저궤도 위성의 안전성 향상을 위한 위성체 및 지상의 자율 운영 방안

국문 초록 (Abstract)

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.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

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.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• ABSTRACT
• I. 서론
• II. 효율적인 위성의 주요 정보 전달
• 1. 위성 이벤트를 통한 위성의 정보 전달
• 2. 오류 기록을 통한 상태 파악
• III. 지상의 자율 운영 방안
• 1. 위성 이벤트의 발생 특성
• 2. 이벤트 기반의 위성 운영 지원 시스템
• IV. 위성의 자율 운영 방안
• V. 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

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• 4 Seung-Eun Yang, "Software Error Handler for the Low Earth Orbit Satellite" 771-772, 2008
• 5 Jose Martinez Heras, "Enhanced Telemetry Monitoring with Novelty Detection" 35 (35): 37-46, 2004