어디서나 비상 광대역을 위한 나노위성 및 열기구

어디서나 비상 광대역을 이용할 수 있는 나노위성 및 열기구

스태프 작가에 의해

21년 2023월 XNUMX일, 스페인 바르셀로나 (SPX)

지구 인구의 XNUMX%가 케이블이나 모바일 네트워크를 통해 광대역 인터넷에 접속할 수 있습니다. 그러나 여전히 연결 상태를 유지하는 것이 매우 어려울 수 있는 일부 장소와 상황이 있습니다. 지진 발생이나 분쟁 발생 등 긴급 상황에서는 빠른 대응이 필요합니다. 정전이나 인프라 손상에 영향을 받지 않는 안정적인 통신 네트워크도 마찬가지로 네트워크를 사용하여 사람들의 복지에 필수적인 데이터를 공유할 수 있습니다.

오픈 액세스로 출판된 최근 과학 기사에서는 장거리 통신을 사용하여 도달하기 어려운 지역에서 포괄적이고 안정적인 범위를 제공하기 위해 나노위성을 사용할 것을 제안합니다. 이는 Universitat Oberta de Catalunya(UOC) 졸업생 David N. Barraca Ibort의 학사 및 석사 학위 최종 프로젝트를 기반으로 합니다. Barraca Ibort와 함께 이 논문은 카탈로니아 통신 기술 센터(CTTC/CERCA)의 연구원이자 UOC 컴퓨터 과학, 멀티미디어 및 통신 학부의 강좌 강사인 Raul Parada가 저술했습니다. 연구원이자 같은 교수진인 Carlos Monzo; 룩셈부르크 대학교 보안 신뢰성 및 신뢰를 위한 학제간 센터의 연구원인 Victor Monzon도 있습니다.

화산부터 기후재해까지, 신속한 대응의 중요성

세계기상기구(WMO)에 따르면 기상 이변의 횟수와 재정적 비용은 최근 수십 년 동안 지속적으로 증가해 왔습니다. 기후 변화로 인해 지구 전체에서 기후 재해가 발생할 가능성이 크게 증가했습니다. 그러나 응급·조기경보 서비스가 개선된 덕분에 기상이변의 증가가 피해자 수의 증가로 이어지지는 않았습니다. 피해를 최소화하려면 긴급 상황을 예측하고 대응하는 능력이 중요합니다.

기후 재해는 지진, 화산 폭발, 산사태, 쓰나미, 전쟁, 사고, 인프라 손상 등 인간이 초래한 긴급 상황을 포함해 이미 긴 자연 재해 목록에 최근 추가된 것입니다. 이러한 모든 상황에서 정보 교환에 사용할 수 있는 안정적인 통신 시스템을 갖추는 것은 매 순간이 중요한 상황에서 신속하고 조화롭게 대응하는 데 필수적입니다.

연구진이 제안한 기술적 솔루션이 바로 여기에 있다. “우리 프로젝트는 긴급 상황에서 도움을 제공하는 통신 네트워크를 신속하게 구축할 수 있는 솔루션을 제공합니다.”라고 Monzo는 설명했습니다. “다른 방법으로는 불가능할 때 통신 서비스를 신속하게 제공하는 장비를 사용합니다. 응급 서비스를 위해 특별히 설계되었으므로 복잡한 상황에서도 더욱 안전하고 조율된 방식으로 작업할 수 있습니다.”

인쇄된 위성과 열기구

연구진이 제안한 솔루션에는 두 개의 지상파와 하나의 비지상파, 즉 CubeSat(나노위성 설계 표준)의 세 가지 구성 요소로 구성된 신속한 배포 시스템이 포함됩니다. 지상의 구성 요소는 비상 상황이 발생하는 위치에 배치되는 파일럿 통신국과 기지국입니다. CubeSat은 어디에서나 두 장소를 연결할 수 있어 중계기 역할을 하며 네트워크 사용자가 무선으로 정보를 공유할 수 있습니다. 세 가지 구성 요소 모두 장거리(LoRa) 무선 기술이 탑재되어 있어 광대한 통신 영역을 생성할 수 있습니다.

큐브샛(CubeSat)은 3D 프린터를 사용해 단 90분 만에 처음부터 만들 수 있는 소형 나노위성으로, 열기구를 사용해 재난 지역 위로 발사된다. 풍선이 따라갈 경로는 풍선의 특성과 해당 지역의 기상을 고려한 사전 시뮬레이션을 통해 결정될 수 있습니다. CubeSat에는 GPS 시스템도 장착되어 있어 회수 및 재사용이 가능합니다. CTTC의 지속 가능한 인공 지능 연구 부서의 연구원인 Parada는 "우리의 솔루션은 장거리 통신을 가능하게 할 뿐만 아니라 언제 어디서나 재사용할 수 있는 확장 가능한 시스템을 다수의 사용자에게 제공할 수 있습니다."라고 말했습니다.

“우리는 배포 속도와 작동 속도 때문에 어려운 환경에서의 통신을 위해 CubeSat을 선택했습니다.”라고 그는 말했습니다. “재난 시 손상될 수 있는 현재 통신 시스템과 독립적으로 작동하며 장거리 통신이 가능합니다.” 첫 번째 성공적인 테스트 이후 시스템은 다양한 환경에서 계속 테스트되고 태양광 패널로 구동되는 에너지 시스템에 대한 실험을 거쳐 솔루션이 완전히 자율적이 될 것입니다.

"우리 솔루션은 복잡한 시나리오에서 신속한 서비스를 제공하도록 설계되었으므로 다른 인프라가 더 적합한 일반적인 상황에서 통신 솔루션으로 사용하는 것보다 배포의 용이성을 우선시했습니다."라고 Monzo는 결론지었습니다. "다음 단계는 이러한 유형의 인프라에 포함될 수 있는 서비스를 개발하여 배포 시간을 최소화하고 광범위한 상황에서 사용할 수 있도록 하는 것입니다."

연구 보고서:복잡한 시나리오에서 신흥 통신 네트워크를 위한 LoRa 기반 저비용 나노위성

관련 링크

카탈로니아 UOC 개방 대학 –

위성 기반 인터넷 기술