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위성에 탑재되는 별센서로부터 관측된 별과의 상대적인 위치로부터 위성의 자세정보를 파악하는 별센서 알고리듬의 검증을 위한 제1 및 제2별센서 모의장치와,위성에 탑재되는 영상센서로부터 관측된 행성의 외곽선을 추출하여 위성의 고도 및 자세정보를 파악하는 영상센서 알고리듬의 검증을 위한 영상센서 모의장치와,상기 제1 및 제2별센서 모의장치와 영상센서 모의장치가 설치되는 지지프레임 및상기 제1 및 제2별센서 모의장치와 영상센서 모의장치에 연결 설치되고, 천측항법 알고리듬이 탑재되어 제1 및 제2별센서 모의장치와 영상센서 모의장치에서의 위성의 실제 자세값과, 별센서 알고리듬 및 영상센서 알고리듬을 통해 추정된 위성의 자세값의 비교를 통해 천측항법 알고리듬의 성능을 검증하는 컴퓨터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 1항에 있어서,상기 제1 및 제2별센서 모의장치는 별을 포함하는 천구를 모사하는 제1 및 제2천구 시뮬레이터와, 천구의 이미지를 획득하여 위성의 자세를 결정할 수 있도록 하는 제1 및 제2별센서 시뮬레이터 및 상기 제1 및 제2천구 시뮬레이터와 제1 및 제2별센서 시뮬레이터가 설치되는 제1 및 제2설치프레임을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 2항에 있어서,상기 제1 및 제2천구 시뮬레이터는 위성의 자세와 별센서의 장착각을 고려하여 별과 위성을 포함하는 천구를 모사하여 현시하는 제1 및 제2모니터를 포함하여 구성되고, 상기 별은 별 카탈로그의 적경, 적위 및 겉보기 등급을 사용하여 제1 및 제2모니터 상에 표시되는 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 3항에 있어서,상기 별은 겉보기 등급을 크기로 환산하여 제1 및 제2모니터 상에 현시되고, 제1 및 제2모니터 상에서의 위성의 움직임은 천구를 회전시키는 방법에 의해 표현되는 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 2항에 있어서,상기 제1 및 제2별센서 시뮬레이터는 별센서를 모의하여 천구를 촬영하는 제1 및 제2카메라와, 상기 제1 및 제2카메라의 전방에 구비되는 제1 및 제2렌즈를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 5항에 있어서,상기 제1 및 제2카메라는 전,후 이동이 가능하고, 촬영 방향을 조정할 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 2항에 있어서,상기 제1설치프레임은 지지프레임 상에 안치되는 지지부와, 상기 지지부의 일측 상부에 설치되어 제1천구 시뮬레이터가 설치될 수 있도록 하는 제1천구 시뮬레이터 설치부 및 상기 지지부의 타측 상부에 설치되어 제1별센서 시뮬레이터가 설치될 수 있도록 하는 제1별센서 시뮬레이터 설치부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 7항에 있어서,상기 지지부의 하부에는 제1설치프레임의 수평 조절을 위한 다수 개의 높이 조절구가 구비된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 7항에 있어서,상기 제1천구 시뮬레이터 설치부는 지지부 상에 수직으로 설치되는 지지대와, 상기 지지대에 상,하로 이동 가능하도록 연결 설치되어 제1천구 시뮬레이터의 제1모니터가 고정 설치될 수 있도록 하는 제1고정프레임을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 7항에 있어서,상기 제1별센서 시뮬레이터 설치부는 지지부의 상부에 고정 설치되는 고정마운트와, 상기 고정마운트의 상부에 전,후로 이동 가능하도록 연결 설치되는 이동마운트와, 상기 이동마운트에 연결 설치되어 이동마운트를 전,후로 이동시키는 구동부 및 상기 이동마운트의 상부에 좌,우 방향으로 회동 가능하도록 연결 설치되어 제1별센서 시뮬레이터를 구성하는 제1카메라 고정 설치될 수 있도록 하는 제2고정프레임을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 10항에 