정지궤도 자료중계위성 개발방안에 관한 연구

최재동(Jaedong Choig),박근주(Keunjoo Park),전형열(Hyoungyoll Jun) 항공우주시스템공학회 2023 항공우주시스템공학회 학술대회 발표집 Vol.2023 No.05

최근 저궤도 소형위성의 성능향상에 따라 통신이나 관측에 저궤도위성의 활용이 점차 증가하고 있다. 그러나 이러한 저궤도 위성들은 데이터량의 급격한 증가로 짧은 시간 내 지상국과의 접속을 통한 데이터 전송을 완료하는데 점차 어려움을 갖게 되었다. 따라서 이러한 지상전송시간 제약조건을 해소하기 위해 자료중계위성의 필요성이 점차 증가하고 있다. 정지궤도 자료중계위성을 이용 할 경우 한반도 중심의 지구 반구 궤도에서 궤도의 60%까지 실시간 지상 전송시간 확장이 가능하여 저궤도 위성 대비 15배 이상 대용량 데이터 전송이 가능하다. 본 연구에서는 해외 자료중계위성 기술개발 현황 및 국내 자료중계위성 개발을 위해 필요한 위성 간 데이터 전송 및 위성과 지상국간 데이터 전송을 위해 사용 가능 한 통신방식이 제안되었다.

항공기를 이용한 텔레메트리 신호의 공중 중계시스템 개발

염형섭(Hyeong-Seop Yeom),오종훈(Jong-Hoon Oh),성덕용(Duck-Yong Sung) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.1

비행시험 시 텔레메트리 신호는 지리적 영향에 의해서 가시선 차단 문제가 발행한다. 일반적으로 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 고정형 중계시스템이나 이동형 중계시스템을 사용하지만 본 논문에서는 항공기를 이용한 텔레메트리 신호의 공중 중계시스템을 제안한다. 공중 중계시스템은 수신안테나를 장착한 항공기가 시험체의 텔레메트리 신호를 수신하여 지상시스템으로 재전송한다. 수신안테나는 위상배열안테나를 적용하여 Beam-forming에 의해 빔 방향을 ±30°까지 조향할 수 있으며, 빠르게 움직이는 시험체를 효과적으로 추적할 수 있다. 항공기에 장착되는 중계포드는 전방안테나와 측방안테나로 구성된다. 중계포드는 S-band 신호를 수신하여 L-band 신호로 주파수 하향 변환하여 재송신 시 항공기에서의 주파수 간섭을 제거하였다. A telemetry signal occurs the line-of-sight problem by the effect of geography in flight test. A fixed relay system or a mobile relay system is used to solve that problem in general but we propose an airborne telemetry relay system using aircraft in this paper. An airborne telemetry relay system receives the telemetry signal of the test vehicle and then retransmits it to the ground system. The receiving antenna which is a phased array antenna can be tilted to ±30° beam direction by beam-forming and track the rapidly moving test vehicle in effect. The relay pod which is mounted to an aircraft consists of the front antenna and the side antenna. It receives S-band signal and then down-converts the frequency to L-band signal. As a result, that can remove the frequency interference on an aircraft while retransmitting.

원격계측신호의 공중 중계시스템 개발

염형섭,오종훈,성덕용,김명성 한국항공우주학회 2011 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.4

