Earticle

우리나라 기후변화의 양상은 전세계 평균에 비해 높은 양상으로 나타나 기후변화 대응을 위한 적응 정책이 절실한 상황이다. 특히, 기후변화에 따른 우리나라의 경제적 손실이 2,800조원에 달할 것으로 예측되는 상황으로 최소 300조원의 천문학적인 비용이 기후변화 적응에 필요할 것으로 연구되었다.(KEI, 2011) 이러한 막대한 비용의 적절한 투입시기, 분야 설정 등 효율적인 투입을 위해 정확한 기후변화 예측 및 영향이 필수적이다. 이러한 기후변화 예측 및 영향 분석을 위해서는 전구뿐만 아니라, 한반도를 비롯한 동북아시아에서 불균질하게 나타나고 있는 온실가스 농도의 정확한 파악이 필요하다. 본 연구에서는 기후변화의 유발인자인 온실가스 관측을 위한 위성 개발에 대한 필요성에 대해 분석하고, 해외 온실가스 관측 위성 개발 현황에 대해 조사하여 저궤도 환경위성 개발방안에 대해 제시하고자 한다. 온실가스 관측 위성은 우주개발중장기계획에 반영된 차세대 중형위성과 연계, 추진하여 기상, 농림, 토양 관측 위성과 함께 기후변화 이외에 수질, 토양, 생태로 환경 감시 범위를 확대할 수 있을 것으로 예상된다.

Climate change adaptation must be prepared, because the pattern of climate change in Korea is higher than the global average. In particular, it is estimated that Korea's economic loss due to climate change will reach 2,800 trillion won, and at least 300 trillion won will be needed for adaptation to climate change(KEI, 2011). Accurate climate change forecasts and impact forecasts are essential for efficient use of enormous climate change adaptation costs. For this climate change prediction and impact analysis, it is necessary to grasp not only the global average concentration but also the inhomogeneity of the greenhouse gas concentration which appears in each region. In this study, we analyze the feasibility of developing a greenhouse gas observation satellite, which is a cause of climate change, and present a development plan for a low orbit environmental satellite by examining the current status of the operation of the greenhouse gas observation satellite. The GHG monitoring satellite is expected to expand the scope of environmental monitoring by water/soil/ecology in addition to climate change, along with weather/agriculture/soil observation satellites.

4G 이동통신에서는 본격적으로 데이터 중심의 이동통신 서비스를 제공하기 시작했다. 이에 따라 최근 무선 트래픽에서 인터넷, 동영 상을 포함한 멀티미디어 등의 서비스가 주된 콘텐츠로 자리 잡게 되었다. 이런 서비스 이용 패턴 변화에 대응하기 위해 현재 더 빠른 전송 속도를 가진 5G 이동통신에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 5G 이동통신은 기존 단말과의 호환성을 위해 4G를 기반으로 구성될 것으로 예상된다. 따라서 본 논문의 시뮬레이션 또한 4G를 기반으로 구성하였으며 시스템의 성능을 높이기 위해 Max throughput 스케줄링 알고리즘을 기반으로 새로운 사용자 스케줄링 기법을 제안한다. 본 논문은 기존의 사용자 스케줄링 알고리즘과 제안한 사용자 스케줄링 알고리즘을 비교하기 위해 주파수 효율과 공정성을 도출한 다. 시뮬레이션 결과 모든 상황에서 Max throughput에 비해 향상된 성능을 보였다. 본 논문이 5G 이동통신 기술의 시스템 성능 향상을 위한 연구의 참고자료로서 활용되며, 현재도 진행 중인 표준화 작업에 대해 일부 도움이 되기를 기대한다.

