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전자선원을 이용한 CINEMA위성의 플라즈마 입자 검출기의 기능 검증
서용명,전종호,박성하,김용호,전제헌,이정규,J.G. Sample,T. Immel,R.P. Lin,진호,이동훈,선종호 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.4
경희대학교가 제작한 초소형 위성 TRiplet Ionospheric Observatory-Cubesat for Ion, Neutral, Electron and MAgnetic field (TRIO-CINEMA)는 지구 자기권에 존재하는 플라즈마 입자와 자기장의 계측을 주요 목적으로 하는 과학 임무 위성이다. 위성의 주 탑재체인 SupraThemal Electron, Ion and Neutral (STEIN)은 solid state 실리콘 반도체를 사용하여 전자, 중성자 및 양성자를 동시에 검출 할 수 있는 플라즈마 입자 검출기 이다. STEIN은 4~200 keV의 에너지 대역과 1 keV FWHM의 분해능을 갖으며, 정전기 편향판을 사용하여 중성자와 대전입자를 분류하여 검출한다. 본 연구에서는 전자 선원을 사용하여 CINEMA 위성의 주 탑재체인 STEIN의 입자 검출, 대전 입자의 휨, 에너지 값 보정, 기하계수 등을 검증하기 위한 시험을 수행 하였다. TRIO-CINEMA is a space science mission consisting of three identical 3U CubeSats to provide stereo Energetic Neutral Atom (ENA) imaging of the ring current, multi-point in-situ measurement of supra thermal electrons and ions, and measurement of magnetic fields in Low Earth Orbit (LEO). The primary payload STEIN measures the particles in the range of ~4-200 keV with 1 keV FWHM energy resolution and is able to distinguish electrons, ions, and neutrals by applying electric field in the entrance aperture. In this research, we performed a test to verify the functions such as particle detection, deflection by electrostatic field, energy scale, geometric factor of STEIN instrument by applying electron beam source.
FPGA를 이용한 CINEMA 위성의 On-Board-Computer와 탑재체간의 인터페이스 개발
서용명,채규성,윤세영,B. Mochizuki,D. Clarino,N. Yeung,J.G. Sample,T. Immel,R.P. Lin,진호,이동훈,선종호 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.11
초소형 위성 큐브셋은 개발기간의 단축과 신뢰성 향상 위해 표준화된 플랫폼을 만족하는 상용부품을 사용하여 항공전자부를 구성하여 사용하는 반면, 위성의 임무를 수행하는 탑재체는 큐브셋의 표준화된 인터페이스와 달리 제작되는 경우가 있다. 본 연구에서는 FPGA를 이용하여 경희대학교에서 제작한 초소형 위성 CINEMA (Cubesat for Ion, Neutral, Electron and MAgnetic field)의 주 컴퓨터와 탑재체 간인터페이스를 구성하는 모듈을 제작하였다. 본 인터페이스 모듈의 FPGA는 위성의 주 컴퓨터와 탑재체간의 통신 인터페이스를 제공하고, 주 컴퓨터의 연산의 부하를 줄여주어 데이터 처리 효율을 높여준다. 또한 본 모듈은 탑재체가 요구하는 다양한 전원을 제공하며, 초소형 위성에 자주 사용되는 소형의 회로들을 내장하고 있다. The standard spacecraft, known as CubeSat, utilizes Commercial-Off-The Shelf (COTS) electronics to build the bus avionics, while payloads are usually built according to a particular method that does not conform to the standard. Particularly in the CubeSat for Ions, Neutrals, Electrons, and Magnetic fields (CINEMA) spacecraft, Instrument Interface module between the on-board-computer (OBC) and the mission payloads is developed to provide required communication and power interfaces. The module mainly consists of FPGA to provide communication interfaces and to support limited computing power of the OBC and peripheral sub-circuits that are frequently used in small spacecraft.