• 대한임베디드공학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.173-183
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• 2023

This paper deals with a routing algorithm which can find the best communication route to a desired point considering disconnected links in the LEO (low earth orbit) satellite networks. If the LEO satellite networks are dynamic, the number and distribution of the disconnected links are varying, which makes the routing problem challenging. To solve the problem, in this paper, we propose a routing method based on Dueling DQN which is one of the reinforcement learning algorithms. The proposed method was successfully conducted and verified by showing improved performance by reducing convergence times and converging more stably compared to other existing reinforcement learning-based routing algorithms.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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• pp.64-66
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• 2023

Low Earth Orbit(LEO) Non-Terrestrial-Network(NTN) 은 위성을 사용하여 통신 서비스를 제공하지 못하는 도시 이외의 산간, 바다, 항공기 또는 외진 지역에 통신 서비스를 제공하는 모델이다. Terrestrial Network(TN) 핸드오버에서 사용되는 Measurement-Based Triggering(MHT)의 경우 User Equipment(UE)에서 측정된 값을 기반으로 Measurement Report를 전달한다. 그러나 NTN 환경에서의 HO triggering은 TN 과는 달리 장거리 통신을 요구하고 위성이 빠른 속도로 이동함에 따라 MHT에 사용되는 지표들을 대체할 방법이 필요하다. 이 논문에서는 측정 유효성을 대체할 수 있는 지표로 UE와 셀 중심 간의 거리 및 고도 각을 활용하여 HO triggering을 예측하는 시스템을 제안한다. 제안한 예측 시스템은 핸드오버 triggering 예측에 대해 우수한 성능을 보였으며 좋은 측정 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제20권1호
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• pp.131-147
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• 2024

A routing strategy based on traffic prediction and dynamic cache allocation for satellite nodes is proposed to address the issues of high propagation delay and overall delay of inter-satellite and satellite-to-ground links in low Earth orbit (LEO) satellite systems. The spatial and temporal correlations of satellite network traffic were analyzed, and the relevant traffic through the target satellite was extracted as raw input for traffic prediction. An improved gradient boosting regression tree algorithm was used for traffic prediction. Based on the traffic prediction results, a dynamic cache allocation routing strategy is proposed. The satellite nodes periodically monitor the traffic load on inter-satellite links (ISLs) and dynamically allocate cache resources for each ISL with neighboring nodes. Simulation results demonstrate that the proposed routing strategy effectively reduces packet loss rate and average end-to-end delay and improves the distribution of services across the entire network.

• 전자통신동향분석
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• 제39권3호
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• pp.36-47
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• 2024

Low Earth Orbit (LEO) satellite communications has become a crucial technology for next-generation communication networks owing to its hyperconnectivity capabilities. We examine the progress and application areas of LEO satellite communication services. The LEO satellite communication industry has transitioned from being predominantly driven by governments and institutions to being led by the private sector, following the trajectory of the NewSpace movement. Leading corporations such as SpaceX Starlink and Eutelsat OneWeb are deploying LEO satellite networks to offer internet services, while Telesat is preparing to establish its satellite communication network. LEO satellite communications is expected to have a major impact on various sectors of society, particularly for upcoming sixth-generation services. Therefore, the South Korean government must promptly formulate policy support strategies aimed at invigorating the LEO satellite communication industry. This can be achieved through initiatives such as bolstering research and development and extending corporate assistance.

• 항공우주기술
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• 제10권1호
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• pp.136-140
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• 2011

본 연구에서는 지구저궤도위성 GPS 안테나 후판 크기를 변경을 반영하고 궤도 열해석을 수행하여 안테나 온도 조건을 만족하는지 검토하였다. 해석 조건은 안테나 쪽으로 가장 많은 외부 열유입이 예상되는 고온 임무말기(End-of-Life) 안전모드를 중점적으로 검토하였다. 안전모드에서는 태양전지판이 상시 태양을 지향하게 설계되어 있으며 별도의 임무기동이 없기 때문에 안테나 후판 관점에서는 최대 열유입이 예상되는 모드라고 볼 수 있다. 허용 온 도내 유지를 위해 방열 테이프 적용이 결정되고 필요 면적을 해석하였으며, 최저 온도 조건 확인을 위해서 저온 임무초기(Begin-of-Life) 안전모드도 검토를 수행하였다.

