한국항공우주연구원

  CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems)는 우주 데이터 시스템 자문 위원회로 우주 관련 정보의 상호 교환을 촉진할 목적으로 데이터 표준 개발에 참여한 우주 기관들의 국제 조직이다. 이 위원회는 1982년에 설립되었고, 구성은 회원 기관, 옵저버 기관, 산업체 준회원으로 구성되어 있으며 2016년 5월 현재, 11개의 Member Agency, 30개의 Observer Agency, 그리고 113개의 산업체 및 기타 기관이 참여하고 있다.
  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 분석, 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 CCSDS 문서체계의 Mission Operations & Management Area(MOIMS)에 해당된다. 이 분야에서는 위성 및 지상국을 운영하는데 있어 적용 가능한 표준화 및 절차를 주로 다룸으로써, 임무운영(mission operations)과 임무활용(mission utilization) 간의 관련 정보 전달을 최대한 원활하게 하고자 총 36건의 문서가 발간되어 있다. (표 1 참고)
  CCSDS에서는 궤도 데이터를 OPM(Orbit Parameter Message), OMM(Orbit Mean-Element Message), OEM(Orbit Ephemeris Message)으로 구분하여 각각의 표준 양식을 제시하고 있다. 또한, 궤도 데이터의 파일 포맷은 ASCII 텍스트 포맷을 추천하고 있고, 현재에는 각 파일이 하나의 위성을 나타내지만, 향후에는 여러 개의 위성을 하나의 파일에 같이 나타내는 방안도 고려중인 것으로 알려져 있다. 첫째, OPM은 특정 기산시점(Epoch)에 위성의 위치 및 속도를 나타내는 것으로, 흔히 위성(궤도)의 순간 상태벡터(Osculating State Vector)를 주고받을 때 사용된다. OPM 데이터를 받으면 원하는 시점에 궤도를 계산해야 하므로 궤도전파기가 필요하게 되는데, 궤도전파의 정밀도를 높이기 위하여 위성의 질량, 면적, 공분산 정보도 선택적으로 OPM에 추가될 수 있다. 또한, 가능하다면 궤도전파 모델링, 교란력 정보 등이 OPM을 상호 교환하는 기관 간에 동일할 경우 가장 높은 정밀도가 보장된다. 둘째, OMM은 일반적으로 많이 알려진 TLE(Two-Line Element) 형태의 평균궤도 데이터를 표준화한 것으로, 상호 포맷 변환도 쉽게 가능하다. OMM의 구조는 OPM과 동일하게 헤더, 메타데이터, 데이터, 주석(선택사항)으로 구분된다. 셋째, OEM은 시간에 따른 위치 및 속도를 나타내는 것으로, 필요 시 가속도도 포함시킬 수 있다. OEM 파일의 구성은 헤더, 메타데이터, Ephemeris 데이터, 공분산 행렬(선택사항) 및 주석(선택사항)으로 구분된다.
  현재 운영되고 있는 아리랑 위성의 경우에도 해외 기관과의 다양한 형태의 상호 협력이 수행되고 있고 이와 관련된 궤도 데이터 교환도 빈번하게 발생하고 있어 궤도 데이터 표준화 포맷을 지원하고 있다. 또한, 향후에도 위성운영 분야의 국제협력 다변화 등을 고려하여 관련 표준화 동향을 지속적으로 파악하여 대응해 나가야 할 것이고, 더 나아가 표준화 작업에도 적극 참여하는 것이 적절할 것으로 판단된다.

<표 1.첨부파일 참고>

※ 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