있어서,상기 구동부는 일측 단부가 이동마운트에 연결 설치되어 회전에 의해 이동마운트를 전,후 방향으로 이동시키는 리드스크류와, 상기 리드스크류의 타측 단부에 구비되어 사용자의 조작에 의해 리드스크류를 회전시킬 수 있도록 하는 조절핸들 및 리드스크류에 설치되어 리드스크류의 회전을 제한하는 잠금장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 1항에 있어서,상기 영상센서 모의장치는 위성이 궤도 운동 중인 행성을 포함하는 천구의 영상을 도시하는 제3모니터를 포함하여 구성되는 제3천구 시뮬레이터와, 상기 제3모니터 상에 도시된 행성의 영상을 촬영하는 제3렌즈가 구비된 제3카메라를 포함하여 구성되는 영상센서 시뮬레이터 및 상기 제3천구 시뮬레이터와 영상센서 시뮬레이터가 설치되는 제3설치프레임을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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제 1항에 있어서,상기 컴퓨터는 제1 및 제2별센서 모의장치와 영상센서 모의장치에 별 또는 행성을 포함하는 천구의 영상을 표현하기 위한 프로그램을 제어하고 제1 및 제2별센서 모의장치와 영상센서 모의장치에 표현되는 내용을 실시간으로 모니터링 하는 제어부와, 제1 및 제2별센서 모의장치와 영상센서 모의장치에 표현되는 위성의 궤도를 시뮬레이션할 수 있도록 연산하는 궤도연산부 및제1 및 제2별센서 모의장치와 영상센서 모의장치에 표현되는 별 또는 행성을 시뮬레이션 하는 천구 모의부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치
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위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치를 이용한 천측항법 알고리듬 검증방법에 있어서,제1 및 제2별센서 모의장치를 이용하여 위성에 탑재되는 별센서로부터 관측된 별과의 상대적인 위치로부터 위성의 자세정보를 파악하는 별센서 알고리듬을 검증하는 별센서 알고리듬 검증단계와,영상센서 모의장치를 이용하여 위성에 탑재되는 영상센서로부터 관측된 행성의 외곽선을 추출하여 위성의 고도 및 자세정보를 파악하는 영상센서 알고리듬을 검증하는 영상센서 알고리듬 검증단계 및상기 제1 및 제2별센서 모의장치와 영상센서 모의장치에 의해 발생되는 왜곡현상을 보정하기 위한 왜곡 보정단계를 포함하여 구성되되,상기 영상센서 알고리듬 검증단계는,영상센서 모의장치에 구비되는 제3카메라를 이용하여 제3천구 시뮬레이터의 제3모니터에 현시된 행성의 이미지를 촬영하는 행성 이미지 획득단계와,상기 행성 이미지 획득단계에서 획득된 이미지를 영상 처리 알고리듬을 통해 행성의 외곽선을 추출한 후 외곽선의 곡률을 인식하는 영상처리단계와,상기 영상처리단계에서 처리된 이미지를 이용하여 행성의 중심점과 반경을 구하는 중심점 및 반경 산출단계 및상기 중심점 및 반경 산출단계에서 산출된 행성의 중심점과 반경을 이용하여 위성의 고도 및 자세를 결정하는 고도 및 자세 결정단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치를 이용한 천측항법 알고리듬 검증방법
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제 14항에 있어서,상기 별센서 알고리듬 검증단계는,제1 및 제2별센서 모의장치에 구비되는 제1 및 제2카메라를 이용하여 제1 및 제2천구 시뮬레이터의 제1 및 제2모니터에 현시된 천구의 이미지를 촬영하는 이미지 획득단계와,상기 이미지 획득단계에서 획득된 이미지에 포함된 별들의 위치를 특정하기 위한 전처리 단계와,상기 전처리 단계에서 특정된 별들의 위치를 이용하여 별자리를 인식하는 후처리 단계 및상기 후처리 단계에서 인식된 별자리와 그에 해당되는 별 카탈로그 정보를 이용하여 위성의 자세를 결정하는 자세결정단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치를 이용한 천측항법 알고리듬 검증방법
