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위성 운영 궤도 데이터 표준화 동향
작성
한국항공우주연구원 정옥철 선임연구원
:
(
)
는 우주 데이터 시스템 자문
CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems)
위원회로 우주 관련 정보의 상호 교환을 촉진할 목적으로 데이터 표준 개발에 참여한 우주
기관들의 국제 조직이다 이 위원회는
년에 설립되었고 구성은 회원 기관 옵저버
.
1982
,
,
기관 산업체 준회원으로 구성되어 있으며
년 월 현재
개의
,
2016
5
, 11
Member Agency,
개의
그리고
개의 산업체 및 기타 기관이 참여하고 있다
30
Observer Agency,
113
.
우주 분야의 국제협력이 활발해 짐에 따라 위성 운영 시 궤도 데이터를 서로 다른
기관끼리 서로 주고받는 경우가 빈번해졌다 궤도 데이터 인터페이스는 위성 추적 및
.
항법 지원을 위한 발사 전 계획 위성 추적을 위한 스케줄링 궤도 데이터 비교 및 분
,
,
석 궤도 결정 및 궤도 예측과 같은 궤도정보 교환 위성 간의 물리적 전자기적 간섭
,
,
,
해석
충돌회피 연구
궤도조정 협력 운영 등을 위해 사용된다
궤도 데이터 표준은
,
,
·
.
문서체계의
에 해당된다 이
CCSDS
Mission Operations & Management Area(MOIMS)
.
분야에서는 위성 및 지상국을 운영하는데 있어 적용 가능한 표준화 및 절차를 주로 다룸
으로써 임무운영
과 임무활용
간의 관련 정보 전
,
(mission operations)
(mission utilization)
달을 최대한 원활하게 하고자 총
건의 문서가 발간되어 있다
표
참고
36
. (
1
)
에서는 궤도 데이터를
CCSDS
OPM(Orbit Parameter Message), OMM(Orbit
으로 구분하여 각각의
Mean-Element Message), OEM(Orbit Ephemeris Message)
표준 양식을 제시하고 있다 또한 궤도 데이터의 파일 포맷은
텍스트 포맷을
.
,
ASCII
추천하고 있고
현재에는 각 파일이 하나의 위성을 나타내지만
향후에는 여러 개의
,
,
위성을 하나의 파일에 같이 나타내는 방안도 고려중인 것으로 알려져 있다
첫째
.
,
은 특정 기산시점
에 위성의 위치 및 속도를 나타내는 것으로 흔히 위성
OPM
(Epoch)
,
궤도 의 순간 상태벡터
를 주고받을 때 사용된다
데
(
)
(Osculating State Vector)
. OPM
이터를 받으면 원하는 시점에 궤도를 계산해야 하므로 궤도전파기가 필요하게 되는
데
궤도전파의 정밀도를 높이기 위하여 위성의 질량
면적
공분산 정보도 선택적으
,
,
,
로
에 추가될 수 있다
또한
가능하다면 궤도전파 모델링
교란력 정보 등이
OPM
.
,
,
을 상호 교환하는 기관 간에 동일할 경우 가장 높은 정밀도가 보장된다
둘째
OPM
.
,
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은 일반적으로 많이 알려진
형태의 평균궤도 데이터
OMM
TLE(Two-Line Element)
를 표준화한 것으로 상호 포맷 변환도 쉽게 가능하다
의 구조는
과 동일
,
. OMM
OPM
하게 헤더
메타데이터
데이터
주석 선택사항 으로 구분된다
셋째
은 시간에
,
,
,
(
)
.
, OEM
따른 위치 및 속도를 나타내는 것으로 필요 시 가속도도 포함시킬 수 있다
파
,
. OEM
일의 구성은 헤더
메타데이터
데이터
공분산 행렬 선택사항
및 주석
,
, Ephemeris
,
(
)
선택사항 으로 구분된다
(
)
.
현재 운영되고 있는 아리랑 위성의 경우에도 해외 기관과의 다양한 형태의 상호 협
력이 수행되고 있고 이와 관련된 궤도 데이터 교환도 빈번하게 발생하고 있어 궤도
데이터 표준화 포맷을 지원하고 있다 또한 향후에도 위성운영 분야의 국제협력 다변
.
,
화 등을 고려하여 관련 표준화 동향을 지속적으로 파악하여 대응해 나가야 할 것이
고 더 나아가 표준화 작업에도 적극 참여하는 것이 적절할 것으로 판단된다
,
.
표
문서 현황
<
1. Mission Operations & Management Area
>
이 글은 아래 링크 및 문서를 참조하여 작성하였습니다.
※
- http://www.ccsds.org/
- Organization and Processes for the Consultative Committee for Space Data Systems. Yellow Book. Issue 3.
- Orbit Data Messages, Recommended Standard, CCSDS 502.0-B-2