초록 ▼

• 달 탐사를 위한 국내외 심우주 통신 시스템 운영 방식 및 현황
• 지상국－달 탐사선－달 착륙선 간의 통신을 위한 요구 사항 도출 및 분석
• 달 탐사를 위한 심우주 통신 시스템 요소 기술 연구
• 지상국－달 탐사선－달 착륙선 간의 통신 신호 처리 모듈 설계
• 핵심 모듈 성능 분석을 위한 S/W 기반 시뮬레이터 개발
• 통신 핵심 모듈의 DSP 프로토타입 설계 및 구현
• FPGA 기반의 통신 시스템 프로토타입 개발
• 통합 통신 시스템의 동작 시험을 위한 시험 모델(PCB) 제작
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• 달 탐사를 위한 국내외 심우주 통신 시스템 운영 방식 및 현황
• 지상국－달 탐사선－달 착륙선 간의 통신을 위한 요구 사항 도출 및 분석
• 달 탐사를 위한 심우주 통신 시스템 요소 기술 연구
• 지상국－달 탐사선－달 착륙선 간의 통신 신호 처리 모듈 설계
• 핵심 모듈 성능 분석을 위한 S/W 기반 시뮬레이터 개발
• 통신 핵심 모듈의 DSP 프로토타입 설계 및 구현
• FPGA 기반의 통신 시스템 프로토타입 개발
• 통합 통신 시스템의 동작 시험을 위한 시험 모델(PCB) 제작
• 지상국－달 탐사선－달 착륙선 간의 통합 통신 시스템 시험 모델 성능 분석 및 검증
• 한국형 달 탐사를 위한 심우주 시스템 규격 및 운영 방안

Abstract ▼

Ⅱ. Purpose and necessity of research and development
• The purpose of research and development
- Development of deep space communications system applicable to an earth station, a lunar explorer, and a lunar lander, in Korean lunar explorations
• The necessity of research and development

Ⅱ. Purpose and necessity of research and development
• The purpose of research and development
- Development of deep space communications system applicable to an earth station, a lunar explorer, and a lunar lander, in Korean lunar explorations
• The necessity of research and development
- To develop communications system for Korean lunar explorations
- To secure self-reliant deep space communications technology
- To foster higher value-added space industries, and lead to the invigoration of national economy
- To inspire national self-esteem and propose a new vision for social and cultural advancement
Ⅲ. Project details and accomplishments
• Fundamental researches on the domestic and foreign deep space communications
- Current status of foreign Deep Space Networks (DSN) and domestic earth stations
- Plan to utilize the foreign DSNs and domestic earth stations
- Plan to build up a new domestic earth station for deep space communications
• Delivery and analysis of technical requirements for communications system for Korean lunar explorations
- Modeling of deep space communication links based on the CCSDS recommended standards
- Performance analysis of communications links: earth station-lunar explorer, earth station-lunar lander, and earth station-lunar explorer-lunar lander
• Research of key technologies on deep space communications system for lunar exploration
- Communication schemes for an earth station, a lunar explorer, and a lunar lander for Korean lunar explorations
- Protocols for communication links for an earth station, a lunar explorer, and a lunar lander
• Design of signal processing module applicable to an earth station, a lunar explorer, and a lunar lander
- Design of an adaptive communication module to perform ACM optimization regarding channel and data transmission capacities
- Performance analysis of transmission system based on MCDD for efficient processing of multichannel data
• Software-based system simulator for performance analysis of core modules
- Reference model for software in the links for an earth station, a lunar explorer, and a lunar lander
- Implementation and performance analysis of software-based signal processing core module for communications
• Design and implementation of DSP-based prototype
- Design of DSP-based core module and implementation of prototype
- Performance analysis and verification through comparison with software simulation results
• Development of FPGA-based system prototype
- Implementation of FPGA-based baseband communication module performing modulation, demodulation, and channel coding
- Implementation of digital IF module of communications system for lunar explorations
- Integration of baseband communication module and digital IF module
• Implementation of a PCB-level test-bed for the trial operation of integrated communications system
- Implementation of a PCB-level test-bed for the verification of trial operation of integrated communications system
- Internal verification of a PCB-level test-bed operation
• Performance analysis and verification of integrated communications system test-bed for the links between an earth station, a lunar explorer, and a lunar lander
- Test scenario for integrated communications system test-bed
- Operation test and performance verification of integrated communications system
• System specifications and operation plan of deep communications system for Korean lunar explorations
Ⅳ. Expected contributions
• Fundamental research of deep space communications system for Korean lunar explorations scheduled around 2020
• Accumulation of original and innovative technologies for deep space communications
• Promising application of secured deep space communications technologies to satellite communication systems for high efficiency and throughput
• Enhancement of national prestige by acquiring our own core technologies
Nurture of expert manpower related to a deep space communications system 
• Quick response to rapidly changing world’s deep space communications technologies
• Promising application to future national defense systems
• Practical use of low power communications technologies
• Contribution to stimulation of national space industry
• Application to basic technologies for the future interplanetary deep space communications network

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 11
• 제 1 절. 연구개발의 목적 ... 11
• 제 2 절. 연구개발의 필요성 ... 12
• 제 3 절. 연구개발의 범위 ... 14
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 16
• 제 1 절. 국외 기술개발 현황 ... 16
• 제 2 절. 국내 기술개발 현황 ... 19
• 제 3 절. 연구 결과의 연구 수준 ... 20
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 21
• 제 1 절. 한국형 달 탐사를 위한 국내외 지상국 활용 방안 ... 21
• 제 2 절. 지구 및 달 궤도 사이의 우주 통신 환경을 고려한 링크 설계 ... 25
• 제 3 절. 지상국-달 탐사선-달 착륙선 간의 통신 프로토콜 설계 ... 27
• 제 4 절. 지상국-달 탐사선-달 착륙선 간의 통신 핵심 모듈 설계 ... 31
• 제 5 절. 통신 핵심 모듈 성능 분석을 위한 시스템 시뮬레이터 개발 ... 42
• 제 6 절. 통신 시스템의 핵심 모듈에 대한 DSP 기반 프로토타입 ... 46
• 제 7 절. FPGA 기반의 통합 통신 시스템 시험 모델 제작 ... 49
• 제 8 절. 통합 통신 시스템의 동작 시험 및 성능 검증 ... 111
• 제 9 절. 한국형 달 탐사를 위한 레인징 및 저전력 전송 기법 연구 ... 130
• 제 10 절. 한국형 달 탐사를 위한 심우주 통신 시스템 규격 및 운영 방안 제시 ... 141
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 154
• 제 1 절. 연구 목표 ... 154
• 제 2 절. 연구개발목표의 달성도 및 가중치 ... 156
• 제 3 절. 관련 분야의 기여도 ... 159
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 160
• 제 1 절. 타연구에의 응용 ... 160
• 제 2 절. 추가연구의 필요성 ... 161
• 제 6 장. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 163
• 제 7 장 참고문헌 ... 165
• 끝페이지 ... 168