본 논문에서는 지상시스템으로부터 가시선이 차단된 비행체의 원격계측 신호를 추적 및 중계하기 위한 원격계측 신호의 공중 중계시스템에 대하여 설명한다. 중계시스템은 S 대역의 원격계측 신호를 수신하여 L 대역으로 변환한 후 지상시스템으로 재전송한다. 중계포드는 외부연료탱크 형상으로 개발하였으며, 수신안테나는 추적기능이 있는 전방안테나와 전방향 수신기능이 있는 측면안테나로 구성된다. 안테나는 전자식 위상배열안테나를 적용하여 움직이는 비행체에 대하여 신호 추적이 우수하도록 하였다. In this paper, we describe an airborne telemetry relay system which is designed to track and relay telemetry signal coming from an air-vehicle which is beyond the line of sight of a ground instrumentation system. The system receives the 5-band telemetry signal and down-eonverts it to the L-band telemetry signal, and then retransmits the telemetry signal to the ground instrumentation system. The relay pod is developed alike the shape of an aircraft external fuel tank. The receiving antenna consists of the front antenna and the side antenna, the former has a tracking function and the latter has an omni-directional type. The front antenna is an electronic phased array one which is outstanding at a tracking performance.

V2I 통신음영지역의 V2V 중계 시스템에서 단일 중계기 선택의 전송 실패확률 분석

신은희(Eun-Hee Shin),권영민(Young-Min Kwon),송병훈(Byung-Hun Song),이인호(In-Ho Lee) 한국정보과학회 2013 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.19 No.5

지능형 교통 시스템(ITS: Intelligent Transport System)은 빠르고 안전한 차세대 교통체계 구축을 위해 활발하게 추진되고 있는 기술이다. ITS는 운전자에게 신속하고 정확하게 교통정보를 제공해줌으로써 운전자가 적합한 운전경로를 선택할 수 있게 해주며 운전시간을 단축시켜서 탄소배출량도 줄일 수 있어, 이러한 ITS에서의 V2I(Vehicle-to-Infrastructure), V2V(Vehicle-to-Vehicle) 통신에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 V2I로 해결될 수 없는 통신음영지역에서의 V2V 중계 시스템을 설명한다. 다수 개의 중계차량들이 있을 때 한 대의 중계차량을 선택하는 방법을 설명하고, 이때 얻을 수 있는 전송 실패확률을 구한다. V2V 중계 시스템에서 다수 개의 중계차량들 중 최적의 중계차량을 선택함으로써 전송 실패확률을 줄일 수 있으며, V2I 통신음영지역에서 V2V 통신을 가능하게 하여 통신범위를 넓힐 수 있음을 보인다. Recently, the intelligent transport system (ITS) is pursued vigorously to build a next-generation of a fast and safe transport system. By providing traffic information quickly and accurately, ITS allows drivers to choose the proper driving directions and to shorten the driving time, and drivers can reduce carbon emissions. So V2I(Vehicle-to-Infrastructure) and V2V(Vehicle-to -Vehicle) communications in ITS have been receiving great attention. In this paper, V2V relay system in shadow zone where cannot be covered by V2I is described. Assuming that there are multiple relay vehicles, we explain single relay vehicle selection scheme and obtain the outage probability. By selecting the best relay vehicle among multiple relay vehicles in V2V relay system, we can reduce the outage probability. And we show that the coverage for vehicle communication becomes large by enabling V2V communication in V2I shadow zone.

다중 홉 중계 시스템에서 효과적인 간섭 제거에 관한 연구

김은철,차재상,김성권,이종주,김진영,강정진 한국인터넷방송통신학회 2009 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.9 No.4

