KR20180067088A - 복수의 지상국을 이용한 위성까지의 거리 측정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

복수의 지상국을 이용한 위성까지의 거리 측정 장치 및 방법이 개시된다. 주 지상국이 수행하는 위성까지의 거리 측정 방법은 상기 주 지상국 및 복수의 부 지상국들 각각에 대해 상기 위성까지의 거리 측정을 위한 스케줄 데이터를 생성하는 단계; 상기 생성된 스케줄 데이터를 상기 복수의 부 지상국들 각각에 전송하는 단계; 상기 생성된 스케줄 데이터에 따라 상기 주 지상국에 포함된 거리 측정 장비를 제어하는 시나리오 데이터를 이용하여 상기 위성까지의 거리 측정을 수행하는 단계; 상기 생성된 스케줄 데이터에 따라 상기 복수의 부 지상국들 각각이 수행한 상기 위성까지의 거리 측정 결과를 수신하는 단계; 상기 주 지상국에서 수행한 거리 측정 결과 및 상기 복수의 부 지상국들 각각에서 수신된 거리 측정 결과를 병합하여 상기 위성에 대한 결과 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 결과 데이터를 이용하여 상기 위성의 위치를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

복수의 지상국을 이용한 위성까지의 거리 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DISTANCE MEASUREMENT TO SATELLITES USING MULTIPLE GROUND STATIONS}

본 발명은 복수의 지상국을 이용한 위성까지의 거리 측정 장치 및 방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 위성관제시스템에 있어서 복수의 지상국을 이용하여 수행할 경우 위성궤도를 결정하기 위해 필요한 지상국과 위성 간의 거리 측정 임무에 대한 자동화 방법에 관한 것이다.

모든 위성들은 위성을 관제하고 임무를 수행하기 위한 위성관제시스템을 필요로 한다. 위성 관제시스템은 거리측정과 원격명령과 같은 위성과의 통신을 위해 안테나가 포함된 TTC(Tracking, Telemetry, and Command) 서브시스템, 위성의 상태를 실시간으로 감시하고 명령을 생성하기 위한 실시간 운용 서브시스템, 위성의 궤도를 결정하고 위치를 유지시키기 위한 비행역학 서브시스템 및 위성을 지상에서 시뮬레이션 하기 위한 위성시뮬레이터 서브시스템 등으로 구성된다.

정지궤도위성은 지상에서 약 36000Km 떨어진 상공에 위치하며 시간에 따라 위성궤도를 따라 이동하게 된다. 이때 위성이 정상적인 위성궤도를 따라 움직일 경우 위성을 통한 임무의 수행이 가능하며, 만약 위성이 정상적인 위성궤도를 벗어난 경우, 다시 본래의 정상적인 위성궤도로 진입시켜줘야 위성을 통한 임수의 수행이 가능할 수 있다. 따라서, 위성의 정상적인 임수의 수행을 위하여 지상국에서는 위성의 정확한 위치를 예측할 필요가 있다.

위성의 위치를 예측하기 위하여 우리나라에서는 지상국에서 위성과의 거리를 주기적으로 측정하고, 측정된 거리 정보와 안테나의 각도정보(방위각, 고도각)를 함께 사용한다. 단일 지상국을 이용할 경우 정확한 위성의 위치를 예측하기 위해서는 약 1시간 단위의 거리측정 데이터가 24시간 이상이 필요하여 측정시간이 길어지며 예측 결과 또한 정밀하지 못한 부분이 있다.

따라서 본 발명에서는 복수의 지상국을 이용하여 위성까지의 거리 측정 임무를 자동화하여 빠른 시간에 정밀한 궤도예측을 할 수 있도록 하는 방법을 제공한다.

