KR101617702B1

KR101617702B1 - 위성지원시스템 및 위성지원시스템의 운영방법

Info

Publication number: KR101617702B1
Application number: KR1020140062689A
Authority: KR
Inventors: 김영윤; 채동철; 조승원; 허윤구; 박주호; 최종연
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2016-05-04
Also published as: KR20150135802A

Abstract

본 발명은 위성과 전기지상지원장비가 직접 연결되는 횟수를 최소한으로 하며, 상기 위성과 상기 전기지상지원장비의 전기적 접속여부를 눈으로 확인하거나 자동으로 확인 할 수 있으므로, 접속이 이루어지지 않은 상태에서의 시험이나 접속이 이루어진 상태에서의 위성의 이동이나 회전을 사전에 차단할 수 있는 위성지원시스템 및 위성지원시스템의 운영방법을 개시(introduce)한다. 상기 위성지원시스템은, 위성이 안착되는 기계지상지원장비, 상기 위성의 전기시험에 사용되는 전기지상지원장비 및 상기 위성과 상기 전기지상지원장비를 전기적으로 연결하며, 상기 위성과 전기기지상지원장비를 연결하는 케이블의 접속여부를 육안으로 또는 자동으로 확인 할 수 있는 전기연결모듈을 포함하며, 상기 케이블의 접속여부는 상기 전기지상지원장비가 상기 전기연결모듈로 전송하는 스위치제어신호, 전압 및 전류에 의해 수행된다.

Description

위성지원시스템 및 위성지원시스템의 운영방법 {Satellite support system and operation method for the system}

본 발명은 위성지원시스템에 관한 것으로, 위성과 전기지상지원장비가 직접 연결되는 횟수를 최소한으로 하며, 상기 위성과 상기 전기지상지원장비의 접속이 이루어지지 않은 상태에서의 시험이나 접속이 이루어진 상태에서의 위성의 이동이나 회전을 사전에 차단할 수 있는 위성지원시스템 및 위성지원시스템의 운영방법에 관한 것이다.

위성의 조립 및 성능의 검증을 위해 위성을 탑재하는 기계지상지원장비는, 탑재한 위성의 고정, 회전 및 이동 기능을 수행 할 수 있으며, 위성을 조립하는 단계에서부터 시작하여 위성에 대한 전기적 시험을 포함한 대부분의 위성 작업을 거쳐 발사 직전까지 사용된다. 전기지상지원장비는 기계지상지원장비에 탑재된 위성의 전기적인 특성을 시험하는 장비로, 위성에 전원을 공급하고 위성과의 통신을 통해 위성에 명령을 전달하고 위성의 전기적인 특성을 시험할 수 있는 장비이다.

위성의 조립 및 시험은 전기적인 것뿐만 아니라 환경에 관한 것도 수행하여야 하는데, 전기시험과 환경시험 중 하나를 완료한 후에 다른 하나를 수행하는 것이 바람직하지만 경우에 따라서는 이들을 번갈아 가면서 수행해야 하는 경우도 있다. 예를 들면 일부의 전기시험을 수행한 후 환경시험을 위해서 위성을 이동하여야 할 필요가 있는데, 이 때 전기시험을 수행하기 위해 설치되었던 위성과 전기지상지원장비 사이의 케이블을 분리하여야 한다. 왜냐하면, 전기지상지원장비와 위성이 케이블로 연결되어 있어 이들이 일체로 이동하거나 회전을 하는 경우 이동 및 회전에 필요한 추가 공간이 필요하기 때문이다.

이렇게 위성과 전기지상지원장비를 전기적으로 연결하는 케이블을 분리시킨 다음 위성만을 이동시켜 필요한 작업을 수행한 후에는, 위성과 전기지상지원장비를 케이블로 다시 연결하여, 앞선 작업을 수행하는 동안 위성의 전기적인 특성의 변경 여부에 대한 시험 및 미 수행한 나머지 전기시험을 재 수행하여야 한다.