Source로부터 송신된 신호는 무선 채널을 통하여 Destination에 전달된다. 하지만 이동하는 Destination이 Source의 Coverage를 벗어난 경우나 비록 Source의 Coverage 내의 음영 지역에 Destination이 존재하는 경우, Destination은 Source로부터 송신된 신호를 수신할 수 없고 통신을 할 수 없게 된다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해 중계기가 사용된다. 이와 같이 중계기를 사용하는 시스템을 다중 홉 중계 (Multi-hop Relay) 시스템이라 한다. 그런데 다중 홉 중계 시스템에서는 서로 다른 시스템용 중계기의 Coverage가 겹치는 경우가 발생할 수 있고, 이 부분에 Destination이 존재하는 경우 Destination에는 간섭이 발생한다. 본 논문에서는 다중 홉 중계 시스템에서 발생할 수 있는 동일 채널 간섭 (CCI : Co-Channel Interference) 제거 방법에 관해 연구하였다. 간섭 제거 방법은 우선 Zero Forcing (ZF) 또는 Minimum Mean Square Error (MMSE) 개념을 적용한 선형 수신기를 이용하여 간섭을 제거한 후, 정렬된 연속간섭제거 (OSIC : Ordered Successive Interference Cancellation) 알고리즘을 이용하여 추가적인 다이버시티 이득을 얻고 간섭 제거 성능을 향상시킨다. 무선 채널은 레일레이 (Rayleigh) 페이딩 채널을 고려하여 모의 실험을 하였으며, 시스템 성능은 비트 오류 확률 (Bit Error Probability) 측면에서 분석되었다. The transmitted signal from a source is transmitted to a destination through wireless channels. But if the mobile destination is out of the coverage of the source or exists in the shady side of the coverage, the destination can not receiver the signal from the source and they can not maintain communication. In order to overcome these problems, we adopt relays. A system employing relays is a multi-hop relay system. In the multi-hop relay system, coverages of each relay that is used for different systems can overlap each other in some place. When there is a destination in this place, interference occurs at the destination. In this paper, we study on the efficient co-channel interference (CCI) cancellation algorithm. In the proposed strategy, CCI is mitigated by zero forcing (ZF) or minimum mean square error (MMSE) receivers. Moreover, successive interference cancellation (SIC) with optimal ordering algorithm is applied for rejecting CCI efficiently. And we analyzed and simulated the proposed system performance in Rayleigh fading channel. In order to justify the benefit of the proposed strategy, the overall system performance is illustrated in terms of bit error probability.

무인기 운용 시스템을 이용한 복수 무인기 네트워크 시스템 구현 및 검증

조성범,오혜주,김정성,최기영 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11

본 논문에서는 복수 무인기의 운용을 위한 탑재 시스템 및 지상통제시스템으로 구성된 통합 운용 시스템의 개발 및 구성에 대해 제시한다. 복수 무인기의 활용 분야인 무인기를 이용한 통신 중계와 유인기의 무인기 공중 통제 개념을 구현하기 위해 하나의 지상통제시스템과 두 대의 무인기로 구성된 복수 무인기 네트워크 시스템에 대해 분석하였다. 이 결과를 바탕으로 지상통제시스템과 탑재 시스템의 구성도를 도출하고, 통합 운용 시스템의 구성 요소와 자동비행이 가능한 회전익 무인기를 개발하였다. 이러한 통합 운용 시스템과 회전익 소형 무인기, 노트북(가상 무인기)을 이용하여 제시한 복수 무인기 네트워크 시스템을 구성하고 비행시험을 수행하여 통합 운용 시스템의 운용성을 확인하였으며, 제시한 복수 무인기 운용 개념을 검증하였다. In this paper, a total operating system equipped with FCS(Flight Control System) and GCS(Ground Control System) is proposed for operation of multiple UAV(Unmanned Aerial Vehicle)s. At first, we identified a network system for multiple UAVs with the GCS and two UAVs to simulate concept of RF repeater using UAV or airborne control UAV by manned aerial vehicle as application of multiple UAVs. And then we developed components of the system and rotary UAV equipped with FCS. Finally, we implement network system for multiple UAVs with the total operating system, RUAV and laptop computer(virtual UAV), and operability of the total system and the concept of multiple UAVs are verified through flight test.