In 4G mobile communication, data services of mobile communication began to be provided in earnest. As a result, services such as the internet and multimedia including the video have become the main contents in the recent wireless traffic. Accordingly, research on 5G mobile communication with higher transmission rate has been actively carried out. 5G mobile communication is expected to be based on 4G for compatibility with existing terminals. Therefore, the simulation of this paper is based on 4G and we propose a new user scheduling scheme based on the Max throughput scheduling algorithm to improve system performance. This paper derives the frequency efficiency and fairness to compare the existing user scheduling algorithm with the proposed user scheduling algorithm. The proposed scheme shows better frequency efficiency and fairness than Max throughput in all situations. This paper contributes to the research for improving the system performance of 5G mobile communication technology, and I hope that it will help some of the ongoing standardization work.

2012년 5월 다목적실용위성 KOMPSAT-3 발사 성공 이후, 2013년 8월 KOMPSAT-5, 2015년 3월 KOMPSAT-3A의 발사 성공으로국내는 광학, 레이더, 열적외선 센서를 통합 운영할 수 있게 되었으며, 각 센서들의 특성을 융합 활용할 수 있는 기반을 마련하였다. 단일 센서가 가지고 있는 활용의 적용 범위나 산출물 정확도에 한계점을 극복하고자 다중 센서들의 장점을 취하고 단점은 상호 보완하는 다종센서간 영상융합기술이 대두하게 되었다. 본 논문에서는 다목적실용위성 군을 활용한 영상 융합 및 고부가 산출물 생성을위한 소프트웨어(InFusion) 개발에 대하여 소개하고자 한다. 먼저 각 센서들의 특징 설명과 융합 소프트웨어 개발의 필요성에 대하여 기술하고, 개발 전과정에 대하여 상세히 설명하고자 한다. 국내외 다목적실용위성 군의 자료 활용성을 증대시키고 고부가 제품생성을 통한 국내 소프트웨어의 우수성을 알리는 계기가 되고자 한다.

Following the successful launch of KOMPSAT-3 in May 2012, KOMPSAT-5 in August 2013, and KOMPSAT-3A in March 2015 have succeeded in launching the integrated operation of optical, radar and thermal infrared sensors in Korea. We have established a foundation to utilize the characteristics of each sensors. In order to overcome limitations in the range of application and accuracy of the application of a single sensor, multi-sensor image fusion techniques have been developed which take advantage of multiple sensors and complement each other. In this paper, we introduce the development of software (InFusion) for multi-sensor image fusion and valued-added product generation using KOMPSAT series. First, we describe the characteristics of each sensor and the necessity of fusion software development, and describe the entire development process. It aims to increase the data utilization of KOMPSAT series and to inform the superiority of domestic software through creation of high value-added products.

K-water의 분포형 강우-유출모형인 K-DRUM(K-water hydrologic & hydraulic Distributed RUnoff Model)은 단기예측 강수자료 를 통해 댐의 예측 유출량 및 수위를 산출하는 모형으로, 장기적인 수문기상정보를 획득하기 위해서는 장기예측 강수자료를 입력자 료로 사용할 필요가 있다. 본 연구에서는 2014년 국내에 도입된 기상청의 계절예측시스템인 GloSea5(Global Seasonal Forecast System version 5) 예측 강수량 앙상블을 K-DRUM의 입력자료로 사용하는 프로그램을 개발하였으며, 이를 통해 산출된 예측 유출 량 앙상블 자료를 기반으로 댐 운영자에게 수문기상정보를 제공하는 웹 기반 확률장기예보 활용 물관리 의사결정지원시스템을 함께 구축하였다. GloSea5의 예측 결과를 입력자료로 사용하기 위하여 대상 댐 유역에 대해 전처리 과정을 수행한 후 편의보정기법을 적용하여 예측 강수 앙상블 자료를 산출하였으며, 이를 K-DRUM에 입력하여 수행하여 예측 유출량을 산출하였다. 이 과정에서 편 의보정된 강수량과 강우-유출모형에서 산정된 예측 유출량은 그래프와 테이블로 함께 표출할 수 있도록 하였다. 본 연구의 결과를 통해 시스템의 사용자는 예측 강수량과 유출량을 토대로 댐의 방류량을 조정함으로써 댐 수위 모의 운영을 수행할 수 있게 되어 장기적인 물관리 의사결정에 도움이 될 것으로 기대된다.

