위성관제 비행역학(FDS) 서브시스템 궤도결정 및 예측 기술 IT R&D Global Leader 위성관제 비행역학(FDS) 서브시스템 궤도결정 및 예측 기술 ETRI Technology Marketing Strategy 황유라 위성시스템연구팀 ETRI OOO연구소(단, 본부)명 방송통신미디어연구부문

목 차 ---------------------------------------------- 1. 기술의 개요 목 차 ---------------------------------------------- 1. 기술의 개요 2. 기술이전 내용 및 범위 3. 경쟁기술과 비교 4. 기술의 사업성 5. 국내외 시장 동향 방송통신미디어연구부문

관제시스템 비행역학 서브시스템 궤도결정 및 예측기술 1. 기술의 개요 관제시스템 비행역학 서브시스템 궤도결정 및 예측기술 위성을 지상에서 감시하고 제어하기 위하여, 위성관제시스템은 원격 명령을 보내고 원격측정 데이터를 받아 위성의 상태를 파악하고 위성이 임무를 수행하도록 명령할 수 있음. 위성이 임무를 수행하기 위하여 위성의 위치를 정확히 파악하고 영상 데이터 처리를 위해서 예측된 위성 궤도 정보를 알아야 함. 위성의 궤도결정은 정지궤도 위성의 단일 지상국에서 (예: 천리안 위성) RF안테나가 추적한 방위각, 고도각 데이터와 거리측정 데이터로 수행 가능함. 궤도 결정된 값을 기산점으로 기상 영상과 해양 영상의 기하보정을 수행하기 위해서 궤도 예측된 정보가 필요함. 궤도결정과 예측은 정밀 동역학 모델 및 시간계, 좌표계, 필터 이론, 데이터 처리론 등 다양한 지식을 필요로 함. 방송통신미디어연구부문

1. 기술의 개요 관제시스템 구성 방송통신미디어연구부문

1. 기술의 개요 비행역학 서브시스템 구성 방송통신미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술이전 내용 비행역학 서브시스템 위성의 궤도결정 및 예측에 대한 설계, 설치 및 시험, 검증, 분석 기술 위성의 시간계, 좌표계에 대한 설계, 검증, 분석 기술 위성의 정밀 동역학 모델 설계, 검증, 분석 기술 위성의 데이터 처리 및 오차 보정에 대한 설계, 검증, 분석 기술 위성 동역학 모델에 데이터 피팅을 위한 필터 설계, 검증, 분석 기술 비행역학 시스템 궤도결정 및 예측 입출력 파일 구조에 대한 설계, 설치 및 시험, 검증, 분석 기술 위성의 기산점 위치에 따른 궤도 전파 설계, 설치 및 시험, 검증, 분석 기술 위성의 궤도결정 및 예측 결과를 임무수행에 적합한 포맷으로의 변환 설계, 검증, 분석 기술 위성의 궤도결정 및 예측 결과에 대한 디스플레이 설계, 설치 및 시험, 검증, 분석 기술 결과 분석을 위한 know-how 및 데이터 분석 기술 방송통신미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술이전 범위(1) 비행역학 서브시스템 위성의 궤도결정 및 예측에 대한 설계, 설치 및 시험, 검증, 분석 기술 위성의 시간계, 좌표계 설계, 검증, 분석 기술 위성의 데이터 처리 및 좌표변환, 궤도 전파를 위해 필요한 시간계 관련 기술 위성의 기준이 되는 좌표계 ECI (TOD, J2000), ECEF 기술 위성의 정밀 동역학 모델 설계, 검증, 분석 기술 지구중력장, 태양풍, 대기압, 행성력 조석 간만의 차이에 의한 섭동 등에 대한 기술 위성의 데이터 처리 및 오차 보정 설계, 검증, 분석 기술 위성의 관측 데이터에 오차 보정하는 기술 위성의 관측 데이터 바이어스를 추정하는 기술 궤도결정을 위한 필터 설계, 검증, 분석 기술 위성 동역학 모델에 데이터 값을 피팅하는 필터 (Batch-Least-Squares-Estimator) 기술 위성의 필터 결과를 동역학 모델에 따라 궤도 전파하는 기술 방송통신미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술이전 범위(2) 비행역학 서브시스템 위성의 궤도결정 및 예측에 대한 설계, 설치 및 시험, 검증, 분석 기술 비행역학 서브시스템 궤도결정 및 예측에 대한 입출력 파일 구조 설계, 설치 및 시험, 검증, 분석 기술 실시간운용 서브시스템 (ROS)에서 원격 측정 데이터 및 관련 위성 정보를 수신하는 기술 임무계획 서브시스템 (MPS)에 궤도예측 결과를 전송하는 기술 위성의 궤도결정 및 예측에 대한 결과 디스플레이 설계, 설치 및 시험, 검증, 분석 기술 위성의 임무에 맞는 결과 디스플레이 결과 포맷 변환 기술 방송통신융합연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술개발현황 비행역학 서브시스템 위성의 궤도결정 및 예측 기술 기술성숙단계: 실용화 단계 천리안 위성 관제시스템을 항공우주연구원에서 현재 운영 중임 -3년간 정상적 운영 위성 시장 규모가 크지 않아 사업화 단계는 아니라 실용화 및 검증 인증이 완료된 단계 임 방송통신융합연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 기술성숙도(TRL : Technology Readiness Level) 단계 : ( 6 )단계 연구부문/본부명