중첩 전송 기반 무선 협력 멀티캐스트 시스템에서 중계 노드 선택 기법에 대한 성능 분석

이인호(In-Ho Lee) 한국정보통신학회 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.3

본 논문에서는 다수의 중계 노드들과 목적지 노드들을 갖는 중첩 전송 기반의 무선 협력 멀티캐스트 통신 시스템을 고려하여, 멀티캐스트 통신의 데이터 전송률을 향상시키기 위한 중계 노드 선택 기법을 제안한다. 또한, 제안하는 중계 노드 선택 기법의 데이터 전송률을 극대화하기 위하여 중첩 전송시 최적의 전력 할당 계수를 이용한다. 중계 노드 선택 기법을 제안하기 위하여 중첩 전송 기반의 무선 협력 멀티캐스트 통신 시스템의 데이터 전송률의 근사식을 유도하고, 그 근사식을 토대로 부분적인 채널 상태 정보만을 이용하는 중계 노드 선택 기법을 제안한다. 또한, 제안하는 중계 노드 선택 기법에 대한 근사적인 평균 데이터 전송률을 유도한다. 수치적 결과에서, 제안하는 중계 노드 선택기법과 전체 채널 상태 정보를 이용하는 최적의 중계 노드 선택 기법에 대한 평균 데이터 전송률을 비교하여, 높은 신호 대 잡음 전력비의 영역에서 제안하는 중계 노드 선택 기법이 최적의 중계 노드 선택 기법과 매우 유사한 성능을 제공함을 확인한다. In this paper, considering the superposition transmission-based wireless cooperative multicast communication system (ST-CMS) with multiple relays and destinations, we propose a relay selection scheme to improve the data rate of multicast communication. In addition, we adopt the optimal power allocation coefficient for the superposition transmission to maximize the data rate of the proposed relay selection scheme. To propose the relay selection scheme, we derive an approximate expression for the data rate of the ST-CMS, and present the relay selection scheme using only partial channel state information based on the approximate expression. Moreover, we derive an approximate average data rate of the proposed relay selection scheme. Through numerical investigation, comparing the average data rates of the proposed relay selection scheme and the optimal relay selection scheme using full channel state information, we show that the proposed scheme provides extremely similar performance to the optimal scheme in the high signal-to-noise power ratio region.

