ja) ハンドヘルド装置の傾斜による表示情報のスクロール方法
JPH03172887A (ja) 飛翔体の姿勢表示方法
Stodden et al. Space system visualization and analysis using the satellite orbit analysis program (soap)
Li et al. Scalable WIM: Effective exploration in large-scale astrophysical environments
Andújar Gran et al. Friction surfaces: scaled ray-casting manipulation for interacting with 2D GUIs
WO2021016563A1 (en) Systems and visualization interfaces for orbital paths and path parameters of space objects
Stytz et al. The Solar system modeler
CN101770726B (zh) 手持式星空显示装置
Ferneau et al. Gloveless interface for interaction in scientific visualization virtual environments
Pritt An animated graphics program for solving star-sensor-based satellite attitude problems
Stytz et al. The Virtual SpacePlane
JP7032711B2 (ja) 天体案内装置、天体案内方法、およびプログラム
McConahay How Does a Planetarium Program Help Me Image?
PRITT An Animated Graphics Program for Solving Star-Sensor-Based Satellite
Smith et al. The distributed earth model orbiter simulation (DEMOS) three dimensional system at Johnson Space Center
Callahan Fast-Graphics, Solar System Simulation for Microcomputers
Pritt Animated graphics program for planning satellite attitude maneuvers

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100120

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee