본 연구는 VHF채널 정숙도를 확보하는 것을 목적으로 하여, 교신시간을 불필요하게 연장케 하는 VTS교신효율 저해요소를 구체적으로 수치화하기 위하여 마련되었다. 하루 24시간 동안의 교신을 기록조사하여 교신내용 형식 및 교신주체별 교신소요시간 등을 분석하였고, 교신시간대 관제사 별 교신수반결과 및 1회 교신 중 많은 정보가 수반될 경우 발생될 수 있는 청자의 인지실패율에 초점을 두고 연구를 진행하여 VTS생산자료의 이용방향을 제시하는데 의의를 두었다.
VTS 업무와 관련 관제교신이 차지하는 비중이 높음에도 불구하고 그동안 관제교신의 효율향상 필요성은 대원칙(간단 명료 정확) 개념 이상의 구체적 논의나 연구대상이 되지 못하였다. 본 연구에서는 관제교신의 잘못으로 인한 관제업무의 효율저하 및 이로 인한 사고 위험성을 살펴보고, 관제교신의 실패 원인을 현장 중심으로 검토하였다. 교신 분석을 통해서 개선방안을 찾아보고 교신업무 요령 또는 지침 마련의 필요성을 제안하였다.
해상교통관제센터(VTS)는 해상 안전과 선박교통효율을 위해 우리나라 주요 항만 및 연안해역에서 운용중이다. 우리나라 VTS는 외국항만 VTS에 비해 1인당 담당 관제면적이 넓으며, 최근 VTS 구역 추가 확대로 기존 관제사의 담당구역이 기존보다 더욱 확대되어 관제사의 집중관제와 선박교통관리 어려움이 더욱 증가되고 있다. 이에 따라 VTS 구역의 효율적인 운영과 VTS 인력 확보를 위한 정량적인 관제석 수 산출이 필요하다. 본 연구에서는 VTS에서 수집중인 선박교통 및 선박교신 데이터를 이용하여 VTS 구역 적정 관제석 산출방법을 제안하고자 한다. 제안한 방법은 VTS 구역에서 운항하는 모든 선박의 모니터링 시간, VHF 교신에 대하여 관제 업무(task)항목, 출현빈도, 소요시간을 정의하고, 단위시간동안 각 관제 task별 소요시간을 계산하여 관제석 수를 계산한다. 제안한 방법을 여수VTS 해역의 VTS데이터에 적용하여 적정 VTS 관제석 수, 시간대별 관제석 수 변화를 분석하였다. 분석 결과 혼잡시간대 필요 관제석이 4-5 석이 필요로 한 것으로 분석되었다.
관제시스템 중 임무계획시스템은 위성시스템을 이용한 일련의 임무를 수행하는데 있어, 위성의 상태를 고려하여 임무간 상호 충돌이 없도록 최적의 임무계획을 수립하는 시스템이다. 상용화 촬영임무의 증가로 인해 1일 촬영요청수가 증가한다면 임무간 시간충돌 및 자원에 의한 제한 사항을 검증하는데 많은 시간이 소요되고, 임무계획 작성의 오류 가능성이 증가하게 된다. 이러한 어려움을 해결하기 위해서 임무계획검증시스템이 제안되고 개발되었다. 임무계획검증시스템은 임무계획시스템과 연동되어 운영되도록 설계되었으며, 검증기능 외에도 교신 스케줄 자동생성 기능을 포함하고 있다. 임무계획검증시스템의 주요기능은 임무계획검증, 명령계획검증, 교신스케줄생성 기능을 가지고 있으며, 각 모듈에서 생성된 내용은 공통 데이터베이스로 운영된다.
우주 비행체의 건강상태를 확인하기 위해서는 매우 많은 종류의 텔레메트리 데이터를 확인해야 하므로 시간이 크게 소요 된다. 그러나 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 자체에서의 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 이벤트의 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.
본 논문에서는 Hub와 Remote 지구국들이 위성중계기를 통해 교신하는 방식의 Two-Level SCPC 시스템에서 혼변조적을 최소화하는 효과적인 주파수배치 방법론을 제시하였으며, 아울러 Two-Level SCPC 시스템에서의 혼변조적을 산출하는 데에 소요되는 계산시간을 줄일 수 있는 방법론을 새로이 소개하였다. Okinaka가 One-Level SCPC 시스템에 적용하였던 Deletion과 Insertion 동작을 Two-Level SCPC 시스템에 확장 적용할때 고려할 수 있는 여러 방법론들을 연구분석한 후 이들 중 최적이라 사료되는 방법론을 체계화하여 Two-Level SCPC 시스템에서의 주파수배치 알고리듬으로 제안하였다. 제안하는 알고리듬은 기존의 주파수배치 방법들에 비해, 우수한 성능을 보일 뿐만 아니라 특히 융통성의 측면에서는 매우 뛰어난 특성을 보이고 있다. 현재까지 발표된 Two-Level SCPC 시스템의 주파수배치 방법론들은 일반성이 매우 결여되어 있기 때문에 실제의 위성시스템에 효과적으로 적용할 수 없는 점을 감안하면, 본 논문에서 제안한 알고리듬은 매우 큰 의미를 지닌다고 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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