3. 경쟁기술과 비교 경쟁기술 현황 스페인의 GMV Aerospace and Defense 역시 유럽최대의 관제시스템 제작사로서 여러 가지 종류의 위성에 대한 관제시스템 제작의 경험을 가지고 관제소프트웨어 시장에 참여하고 있음. 정지궤도 기상위성 관제시스템은 정지궤도의 통신위성 관제시스템과는 다르게 위성마다의 요구조건에 따라서 다르게 제작되는 것이 일반적인 현황임. 비행역학의 경우 각 학교나 산업체에서 정밀도 향상을 위해 궤도결정 및 예측에 대해 수치적분 및 동역학 섭동 모델에 대한 연구가 활발히 진행되고 있음. 대부분의 위성 관제시스템 회사에서 납품하는 결과는 비슷비슷하고 위성의 요구 성능에 따라 만족하도록 시스템을 개발 제작함. 방송통신미디어연구부문

3. 경쟁기술과 비교 기존기술 대비 경쟁력 정지궤도 위성의 궤도결정 및 예측 기술에 대한 선두주자로서 미국의 Integral Systems 사는 세계의 관제시스템 소프트웨어 시장의 최강자로서 약 50% 이상의 점유율을 보이고 있음. 미국의 Analytical Graphics 사는 궤도예측을 위한 분석 툴로서 Satellite Tool Kit (STK)라는 프로그램을 개발하여 활발히 마케팅하고 있음 유럽에서는 유럽우주기구에 있는 각 국가의 보호를 받고 있는 업체들이 있으며 스페인의 GMV사와 영국의 Science System사가 주도적으로 유럽의 관제시스템 시장을 장악하고 있음. 국내에서는 ETRI를 제외하고는 실용급의 저궤도 위성 및 정지궤도 위성 관제시스템을 제작한 업체는 없음. 국내에서는 ETRI만이 비행역학 임무를 수행하여 탑재체의 요구사항을 만족시키는 관제시스템을 개발하였음. 국내업체는 용역기관으로서 관제시스템 개발에 참여하고 있는 실정임. 방송통신미디어연구부문

관제시스템 비행역학 서브시스템 궤도결정 및 예측기술 4. 기술의 사업성 관제시스템 비행역학 서브시스템 궤도결정 및 예측기술 예상 응용 제품 및 서비스 차세대 정지궤도 기상위성과 환경 및 통신 위성의 환경, 방송통신 탑재체에 직접 적용하여 위성의 임무를 수행할 수 있도록 위성 운영 및 활용에 응용 저궤도 위성 관제시스템 개발 및 운용에 응용 정지궤도위성의 보조 신호에 기반한 한국형 항법보강 시스템에 응용 상용화 가능성 국내에서 최초로 개발된 정지궤도 위성 관제기술 중 비행역학 서브시스템의 궤도결정 및 궤도예측 기술로서 앞으로 국내에서 요구되는 정지궤도 위성에 대한 비행역학 서브시스템을 개발하는데 기본이 되는 기술임 발사 후 지금까지 통해기 위성에 대한 관제운용을 성공적으로 수행하고 있어 기술적인 성숙도가 우수함. 방송통신미디어연구부문

4. 기술의 사업성 기술이전 기술지도 조건 사업화시 제약조건 계약 체결일로부터 2개월 내에 기술 교육이 요구됨 수학적 기본 지식과 우주동역학에 대한 선행 학습이 요구됨 사업화시 제약조건 기술실시 허용지역 제한 여부(국내, 국외): 제한없음 추가적인 공동연구개발 필요 여부: 없음 실시업체에 대한 요구사항: 이전되는 기술문서의 소유권은 ETRI에 있으므로, 이에 대한 외부 배포 또는 게재는 ETRI의 승인을 득하여야 함. 방송통신미디어연구부문

5. 국내외 시장 동향 국내 시장성 인공위성은 통신, 방송, 기상, 해양 및 군사적인 목적에 의해서 계속 발사되고 있고, 인공위성을 지상에서 제어하기 위한 관제시스템도 계속 필요. 국내에서 정지궤도 기상위성이 향후 발사를 위해 이미 개발 단계에 들어갔고, KTSAT또한 위성 발사를 위해 진행 중이고 관제시스템의 국산화 제품 사용을 위해 검토 중임. 군통신 위성 또한 발사 계획에 있고, 저궤도 군위성이 발사를 계획하고 있어 관제시스템에 대한 국내 시장 전망은 아주 좋음 국제적으로 정지궤도 위성은 일년에 10기 이상이 발사되고 있기 때문에 시스템을 국제적으로 시장화할 경우에 시장전망이 있다고 할 수 있음. 국외 시장성 동남아 지역에서 위성 시장에 문을 두드리고, 관제시스템을 위해 한국에 시장 조사를 하고 있음. 방송통신미디어연구부문

감사합니다. ♣ 연락처 : 방송통신미디어연구부문, 황유라 선연 (042-860-6832, ylhwang@etri.re.kr) www.etri.re.kr ♣ 연락처 : 방송통신미디어연구부문, 황유라 선연 (042-860-6832, ylhwang@etri.re.kr) ETRI OOO연구소(단, 본부)명