KOMPSAT-2 위성에서 사용되는 원격명령어와 텔레메트리는 국제표준규격인 CCSDS format을 따르고 있다. 이들 원격명령어와 텔레메트리는 KOMPSAT-1의 heritage에 따라 구성되었으나 테스트 단계를 거치는 동안 여러 가지 형식의 원격명령어와 텔레메트리가 추가되었으며 각 유닛의 프로세서와 탑재컴퓨터간의 충돌을 피하기 위해 그 구현 및 전달 방식도 보다 복잡해졌다. 본 논문에서는 KOMPSAT-2에서 사용되고 있는 원격명령어와 텔레메트리의 각 타입을 분석하고 유닛 별로 구현 및 전달 방식이 어떻게 달라지는 지 보여준다.
기존에 개발된 저궤도위성의 원격명령어와 텔레메트리 시스템은 다양한 외부 인터페이스를 효과적으로 수용하는 데 한계가 있었다. 본 논문에서는 이를 극복하기 위한 저궤도위성의 원격명령어와 텔레메트리의 개발 방안을 소개한다. 특히 최근 유럽에서 인공위성의 원격명령어 및 텔레메트리 운용에 이용하고 있는 PUS (Packet Utilization Standard) 개념을 검토하여 차세대 저궤도위성의 데이터 처리에 이용하고자 한다.
많은 기능을 수행하는 네트워크 프로그램은 그 기능 만큼의 명령어들과 명령어 인자들을 주고 받게 되다. 수신된 명령어에 대한 처리는 $"IF\~ELSE"$ 같은 순차적인 비교구문을 사용하거나 자바 RMI같은 원격 메소드 호출방식을 사용하고 있다. 그러나 많은 명령어들을 매번 순차적인 방식으로 비교하는 것과 원격 메소드를 설계하는 방식은 그 구현 및 유지보수에 많은 어려움을 유발하고 있다. 본 논문의 목적은 명령어 수신부와 실행부에 대한 컴포넌트를 개발하여 프로그램 개발 및 유지보수에 들어가는 노력을 줄이고 프로그램의 수행성능을 향상시키기 위한 컴포넌트 개발에 있다.
정지궤도위성의 원격데이터 통신 포맷은 제한된 통신 속도 대비 대량으로 생성되는 위성 데이터를 효율적으로 수신하고, 36,000km 고도에서 운영되는 정지궤도위성의 원격명령어 수신 결과를 정확하게 확인하기 위해 설계된다. 한국항공우주연구원에서 개발하여 2018년과 2020년에 각각 발사 및 운영 중인 천리안2A호와 2B호는 한국 최초의 정지궤도위성인 천리안1호의 임무를 연속하여 수행하도록 설계되었다. 따라서 정지궤도위성과 지상국의 안정적이고 효율적인 원격 통신을 위해 필요한 원격 통신 설계 요소들을 승계하였다. 한편, 원격 데이터의 처리 및 운영을 담당하는 천리안 2A호와 2B호의 탑재소프트웨어는 다목적위성시리즈를 통해 그 성능이 더욱 개선되어 왔으며 최신의 원격 데이터 처리 및 운영 알고리즘이 구축되어 있다. 본 논문에서는 정지궤도위성의 향상된 원격 데이터 송수신을 위한 원격명령어 및 원격측정데이터의 포맷 및 운영 개념 설계를 제안하고, 실제 천리안 2A호와 2B호의 탑재소프트웨어에 적용된 내용들을 상세하게 기술한다.
정보 통신의 발전으로 교육, 문화, 의료, 경제 등 사회 시스템과 가정이 결합하여 주택의 개념이 바뀌고 있다. 따라서 생활의 편의를 위한 가정 내 가전기기 및 각종 기기의 원격 제어 욕구가 증가하여 주택시설의 첨단화가 요구되고 있다. 또한 복잡하고 많은 기기를 쉽고 통합적으로 관리하는 통합관리 시스템이 필요하다. 이에 본 논문에서는 사용자가 직접 음성 명령어를 편집할 수 있는 음성인터 페이스를 제안하고 이를 홈오토메이션 시스템에 적용하여 더 높은 사용자편리성을 제공하였다.
본 논문에서는 손 제스처를 사용한 2족 보행로봇 제어방법을 제안한다. 제안된 방법은 연속된 입력 영상으로부터 사용자의 손을 검출하기 위해, 피부색 정보와 Hue의 불변 모멘트 정보를 사용한다. 검출된 손 영역은 Active Contour Model를 사용하여 추적한다. 손 제스처를 인식하기 위해 Hue의 불변 모멘 정보로부터, 검출된 손의 모양을판단하고 그 결과를 미리 정해둔 심벌 중에 하나로 할당한다. 이렇게 연속적으로 할당된 심벌들은 HMM(Hidden Markov Model) 인식기를 통해 인식 되고 로봇 명령어를 출력하며, 출력된 명령어에 따라 로봇이 제어된다. 제안된 방법의 효율성을 증명하기 위해, 자체 제작한 2족 보행로봇(KAI)으로 6개의 손 제스처를 이용하여 사용자가 원격지에 있는 로봇의 보행을 제어하는 원격 로봇 보행 제어 시스템에 응용해 보았다. 실험 결과, $94\%$의 인식률을 보였다.
