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천이진(Cheon, Yee-Jin),최종욱(Choi, Jong-Wook) 한국항공우주연구원 2015 항공우주산업기술동향 Vol.13 No.1
일반적으로, 궤도상의 성공적인 위성 운영을 위해 위성 조립 및 시험 기간에 성능 검증이 이루어지며, 성능검증을 위해서 많은 시험이 수행된다. 위성의 성능을 검증하기 위해서 많은 방법과 기법이 사용된다. 그 중의 하나는 위성 설계 및 분석 도구를 이용하여 위성 성능을 검증하는 것이다. 이러한 도구를 이용하게 되면 쉽게 성능 검증을 수행할 수 있는 장점이 있지만, 시험 환경에서 동작하는 실제 하드웨어 특성을 정확히 반영하기가 어렵다. 다른 방법으로는 실시간 특성을 그대로 반영하기 위해서 실제 하드웨어 모델을 이용하는 것이다. 그러나 실제 하드웨어는 실시간으로 동작하기 때문에 시험 절차를 정지시키거나, 멈추거나, 다시 시작하는 등의 제어를 하기가 어렵다. 기존 기법의 단점을 보완하기 위해서, 본 논문에서는 위성성능 검증을 위해 실제 하드웨어의 사용을 최소화한 새로운 개념의 임베디드 소프트웨어 아키텍처인 통합 시뮬레이션 아키텍처 (Integrated Simulation Architecture: ISA)를 제안한다. 제안한 방법의 주요한 특징은 실제 하드웨어와 시뮬레이션 하드웨어 모델로 구성되는 시험 대상 시스템의 실시간 특성을 유지시킬 수 있도록 모든 하드웨어 인터페이스를 시뮬레이션 한다는 것이다. 이런 특징을 가지는 통합 시뮬레이션 아키텍처를 사용하게 되면 시스템의 하드웨어 입출력을 수정할 수 있어 실제 운영 환경을 쉽게 모사할 수 있을 뿐 아니라, 실제 하드웨어와 시뮬레이션 하드웨어 모델을 혼합하는 것도 가능하다. In general, extensive tests are performed to validate satellite performance during satellite integration and test phase for successful in-orbit mission operations. There are several ways and methods to validate satellite performance. One of them is to use satellite design and analysis tools for satellite performance verification. It is common that using such tools is very handy and is easy to use. However, it is very hard to exactly reflect real hardware characteristics in the test environments. Another way is to use a real hardware model which exactly reflects real-time characteristics. But it is very difficult to control (e.g, stopping procedure, pausing step in procedure, or resuming procedure) real hardware because real hardware runs in real time. This paper presents a new concept of embedded software architecture, called integrated simulation architecture (ISA), for validating satellite performance with minimum usage of real hardware. The main feature of proposed architecture is that all the hardware interfaces are simulated without disturbing the real-time behavior of the system on both real hardware and simulated targets. Thus, the proposed ISA provides a mechanism to modify the inputs and outputs from the hardware so the system can operate as if it were actually in space. In addition, the proposed architecture allows to mix real and simulated equipment.
천이진(Yee-Jin CHEON),이종인(Jong-In LEE),정창호(Chang-Ho JUNG),강수연(Soo-Yeon KANG) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2Ⅲ
아리랑 위성은 자세, 전력, 열 제어 및 지상 명령 수신, 측정 데이터 수집 그리고 탑재체 지원을 위해서 3개의 80C186 프로세서를 사용하고 있다. 단일 프로세서가 아닌 여러 프로세서가 존재하게 되면 상호 간의 메시지 전달을 위해 통신 채널이 요구된다. 프로세서간의 상호 통신을 위해서 직접 연결을 사용하기도 하지만 아리랑 위성은 모듈화 개념 및 향후 확장을 위해서 MIL-STD-1553B 표준 버스 방식을 채택하고 있다. 메시지는 지상 명령 전송 및 측정 데이터 수집을 포함하므로 원활한 통신이 이루어지지 않을 경우, 위성 시스템에 심각한 문제를 발생시킨다. 일반적으로 위성 설계는 안정성과 신뢰성을 추구하므로 통신 설계는 다중 프로세서가 존재하는 위성의 경우 매우 중요한 의미를 지닌다. 본 논문에서는 아리랑 위성 MIL-STD-l553B 데이터 버스의 버퍼링(Buffering) 설계와 메시지의 적절한 배치를 통한 Timed-Scheduling 설계 개념을 설명한다.
천이진(Yee-Jin CHEON),정창호(Chang-Ho JUNG) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2Ⅲ
위성 시스템은 전력 분배, 자세 제어, 열 제어 및 임무 수행에 필요한 탑재체 지원과 지상과의 명령 수신 및 측정데이터의 수집을 위해서 프로세서를 내장하고 있다. 임무 수행 및 시스템의 복잡성 여부에 따라서 하나의 프로세서만을 탑재하기도 하지만 여러 개의 프로세서를 탑재하여 기능에 적합하게 분배하여 운용하기도 한다. 아리랑위성을 3개의 프로세서가 탑재되며, 크게 나누어 원격 측정 명령계, 자세 제어계 그리고 전력계에 기능을 담당하게 된다. 하나 이상의 프로세서를 탑재하게 되면 프로세서간의 동기화가 요구되며 프로세서간의 정보 전달을 위해서 통신 채널이 필요하게 된다. 실제로 프로세서간의 동기화는 상호 통신에 있어서 기준 점을 제공하므로 매우 중요한 의미를 가진다. 본 논문에서는 아리랑위성의 동기화는 어떤 방식으로 설계되었으며, 어떻게 운영되는지에 대해 설명한다.
천이진(Yee-Jin Cheon) 한국항공우주연구원 2006 항공우주기술 Vol.5 No.1
일반적으로 fault management는 탑재 소프트웨어나 하드웨어로 구현하여 운영 중 시스템의 이상 상황을 모니터링 하고 이상 상황이 발생한 경우 시스템이 안전하도록 설계 하는 것이다. 다목적실용 위성 2호의 fault management 설계는 3개의 위성 프로세서를 사용하는 특성으로 인해서 분산된 fault detection 특징을 가지고, fault isolation은 OBC (On-Board Computer)가 최종적으로 PCU(Power Control Unit)내의 전원 릴레이를 획일적으로 전환하도록 설계되었다. 만약 위성 프로세서가 단일 프로세서인 경우 fault management는 집중화 될 수 있으며 획일적인 전환이 아닌 사용자가 의도하는 대로 형상을 정할 수 있는 reconfiguration을 할 수 있게 된다. 본 연구에서는 새로운 fault management 설계에 적합한 Reconfiguration Unit(RU)에 대해 다루며, 일방적인 전환이 아닌 형상 설정이 자유로운 RU 설계에 대해서 다룬다. Generally, fault management is a concept to perform on-board surveillance and to ensure the system safety by on-board functions implemented in either hardware or software (or both). The features of KOMPSAT-2 fault management are a distributed fault detection over 3 on-board processors and a centralized fault isolation in OBC (On-Board Computer) to trigger a power relay in PCU (power Control Unit). The fault management can be designed as reconfiguration (units or equipments can be selected as user's intention) when only one processor exists on-board, not a one-way switch-over. In this study, the Reconfiguration Unit (RU) for the new paradigm of fault management will be addressed and focused.