The K-DRUM(K-water hydrologic & hydraulic Distributed RUnoff Model), a distributed rainfall-runoff model of K-water, calculates predicted runoff and water surface level of a dam using precipitation data. In order to obtain long-term hydrometeorological information, K-DRUM requires long-term weather forecast. In this study, we built a system providing long-term hydrometeorological information using predicted rainfall ensemble of GloSea5(Global Seasonal Forecast System version 5), which is the seasonal meteorological forecasting system of KMA introduced in 2014. This system produces K-DRUM input data by automatic pre-processing and bias-correcting GloSea5 data, then derives long-term inflow predictions via K-DRUM. Web-based UI was developed for users to monitor the hydrometeorological information such as rainfall, runoff, and water surface level of dams. Through this UI, users can also test various dam management scenarios by adjusting discharge amount for decision-making.

위성의 상태를 파악하기 위해 기존에는 OOL(Out-Of-Limit) 방식을 많이 사용하여 왔다. OOL은 특정 텔레메트리의 상위, 하위 문턱 값을 지정하여 해당 값을 벗어날 경우 문제가 발생한 것으로 인식 하는 방식이다. 이 방법은 파라미터의 특성을 파악하여 각각의 문턱 값을 정확히 설정해야 하는 전문 지식과 노력이 필요하고 텔레메트리 값이 문턱값 내에서 비정상적으로 변할 경우는 검출할 수 없다는 문제점이 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 본 논문에서는 위성이 정상 상태일 때 텔레메트리의 통계적 특징 중 러프 집합을 이용하여 중요한 것을 선택, 적용하여 퍼지 모델을 구축하고 이상 상태를 구분하는 시스템을 제안한다. 정상 상태의 데이터만 이용하여 모델을 구축하기 때문에 출력값을 비교 하여 사전에 정의되지 않은 비정상 상태의 구분이 가능 하며 다양한 통계 값을 이용하기 때문에 전문 지식 필요 없이 문턱값 내에서 비정상적으로 변하는 텔레메트리를 검출할 수 있다. 제안한 시스템의 동작 확인을 위해 실제 저궤도 관측위성의 배터리 온도 텔레메트리를 적용하여 시험을 수행 하였고 비정규적 운영 상태에 대한 검출이 성공적으로 이루어 졌다.

Out-of-limit (OOL) alarm method that is threshold checking of telemetry value is widely used for the satellites fault diagnosis and health monitoring. However, it requires engineering knowledge and effort to define delicate threshold value and has limitations that anomalous behaviors within the defined limits can’t be detected. In this paper, we propose a satellite anomalous behavior detection system through fuzzy model that is composed by important statistical feature selected by rough-set theory. Not pre-defined anomaly is detected because only normal state data is used for fuzzy model. Also, anomalous behavior within the threshold limit is detected by using statistic feature that can be collected without engineering knowledge. The proposed system successfully detected non-ordinary state for battery temperature telemetry.