본 발명은 복수의 지상국을 이용한 위성까지의 거리 측정 장치 및 방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 복수의 지상국을 이용한 위성관제시스템에 있어서 위성궤도를 결정하기 위해 필요한 지상국과 위성 간의 거리 측정 임무의 자동화 방법을 제공함으로써 빠른 시간에 정확하게 위성의 궤도를 예측할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 주 지상국이 수행하는 위성까지의 거리 측정 방법은 상기 주 지상국 및 복수의 부 지상국들 각각에 대해 상기 위성까지의 거리 측정을 위한 스케줄 데이터를 생성하는 단계; 상기 생성된 스케줄 데이터를 상기 복수의 부 지상국들 각각에 전송하는 단계; 상기 생성된 스케줄 데이터에 따라 상기 주 지상국에 포함된 거리 측정 장비를 제어하는 시나리오 데이터를 이용하여 상기 위성까지의 거리 측정을 수행하는 단계; 상기 생성된 스케줄 데이터에 따라 상기 복수의 부 지상국들 각각이 수행한 상기 위성까지의 거리 측정 결과를 수신하는 단계; 상기 주 지상국에서 수행한 거리 측정 결과 및 상기 복수의 부 지상국들 각각에서 수신된 거리 측정 결과를 병합하여 상기 위성에 대한 결과 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 결과 데이터를 이용하여 상기 위성의 위치를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 스케줄 데이터를 생성하는 단계는 상기 주 지상국 및 복수의 부 지상국들 각각이 수행하는 거리 측정에 대한 임무 시간이 서로 겹치지 않도록 조정할 수 있다.

상기 스케줄 데이터는 상기 주 지상국 및 복수의 부 지상국들 각각에 부여된 ID, 거리 측정을 위한 임무의 시작 시점, 거리 측정을 위한 임무의 반복 횟수, 거리 측정을 위한 임무의 수행 주기를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 부 지상국이 수행하는 위성까지의 거리 측정 방법은 주 지상국으로부터 상기 위성까지의 거리 측정을 위한 스케줄 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신된 스케줄 데이터에 따라 상기 부 지상국에 포함된 거리 측정 장비를 제어하는 시나리오 데이터를 이용하여 상기 위성까지의 거리 측정을 수행하는 단계; 상기 주 지상국으로 상기 위성까지의 거리 측정 결과를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 스케줄 데이터는 상기 주 지상국 및 복수의 부 지상국들 각각에 부여된 ID, 거리 측정을 위한 임무의 시작 시점, 거리 측정을 위한 임무의 반복 횟수, 거리 측정을 위한 임무의 수행 주기를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 주 지상국이 수행하는 위성까지의 거리 측정 장치는 위성까지의 거리 측정을 위한 안테나 및 상기 안테나를 통해 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 주 지상국 및 복수의 부 지상국들 각각에 대해 상기 위성까지의 거리 측정을 위한 스케줄 데이터를 생성하고, 상기 생성된 스케줄 데이터를 상기 복수의 부 지상국들 각각에 전송하며, 상기 생성된 스케줄 데이터에 따라 상기 주 지상국에 포함된 안테나를 제어하는 시나리오 데이터를 이용하여 상기 위성까지의 거리 측정을 수행하고 상기 생성된 스케줄 데이터에 따라 상기 복수의 부 지상국들 각각이 수행한 상기 위성까지의 거리 측정 결과를 수신하며 상기 주 지상국에서 수행한 거리 측정 결과 및 상기 복수의 부 지상국들 각각에서 수신된 거리 측정 결과를 병합하여 상기 위성에 대한 결과 데이터를 생성하고, 상기 생성된 결과 데이터를 이용하여 상기 위성의 위치를 예측할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 복수의 지상국을 이용한 위성관제시스템에 있어서 위성궤도를 결정하기 위해 필요한 지상국과 위성 간의 거리 측정 임무의 자동화 방법을 제공함으로써 빠른 시간에 정확하게 위성의 궤도를 예측할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 지상국을 이용하여 위성까지의 거리를 측정하는 개념도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 주 지상국이 수행하는 위성까지의 거리 측정 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄 데이터의 생성 개념도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부 지상국이 수행하는 위성까지의 거리 측정 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 지상국의 스케줄 데이터 등록 절차를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 지상국이 등록된 스케줄 데이터에 따라 거리 측정을 위한 임무의 수행 예를 도시한 도면이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 지상국을 이용하여 위성까지의 거리를 측정하는 개념도를 도시한 도면이다.

지상에서 멀리 떨어진 상공에서 정지궤도를 따라 움직이는 위성(100)은 시간이 흐름에 따라 정상적인 정지궤도를 벗어나 이동하는 현상을 가지고 있다. 지상국은 위성(100)과의 통신을 통하여 위성관제업무를 수행하며 주기적으로 위성(100)까지의 거리를 측정함으로써 해당 위성(100)의 위치를 예측할 수 있다. 이때, 예측된 위성(100)의 위치가 정상적인 정지궤도를 벗어난 경우, 지상국은 원격명령을 통해 위성(100)을 정상적인 정지궤도로 진입시킬 수 있다.