전장박스(비행모듈)가 위성에 장착된 후에는 시험 등 일련의 작업이 수행된 전후에도 그 형상이 변화되지 않아야 하는 것이 위성의 시험에 중요한 기본조건인데, 이는 형상이 변하게 되면 위성의 기능 및 비행에 필요한 다른 조건 등이 변경될 수 있기 때문이다. 실제 시험을 위해 위성과 연결되는 커넥터의 연결횟수는 제한되는데 바로 형상이 변경되는 것을 최소한으로 하기 위해서이다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 위성과 전기지상지원장비가 직접 연결되는 횟수를 최소한으로 하며, 상기 위성과 상기 전기지상지원장비의 전기적 접속여부를 눈으로 확인하거나 자동으로 확인 할 수 있으므로, 접속이 이루어지지 않은 상태에서의 시험이나 접속이 이루어진 상태에서의 위성의 이동이나 회전을 사전에 차단할 수 있으며, 기계지상지원장비가 고정된 상태에서 위성의 롤, 피치 및 요와 같은 일정 부분 회전을 수행할 때 전기지상지원장비 케이블의 분리 없이 가능하도록 하는 위성지원시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 위성과 상기 전기지상지원장비의 전기적 접속여부를 눈으로 또는 자동으로 확인할 수 있는 위성지원시스템의 운영방법을 제공하는 것에 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성지원시스템은, 위성이 안착되는 기계지상지원장비, 상기 위성의 전기시험에 사용되는 전기지상지원장비 및 상기 위성과 상기 전기지상지원장비를 전기적으로 연결하며, 상기 위성과 전기기지상지원장비를 연결하는 케이블의 접속여부를 육안으로 또는 자동으로 확인 할 수 있는 전기연결모듈을 포함하며, 상기 케이블의 접속여부는 상기 전기지상지원장비가 상기 전기연결모듈로 전송하는 스위치제어신호, 전압 및 전류에 의해 수행된다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 위성지원시스템의 운영방법은, 제3항에 기재된 위성지원시스템의 운영방법으로, 상기 전기지상지원장비가 상기 스위치제어신호를 활성화시켜 상기 검사용스위치를 턴 온 시키는 제어신호 활성화단계, 상기 복수의 제2연결수단 중 적어도 하나에 일정한 크기의 전압을 인가하는 검출용전원 공급단계 및 상기 제2연결수단과 연결된 상기 발광다이오드의 점등 여부를 확인하는 접속여부 확인단계를 포함한다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 위성지원시스템의 운영방법은, 제4항에 기재된 위성지원시스템의 운영방법으로써, 선택된 하나의 상기 제2연결수단에 일정한 크기의 전류를 인가하는 검출용전원 공급단계, 상기 전기지상지원장비가 상기 스위치제어신호를 활성화시켜 해당 검사용저항을 매개로 상기 제2연결수단과 전기적으로 연결된 상기 검사용스위치를 턴 온 시키는 제어신호 활성화단계 및 상기 턴 온 된 검사용스위치를 통해 전달받은 전류의 양을 검출하여 상기 제2연결수단이 상기 장비접속부에 접속 되었는가를 확인하는 접속여부 확인단계를 포함한다.

본 발명에 따른 위성지원시스템 및 위성지원시스템의 운영방법은, 위성과 전기지상지원장비의 인터페이스로서 전기연결모듈을 적용함으로써, 위성과 전기지상지원장비가 직접 연결되는 횟수를 최소한으로 할 수 있으며, 접속여부를 눈으로 확인하거나 자동으로 확인 할 수 있으므로, 접속이 이루어지지 않은 상태에서의 시험이나 접속이 이루어진 상태에서의 위성의 이동이나 회전을 사전에 차단할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 위성지원시스템을 나타낸다.
도 2은 전기연결모듈의 일 실시 예를 나타낸다.
도 3은 장비접속부의 제1 실시 예를 나타낸다.
도 4는 장비접속부의 제2 실시 예를 나타낸다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 위성지원시스템을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 위성지원시스템(100)은, 기계지상지원장비(110), 전기지상지원장비(120) 및 전기연결모듈(130)을 구비한다.

기계지상지원장비(110)에는 위성(10)이 안착되며, 위성(10)의 전기시험에 사용될 전기지상지원장비(120)는 전기연결모듈(130)을 매개로 위성(10)에 연결된다. 전기연결모듈(130)은 위성접속부(131), 장비접속부(132) 및 배선부(133)로 구성된다. 위성접속부(131)에는 위성(10)과 전기적으로 연결된 제1연결수단(140)이 접속되고, 장비접속부(132)에는 전기지상지원장비(120)와 전기적으로 연결된 제2연결수단(150)이 접속된다. 배선부(133)에는 배선이 형성되어 있는데, 배선은 제1플러그(142) 및 제2플러그(152) 사이의 전기신호를 내부 연결(inter-connect)한다.