본 연구에서는 달의 동굴에 대한 거주환경에 잠재적 요건이 될 수 있는 지질과 지형, 내부탐사, 안정성, 통신, 거주요건 등의 5분야에 대한 분석을 시도 하였다. 달 동굴관련 정성적 정량적인 자료 분석에서 다음과 같은 결과를 도출하였다. 달 동굴의 지질과 지형환경 에서는 지구의 용암동굴의 규모와 형상에서 큰 차이를 확인하였다. 달의 지질은 내인적인 분화나 지진 보다 외인적인 환경인 운석의 낙하와 방사선의 공격 및 급격한 온도차에 의한 영향이 크다. 달 동굴의 지형과 내부형상은 중력의 차로 인한 대규모의 위험한 동굴 지형으로 함몰구(skylight)와 사행 열구(sinuous rilles)에 대한 접근과 내부 지형형상 취득에 기술적인 한계가 있었다. 달 동굴의 안정성 분석에서는 대형의 동굴에 대한 지질과 지형적인 위험성에 두었다. 함몰에 대한 저 위험도 빈도, 저 중력, 동굴의 대규모와 두께 등의 안정성 인자 등으로 지구보다 상대적인 안정성이 확인되었다. 달 동굴내외의 통신환경은 동굴내부에서의 무선통신 운영 의 경우 태양열 충전식에만 한계가 있을 것이나 전력의 무선전송기술로 이를 극복할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구를 통하여 달 동굴에 대한 거주 가능성에 대한 학설과 기술의 대비 중에서 학술적이고 기술적인 차별성이 다양하게 확인되었다. 특히 무중력, 우주 방사선의 피폭과 먼지 등의 외인적인 한계와 거칠고 급경사인 함몰구 등의 접근기술에 대한 통신과 토목 및 GIS기술 등에 대한 내인적인 한계의 극복의 필요성으로 이에 대한 향후의 연구개발에 기대감이 증폭되었다.

This paper will describe lunar lava tubes’ five analyzed fields, such as geology, geomorphology, internal configuration, stability, communication and habitats requirements. This research gets through qualitative and qualitative data analysis as following results. A huge size and configuration differences between lunar lava tubes and earth one on geology and landform environments. Exo-genetics activities, such as meteorites, radiation, and sudden temperature bigger affect than Endo-genetic activities, such as effusion and earthquake of the lunar lava tubes. Landform and internal configuration of the lunar lava tubes due to the huge cave perilous landform that gravity difference have a technical limitation from internal approach and data obtain of the huge skylights and sinuous rilles. Stability of the lunar lava tubes deals with geology and landform. It was obvious geo-structural stability elements results generated on low rate of collapsed halls(skylights), low gravity, and relatively thick covers. In terms of the communication capability on the external and internal lunar lava tubes cordless communication techniques will overcome limitations of the sun-power generates supporting communication systems. Through this research it realized obvious differs between potential habitats possibility by accumulative theories by scholars and techniques of the lunar lava tubes. Especially, it is a favorable expectation throughout overcoming attempt on zero gravity, cosmo radiation, lunar dust of the exo-genetic limitations to the steep escarpment of skylights to approach and achieve techniques by the civil engineering, networking and GIS techniques as the endo-genetic environment treatment.

위성 통신은 무선 채널을 통한 광역 브로드캐스팅 특성으로 인하여 보안에 취약한 약점을 가지고 있음에도 불구하고, 위성 통신을 위한 보안 기법으로는 지상 통신에서 사용해 오던 상위 계층에서의 암호화를 제외하고 많은 방법이 알려져 있지 않다. 특히 물리 계층에서의 재밍, 스푸핑 신호 공격 빈도가 증가함에 따라 이에 대한 대응 기술 개발이 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 위성 통신망 보안 문제에 대해서 상위 계층과 물리 계층에서의 대응책에 대해 각각 정리하고, 사물인터넷 등의 지상망 적용을 위해 정보 이론 관점에서 개발되고 있는 물리 계층 보안 기법의 최근 연구 결과에 대해 알아본다. 교차 계층 접근 방식을 포함하여, 위성 통신 보안을 향상시킬 수 있는 향후 연구 방향을 제시한다.

Satellite communications are vulnerable to malicious eavesdroppers and interceptors due to wide coverage and broadcasting applications. However, technologies for securing satellite networks have yet to be more articulated beyond high-layer packet encryption. As attempts for jamming and spoofing attacks spread out, it is extremely critical to invest on the development of physical layer security solutions. In this paper, we review current technologies for satellite communication network security both in high and physical layers. We also present recent research results on physical layer security in the fields of information theory and wireless networks. We suggest a future direction for satellite communication security, including a cross-layer approach.