일반적으로 주 지상국(110)에서 위성(100)까지의 거리 측정을 수행할 경우 복수의 부 지상국(120~122)에서는 위성(100)까지의 거리 측정을 수행하지 않는다. 즉 위성까지의 거리 측정을 위해 단일 지상국만을 이용하므로 정밀하게 위성의 위치를 예측하기 위해서는 많은 시간이 소요될 뿐 아니라 결과 또한 정밀하지 못한 문제가 발생하였다.

그러나 본 발명에서 주 지상국(110)에서 복수의 부 지상국(120~122)으로 위성까지의 거리 측정 임무를 위한 스케줄 데이터를 인터넷 망(130)을 통하여 전송하고, 복수의 부 지상국(102~122) 각각은 수신된 스케줄 데이터에 기초하여 자동으로 위성(100)까지의 거리를 측정함으로써 보다 빠르고 정밀한 위성(100)의 위치를 예측하는 방법을 제공한다.

이때, 주 지상국(110)이 생성하여 복수의 부 지상국(120~122)에 전송하는 스케줄 데이터는 주 지상국(110) 및 복수의 부 지상국(120~122) 각각이 수행하는 거리 측정에 대한 임무 시간이 서로 겹치지 않도록 조정함으로써 생성될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 주 지상국(110) 및 복수의 부 지상국(120~122)을 이용하여 위성(100)까지의 거리를 측정하여 해당 위성(100)의 위치를 예측함으로써 보다 빠르고 정밀한 결과를 얻을 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 주 지상국이 수행하는 위성까지의 거리 측정 방법을 도시한 도면이다.

주 지상국(110)은 위성(100)까지의 거리 측정을 위한 안테나 및 안테나를 통해 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다.

단계(210)에서, 주 지상국(110)은 주 지상국(110) 자신 및 복수의 부 지상국(120~122)들 각각에 대해 위성(100)까지의 거리 측정을 위한 스케줄 데이터를 생성할 수 있다. 이때, 두 개의 지상국에서 동시에 위성(100)까지의 거리 측정을 수행할 수 없으므로 주 지상국(110)은 지상국 간의 거리 측정을 시작하는 시점을 서로 겹치지 않게 배분하여 거리 측정을 수행할 수 있도록 스케줄 데이터를 생성할 수 있다.

주 지상국(110)잉 생성하는 스케줄 데이터는 지상국 별로 부여된 ID, 거리 측정을 위한 임무의 시작 시점(Ts), 거리 측정을 위한 임무의 반복 횟수(N), 거리 측정을 위한 임무의 수행 주기(Tp)에 대한 정보를 포함할 수 있다.

단계(220)에서, 주 지상국(110)은 인터넷 망(130)을 이용하여 무선 또는 유선을 통해 스케줄 데이터를 복수의 부 지상국(120~122)들 각각에 전송할 수 있다.

단계(230)에서, 주 지상국(110)은 생성된 스케줄 데이터에 따라 거리 측정 장비를 제어하는 시나리오 데이터를 이용하여 자동으로 위성(100)까지의 거리 측정을 수행할 수 있다. 이때, 시나리오 데이터는 주 지상국(110)이 스케줄 데이터에 따라 거리 측정에 대한 임무를 시작하는 시점에서 해당하는 거리 측정 장비의 상태를 확인하고, 제어하기 위한 데이터가 포함되어 있다.

주 지상국(110)은 생성된 스케줄 데이터에 따라 시나리오 데이터를 이용하여 위성(100)까지의 거리 측정을 수행함으로써 위성(100)까지의 거리 정보를 획득할 수 있다. 또한, 주 지상국(110)은 시나리오 데이터를 이용하여 제어된 거리 측정 장비 즉, 안테나로부터 수집된 위성 추적 정보인 방위각 및 고도각에 대한 정보를 획득할 수 있다. 주 지상국(110)은 이와 같이 획득된 위성(100)까지의 거리 정보 및 안테나의 방위각 및 고도각을 이용하여 주 지상국(110)의 위성(100)에 대한 결과 데이터를 생성할 수 있다.

