2.6 세부기술분석
2.6.1 기술기능분석(FAST) 및 기술트리
목적기능 기본 기능 1차 요소 2차 요소 극한환경에서
안정적인 무선통신 서비스 지원을 위한 인프라 구축 및 기반 기술을 확보한다.
온도–85°~ +85°
조건
극한환경 핵심 무선통신 서비스
지원
극한환경 무선통신 네트워크
구조 설계 셀 기반 네트워크 구조 설계 무선 자원/기술 설정
및 패킷 구조 설계 무선 backhaul 네트워크 설계
극한환경 통신 클라우드 설계
무선 네트워크 장비 및 센서
개발 극한환경에서도 운용 가능한 통신 장비 개발
극한환경에서도 운용 가능한 센서 개발
Application-specific
무선통신 지원 장거리 통신 기술 개발
초고속 통신 기술 개발 실시간 모니터링/원격운용을 위한
I센서 네트워크 기반 IoT 기술 개발 재난구조(Disaster Relief)/
필수임무(mission Critical) 지원을 위한 통신 기술 개발 비면허대역 활용 기술 개발
❙ 표 2-28❙ FAST(극한환경 무선통신)
목적기능 기본 기능 1차 요소 2차 요소 극한환경에서
수중탐사가 가능한 모바일 플랫폼 상용화 기반기술을
확보한다
극한환경 모바일 플랫폼(HROV)
극한환경 수중(iceberg 하단 포함) 넓은 지역 탐사
(AUV) 3차원 실시간 환경인지
수중 정밀 위치인식 장애물회피 및 경로계획
플랫폼 정밀 운동제어 수중 iceberg 3차원 형상 구현
모선(ROV)으로 정밀 도킹
극한환경 수중(iceberg 하단 포함) 특정 지역 정밀 탐사
(ROV)
수중 실시간 모니터링 수중 호버링
매니퓰레이터를 이용한 샘플 채취 AUV 도킹 스테이션 무접점 충전 및 데이터 업로드
umbilical 윈치시스템 육상 관제시스템
❙ 표 2-29 ❙ FAST(극한환경 수중로봇-HROV)
기본기능 / 1차기능 2차(요소) 핵심 요소기술
무선통신 네트워크
구조 설계 셀 기반 네트워크 구조 설계 네트워크 topology 설계 극한환경 핵심 서비스 시나리오
정의 및 요구사항 설정 무선자원/기술 설정
및 패킷 구조 설계
극한환경 주파수 특성 분석 및 설정
무선 접속 기술 분석 및 설계 상향·하향 데이터 접속 분할 기술
분석 및 설계 무선 통신 자원 정의 및 설계 Pilot, control signal, payload 패킷
주소 할당 및 설계 부호화, 변조, ARQ 설계
무선 backhaul 네트워크 설계
micro/mm-wave 고속 통신 기술을 활용한 무선 backhaul 네트워크
설계
이동형 기지국 기반 무선 backhaul 네트워크 설계
극한환경 통신 클라우드 설계 극지 자체망 구성을 위한 core network (서버) 설계 외부망 연결을 위한 위성통신
gateway 설계 무선통신 네트워크
장비 및 센서 개발
극한환경에서 운용 가능한 통신
장비 개발 Winterization
극한 환경 특화 통신 장비 개발
극한환경에서 운용 가능한 센서
개발 Winterization
극한 환경 특화 센서 개발 Application-specific
무선통신 지원 장거리 통신 기술 개발 Adaptive beamforming 저주파 대역 통신 이동형 기지국 운용 기술
❙표 2-30❙ 기술트리(극한환경 무선통신)
나 기술트리(Technology Tree)
기본기능 / 1차기능 2차(요소) 핵심 요소기술 극한환경 수중(iceberg
하단 포함) 넓은 지역 탐사 (AUV).
