국내 위성추락상황실 운영

조중현,최영준,임홍서,최진,손주영,전현석,배영호,문홍규,김명진,박장현,임여명,김지혜,현성경 사단법인 한국위성정보통신학회 2013 한국위성정보통신학회논문지 Vol.8 No.4

In Korea, the official monitoring of the atmospheric re-entry of satellites or space debris was initiated by the first operationof a re-entry situation analysis team for the ‘Cosmos 1402’ of the Soviet Union, which main body re-entered on January23, 1983 and radio active core re-entered on February 7, 1983. After this incident, a task force team consisting KoreaAstronomy and Space Science Institute (KASI), Korea Aerospace Research Institute (KARI) and other related institutesoperated a situation monitoring group under the supervision of the Ministry of Science and technology (MOST) for thecontrolled re-entry of the Russian ‘Mir’ space station in 2001. The re-entry of the upper atmospheric weather satellite‘UARS’ of United States had been monitored and analyzed by KASI on September 24, 2011. As the re-entry of the spaceobject has been frequently occurred, the government officials and the experts from MEST (Ministry of Education, Scienceand Technology), KASI, KARI had an urgent official meeting to establish a satellite re-entry monitoring room in KASI andto give an operational authority to KASI in September 14, 2011. Under this decision, the satellite re-entry monitoring roomin KASI has successfully executed the monitoring, data analyzing, official reporting, media contacting, and public announcingfor the German satellite ‘Roentgen’ in October 2011, Russian space explorer ‘Phobos-Grunt’ in January 2012, Russiansatellite ‘Cosmos 1484’ in January 2013, and European geodetic satellite ‘GOCE’ in November 2013 with the support fromthe Korean Air Force and KARI. 국내에서 위성이나 잔해물이 대기권으로 진입하는 상황을 공식적으로 감시한 것은 1983년 1월 23일에 본체가, 동년 2월 7일에 핵연료 코어가 추락한 구 소비에트 연방의 위성 코스모스 1402호의 상황주시를 위해 구)과학기술처가 구성한 추락상황대책반 운영이최초이다. 이 후에 2001년 대기권에 재진입한 러시아 우주정거장 미르의 폐기대책반이 구)과학기술부 주관으로 한국천문연구원과한국항공우주연구원 등 관련기관의 지원으로 운영되었고, 2011년 9월 24일에 있었던 미국의 고층대기기상위성인 UARS (UpperAtmosphere Research Satellite)의 추락이 한국천문연구원에 의해서 분석되었다. 빈번해진 폐기위성 및 우주잔해물의 대기권 재진입상황에 따라 2011년 10월 14일 구)교육과학기술부와 우주 관련 기관인 한국천문연구원과 한국항공연구원의 관련 전문가 그룹이대책회의를 거쳐서 위성추락상황실을 한국천문연구원 내에 설치하고 한국천문연구원 주관으로 운영하기로 결정하였다. 그 결과 이위성추락상황실은 2011년 10월에는 독일 뢴트겐 위성, 2012년 1월에는 러시아 화성 탐사선 포브스 그룬트, 2013년 1월에는 러시아위성 코스모스 1484, 그리고 2013년 11월에는 유럽연합의 측지위성 고체 (GOCE)의 대기권 재진입을 감시, 자료 분석, 관련기관 보고,언론 자료 배포 및 대국민 상황 전파를 실시하였다.

AIS 탑재체 운영을 위한 위성탑재소프트웨어 설계 및 구현

정재엽,최종욱,유범수,유제영 한국위성정보통신학회 2016 한국위성정보통신학회논문지 Vol.11 No.3

AIS(Automatic Identification System)는 VHF 통신 대역을 이용하여 선박의 속도, 위치 및 항행정보를 AIS를 설치한 다른 선박 및 해안 기지국이 공유하는 근거리 해상 교통관리 시스템이다. 기존의 시스템은 AIS 신호를 수집하는 기지국이 해안 및 섬에 위치하 였기 때문에 선박 정보를 획득하는데 제한적이었다. 이런 문제점을 해결하기 위해 저궤도 위성에 AIS 탑재체를 장착하여 넓은 범위 의 선박 정보를 획득할 수 있다. 현재 저궤도 위성에 장착되는 AIS 탑재체는 UART를 통해 위성탑재컴퓨터와 연결되고, 위성탑재소 프트웨어가 이를 제어하여 운영된다. 위성탑재소프트웨어는 지상에서 전송한 Command를 AIS 탑재체로 전달해야 하고, AIS 탑재체 로부터 전송되는 Response, OBP, OGP 데이터를 효율적으로 관리하여 지상으로 내려 보내야 한다. 이에 본 논문에서는 AIS 탑재체 운영을 위한 위성탑재소프트웨어의 설계 및 검증 내용에 대해 기술한다. AIS(Automatic Identification System) is an vessel traffic management system which exchanges vessel data with other nearby ships, AIS base stations using VHF band. A domestic AIS base station is located along coast lines or island. So it is difficult to collect vessel data from the ocean. To solve this problem, we adopted AIS payload on the low earth orbit satellite. The AIS payload on the satellite is interfaced with OBC(On-Board Computer) via UART and the FSW(Satellite Flight Software) manages it. The FSW have to receive AIS command from ground station and forward to AIS payload. Similarly FSW have to receive response, OBP, OGP data from AIS payload and it is downlink to the ground station. So in this paper we describe the FSW design & implementation for AIS payload.