단계(240)에서, 주 지상국(110)은 생성된 스케줄 데이터에 따라 복수의 부 지상국(120~122)들 각각이 수행한 위성(100)까지의 거리 측정 결과를 수신할 수 있다. 이때, 수신되는 거리 측정 결과는 각각의 부 지상국(120~122)들 각각이 획득한 위성(100)까지의 거리 정보 및 안테나로부터 수집된 위성 추적 정보인 방위각 및 고도각에 대한 정보를 포함할 수 있다.

단계(250)에서, 주 지상국(110)은 단계(230)에서 생성된 주 지상국(110)에서 위성(100)까지의 거리 측정 결과 및 복수의 부 지상국(120~122)들 각각에서 수신된 거리 측정 결과를 병합하여 위성(100)에 대한 최종 결과 데이터를 생성할 수 있다.

단계(260)에서, 주 지상국(110)은 단계(250)에서 생성된 최종 결과 데이터를 이용하여 위성(100)의 위치를 예측할 수 있다. 이후 주 지상국(110)은 예측된 위성(100)의 위치가 정상적인 위성궤도를 벗어난 경우, 원격명령을 통하여 본래의 위성궤도로 복귀시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명은 위성(100)의 궤도 예측을 위해 필요한 거리 측정 결과 데이터를 단일 지상국이 아닌 복수의 지상국을 이용하여 획득하고, 거리 측정에 대한 임무를 자동화함으로써 빠른 시간에 정확한 위성(100)의 궤도를 예측할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄 데이터의 생성 개념도를 도시한 도면이다.

주 지상국(110)의 프로세서는 주 지상국(110)과 복수의 부 지상국(120~122)들이 서로 겹치지 않게 위성(100)까지의 거리 측정을 수행할 수 있도록 스케줄 데이터를 생성할 수 있다.

이를 위해 프로세서는 주 지상국(110)과 복수의 부 지상국(120~122)들 각각이 위성(100)까지의 거리 측정에 대한 임무를 시작하는 시점 Ts(310), Ts'(320), … Ts''(330)를 결정하고, 각각의 지상국마다 거리 측정에 대한 임무를 반복하는 수행 시간 Tp를 결정할 수 있다.

이때, 프로세서는 주 지상국(110)의 거리 측정에 대한 임무의 시작 시점 Ts(310)이 결정되면, 아래의 식 1과 같이 부 지상국1(120)의 거리 측정에 대한 임무의 시작 시점 Ts'(320)를 결정할 수 있다.

[식 1]

Ts' = Ts + Td + Tr

즉, 부 지상국1(120)의 거리 측정 임무에 대한 시작 시점 Ts'(320)는 주 지상국(110)의 거리 측정 임무에 대한 시작 시점 Ts(310)에 거리 측정 임무의 수행시간 Td 및 주 지상국(110)의 거리 측정 임무가 완료된 후 부 지상국1(120)에서 거리 측정 임무를 시작하기 위해 필요한 준비 시간 Tr을 합산한 값이 된다.

마찬가지로 부 지상국N(122)의 거리 측정 임무에 대한 시작 시점 Ts"(330)를 결정할 수 있다. 이때 마지막 부 지상국N(122)의 거리 측정 임무에 대한 시작 시점 Ts"(330)는 주 지상국(110)의 다음 거리 측정 임무가 시작되기 전의 시점으로 결정되어야 하며 이는 하기의 식 2와 같이 나타낼 수 있다.

[식 2]

Ts"< Ts + Tp - (Td + Tr)

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부 지상국이 수행하는 위성까지의 거리 측정 방법을 도시한 도면이다.

복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 위성(100)까지의 거리 측정을 위한 안테나 및 안테나를 통해 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다.

단계(410)에서, 복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 주 지상국(110)으로부터 위성(100)까지의 거리 측정을 위한 스케줄 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 각각의 부 지상국(120~122)들은 스케줄 데이터에 포함된 지상국 ID와 자신의 지상국 ID를 비교하여 일치하는 스케줄 데이터를 수신할 수 있다.

단계(420)에서, 복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 수신된 스케줄 데이터에 따라 거리 측정 장비를 제어하는 시나리오 데이터를 이용하여 자동으로 위성(100)까지의 거리 측정을 수행할 수 있다. 이때, 시나리오 데이터는 복수의 부 지상국(120~122)들 각각이 스케줄 데이터에 따라 거리 측정에 대한 임무를 시작하는 시점에서 해당하는 거리 측정 장비의 상태를 확인하고, 제어하기 위한 데이터가 포함되어 있다.