도 1에 도시된 위성지원시스템(100)에 있어서, 기계지상지원장비(110) 및 전기연결모듈(130)은 서로 분리되어 있는 것처럼 도시되어 있지만, 경우에 따라서는 이들이 하나로 결합되어 있을 수도 있다. 일반적으로 전기연결모듈(130)의 부피는 기계지상지원장비(110)에 비해 적으므로, 기계지상지원장비(110)에 고정시켜서 사용하는 것이 가능하다. 기계지상지원장비(110)에는 위성(10)이 탑재되어야 하므로, 위성(10)이 탑재되는 영역 이외의 영역 예를 들면 모서리 부분에 장착하여 사용하는 것이 가능하다.

또한 상기의 설명에서 제1연결수단(140)의 일단이 위성(10)에 전기적으로 연결되었다는 의미는, 제1연결수단(140)의 일단이 위성(10)의 고정된 출력단자이라는 의미일 수도 있지만, 제1연결수단(140)의 일 단에도 플러그가 형성되어 위성(10)의 출력단자와 접속 및 분리가 가능한 형태일 수도 있다. 제2연결수단(150)과 전기지상지원장비(130) 와의 관계도 제1연결수단(140)과 위성(10)과의 관계와 동일하다.

도 1에 도시된 본 발명에 따른 위성지원시스템(100)의 경우, 기계지상지원장비(110)가 고정된 상태에서 전기지상지원장비(130)에 제1연결수단(140)이 감겼다가 풀릴 수 있는 장치가 있는 경우, 위성(10)이 롤(roll), 피치(pitch) 및 요(yaw)의 방향으로 회전이 전기지상지원장비 케이블을 분리하지 않은 상태에서도 가능하다.

이하에서는 전기연결모듈(130)에 대해 보다 상세하게 설명한다.

도 2은 전기연결모듈의 일 실시 예를 나타낸다.

도 2를 참조하면 위성(10)과 전기적으로 연결된 제1연결수단(140)을 구성하는 제1케이블(141)의 다른 일 단에 있는 제1플러그(142)는 위성접속부(131)에 접속한다. 전기지상지원장비(120)와 전기적으로 연결된 제2연결수단(150)을 구성하는 제2케이블(151)의 다른 일 단에 있는 제2플러그(152)는 장비접속부(132)에 접속한다. 배선부(133)에 형성된 배선은 제1플러그(142) 및 제2플러그(152)를 통해 입력되는 2개의 신호들 중 관련된 신호를 내부에서 전기적으로 연결한다.

제1케이블(141)은 배선부(133)의 형식에 따라 버스 형식의 단일 전선이 사용될 수도 있고 복수의 구별된 전선을 사용할 수 도 있다. 반대로, 복수 개가 사용되는 제2케이블(151)도 배선부(133)의 형식에 따라 버스 형식의 단일 전선이 사용될 수도 있다. 도 2에서 이를 특별히 다르게 도시한 것은 다양한 실시 예가 가능하다는 것을 나타내기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 도 2에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이, 장비접속부(132)에 접속된 제2연결수단(150)의 경우, 수동으로 연결하기 때문에, 실제로는 연결이 되지 않았는데도 연결된 것으로 착각할 수 있다. 본 발명에서는 연결수단이 장비접속부에 접속하였는가를 확인 할 수 있는 장비접속부(132)를 제안한다.

도 3은 장비접속부의 제1 실시 예를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 장비접속부(132)에는 n(n은 자연수)개의 연결콘센트들(301-1 ~ 301-n), n개의 발광다이오드들(302-1 ~ 302-n), 검사용스위치(303) 및 스위치제어용콘센트(301-(n+1)를 포함한다.

n개의 연결콘센트들(301-1 ~ 301-n) 각각은 n개의 제2플러그들(152-1 ~ 152-n) 중 해당 제2플러그와 각각 접속된다. n개의 발광다이오드들(302-1 ~ 302-n)의 일 단자들 각각은 연결콘센트들(301-1 ~ 301-n)에 연결되어 있고, 다른 일 단자는 공통으로 연결된다. 검사용스위치(303)는 스위치제어용콘센트(301-(n+1))로부터 전달되는 스위치제어신호(S__CON)에 응답하여 연결콘센트들(301-1 ~ 301-n)이 공통으로 연결된 노드(node)를 접지(GND)로 스위칭한다.