중국은 서태평양, 남중국해, 인도양에서 미국 및 역내 국가들의 해양세력 움직임에 신속히 대처하기 위하여 1960년대부터 기존의 지상 및 항공 감시체계를 벗어나 우주기반 감시능력을 확보하기 위해 군사위성분야에 많은 투자를 해왔다. 수차례의 실험위성 발사 및 운용시험을 통하여 핵심기술을 확보한 후에 2006년 이후 EO, SAR, ELINT분야의 군사 첩보위성인 Yaogan위성을 현재까지 약 40여 차례 이상 발사하여 운용하고 있다. 특히 전구적으로 운용 가능한 수십여 기의 ELINT 신호수집 위성을 중심으로 우주기반 위성네트워크를 구축하여 수집된 자료를 지상으로 실시간 전송함과 동시에 지상기반 C4ISR 네트워크와 연동된 대함탄도미사일인 ASBM에 해양 공격목표 자료를 제공함으로써 중국의 주변 해양세력에 대한 감시 및 미사일 공격능력을 한층 더 강화시켰다. 향후 전자신호 위성수집분야에 더욱더 기술적인 연구를 통해서 정확한 위치 탐색과 분석능력을 확대시킬 것으로 판단된다.

China has invested for military satellite technology development to construct the space-based surveillance system from existing land-based and aerostat surveillance system since 1960s to react rapidly for deployment of marine force of United States and surrounding nations in west Pacific, south China sea and Indian ocean. China has also launched about 40 the Yaogan military intelligence satellites series for EO, SAR and ELINT fields since 2006 after the required technique with several technical experiment satellites launch and operational test. ELINT satellites transmit data from satellite to earth station in real time with construction space-based network around it. Those data are simultaneously delivered to Anti-Ship Ballistic Missile(ASBM) connected land-based C4ISR network for marine target attack. Therefore China has enhanced surveillance and attack capability to the surrounding marine nations with space-based network around it. In the future, It is considered that China will increase accurate location search, signal processing and analysis ability through a further study on its technology.

영상 레이다(Synthetic Aperture Radar)는 전자파를 이용하여 영상을 생성함에 따라 주·야간 상황과 무관하게 안정적인 광역 관측 자료를 확보할 수 있으며 기상 제약 환경과 무관하게 전략적·상업적 목적으로의 감시 및 관찰 기능을 요구하는 임무에 광범위하게 활용될 수 있다. 그러나 SAR 위성 시스템의 경우 넓은 대역의 주파수를 사용하기 때문에 인접대역을 사용하는 레이다 시스템 및 통신기기로부터 간섭 영향에 의해 영상품질을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 SAR 영상의 품질향상을 위해 간섭 제거 기법인 고유치 기반 필터(Eigen-subspace based Filter) 기법을 제안하였으며, SAR 위성의 간섭제거 알고리즘인 고유치 기반 필터 기법의 정량적인 성능 분석을 위해 일반적인 노치 필터(Notch Filter) 기법을 적용한 결과를 토대로 비교 검증하였다.

SAR(Synthetic Aperture Radar) uses electromagnetic signals to acquire ground information and has been used for wide coverage reconnaissance missions regardless of weather conditions. However SAR is known to be vulnerable to interference signals by other communication devices or radar instruments and may suffer from undesirable performance degradations and image quality. In this paper, a modified Eigen-subspace based filter is proposed that can be easily applied to SAR images affected by interference signals. The method of constructing Eigen-subspace based filter is briefly described and various simulations are performed to show the performance of the interference mitigation process. The suppression filter is applied to a ALOS PALSAR raw data affected by interfering signals in order to verify its superiority over the Notch filter.

본 논문에서는 기계학습 기반의 실시간 이미지 인식 알고리즘을 개발하고 개발한 알고리즘의 성능을 테스트 하였다. 실시간 이미지 인식 알고리즘은 기계 학습된 이미지 데이터를 바탕으로 실시간으로 입력되는 이미지를 인식한다. 개발한 실시간 이미지 인식 알고 리즘의 성능을 테스트하기 위해 자율주행 자동차 분야에 적용해보았고 이를 통해 개발한 실시간 이미지 인식 알고리즘의 성능을 확인해보았다.