국내 중형 통신위성의 발전 방안

우형제,이대일,한상우 한국위성정보통신학회 2016 한국위성정보통신학회논문지 Vol.11 No.3

해외 제작으로 개발된 무궁화위성의 상용 중계기 기술을 시작으로 위성통신의 중계기술은 Ku 대역 및 Ka 대역의 우주인증용 탑재 체 구성부품의 개발을 거쳐 천리안위성 1호에 국내 기술로 개발된 Ka 대역 탑재체를 성공적으로 탑재하여 운용함으로써 발전을 거듭하고 있다. 군용 위성통신은 능동중계기인 Dehop/Rehop 중계기를 탑재한 무궁화위성 5호의 아나시스(ANASIS) 체계로써 시작 되어, 항재밍/저피탐 기능을 갖춘 대전자전 중계기(DAT)와 통신용량 증가에 유연하게 대처할 수 있는 디지털 중계기(DCAMP)의 탑재가 개발 중에 있다. 본 논문에서는 국내에서 개발되는 정지궤도 위성의 개발현황을 살펴보고, 탑재 개발되었던 상용 및 군용의 중계기술을 토대로 국내 군 위성통신의 개발 방향을 논하고자 한다. 제한된 주파수 자원을 고려할 때, 평시에는 다양한 중용량의 군 위성통신 신호를 중계하고 준 전시에는 모드를 변경하여 지능적인 고기동 전술 재밍 신호에 대응할 수 있는 전장적응형 간섭회피 의 겸용 중계기술이 주요할 것이다. 이러한 주파수 도약 및 중용량 겸용의 중형급 군 통신위성이 국내의 자립 기술로써 개발될 수 있는 기반이 마련되고 있다고 사료가 된다. A technology of GEO satellite communications starts from Koreasat program in Korea. Payload equipment of EQM Ku and Ka band transponders had been developed and space-qualified Ka band payload in COMS was successfully launched in June, 2010. For the purpose of military communications, Dehop-Rehop transponder was developed in Koreasat5 as ANASIS system and DAT(Digital Active Transponder) and DCAMP(Digital Channel AMPlifier) transponders are now under development. In this paper, from the study of military satellite communications trend, a direction of military communication satellite is suggested based on the current GEO SATCOM technologies in Korea. Considering the limit of frequency resources, a technology of battlefield adaptive transponder with medium capacity against high moveable jamming tactics would be efficient for the future military SATCOM system. Mid-sized military satellites with frequency hopping and mid-capacity transponders can be a solution of vitalizing the GEO satellite programs.

국내 위성통신 및 우주산업의 기관별 현황과 전망 (II)

통신위성우주산업연구회,The Korea Society of Space Technology 한국위성정보통신학회 1996 위성통신과 우주산업 Vol.4 No.1

무궁화 2호 위성이 지난 2월 11일 예정대로 적도 상공 36,000km의 정지궤도에 성공적으로 안착하였다. 우리나라는 이제 명실상부한 자국적의 통신.방송위성 보유국으로 자리매김하게 된 것이다. 동시에 지금까지 외국 위성에 의존해온 국제 중계방송이나 국제통신을 우리 위성으로 대체할 수 있게 됨에 따라 통신자주국의 면모를 갖추게 되었다. 또한 미래 첨단산업으로 세계 각국이 치열한 경쟁을 벌이고 있는 우주산업 경쟁대열에 동참할 수 있는 기회를 갖게 됐다는 점도 중요한 의미를 갖는다. 따라서 "우리별"로부터 "무궁화", "아리랑"으로 이어지는 위성개발에 있어 각급 기관에서 성공적인 결실을 맺기 위하여 심혈을 기울이고 있으며, 위성시스템 및 서비스 개발에 박차를 가하고 있다. 지난 3권 3호에서 국내의 위성통신 및 우주산업에 참여하고 있는 민간 기업들의 사업영역과 활동상황을 소개하였다. 이번 호에는 지난 호에 이어 우리나라 위성사업에 있어서 끊임없는 노력을 경주하고 있는 데이콤, 한국전자통신연구소, 한국통신, 한국항공우주연구소등의 기관별 위성통신 및 우주산업 개발을 위한 추진 현황과 전망을 소개한다.