3차원 실시간 환경인지 3차원 소나 기술
센서융합 기반 3차원 환경인지 이미지 모자이킹 기술 준실시간(near real-time) 3차원 맵
구축 기술 수중 정밀 위치인식 수중 복합 관성항법 기술
특이점 기반의 수중 위치인식 기술
음향신호 기반의 수중 위치인식 기술 수중 지형 기반의 운항 기술
장애물회피 및 경로계획 실시간 3차원 장애물 탐지 및 회피 기술
미션 기반의 광역 경로계획 기술 Graph Search Algorithm 플랫폼 정밀 운동제어 수중 동력학 및 CFD 기반의 모델링
기술 정밀 경로추적 기술
❙표 2-31❙ 기술트리(극한환경 수중로봇-HROV)
초고속 통신 기술 개발 Physical layer (PHY) 기술 Medium access control (MAC)
기술 재난구조(Disaster Relief)/
필수임무(mission Critical) 지원을 위한 통신 기술 개발
Push to talk (PTT)를 위한 low latency, multicast 기술 Self organizing mesh network
실시간 모니터링/원격운용을 위한 I센서 네트워크 기반 IoT 기술 개발
Low power wide area (LPWA) 네트워크 기술
Qaulity of service (QoS) 보장 기술
비면허대역 활용 기술 개발 Cognitive radio Licensed-assisted access
외란에 강인한 플랫폼 운동제어
수중 iceberg 3차원 형상 구현 수중 SLAM 기술 수중 3차원 형상 구현 기술
이미지 모자이킹
모선(ROV)으로 정밀 도킹 원거리 유도 기술
근거리 정밀 유도 기술 수중 근거리 대역폭
무선 통신 기술
수중 실시간 모니터링 수중 3차원 VR 기술
수중 음향신호 실시간 전송 기술
수중 호버링 ROV 플랫폼 최적화 설계 기술
플랫폼 정밀 자세 제어 기술 Multi-body 동특성 및 제어
매니퓰레이터를 이용한 샘플 채취 비주얼 기반의 매니퓰레이터 정밀 제어
매니퓰레이터 기구학 분석 및 제어 햅틱 기반 정밀 조작 기술 Multi-body 동특성 및 제어
AUV 도킹 스테이션 AUV 외형특성에 최적화된 도킹 스테이션 설계 기술 VR 기반의 정밀 도킹 기술
AUV 회수 및 진수
무접점 충전 및 데이터 업로드 전자기장 기반의 무접점 충전 무접점 충전을 이용한 통신 기술
LARS (캐터필러 타입의 트럭 기반) umbilical 윈치시스템 docking head
A-Frame
육상 관제시스템 수중로봇 관제체계 기술
수중 3차원 VR 기술 육상 관제실 설계/제작
핵심기술군 소분류 기술의 정의 핵심어 비고
무선 backhaul 네트워크
설계
micro/mm-w ave 고속 통신 기술을 활용한 무선 backhaul 네트워크 설계
고속 통신 기술이 적용된 무선 backhaul 네트워크를
구축하기 위한 설계 및 기술
wireless backhaul, high-speed communication
이동형 기지국 기반 무선 backhaul 네트워크 설계
이동형 기지국 기술이 적용된 무선 backhaul 네트워크 구축을 위한 설계 및 기술
wireless backhaul, moving base station
극한환경 통신 클라우드
설계
극한환경 자체망 구성을 위한 core network (서버) 설계
극한환경 자체 통신망 구축을
위한 core network 설계 core network
외부망 연결을 위한 위성통신 gateway 설계
인터넷망에 접속하기 위한
위성통신 gateway 설계 internet, satellite, gateway
극한환경에 서 운용 가능한 통신 장비
및 센서 개발
극한 환경 특화 장비 개발
극저온(-80°) 및 극한환경 (블리자드)에서도 안정적으로 운용 가능한 통신 장비 및 센서 개발
extreme environment, communication infra, sensor