In this paper, we developed a real-time image recognition algorithm based on machine learning and tested the performance of the algorithm. The real-time image recognition algorithm recognizes the input image in real-time based on the machine-learned image data. In order to test the performance of the real-time image recognition algorithm, we applied the real-time image recognition algorithm to the autonomous vehicle and showed the performance of the real-time image recognition algorithm through the application of the autonomous vehicle.

본 논문에서는 머신러닝 알고리즘 중 하나인 다층 퍼셉트론을 기반으로 전력선통신 시스템에서의 수신 신호를 이용하여 송신단에서 전송한 원신호를 예측하는 시스템 모델을 제안한다. 전력망을 활용한 통신 방식을 사용하는 전력선통신 시스템은 일반적인 통신설 로를 활용하는 통신 방식에 비해 잡음이 많다. 이 때문에 전력선통신 시스템의 성능이 저하가 되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서 제안하는 통신 시스템 모델을 이용하면 원신호 예측을 통해 잡음의 영향이 최소화되어 전력선통신 시스템의 성능 저하를 완화시킨다. 본 논문에서는 제안한 통신 시스템 모델을 백색 잡음 환경에 적용하여 시뮬레이션을 해봄으로써 원신호가 예측 되는지를 입증한다.

In this paper, we propose a system model that predicts the original signal transmitted from the transmitter using the received signal in the power line communication system based on the multi - layer perceptron which is one of the machine learning algorithms. Power line communication system using communication system using power network has more noise than communication system using general communication line. It causes a problem that the performance of the power line communication system is degraded. In order to solve this problem, the communication system model proposed in this paper minimizes the influence of noise through original signal prediction and mitigates the performance degradation of the power line communication system. In this paper, we prove that the original signal is predicted by applying the proposed communication system model to the white noise environment.

본 논문에서는 지상에서 시험 중에 발생한 X-대역 원통형 도파관 캐비티 필터의 방전을 소개하고, 원인 분석을 위하여 수행한 전자 장 시뮬레이션 결과와 실제 운용궤도에서의 발생 가능성에 대하여 분석한 내용을 기술하였다. 전자장 시뮬레이션을 위하여 상용 툴(FEST3D)을 이용하여 필터를 모델링하고 대역폭 안팎의 주파수 신호(1 W Continuous Wave)를 입력하면서 필터 내부의 전계를 살펴보았다. 이 결과, 대역폭 중심보다는 가장자리(band edge) 주파수 신호가 입력되었을 때 필터 내부의 튜닝 스크류에서 더 강한 전계가 형성되는 것으로 나타났다. 그리고 방전 임계 전력을 산출하여 필터에 실제 입력된 전력과 비교해 본 바, 방전 임계값을 초과 하는 전력이 필터에 입력되었고 이에 따라 강한 전계가 발생하고 온도가 급격히 상승하여 전기적인 단락으로 이어진 것으로 파악되 었다. 추가적인 분석 결과 이 방전은 실제 운용궤도에서는 발생할 가능성이 낮고, band edge 주파수가 필터에 입력되더라도 멀티팩 터(multipactor) 현상은 일어나지 않을 것으로 예측되었다. 지상에서 일어날 수 있는 마이크로파 방전에 대한 대책으로서 band edge 신호 입력을 피하거나 전력 레벨을 낮게 입력하는 방법을 제안하였다.