도 3에 도시된 장비접속부(132)를 이용하여 제2연결수단(150)이 전기적으로 연결되었는가를 판단하기 위해서는, 먼저 전기지상지원장비(120)가 스위치제어신호(S__CON)를 활성화시켜 검사용스위치(303)를 턴 온(turn on) 시킨다. 이어서, 각각의 케이블(151)에 일정한 크기의 전압을 인가한 후 발광다이오드들(302-1 ~ 302-n)의 발광 여부를 눈으로 확인하면 된다. 도 3에 도시된 발광다이오드의 포지티브 단자와 네거티브 단자의 위치는 전기지상지원장비(120)에서 공급하는 전압의 방향에 따라 선택할 수 있다. 전압은 모든 케이블(151)에 동시에 인가할 수도 있고, 선택적으로 인가할 수 도 있다.

도 4는 장비접속부의 제2 실시 예를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 장비접속부(132)에는 n개의 연결콘센트들(401-1 ~ 401-n), n개의 검사용저항들(402-1 ~ 402-n), n개의 검사용스위치(403), 스위치제어용콘센트(401-(n+1)) 및 연결검사용콘센트(401-(n+2))를 포함한다.

n개의 연결콘센트들(401-1 ~ 401-n) 각각은 n개의 제2플러그들(152-1 ~ 152-n) 중 해당 제2플러그와 각각 접속된다는 점은 도 3의 경우와 동일하다. n개의 검사용저항들(402-1 ~ 402-n) 각각은 n개의 연결콘센트들(401-1 ~ 401-n) 중 해당 연결콘센트의 일 단자와 n개의 검사용스위치(403) 중 해당 검사용스위치의 일 단자 사이를 연결한다. n개의 검사용스위치(403)의 다른 일 단자들은 연결검사용콘센트(401-(n+2))에 공통(common)으로 연결된다.

도 4에 도시된 장비접속부(132)를 이용하여 제2연결수단(150)이 전기적으로 연결되었는가를 판단하기 위해서는, 선택된 케이블(151)에 일정한 크기의 전류를 인가한 후, 선택된 케이블(151)이 해당 검사용저항을 경유하여 연결된 검사용스위치(403)를 턴 온 시킨다. 검사용스위치(403)를 턴 온 시키기 위해서는 전기지상지원장비(120)가 스위치제어용콘센트(401-(n+1))로부터 출력되는 스위치제어신호들(CON1 ~ CONn) 중 해당 신호를 활성화시키면 된다.

만일 해당 케이블(151)이 연결콘센트(401)에 정확하게 접속되어 있다면, 장비접속부(132)로부터 공급된 크기와 동일한 크기의 전류가 해당 검사용저항, 해당 검사용스위치 및 연결검사용콘센트(401-(n+2))를 거쳐 장비접속부(132)로 재 유입될 것이다. 동일한 크기의 전류가 장비접속부(132)로 재 유입된다는 것은 연결이 정확하게 되어 있다는 것이고, 그렇지 않다면 연결이 정확하게 이루어지지 않았다는 것을 의미한다.

도 3에 도시된 실시 예는 접속여부를 눈으로 확인하기에 효과적인 반면에 도 4에 도시된 실시 예는 장비(120)를 이용하여 자동으로 확인할 수 있다는 장점이 있다. 이는 필요에 따라 선택적으로 사용하면 되며, 이들을 혼합하는 형태의 실시 예도 가능하다.

도 3 및 도 4에 도시된 2개의 실시 예 이외에도 장비접속부(132)에 제2연결수단(150)이 정확하게 연결되어 있는 가를 판단하는 다양한 실시 예가 가능할 것이지만, 상기의 설명을 기초로 하면 그것을 실제로 구현하는 것은 당업자에게는 너무나도 쉬운 작업이 될 것이므로 모두 본 발명의 권리범위에 속하게 된다.

또한 장비접속부(132)에 대해서만 설명하였지만, 위성접속부(131)의 경우도 동일하게 적용할 수 있음은 당연하다.

상기의 설명에서 콘센트들의 개수와 플러그들의 개수는 동일한 것으로 도시되어 있고 기재되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 필요에 따라 그 개수는 동일하지 않은 구성도 가능하다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.