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제 15항에 있어서,상기 전처리 단계는,스레스홀딩 작업을 통해 이미지 획득단계에서 획득된 이미지에 포함된 노이즈를 제거하는 노이즈 제거단계와,노이즈가 제거된 이미지에 가우시안 필터를 적용시켜 불연속적인 별의 픽셀값을 연속적으로 변환시키는 필터링 단계와,상기 필터링 단계에서 필터링된 이미지를 레이블링을 통해 인접한 밝기를 갖는 픽셀끼리 그룹화시키는 레이블링 단계 및그룹화된 별들에 무게중심법을 적용시켜 중심점을 추출하는 중심점 추출단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치를 이용한 천측항법 알고리듬 검증방법
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제 16항에 있어서,상기 후처리 단계에서는 중심점이 추출된 별들에 대해 그리드 알고리듬을 수행하여 별자리의 패턴을 인식한 후, 이를 별 카탈로그의 패턴과 비교하여 최종적으로 별자리를 인식하는 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치를 이용한 천측항법 알고리듬 검증방법
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제 14항에 있어서,상기 중심점 및 반경 산출단계에서는 최소자승법 알고리듬을 통해 영상처리단계에서 처리된 이미지에 포함된 픽셀의 점들을 이용하여 행성의 중심 및 반경을 도출하고, SQP(Sequential Quadratic Programming)기법을 통해 도출된 행성의 중심 및 반경을 최적화시키는 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치를 이용한 천측항법 알고리듬 검증방법
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제 14항에 있어서,상기 왜곡 보정단계는,제1 및 제2별센서 모의장치와 영상센서 모의장치의 제1 내지 제3카메라에 각각 구비되는 제1 내지 제3렌즈에 의해 발생되는 렌즈왜곡을 보정하는 렌즈왜곡 보정단계와, 상기 제1 및 제2별센서 모의장치와 영상센서 모의장치에 각각 구비되는 제1 내지 제3천구 시뮬레이터와 별센서 시뮬레이터 또는 영상센서 시뮬레이터 사이의 정렬문제에 의해 발생되는 정렬왜곡을 보정하는 정렬왜곡 보정단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치를 이용한 천측항법 알고리듬 검증방법
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제 20항에 있어서,상기 렌즈왜곡 보정단계는,등간격의 패턴이 일정하게 형성된 체스보드를 준비하여 제1 내지 제3카메라로 각각 촬영하는 체스보드 촬영단계와,촬영된 체스보드의 이미지 중 왜곡이 포함된 점의 좌표와 왜곡이 포함되지 않은 점의 좌표를 이용하여 왜곡계수를 산출하는 왜곡계수 산출단계 및왜곡이 포함된 점의 좌표와 왜곡이 포함되지 않은 점의 좌표에 왜곡계수를 적용하여 왜곡시킨 점의 좌표의 비교를 통해 오차가 허용범위 이내인지를 판별하는 오차판별단계 및상기 오차판별단계에서의 판별된 오차가 허용범위 이내인 경우 왜곡계수 산출단계에서 산출된 왜곡계수를 이용하여 왜곡이 포함된 점의 좌표를 보정하는 보정단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치를 이용한 천측항법 알고리듬 검증방법
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제 20항에 있어서,상기 정렬왜곡 보정단계는,투영변환을 통해 상기 제1 내지 제3천구 시뮬레이터에 구비되는 제1 내지 제3모니터의 평면과, 제1 내지 제3카메라에 의해 촬영되는 이미지 평면 사이의 평행오차에 의해 발생되는 투영왜곡을 보정하는 투영왜곡 보정단계와,평행이동을 통해 상기 제1 내지 제3모니터의 평면과, 제1 내지 제3카메라에 의해 촬영되는 이미지 평면의 중심 사이의 오차에 의한 시프트 에러(shift error)를 보정하는 시프트 에러 보정단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성의 천측항법 알고리듬 검증을 위한 시험장치를 이용한 천측항법 알고리듬 검증방법
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