• 천문학회보
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• 제36권2호
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• pp.93.2-93.2
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• 2011

Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) has measured space environment and its effects on spacecraft and astronaut since 1987. At present, we have operated space environment monitors onboard one GEO spacecraft, one QZO spacecraft, and two LEO spacecrafts. The obtained space environment data has been gathered into the Space Environment and Effects System database (SEES, http://sees.tksc.jaxa.jp/). In this presentation, measurement result of space environment in low earth orbit obtained by the Daichi satellite from 2006 through 2011 is reported as well as recent activities in space environment engineerings in JAXA. The Technical Data Acquisition Equipment (TEDA) on board the Daichi satellite (Advanced Land Observing Satellite: ALOS) had been operated in low earth orbit at 700 km altitude with 98 degree inclination from February 2006 until April 2011. The TEDA consists of the Light Particle Telescope and the Heavy Ion Telescope. The operation period of the Daichi satellite was through the solar-activity minimum period. The space radiation environment around the Daichi satellite had been almost stable. However, large solar flares followed by CMEs sometimes disturbed the space radiation environment in the orbit of the Daichi satellite. In addition, high speed solar wind often flowed and modulated the electron flux in the horn region. On the other hand, a little variation was seen in the SAA region.

• 전산구조공학
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• 제21권3호
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• pp.27-34
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• 2008

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권2호
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• pp.57-62
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• 2015

The satellite orbit is continuously changing due to space environment. Especially for low earth orbit, atmospheric drag plays an important role in the orbit altitude decay. Recently, solar activities are expected to be high, and relevant events are occurring frequently. In this paper, analysis on the impact of geomagnetic storm on LEO satellite orbit is presented. For this, real flight data of KOMPSAT-2, KOMPSAT-3, and KOMPSAT-5 are analyzed by using the daily decay rate of mean altitude is calculated from the orbit determination. In addition, the relationship between the solar flux and geomagnetic index, which are the metrics for solar activities, is statistically analyzed with respect to the altitude decay. The accuracy of orbit prediction with both the fixed drag coefficient and estimated one is examined with the precise orbit data as a reference. The main results shows that the improved accuracy can be achieved in case of using estimated drag coefficient.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제7권1호
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• pp.37-45
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• 1990

인공위성은 주차궤도(parking orbit)에서 최종궤도(final orbit)에 진입시키기 위해서는 많은 연료가 소모되고 또한 잔여 연료는 위성의 수명을 좌우하므로 궤도전이에 사용되는 연료의 효율을 극대화시키기 위한 한 가지 일환으로 지구의 비대칭 중력장이 궤도전이에 미치는 효과에 대하여 연구해 보았다. 주차궤도는 매우 낮은 고도에 위치하고 있으므로 지구의 비대칭 중력은 주차궤도로부터 최종궤도로 진입하기 위한 전이궤도(transfer orbit)에 비교적 커다란 영향을 미친다. 이러한 영향을 알아보기 위해 6가지 궤도요소 중에서 위성의 고도에 직접 관련이 있는 궤도의 이심률과 반장경의 변화를 토대로 위성의 고도와 속도의 변화량을 알아보았다. 그 결과 전이궤도의 원지점은 비대칭 중력장의 섭동으로 인해 고도가 증가하게 되고, 고도가 증가함에 따라 원지점에서의 속도는 감소하게 된다. 따라서 지구 비대칭 중력을 고려했을 경우에는 그렇지 않은 경우보다 연료의 소모가 적은 것으로 나타났다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.51-57
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• 2016

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.