통신해양기상위성의 개발

이호형,Lee, Ho-Hyeong 한국위성정보통신학회 2006 위성통신과 우주산업 Vol.13 No.1

통신해양기상위성은 기상관측, 해양관측 및 통신방송의 3가지 임무를 수행하는 정지궤도 복합임무 위성이다. 위성본체는 기존의 화성탐사선(Mars Express) 위성의 구조를 확장하여 새로 개발한 구조체에 기존의 E3000 통신위성 버스에 사용하였던 전기전자 부품 및 추진계를 사용한다. 3축제어 위성으로서 태양전지판은 한 쪽에만 부착되어 있으며, 반대쪽에는 종래의 기상위성이 모멘트 균형을 위하여 갖고 있었던 솔라세일(solar sail)을 갖고 있지 않다. 기상탑재체는 미국의 아이티티(ITT)가 제작 공급하고, 해양탑재체는 이에이디에스 아스트리움(EADS Astrium)사와 항공우주연구원이 공동으로 개발하며, 통신 탑재체는 전자통신연구원에서 개발한다. 지상국은 항공우주연구원이, 관제시스템은 전자통신연구원이 개발을 담당하고 있다. 개발의 전 과정이 해외협력 개발로 이루어진다. 설계는 프랑스의 뚤르즈 소재 이에이디에스 아스트리움(EADS Astrium)사에서 한국 기술진의 참여 하에 이루어지며, 조립 및 시험은 항공우주연구원의 시설을 이용하여 한국에서 이루어진다. 발사준비도 공동으로 수행하고, 발사 후 전이궤도운영은 아스트리움사의 지상국을 사용하여 수행하여 목표궤도에 진입시킨 후 항공우주연구원의 지상국에서 궤도 내 시험(in-orbit-test)를 완료한 후 위성을 인도 받는다.

인터뷰-Glovalstar사업 현대전자 이명기 박사로부터 알아본다

통신위성우주산업연구회,The Korea Society of Space Technology 한국위성정보통신학회 1996 위성통신과 우주산업 Vol.4 No.1

통신기술과 뉴미디어의 발굴로 개인 생활이 편리해지고 지구 전체가 동일 정보영역으로 묶여 하나의 생활권을 형성하는 지구촌 시대가 열리고 있다. 국내에서도 제 1세대 무궁화위성 1.2호의 발사를 계기로 위성시대가 개막되었으며, 인공위성 개발 열기가 한층 고조되고 있다. 그러나 현재 세계적으로 사용하고 있는 위성궤도는 대부분 정지궤도이며, 정지궤도는 한정된 궤도 영역과 위성의 수요증가 때문에 이미 포화상태에 이르러 향후 개발의 한계에 이르게 되었다. 그리고 90년대 초반부터 미국을 중심으로 세계적 규모의 저궤도 위성통신이 제안되기 시작하여 현재 다수의 시스템이 개발되고 있다. 저궤도 위성산업은 이동통신의 세계화와 대중화 추세에 따라 특히 경량 통신위성 시스템을 중심으로 구 수요가 급증할 것으로 예상되고 있으며 이를 통해 통신서비스를 제공하는 국제적 저궤도 위성사업도 활발히 추진되고 있어 앞으로 상업성이 매우 높은 중점 육성대상분야로 평가되고 있다. 현대전자에서 저궤도 위성사업 글로벌스타에 사용될 인공위성을 2005년까지 26기를 제작하여 쏘아 올리겠다고 선언하면서부터 국내의 우주개발 경쟁은 한층 가열되고 있다. 현대전자 산업전자연구소장이자 위성사업단장이신 이명기 전무님으로부터 야심찬 위성사업의 마스터 플랜과 추진현황, 전망 등에 대하여 들어보았다. 사업의 전망을 힘주어 역설하시는 모습이 위성사업에 대한 열정과 도적적 각오를 엿볼 수 있었으며 성공사업으로의 확신을 읽게 하였다.

