KR102041192B1 - A sharing method of satellite testing and operation system using modularization. - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제시스템의 공동 활용방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 시험동에 구비되어 위성체의 시험을 수행하기 위한 지상지원장비로 구성되는 위성체 시험시스템의 구축단계에서부터 위성체의 운영을 염두하여 기능별로 모듈화한 공용화모듈을 활용하여 시험시스템을 개발하여, 위성체의 지상시험에서 검증받은 신뢰성을 갖는 공용화모듈을 위성체 관제시스템에서 필요한 모듈에 한해 선택적으로 활용함으로써, 위성체의 시험 및 운영이 일관되고 높은 신뢰성을 갖도록 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동활용방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of joint testing and control system of the satellite body through modularization, and more specifically, to operate the satellite body from the construction stage of the satellite body test system which is provided in the test building and consists of ground support equipment for performing the satellite body test. By developing the test system using the commonized modules modularized by function in mind, the selective testing and operation of the satellite body is made possible by selectively using the commonized module having the reliability verified in the ground test of the satellite body only for the modules necessary for the satellite control system. The present invention relates to a method for joint utilization of satellite test and control systems through modularization to have consistent and high reliability.
Description
본 발명은 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동활용 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 위성체의 기능시험을 수행하기 위한 지상지원장비를 기능별로 분류하여 모듈화시킨 공동화모듈을 이용하여, 위성체의 발사 전, 시험동에 구축되는 위성체의 시험시스템 및 위성체의 발사 후, 지상국에 구축되는 관제시스템에서 공동활용하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of joint utilization of satellite test and control system through modularization, and more specifically, by using a cavitation module that is classified and modularized by the ground support equipment for performing a functional test of the satellite body, before launching the satellite body. In addition, the present invention relates to a test system for a satellite body constructed in a test building and a method of joint utilization in a control system constructed at a ground station after the launch of the satellite body.
산업적으로 항공우주 분야는 부가가치가 매우 높고 타 산업 발전을 견인하는 국가 핵심 산업의 하나일 뿐만 아니라, 높은 지식이 결집된 지식집약형의 선진국형 산업이다. 지속적이고 장기적인 투자, 대규모 투자자금이 소요되는 반면 성공 가능성은 낮은 고위험 산업이라는 특성 때문에 선진국 중심으로 발전해 왔으나, 일단 기술 개발과 시장 진출에 성공하면 타 산업에 비해 부가가치와 기술 수준이 높아 제조업 전반의 경쟁력을 강화하고, 국민의 자부심을 고취하는 등 국가 경제 발전을 견인하고 국가 위상을 강화하는 강력한 효과를 낸다. 그 중 방송통신, 지구관측, 기상관측, 해양관측, 항행 등 다양한 실생활 영역 뿐 아니라 우주환경 측정, 태양계 및 심우주관측 등 우주영역에서의 임무를 수행하는 인공위성 분야는 안보, 산업, 경제 및 문화 등 다양한 영역에서 그 쓰임새가 급속도로 확대되고 있다.Industrially, the aerospace sector is not only one of the core industries of high added value and driving other industrial development, but also a highly concentrated knowledge-intensive advanced country. Although it has been developed mainly in developed countries due to the characteristics of high-risk industries, which have long and long-term investments and large investment funds, but the possibility of success is low, once the technology development and market entry are successful, the added value and technology level are higher than those of other industries. It has a powerful effect of driving national economic development and strengthening the national status, by strengthening the government, encouraging the pride of the people. Among them, the satellite fields that perform missions in space, such as space environment measurement, solar system and deep space observation, as well as various real-life areas such as broadcasting communication, earth observation, meteorological observation, ocean observation, and navigation, include security, industry, economy, and culture. Its use is expanding rapidly in various areas.
이러한 인공위성 한 대를 발사하기 위해서는 대규모의 자본 및 수년에 걸친 시간이 소요되며, 우주공간에 발사된 위성체의 고장이 발생하면 지상으로 회수하여 수리가 불가능하다는 특수성 때문에, 위성체 총 조립 및 시험(AIT; Assembly, Integration and Test)뿐만 아니라, 위성체의 발사 직전까지도 높은 안전성과 신뢰성이 요구됨에 따라, 위성체(Satellite)의 개발과정에서 광범위한 시험과 검증 작업이 이루어지고 있다.The launch of one of these satellites takes a large amount of capital and years, and due to the particularity that if a satellite fails in space, it can't be recovered and repaired to the ground. In addition to assembly, integration, and test, high safety and reliability are required just before launch of satellites, extensive tests and verifications are being performed during satellite development.