In this paper, a mircrowave breakdown of X-band circular waveguide cavity filter, which occurred during ground test, was introduced, and electro-magnetic field simulation results to identify a root cause, and the analysis of possibility of its occurrence on orbit operation were presented. Filter modeling for simulation was conducted with a commercial tool (FEST3D), and electric fields inside the filter were monitored at the input of 1 W continuous wave. In our observation, strong electric field intensities were monitored on the tuning screws especially at the input of band-edge frequencies. The threshold power levels for the breakdown were also estimated and compared with the input power levels actually injected to the filter. From this estimation, we could figure out that the power exceeding the breakdown threshold was injected to the filter so that strong electric fields were generated and temperature increased high, and this became a root cause of the electrical short. Our further analysis showed that this kind of microwave breakdown is not likely to occur on orbit operation, and multipactor is expected not to occur at the input of band-edge frequencies. As a measure to prevent the microwave breakdown, we suggested to avoid the injection of band-edge frequencies and inject lower power levels to the filter.

본 논문에서는 최근 글로벌 위성산업의 수익 현황을 토대로 위성산업 각 분야별 동향을 분석하고, 이러한 동향을 바탕으로 향후 예상 되는 위성산업 분야의 전개 방향과 미래 기술개발을 고찰하였다.

This paper analyzed the trend of each area of satellite industry based on its recent revenue status and considered future development of satellite industry and satellite technology which can be anticipated taking into account the trend of satellite industry.

위성의 임무 수행 도중에 발생하는 소프트웨어 버그는 치명적인 문제점을 야기하여 위성 전체의 임무 실패를 초래할 수도 있다. 이를 막기 위해 개발단계부터 수많은 테스트와 검증을 수행하여 비행소프트웨어가 높은 신뢰도를 지니도록 만들어 준다 [1]. 하지만 위성이 발사 후 궤도에 올라갔을 때 하드웨어 측면에서의 문제, 혹은 미 발견 버그 등의 예상치 못한 문제들이 발견될 수도 있다. 이 경우 비행소프트웨어를 궤도 상에서 수정해야만 위성이 지속적으로 임무를 수행할 수 있다. 본 논문에서는 저궤도 위성의 reprogramming capability를 확인하고 reprogramming 절차에 대해 알아보고 검증한다.

In satellites, even a small error in flight software could cause a failure of missions. Therefore, there are strict development and verification processes for a high reliability of flight software. However, satellites on orbits could meet unexpected situations including hardware malfunction. In this case, it is necessary for flight software to be updated to cope with the unexpected situations and to continue their missions. This paper reviews reprogramming capability of next generation LEO satellites.

이 논문에서는 백스케터 통신에 기반한 무선 센서인 보조 사용자의 성능을 향상시키기 위해 인지 무선 기반 백스케터 네트워크를 연구한다. 제안 된 모델에서, 캐리어 이미터를 추가하고 스펙트럼 센싱 정보를 활용하기 위해 이중감쇄를 피하는 것을 고려한다. 기본 채널이 사용 중일 때 보조 사용자는 Hybrid-Access Point(H-AP)와 캐리어 이미터를 통해 채널에서 RF 에너지를 수집 할 수 있다. 채널이 유휴 상태가 되면 보조 사용자는 수확된 에너지를 사용하여 무선 센서를 작동시키고 스펙트럼 센싱 후, 캐리어 이미 터를 통해 백스케터 통신을 수행한다. 따라서 우리는 다수의 태그가 존재하는 벡스케터 채널을 deterministic과 멀티소스 요소로 수학적 모델링한다. 제안한 통신 환경에서 WiFi 신호를 활용한 벡스케터 통신의 BER 성능을 보인다.

In this paper, we study RF-powered backscatter cognitive radio networks to improve the performance for the secondary user which is backscatter radio based wireless sensors. In our proposed model, we consider an avoiding the doubly round-trip attenuation to add a carrier emitter and utilization of spectrum sensing information. When the primary channel is busy, the secondary user is able to harvest RF energy from the channel through a hybrid-access point (H-AP) and a carrier emitter. When the channel becomes idle, the secondary user will be use the harvested energy to operate wireless sensors, to use the sensing and to backscatter through the carrier emitter. We model mathematically the deterministic and multisource elements of a number of tagged channels. In the proposed communication environment, we show the BER performance of the backscatter communication using WiFi signal.