KOMPSAT-2/3/5 극지 통합수신시스템 설계 및 개발

김지영,서정원,채태병 한국위성정보통신학회 2015 한국위성정보통신학회논문지 Vol.10 No.3

다목적실용위성 2호/3호/5호는 한반도 및 해외영상에 대한 수요증가로 인해서 위성의 영상촬영 횟수가 지속적으로 증가하고 있으며, 촬영이후 빠른 시간 내에 영상을 획득하고자 하는 요구가 많아지고 있다. 이러한 수요를 만족하기 위해서 국내 지상국뿐 아니라해외 지상국에 대한 사용 빈도가 높아지고 있다. 한국항공우주연구원에서는 노르웨이 스발바르에 다목적실용위성 2호와 3호의 수신시스템을 운영하고 하루 4~6회 이상 수신하고 있으며, 5호와 3A호의 해외수신을 계획하고 있다. 본 논문에서는 한국항공우주연구원에서 운영하고 있는 노르웨이 극지수신 시스템에 대해 설명하고 다중위성 운영을 대비한 극지 통합수신시스템에 대한 설계 및개발과정에 대하여 설명한다. With the constantly increasing demand of domestic and oversea satellite images, there is also a growing demand to rapidly acquire images after the satellite image collection planning of KOMPSAT-2/3/5. Therefore, it has been increasing to use the korea ground station and oversea ground station to keep pace with increased demand. The KARI is operating Data Ingestion System of the KOMPSAT-2/3 in Svalbard, where the satellite images have been received at least four or six times a day. The KARI is planning to operate oversea receiving system for KOMPSAT-5/3A. This paper introduces the polar data ingestion system operating in Norway, and presents the process of design and development for Polar Integration receiving system in preparation of multiple satellite operation.

저궤도 위성의 안전성 향상을 위한 위성체 및 지상의 자율 운영 방안

양승은 한국위성정보통신학회 2016 한국위성정보통신학회논문지 Vol.11 No.3

우주 비행체의 건강상태를 확인하기 위해서는 매우 많은 종류의 텔레메트리 데이터를 확인해야 하므로 시간이 크게 소요 된다. 그러 나 저궤도 위성의 경우 지상국과 교신할 수 있는 횟수 및 시간이 제한적이기 때문에 짧은 시간에 정확히 위성의 상태를 파악하는 것이 중요하다. 또한 운영 중 방사현상 및 급격한 온도 변화 등 극한의 우주 환경에 노출되어 있기 때문에 교신중이 아닐 때에도 위성 자체의 탑재 고장관리 방안이 마련되어 있어야 한다. 본 논문에서는 저궤도 위성의 안전성 향상을 위해 지상 및 위성 자체에서 의 자율 운영 방안에 대해 다루도록 한다. 위성 상태확인 소요 시간 단축을 위해 각종 위성 이벤트를 오류와 구분하여 기록한 후 지상으로 전달하면 지상에서는 위성에서 발생하는 문제를 명시적으로 인지하여 즉각적인 조치가 이루어지도록 한다. 또한 각 이벤 트의 연관 텔레메트리를 정의하고 지속적으로 발생하는 이벤트 시퀀스를 이용하여 특정 이벤트 발생 시 지상에서 취해야 할 동작을 추천 혹은 자동 수행하는 시스템을 제안한다. 탑재 자율 고장관리 기법으로는 중요 파라미터 선정 후 검사해야 할 주기, 모드 및 문턱값을 지정하여 해당 범위를 벗어날 경우 사전에 지정 된 명령 시퀀스를 수행 하는 방안을 제시한다. Many kinds of telemetry should be monitored to check the state of spacecraft and it leads the time consumption. However, it is very important to define the status of satellite in short time because the contact number and time of low earth orbit satellite is limited. Also, on-board fault management should be prepared for non-contact operation because of the sever space environment. In this paper, on-board and ground autonomous operation method for the safety enhancement is described. Immediate fault detection and response is possible in ground by explicit anomaly detection through satellite event and error information. Also, satellite operation assistant system is proposed for ground autonomy that collect event sequence in accordance with related telemetry and recommend or execute an appropriate action for abnormal state. Critical parameter monitoring method with checking rate, mode and threshold is developed for on-board autonomous fault management. If the value exceeds the limit, pre-defined command sequence is executed.