복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 생성된 스케줄 데이터에 따라 시나리오 데이터를 이용하여 위성(100)까지의 거리 측정을 수행함으로써 위성(100)까지의 거리 정보를 획득할 수 있다. 또한, 복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 시나리오 데이터를 이용하여 제어된 거리 측정 장비 즉, 안테나로부터 수집된 위성 추적 정보인 방위각 및 고도각에 대한 정보를 획득할 수 있다. 복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 이와 같이 획득된 위성(100)까지의 거리 정보 및 안테나의 방위각 및 고도각을 이용하여 복수의 부 지상국(120~122)들 각각의 위성(100)에 대한 결과 데이터를 생성할 수 있다.

단계(420)에서, 복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 생성된 결과 데이터를 주 지상국(110)으로 전송할 수 있다. 이때, 전송되는 거리 측정에 대한 결과 데이터는 각각의 부 지상국(120~122)들 각각이 획득한 위성(100)까지의 거리 정보 및 안테나로부터 수집된 위성 추적 정보인 방위각 및 고도각에 대한 정보를 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 지상국의 스케줄 데이터 등록 절차를 도시한 도면이다.

주 지상국(110)의 프로세서에 의해 위성(100)까지의 거리 측정을 위한 스케줄 데이터가 생성되면, 각각의 지상국은 생성된 스케줄 데이터를 등록하여 거리 측정을 수행할 수 있다.

먼저 단계(510)에서, 복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 주 지상국(110)으로부터 위성(100)까지의 거리 측정을 위한 스케줄 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 각각의 부 지상국(120~122)들은 단계(520)에서와 같이 스케줄 데이터에 포함된 지상국 ID와 자신의 지상국 ID를 비교하여 일치하는 스케줄 데이터를 선택하여 수신할 수 있다.

만약 복수의 부 지상국(120~122)들 각각이 자신의 지상국 ID와 일치하는 스케줄 데이터를 수신하였다면, 거리 측정에 대한 임무를 수행하기 위하여 수신된 스케줄 데이터를 등록할 수 있다.

이를 위하여 복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 단계(530)에서 스케줄 데이터를 시간에 따라 순차적으로 등록하기 위하여 카운트 값 i를 0으로 초기화할 수 있다.

단계(540)에서, 복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 스케줄 데이터에 포함된 거리 측정을 위한 임무의 반복 횟수(N)와 카운트, 값 i를 비교하여 카운트 값 i가 거리 측정을 위한 임무의 반복 횟수(N)보다 작을 때까지 임무 스케줄의 등록작업을 수행할 수 있다.

구체적으로 복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 카운트 값 i가 거리 측정을 위한 임무의 반복 횟수(N)보다 작은 경우, 단계(550)과 같이 임무 스케줄을 등록할 카운트 i를 순차적으로 증가시켜 거리 측정 임무에 대한 수행 시작 시점을 결정할 수 있다. 이때, i 번째 거리 측정에 대한 임무 스케줄의 수행 시작 시점은 하기의 식 3과 같이 나타낼 수 있다.

[식 3]

Ti = Ts + Tp*(i-1)

이후 복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 단계(560)과 같이 카운트 값 i에 해당하는 수행 시작 시점에 거리측정에 대한 임무를 등록할 수 있다.

이때, 임무 스케줄의 등록 과정에서 카운트 값 i가 거리 측정을 위한 임무의 반복 횟수(N)보다 같거나 클 경우 복수의 부 지상국(120~122)들 각각은 임무 스케줄의 등록을 완료할 수 있다.

이와 같은 임무 스케줄의 등록 과정은 주 지상국(110)의 경우에도 동일하게 진행될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 지상국이 등록된 스케줄 데이터에 따라 거리 측정을 위한 임무의 수행 예를 도시한 도면이다.

도 5의 과정을 통해 거리 측정에 대한 임무 스케줄의 등록이 완료되면 각각의 지상국은 단계(610)과 같이 현재 시각이 첫 번째 등록된 임무 스케줄 시작 시점까지 기다릴 수 있다.

