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재전송 기반의 분산 원격측정 시스템 구현
Implementation of the Distributed Telemetry System Based on Retransmission 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.17 no.6, 2014년, pp.821 - 827  

임수열 (국방과학연구소 제1기술연구본부) ,  황치호 (국방과학연구소 제1기술연구본부) ,  이환석 (국방과학연구소 제1기술연구본부) ,  안성복 (국방과학연구소 제1기술연구본부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper considers a distributed telemetry system using retransmission algorithm with one master telemetry and two slave telemetries. The master telemetry merges data from each slave telemetry and own measured data. If there exist some errors in data from the slave telemetry, the master telemetry ...

주제어

#원격측정 시스템   #재전송   #부가 백색 가우스 잡음   #비트 오류율   #프레임 오류율  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 다수의 원격측정장치들이 네트워크로 연결된 분산 원격측정 시스템의 개념을 정립하고 구현 방법을 제시한다. 분산 원격측정 시스템은 하나의 마스터 원격측정장치와 다수의 슬레이브 원격특정 장치들로 구성된다.
  • 이번 장에서는 분산 원격측정 시스템에서 마스터 원격측정장치 및 슬레이브 원격측정장치의 구성 및 하드웨어적인 구현 방법에 대해서 알아본다. 마스터 원격측정장치는 Fig.
  • 이번 장에서는 분산 원격측정 시스템에서 슬레이브 원격측정장치의 데이터 재전송을 위한 재전송 알고리즘에 대해서 알아본다. 재전송은 Fig.
  • PCM 엔코더는 마스터 원격측정장치에서 획득한 데이터와 슬레이브 원격측정장치들로부터 수신한 데이터를 통합하고 동기 및 parity 신호 등을 추가하여 지상으로 송신하기 위한 통합 프레임을 구성하는 역할을 한다. 지상 송신 장치는 PCM 엔코더로부터 받은 통합 프레임을 안테나를 통해 지상으로 송신하기 위한 목적으로 사용된다. 마이크로 컨트롤러 장치는 슬레이브 원격측정장치로부터 수신한 원격측정 데이터를 PCM 엔코더로 전송하고, 슬레이브 원격측정장치로 송신할 재전송 명령을 포함한 전송명령을 생성한다.

가설 설정

  • 두 개의 슬레이브 원격측정장치들이 각각의 정보를 송신하고, 이러한 정보를 수신하는 하나의 마스터 원격측정장치가 존재하는 환경을 고려하였다. 각각의 슬레이브 원격측정장치는 Frequency Shift Keying(FSK, 주파수 편이 변조)를 사용하고, 마스터 원격측정장치와 슬레이브 원격측정장치 사이의 채널 환경은 무선 통신 성능 평가 시 가장 기본적으로 사용되는 채널 환경인 Additive White Gaussian Noise(AWGN, 부가 백색 가우스 잡음) 채널로 가정하였다.
  • 각각의 슬레이브 원격측정장치는 수신한 전송명령에 재전송 요청이 포함되어 있을 경우, 해당 프레임을 마스터 원격측정장치에 재전송하게 된다. 데이터 송신/수신 한 주기 내에서 재전송 횟수는 무선 통신 대역폭 및 슬레이브 원격측정장치의 계측 데이터의 양에 따라 정의될 수 있고, 본 논문에서는 한 주기 내의 재전송 횟수를 한번으로 가정한다. 전송명령에 포함되는 재전송 요청 정보는 제 4장에서 자세히 알아보기로 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
원격측정 시스템이란? 개발 단계에 있는 비행체의 성능 확인을 위한 시험 과정에서 Telemetry System(원격측정 시스템)은 비행체에 부착된 센서들로부터 획득되는 다양한 계측 정보와 비행체를 구성하는 각 서브시스템의 상태 정보 등을 지상으로 송신하는 역할을 한다[1]. 즉, 원격측정 시스템은 비행체 내에 원격측정장치가 탑재 되어 비행체 내에서 얻어지는 정보들을 수집하고 실시간으로 무선 통신을 이용해서 지상에 구축되어 있는 원격측정 수신소로 송신하는 시스템이다. 이러한 원격측정 시스템은 Range Commanders Council(RCC)의 Inter Range Instrumentation Group(IRIG)을 중심으로 표준화 활동이 진행 중이다[2].
Frequency Division Multiplexing 방식을 이용한 원격측정 시스템의 단점은? 군집 비행체 시험 과정에서 원격측정 시스템은 각각의 비행체에 탑재된 원격측정장치마다 주파수를 할당하는 Frequency Division Multiplexing(FDM, 주파수 분할 다중화) 방식을 이용하여 지상의 원격측정 수신소에 원격측정 데이터를 송신하였다. 하지만, 이러한 원격측정 시스템은 2011년과 2013년 이동통신사들이 참여한 1.8GHz 대역 주파수 경매의 낙찰가가 1조원에 이를 정도로 가치가 높은 주파수 자원을 비행체별로 독립적으로 할당해야 하고, 지상의 원격측정 수신소에 다수의 안테나를 포함한 무선 수신 시스템이 설치되어야 한다.
원격측정 시스템은 어떻게 구성되는가? 본 논문에서 고려하는 원격측정 시스템의 구성도는 Fig. 1과 같이 하나의 마스터 원격측정장치와 두 개의 슬레이브 원격측정장치로 이루어진다. 각각의 슬레이브 원격측정장치가 자신의 원격측정 데이터를 마스터 원격측정장치에게 송신하고, 마스터 원격측정장치는 슬레이브 원격측정장치들로부터 수신한 원격측정 데이터 및 자신의 원격측정 데이터를 통합하여 지상의 원격측정 수신소로 송신하는 구조이다.
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참고문헌 (9)

  1. F. Garden, R. Jedlicka, R. Henry, Telemetry Systems Engineering, Artech House, 2002. 

  2. RCC, Telemetry Standards, IRIG Standard 106-13, June 2013. 

  3. S. Kim, S. Cho, S. Cho, and C. Park, "Development of Operation Network System and Processor in the Loop Simulation for Swarm of Small UAVs," J. Inst. Contr. Robot. Syst., Vol. 18, No. 5, pp. 433-438, May 2012. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. S. Kim and Y. Kim, "Behavioral Decentralized Optimum Controller Design for UAV Formation Flight," J. of The Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, Vol. 36, No. 6, pp. 565-573, June 2008. 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. T. Grace, J. Kenney, M. Moodie, and B. Abbot, "Key Components of the iNET Test Article Standard," in Proc. Int. Telemetering Conf., pp. 1-10, 2009. 

  6. B. Abbot, M. Moodie, T. Newton, and T. Grace, "iNET System Design Concepts," in Proc. Int. Telemetering Conf., pp. 1-9, 2011. 

  7. S. Haykin, Digital Communications, John Wiley & Sons, 1988. 

  8. D. Costello, J. Hagenauer, H. Imai, and S. Wicker, "Applications of Error-Control Coding," IEEE Trans. Inform. Theory, Vol. 44, No. 6, pp. 2531-2560, Oct. 1998. 

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  9. J. Proakis, Digital Communications, McGraw-Hill, 2000. 

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