농림업 중형위성 개발정책 수립에 관한 연구

김현철,김아름,김범승,홍석영,이우경 한국위성정보통신학회 2015 한국위성정보통신학회논문지 Vol.10 No.4

전 세계적으로 지구관측 위성의 수요가 증가함에 따라 위성영상을 활용한 연구가 다양한 분야에서 진행되고 있다. 국내에서 추진 중인 차세대 중형위성 개발 사업에서는 지상관측, 기상·기후, 환경감시 등 다양한 임무를 수행하기 위해 국내 독자기술로 위성을 개발할 예정이며, 개발된 위성들은 농촌진흥청, 기상청, 환경부, 국토교통부 등에서 공동으로 활용할 계획에 있다. 특히 공공수요 중 국토의 상당 부분을 차지하는 농림업분야에서 중형위성의 활용이 커질 것으로 예상된다. 본 논문에서는 국내 농림업 관련 수요 기관에서 위성영상이 활용될 수 있는 방안을 정립하고, 농림업에 특화된 위성 탑재체를 확보하기 위한 전략을 수립하였다. 차세대 중형위성 기술요소의 경우 활용범위와 가치가 높은 반면 효율성을 고려하여 국내에서 독자적으로 개발될 예정이다. 본 논문에서 다루는 농림업 중형위성 개발 정책수립은 향후 국내 차세대 중형위성 개발 사업 계획 수립 및 농림업 위성관측 체계 구축에 참고자 료로 활용될 것으로 기대된다. The increasing demands and utilization of the multi-purpose satellites have led to diverse research activities with regards to satellite image processing and applications. In the domestic development project for the Compact Advanced Satellite, it is a goal to develop the satellite with the domestic individual technique performing a various tasks such as the earth observation, the monitoring of the weather, climate and environment. In particular, the Compact Advanced Satellite is expect to be widely used in the agricultural sector, which account for a substantial part of public demand. This paper aims at establishing the way to utilize the satellite imagery in the domestic institution and the strategy for securing the specialized satellite payload in the agriculture sector. The technical element of satellite has a high value, so that it is hard to be transferred technology. For this reason, it is required to establish the domestic development planning. Furthermore, this paper can be utilized to identify and support the incoming Compact Advanced Satellite development plan utilizing satellite images capabilities specially in agricultural sector.

차세대 정지궤도 지구관측 위성시스템 개발 사업관리 개선 방안에 관한 연구

최원준,은종원 한국위성정보통신학회 2015 한국위성정보통신학회논문지 Vol.10 No.4

오늘날 위성핵심기술은 동보성, 광역성, 고 정밀성, 항 재난성 등을 고려하여 다양한 정보를 제공할 수 있는 방향으로 개발되고 있다. 또한 분야별로 우주발사체, 위성 버스, 위성 탑재체, 지상국시스템 이외에 측위, 영상 등의 기술이 융합되는 방향으로 진화되고 있다. 특히 우주기술 기반 지구관측 정보서비스를 위해서는 막대한 초기 투자비용이 요구된다. 우주개발 분야와 연계되는 특성에 따라 세계 주요국은우주개발프로그램을통해위성기술을확보하고있다. 이러한위성기술동향및변화에따라우리나라는차세대정지궤도지구 관측위성 국내 자립개발에 대한 필요성을 인정하고 효율적인 사업 추진을 위한 제반 세부추진 계획 등의 기반사항을 마련하고 있다. 우리나라에서도 위성 선진국들처럼 정지궤도 지구관측위성 개발과 관련한 개발목표의 효율적인 추진, 기술 감리 및 품질보증체계의 확립, 우주기술의기획, 평가및 관리를통해위성개발프로그램의추진계획, 진행과정및결과가투명하게수행되어야한다. 이를위해 체계적이고 지속적으로 정지궤도 지구관측위성 개발 사업을 일원화하여 관리할 수 있는 부처별 전문 조직 체계의 운영이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 국내·외 정지궤도 위성 개발 사업의 관리체계를 기반으로 우리나라 차세대 정지궤도 지구관측위성 개발 사업 관리 개선 방안을 제시한다. These days, satellite core technologies are being developed as a way to provide various information by considering simultaneously sending, wide area covering, highly precide, and anti-disaster technologies. Not only global positioning, and image but also space launcher, satellite bus, satellite payload, earth station are being convergently developed in a different technological field. Especially, it is required a lot of initial investing expenditure to provide the Earth observational information service based on the space technologies. Such a trend and change of satellite technologies Korea has realized the necessity for the domestic independent development of next generation earth observation satellites, and are preparing the profound items such as a detailed implementation plan for the efficient development project. Like the satellite advanced countries, it should be transparently carried out that an efficient implementation of the developing target related to the geostationary earth observation satellite development, establishment of technological auditing function and quality assurance system, implementation plan, progressing courses and results of the satellite development program by way of planning, evaluation and management. For these things cited above, it is necessary to operate systematically and continuously the professional structural system by the governmental department in order to control the geostationary earth observation satellite development project. Therefore, this study proposes a development project management improvement method of the Korea next generation geostationary earth observation satellite based on the development project management system of the domestic geostationary satellite system.