위성탑재컴퓨터(OBC, On-Board Computer)는 인공위성의 자세제어, 임무수행, 지상명령 송수신 및 처리 등 다양한 기능을 수행한 다. 위성탑재컴퓨터는 다양한 모듈로 구성되어 있으며, 각 모듈은 매우 중요한 기능을 수행하기 때문에 이중화로 설계되어 있다. 이중화된 모듈은 그 특성에 따라 Hot/Cold Redundancy 정책을 적용하여 운영한다. 각 모듈을 이중화로 설계함으로써 위성의 신뢰성 을 높이고, 특정 모듈에 문제가 발생하였을 때 정상적인 모듈로 위성탑재컴퓨터를 재구성을 함으로써 위성의 정상적인 동작을 보장 한다. 본 논문에서는 저궤도 위성에서 위성탑재컴퓨터의 재구성 처리방법에 대해 기술하고 해당 기능을 ETB(Electrical Test Bed) 시험환경에서 검증한 내용에 대해 기술한다.

The Satellite OBC(On Board Computer) manages critical functionality such as satellite attitude control, fault management, payload management, command/telemetry processing etc. The OBC consist of various modules. Each module perform mission critical operation. So all modules designed as hot or cold redundancy architecture. The redundancy design gives a guarantee high reliability and it allows normal operation of satellite using reconfiguration capability. In this paper, introduces reconfiguration unit operation and describe the results of testing in the ETB.

일반적으로 Operator on Board로 불리는 OBCP (On-Board Control Procedure)는 기존 탑재소프트웨어를 변경하지 않으면서 동적으 로 지상 또는 온보드에서 명령과 로직이 포함된 특정 프로시저를 로딩, 언로딩 및 실행 할 수 있으며, OBCP를 통해 기존 위성의 제한된 자율성 및 강인성을 증대 시킬 수 있다. 탑재소프트웨어의 OBCP의 핵심은 OBCP 엔진이며, OBCP 엔진은 스크립트 기반의 프로시저를 해석 및 실행 할 수 있는 인터프리터 형태로 구현되어 있으며 내부적으로 가상머신을 가지고 있다. 탑재소프트웨어팀에 서는 2010년부터 내부적으로 OBCP에 대해서 계속 연구를 수행하였으며 ERC32 프로세서 기반의 Java KVM, RTCS/C 및 KKOMA 와 같은 자체 OBCP 엔진을 개발하였다. 최근에는 ESA OBCP 표준에 대한 연구를 계속 진행하고 있으며 LEON2-FT/AT697F 프로 세서 기반에서 Lua와 MicroPython을 이용한 OBCP 엔진 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 현재 가장 활발히 사용되고 있는 오픈소스 기반의 Lua를 탑재소프트웨어의 OBCP 엔진으로 사용하기 위하여 VxWorks 기반의 AT697F 프로세서에서의 설계 및 구현 방법에 대해서 기술하며, 시뮬레이터와 실제 하드웨어의 테스트 결과와 함께 성능 비교 분석을 수행한다.

The OBCP called ‘operator on board’ is that of a procedure to be executed on-board, which can be easily be loaded, executed, and also replaced, without modifying the remainder of the FSW. The use of OBCP enhances the on-board autonomy capabilities and increases the robustness to ground stations outages. The OBCP engine which is the core module of OBCP component in the FSW interprets and executes of the procedures based on script language written using a high-level language, possibly compiled, and it is relying on a virtual machine of the OBCP engine. FSW team in KARI has studied OBCP since 2010 as FSW team’s internal projects, and made some OBCP engines such as Java KVM, RTCS/C and KKOMA on ERC32 processor target only for study. Recently we have been studying ESA’s OBCP standard and implementing Lua and MicroPython on LEON2-FT/AT697F processor target as the OBCP engine. This paper presents the design and implementation of Lua for the OBCP engine on AT697F processor with VxWorks RTOS, and describes the evaluation result and performance of the OBCP engine.