고속축하중측정시스템 개발과 과적단속시스템 적용방안 연구

권순민,서영찬 한국도로학회 2009 한국도로학회논문집 Vol.11 No.4

경부고속도로 건설을 기점으로 급격한 경제성장을 이룬 우리나라 고속도로는 현재 신규도로의 건설사업 물량이 둔화되면서 기존의도로망을 효율적으로 활용하고 최적의 공용성 유지가 필요한 시점이 되었다. 최적의 공용성 확보를 위해 교통하중을 가장 적극적으로 통제하는 방법은 과적단속이다. 본 연구에서는 과적단속의 효율화를 위해 고속축하중측정시스템을 개발하고 이를 통해 국내 고속도로 과적화물차 행태 분석을 실시하며, 본 시스템을 활용한 과적단속시스템 개발 가능성에 대하여 검토하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구에서 개발한 고속축하중측정시스템은 차로당 2조의 루프센서와 2조의 축중센서, 2조의 원더링센서로 이루어져 있다. 특히 원더링센서는 차량의 좌우 타이어의 위치 판독이 가능하여 과적단속시스템으로 활용시 차로의 이탈유무를 판독할 수 있으며, 윤거 측정 및 윤형식(단륜/복륜) 구분이 가능하여 차종을 구분함에 있어서 기존 차종분류시스템 보다 세분화된 분류가 가능하여 12종 차종분류시 오분류 비율이 매우 낮은 장점을 가지고 있다. 본 시스템에 대한 검증시험 결과 모든 시험조건의 전체평균오차가 축하중 15% 이내, 총하중 7% 이내로 나타났다. COST-323에서 제시하고 있는 WIM 등급기준에 따르면 사회기반시설 설계와 유지관리 및 평가목적으로 사용가능한 B(10) 등급으로 나타났으며, 과적이 가장 문제되는 5축 카고 화물차에 대한 분석결과는 축중량 오차 8%, 총중량 오차 5%로 단속가능 수준인 A(5)등급으로 나타났다. 고속도로의 차종별 중량분석 결과 12종 분류기준에서 5종, 6종, 7종, 12종 차량이 하중기준을 초과하는 비율이 가장 높게 나타났으며, 주로 가변축을 장착한 차량으로 축조작에 의한 축하중 과적비율이 매우 높게 나타나 이러한 차량에 대한 실효성 있는 과적단속기법이 필요한 것으로 판단된다. 도로교통분야에 있어서 차종별 교통량 자료는 도로의 계획과 건설, 유지관리, 교통류분석 및 도로행정에 필요한 기본 자료이며 각종 연구에 필요한 기초자료로 활용되어지는 필수적인 요소이다. Korea has achieved significant economic growth with building the Gyeongbu Expressway. As the number of new road construction projects has decreased, it becomes more important to maintain optimal status of the current road networks. One of the best ways to accomplish it is weight enforcement as active control measure of traffic load. This study is to develop High-speed Weigh-in-motion System in order to enhance efficiency of weight enforcement, and to analyze patterns of overloaded trucks on highways through the system. Furthermore, it is to review possibilities of developing overweight control system with application of the HS-WIM system. The HS-WIM system developed by this study consists of two sets of an axle load sensor, a loop sensor and a wandering sensor on each lane. A wandering sensor detects whether a travelling vehicle is off the lane or not with the function of checking the location of tire imprint. The sensor of the WIM system has better function of classifying types of vehicles than other existing systems by detecting wheel distance and tire type such as single or dual tire. As a result, its measurement errors regarding 12 types of vehicle classification are very low, which is an advantage of the sensor. The verification tests of the system under all conditions showed that the mean measurement errors of axle weight and gross axle weight were within 15 percent and 7 percent respectively. According to the WIM rate standard of the COST-323, the WIM system of this study is ranked at B(10). It means the system is appropriate for the purpose of design, maintenance and valuation of road infrastructure. The WIM system in testing a 5-axle cargo truck, the most frequently overloaded vehicle among 12 types of vehicles, is ranked at A(5) which means the system is available to control overloaded vehicles. In this case, the measurement errors of axle load and gross axle load were within 8 percent and 5 percent respectively. Weight analysis of all types of vehicles on highways showed that the most frequently overloaded vehicles were type 5, 6, 7 and 12 among 12 vehicle types. As a result, it is necessary to use more effective overweight enforcement system for vehicles which are seriously overloaded due to their lift axles. Traffic volume data depending upon vehicle types is basic information for road design and construction, maintenance, analysis of traffic flow, road policies as well as research.

ROS를 이용하여 상황인지 기반의 로봇 서비스를 실행시키기 위한 중계 시스템

이민호 ( Minho Lee ),최종선 ( Jongsun Choi ),최재영 ( Jaeyoung Choi ) 한국정보처리학회 2017 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.6 No.5

최근 로봇 소프트웨어 플랫폼의 연구는 로봇 기기들의 추상화를 통해 지능형 서비스를 제공하는데 초점을 두고 있다. 사물인터넷 환경에서 지능형 로봇 서비스를 제공하기 위해서는 이기종 센서들의 환경정보를 인지하는 상황인지 기술이 필요하다. ROS는 로봇 디바이스를 추상화하는 기술을 바탕으로 로봇을 사용한다. ROS는 로봇을 제어하기 위해 이기종 센서 자체를 추상화하는 기능을 포함하고 있으나, 일관된 수집 방법을 통한 환경 정보를 바탕으로 로봇이 인지할 수 있는 상황 정보를 제공하는 기능은 결여되어 있다. 따라서 본 논문에서는 ROS가 상황인지 기반의 로봇 서비스를 제공하는데 필요한 중계 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 로봇이 인지할 수 있는 추상화된 상황정보를 제공하는 외부의 상황인지 시스템과 로봇을 제어하는 ROS를 중계하여, ROS가 상황인지 로봇 서비스를 제공할 수 있도록 도와 준다. 실험에서는 제안하는 시스템을 바탕으로, 상황인지 시스템과 ROS에서 추상화된 로봇 서비스를 연동하여 로봇 서비스를 실행시키는 과정을 보인다. Recent robot software platform research focuses on providing intelligent service via abstraction of robot devices. Context-aware techniques are necessary for intelligent robot services, which are based on the perception of environmental information obtained from heterogeneous sensors in IoT environment. Robot Operating System (ROS) provides protocols to operate robot devices. ROS includes functions for abstracting heterogeneous sensors themselves in order to control the robot, however, it lacks the ability to provide context information that the robot can perceive based on environmental information through consistent collection methods. In this paper, we propose a relay system for ROS to provide context-aware robot service. The proposed system makes it possible for ROS to control and provide context-aware robot services with relay of an external context-aware system and ROS. In experiments, we demonstrate procedures that robot services abstracted from ROS and an external context-aware system works together based on the proposed system.