컴퓨터 자원의 대용량화 및 네트워크 속도의 증가로 인하여 사용자가 네트워크를 통해 원격지의 서버에 접속하여 컴퓨터론 사용하는 요구가 증가되었다. 이에 따라 중앙집중형 컴퓨팅을 통한 응용프로그램 제공 서비스도 활성화되었다. 중앙집중형 컴퓨팅 시스템은 중앙의 대용량컴퓨터 시스템에 설치된 응용프로그램을 공유 프로토콜을 통하여 원격 사용자에게 제공하는 응용프로그램 공유 서비스(ASP: Application Service Provision) 시스템 모델이다. 중앙집중형 컴퓨팅 시스템을 통한 응용프로그램 공유 서비스는 기밀성, 가용성 무결성 등의 보안 사항이 반드시 유지되어야 한다. 기존 원격 컴퓨팅인 Telnet, FTP 접속은 단순히 파일 및 데이터의 접근 권한을 제어함으로 보안이 유지된다. 그러나 윈도우 기반 시스템의 경우 다수의 사용자가 통일한 권한을 통해 통일한 응용프로그램을 제공받기 때문에 사용자들 사이에 기밀성 및 무결성을 저해 할 수 있다. 또한 다수의 사용자가 하나의 응용프로그램에 파일열기, 복사, 서식 수정 등의 여러 기능 명령어를 전송하기 때문에 파일 및 데이터 접근 제어만을 통해서는 시스템의 기밀성 유지한 수 없다. 또한 기밀성의 문제는 곧 가용성 및 무결성의 문제로 이어질 수 있다. 본 논문에서는 윈도우 기반 중앙집중형 컴퓨팅 시스템의 응용프로그램 공유 서비스를 지원함에 있어 사용자가 실행하는 Win32 API 메시지 명령어 접근제어 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 GUI(Graphical User Interface) 기반의 서버에서 사용자가 서버에 접속하여 발생하는 모든 메시지(마우스, 키보드, I/O, etc....)들을 감시한다. 감시된 메시지 기반의 명령어는 미리 설정된 사용자별 보안 정책에 기반 하여 해당 응용프로그램에게 전달 여부가 결정된다. 이러한 메시지 기반 상세 보안을 통해 기밀성 침해의 우려가 있는 메시지 명령어를 차단하고, 기능 명령어 차단에 의한 자원의 기밀성을 해결하였다.
하나의 에이전트로 해결하기 어려운 복잡한 문제를 해결하기 위한 방안으로 여러 에이전트들간의 상호작용과 협동을 통하여 작업이 수행되는 멀티에이전트 시스템을 구현하는 것이 점차 보편화되고 있다. 멀티에이전트 시스템의 중요한 특징 중의 하나는 여러 에이전트들 간의 능력과 정보가 서로 공유된다는 점이다. 멀티에이전트 시스템에서는 한 에이전트의 처리 견과론 다른 에이전트가 이용할 수도 있으며, 그 결과 또한 다시 다른 에이전트에게 제공되기도 한다. 그러나 각각의 에이전트들은 서로 다른 환경 하에서 구축된 이형질성과 원격지에서 작동하는 분산성으로 인해 하나의 시스템으로 통합하기가 용이하지 않다. 이를 해결하기 위한 방법의 하나로 이형질의 에이전트들 간에 정보 교환을 위한 파일랩퍼 (File Wrapper) 이용 방안이 있다. 한 에이전트의 처리 결과가 파일이라는 일반적인 형태로 존재한다고 할 때, 이러한 파일내의 정보를 추출하고 조합 및 가공하는 기능을 담당하는 것을 파일랩퍼(File Wrapper)라고 한다. 본 연구에서는 Java와 JavaCC를 이용하여 에이전트 스크립트 언어로 새롭게 구현된 파일랩퍼를 소개한다. 이 파일랩퍼는 파일에서 정보를 추출하기 위한 명령어들과 출력에 관련한 명령어들 그리고 작업의 효율성을 위한 명령어들로 구성된 텍스트 기반 언어로 구성되어 있다.
최근 Java 언어가 갖는 다양한 특징은 전자상거래, 전자출판, 멀티미디어 응용 등에서 이용되고 있다. 본 논문에서는 Java 기반의 응용프로그램의 사용자 인터페이스를 위해 Java 쉘 구현하였으며 Java 쉘에서의 접근제어를 위한 응용 수준의 계층적 보안 정책의 관리를 위한 XML 기반의 DTD를 설계하였다. 설계된 DTD는 Java 쉘 사용자의 Java클래스 접근 및 원격 객체에 대한 접근을 제어하기 관리를 목적으로 한다. XML 기반의 사용자 형상정보는 Java 쉘의 명령어 수행을 위한 클래스 해석과정에서 적용하여 로컬 및 원격 자원에 대한 접근을 제어할 수 있도록 기능을 제공한다.
본 논문에서는 원격작업용 제스처 명령의 인식을 위해 컴퓨터 시각 센서와 HMM을 이용한 알고리즘을 사용하였다. 스테레오 정합을 이용한 자동 손영역의 추출은 원격작업용 제스처 추적의 자동 초기 영역 설정을 위해 제안하였다. 이는 좌, 우 두 카메라의 시각치를 이용하였으며, 손의 상대적인 거리정보를 이용하게 된다. 손영역의 추적은 일반적인 흑백 영상에서도 배경이나 잡음에 구애받지 않도록 에지값의 양의 시간차(PDOE : positive difference of edges) 영상이 사용되었으며, 제스처 명령 모델로는 실제 원자력 발전소 내 원격작업용으로 정의된 K/K(KNU/KAERI) 제스처 명령을 이용하였다. 이산 HMM을 이용한 복합 제스처 인식모델은 전명령어(pre-oeders)와 기본 명령여(basic-orders), 후명령어(post-orders)의 세 부분에 대한 각각의 명령 모델로 구성되며, 각 명령 모델의 조합과 연동에 의해서 복합적인 명령의 인식을 수행하도옥 하였다. 최종 제스처 인식 결과는 2개 이상의 명령이 복합된 연속명령에 대해 97% 이상의 안정된 인식율을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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