만약, 현재 시각이 첫 번째 등록된 임무 스케줄 시작 시점으로 판단되면, 각각의 지상국은 단계(620)에서 거리 측정 장비를 제어하는 시나리오 데이터를 이용하여 자동으로 위성(100)까지의 거리 측정을 수행하여 결과 데이터를 생성할 수 있다. 이때, 시나리오 데이터는 주 지상국(110)이 스케줄 데이터에 따라 거리 측정에 대한 임무를 시작하는 시점에서 해당하는 거리 측정 장비의 상태를 확인하고, 제어하기 위한 데이터가 포함되어 있다.

이후 각각의 지상국은 단계(630)에서, 다음 등록된 임무 스케줄을 시작하기 위하여 카운트 값 i를 1로 설정할 수 있다.

단계(640)에서, 각각의 지상국은 스케줄 데이터에 포함된 거리 측정을 위한 임무의 반복 횟수(N)와 카운트 값 i를 비교하여 카운트 값 i가 거리 측정을 위한 임무의 반복 횟수(N)보다 작을 때까지 등록된 임무 스케줄을 통해 거리 측정을 위한 임무를 수행할 수 있고 모든 임무 스케줄이 수행되면 거리 측정을 위한 임무는 수행 완료될 수 있다.

이때, 각각의 지상국이 등록된 임무 스케줄을 수행하는 실행 시간은 거리 측정에 대한 임무를 시작하는 시점(Ts)에 카운트 값 i가 곱해진 거리 측정 임무의 수행 주기(Tp)를 합산한 시간으로 결정할 수 있다.

이후 각각의 지상국은 카운트 값 i가 거리 측정을 위한 임무의 반복 횟수(N)보다 작은 경우, 단계(650)과 같이 현재 시각이 다음 등록된 임무 스케줄 시작 시점인지를 판단할 수 있다.

만약, 현재 시각이 다음 등록된 임무 스케줄 시작 시점으로 판단되면, 각각의 지상국은 단계(660)과 같이 카운트 값 i를 증가시켜 등록된 임무 스케줄의 번호를 지정하고, 단계(670)과 같이 지정된 임무 스케줄의 번호에 해당하는 거리 측정 임무를 수행할 수 있다.

이때, 더 이상 수행할 임무 스케줄이 없는 경우, 각각의 지상국은 거리 측정 임무를 수행하여 획득한 위성(100)까지의 거리 정보 및 안테나로부터 수집된 위성 추적 정보인 방위각 및 고도각에 대한 정보를 이용하여 결과 데이터를 생성하고, 복수의 부 지상국(120~122)들은 생성된 결과 데이터를 주 지상국(110)으로 전송할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 위성(100)의 궤도 예측을 위해 필요한 거리 측정 결과 데이터를 단일 지상국이 아닌 복수의 지상국을 이용하여 획득하고, 거리 측정에 대한 임무를 자동화함으로써 빠른 시간에 정확한 위성(100)의 궤도를 예측할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

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.

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.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 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.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

100 : 위성
110 : 주 지상국
120 : 부 지상국1
121 : 부 지상국2
122 : 부 지상국N
130 : 인터넷 망

Claims (1)

1. 주 지상국이 수행하는 위성까지의 거리 측정 방법에 있어서,
   상기 주 지상국 및 복수의 부 지상국들 각각에 대해 상기 위성까지의 거리 측정을 위한 스케줄 데이터를 생성하는 단계;
   상기 생성된 스케줄 데이터를 상기 복수의 부 지상국들 각각에 전송하는 단계;
   상기 생성된 스케줄 데이터에 따라 상기 주 지상국에 포함된 거리 측정 장비를 제어하는 시나리오 데이터를 이용하여 상기 위성까지의 거리 측정을 수행하는 단계;
   상기 생성된 스케줄 데이터에 따라 상기 복수의 부 지상국들 각각이 수행한 상기 위성까지의 거리 측정 결과를 수신하는 단계;
   상기 주 지상국에서 수행한 거리 측정 결과 및 상기 복수의 부 지상국들 각각에서 수신된 거리 측정 결과를 병합하여 상기 위성에 대한 결과 데이터를 생성하는 단계; 및
   상기 생성된 결과 데이터를 이용하여 상기 위성의 위치를 예측하는 단계
   를 포함하는 거리 측정 방법.
   

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