전자정부 구현을 위한 전자문서관리시스템(EDMS)에 관한 연구 : 대전·충남지역 지방자치단체의 전자문서 유통과 관리 실태분석을 중심으로 An Empirical Analysis on the Electronic Document Exchange and Management Practices in the Local Authorities of Daejeon·Chungnam Area

정현애 大田大學校 社會科學硏究所 2004 社會科學論文集 Vol.22 No.2

우리나라의 행정기관은 전자정보화로 인해 행정업무를 뒷받침할 전자적 업무처리 및 관리시스템을 운영하고 있으나 전자적 업무시스템자체의 한계와 함께 이를 직접 활용하고 있는 행정실무 공무원들의 정보활용기반과 활용능력의 취약, 전자문서의 유통 및 관리 불편 등으로 하여 전자정보화 시스템의 투자가 행정생산성 및 국민편리성 제공으로 원활하게 연계되지 못하고 있는 실정이다. 이러한 상황에서 전자적 업무처리의 전자문서유통 및 관리시스템을 분석하고, 전자적 업무처리에 대한 고찰을 통하여 운영 및 관리의 문제점을 진단하여 보다 나은 전자적 업무처리의 활성화방안을 모색하는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다. 그리하여 본 연구는 행정업무영역의 실사용자인 공무원을 대상으로 현재의 대한민국 전자정부구현 및 전자문서관리시스템(EDMS)부분의 미진한 기능 및 사용자 편의성을 찾아보고 이 부분을 집중적으로 연구·분석하여 대전·충남 지방자치단체의 전자적 업무처리 활성화 방안을 모색하였다. e-Government is a kernel subject that response to the paradigm change of new country operation on 21th century knowledge information society and secures country competitive power. This is the most important practical means that e-Government can provide service of good quality to people and enterprise that is customer. And at the same time, it plays essential roles in governmental productivity and efficiency rising through small but efficient government. In spites of our country is evaluated to the country that take the shape of e-Government than the other country, the efficiency of administration is getting a lot of criticisms that is not improved greatly. The major cause of these criticisms is that the propulsion of our e-Government construction process is not associated with administrative reform. In present, our administration put in practices the electronic business processing and executive system that support the administration duty of electron information. But, owing to the limitations of electronic business system itself, unskilled of practical use ability of government employees, and inconvenience of circulation and management of electronic documents, the investment of electron information system is not associated smoothly to administration productivity and convenience offer to peoples. In these circumstance, it is very important to grope activation plan of better electronic business processing following to analyze circulation and control system of electronic documents, diagnose problems of operation and management through investigation about electronic business processing. This study investigated the previously discussions which connected with electronic business processing of administration inside, examined laying stress on electronic business processing system, the practical use conditions of electronic document management system(EDMS) in Daejeon metropolitans and municipalizations, and analysis to the problems about electronic business processing and improvement plan.