110: 기계지상지원장비
120: 전기지상지원장비
130: 전기연결모듈

Claims

삭제
위성이 안착되는 기계지상지원장비;
상기 위성의 전기시험에 사용되는 전기지상지원장비; 및
상기 위성과 상기 전기지상지원장비를 전기적으로 연결하며, 상기 위성과 전기기지상지원장비를 연결하는 케이블의 접속여부를 육안으로 또는 자동으로 확인 할 수 있는 전기연결모듈;을 포함하며,
상기 케이블의 접속여부는 상기 전기지상지원장비가 상기 전기연결모듈로 전송하는 스위치제어신호, 전압 및 전류에 의해 수행되고,
상기 전기연결모듈은,
상기 위성과 전기적으로 연결된 제1연결수단이 접속하는 위성접속부;
상기 전기지상지원장비와 전기적으로 연결된 제2연결수단이 접속하는 장비접속부; 및
상기 위성접속부로 접속한 상기 제1연결수단 및 상기 장비접속부로 접속한 상기 제2연결수단을 전기적으로 내부 연결하는 배선이 형성되어 있는 배선부;를 포함하며,
상기 제1연결수단은 제1케이블 및 상기 제1케이블의 종단에 설치된 제1플러그로 이루어지며, 상기 제2연결수단은 제2케이블 및 상기 제2케이블의 종단에 설치된 제2플러그로 이루어지고,
상기 위성접속부에는 상기 제1플러그가 접속되고 상기 장비접속부에는 상기 제2플러그가 접속되는 것을 특징으로 하는 위성지원시스템.
제2항에 있어서, 상기 장비접속부는,
복수 개의 연결콘센트;
복수 개의 발광다이오드;
검사용스위치; 및
스위치제어용콘센트;를 포함하며,
상기 복수 개의 연결콘센트 각각은 상기 복수 개의 제2플러그 중 해당 제2플러그와 각각 접속되고,
상기 복수 개의 발광다이오드의 일 단자 각각은 복수 개의 상기 연결콘센트 중 해당 연결콘센트에 연결되며 다른 일 단자들은 공통노드로 연결되고,
상기 검사용스위치는 상기 스위치제어용콘센트로부터 전달되는 상기 스위치제어신호에 응답하여 상기 공통노드를 접지로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 위성지원시스템.
제2항에 있어서, 상기 장비접속부는,
복수 개의 연결콘센트;
복수 개의 검사용저항;
복수 개의 검사용스위치;
스위치제어용콘센트; 및
연결검사용콘센트;를 포함하며,
상기 복수 개의 연결콘센트 각각은 복수 개의 제2플러그 중 해당 제2플러그와 접속되며,
복수 개의 검사용저항 각각은 복수 개의 연결콘센트 중 해당 연결콘센트의 일 단자와 복수 개의 검사용스위치 중 해당 검사용스위치의 일 단자 사이를 연결하고,
복수 개의 검사용스위치의 다른 일 단자 모두는 상기 연결검사용콘센트에 공통으로 연결되는 것을 특징으로 하는 위성지원시스템.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 전기연결모듈은 상기 기계지상지원장비에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 위성지원시스템.
제3항에 기재된 위성지원시스템의 운영방법에 있어서,
상기 전기지상지원장비가 상기 스위치제어신호를 활성화시켜 상기 검사용스위치를 턴 온 시키는 제어신호 활성화단계;
상기 복수의 제2연결수단 중 적어도 하나에 일정한 크기의 전압을 인가하는 검출용전원 공급단계; 및
상기 제2연결수단과 연결된 상기 발광다이오드의 점등 여부를 확인하는 접속여부 확인단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성지원시스템의 운영방법.
제4항에 기재된 위성지원시스템의 운영방법에 있어서,
선택된 하나의 상기 제2연결수단에 일정한 크기의 전류를 인가하는 검출용전원 공급단계;
상기 전기지상지원장비가 상기 스위치제어신호를 활성화시켜 해당 검사용저항을 매개로 상기 제2연결수단과 전기적으로 연결된 상기 검사용스위치를 턴 온 시키는 제어신호 활성화단계; 및
상기 턴 온 된 검사용스위치를 통해 전달받은 전류의 양을 검출하여 상기 제2연결수단이 상기 장비접속부에 접속 되었는가를 확인하는 접속여부 확인단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 위성지원시스템의 운영방법.