일반적으로 위성체의 설계와 조립 후 발사하기 전까지 위성체의 전력계, 자세제어계 및 원격측정 명령계 등의 요구에 따라 위성체가 정상적으로 기능을 수행하는지 검증하기 위해서 지상에서 지상지원장비(Electronic Ground Support Equipment, EGSE)를 사용하여 위성체 기능 시험이 수행되고 있으며, 이렇게 인공위성 발사 전까지 지상지원장비(EGSE)를 통해 위성 기능 시험을 수행한 후 이상이 없으면 발사체를 통해 인공위성을 우주 공간으로 발사한다. 이때 위성의 모든 기능을 세세히 점검하는 위성시험의 특성상 같은 위성체를 우주공간에 발사 후, 발사된 상기 위성체의 해당 기능을 운영하는 지상 지상국에 구축되는 관제시스템은 많은 부분 공유하고 활용될 수 있는 부분이 존재한다. In general, the ground support equipment (EGSE) on the ground is used to verify that the satellite functions normally according to the requirements of the satellite power meter, attitude control system and telemetry command system before launching after the design and assembly of the satellite body. Satellite function tests are being carried out by using the system. If the satellite function test is conducted through the ground support equipment (EGSE) before the satellite launch, the satellite is launched into the space through the projectile. At this time, due to the characteristics of the satellite test that checks all the functions of the satellites in detail, after the same satellite is launched into space, the control system built on the ground ground station operating the corresponding function of the launched satellite is largely shared and utilized. exist.
이에 관하여, 한국등록특허공보 제10-1401295(위성체 시험 장치, 2014.05.23.)에서는 위성체 및 위성체를 제어하는 위성체 제어장치 사이에서 전기적으로 연결되어 위성체가 발사하기 전까지 위성체에 대한 다양한 점검을 수행할 수 있는 위성체 시험 장치에 관하여 개시하고 있으며, 한국등록특허공보 제10-0738335호(통신위성을 이용한 위성관제시스템 및 그 방법, 2007.07.05.)에서는 중앙감시제어국으로부터 통신위성을 통해 명령을 수신하여 그 명령의 목적지(위성 또는 관제시스템)을 구분하고 각 명령을 수행하는 위성관제시스템을 개시하고 있다. In this regard, Korean Patent Publication No. 10-1401295 (Satellite Test Apparatus, May 23, 2014) is electrically connected between a satellite and a satellite control device that controls the satellite to perform various checks on the satellite until the satellite launches. A satellite test apparatus is disclosed, and Korean Patent Publication No. 10-0738335 (Satellite control system and method using a communication satellite, 2007.07.05.) Receives a command from a central monitoring station via a communication satellite. A satellite control system is disclosed which distinguishes a destination (satellite or control system) of the command and executes each command.
상기한 문헌들에서와 같이, 위성체 시험시스템 및 관제시스템은 그 기능에 있어 유사한 기능을 수행하고 있으나, 각각의 위성체 시험시스템과 관제시스템은 서로 다른 목적을 추구하기 때문에 서로 상이한 설계개념을 가지고 독자적으로 개발되어왔다. 이렇게 위성체의 시험시스템 및 관제시스템이 서로 상이한 설계개념을 가지고 독자 개발됨으로써, 동일한 기능의 중복 개발이라는 낭비가 발생하며, 관제시스템의 구축과정에서 위성체의 운용 및 임무수행을 위한 관제시스템의 장비들의 신뢰성시험이 수반됨으로 그 비용 및 시간적인 측면에서 많은 손실이 야기되고 있다As in the above-mentioned documents, the satellite test system and control system perform similar functions in their functions, but each satellite test system and control system have different design concepts independently because they pursue different purposes. Has been developed. As the test system and the control system of the satellite body are independently developed with different design concepts, waste of duplicate development of the same function occurs, and the reliability of the control system equipment for the operation and mission of the satellite body in the process of constructing the control system. Accompanied testing results in significant losses in terms of cost and time.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 시험동에 구비되어 위성체의 시험을 수행하기 위한 지상지원장비로 구성되는 위성체 시험시스템의 구축단계에서부터 위성체의 운영을 염두하여 기능별로 모듈화한 공용화모듈을 활용하여 시험시스템을 개발함으로써, 위성체의 지상시험에서 검증받은 신뢰성을 갖는 공용화모듈을 위성체 관제시스템에서 필요한 모듈에 한해 선택적으로 활용함으로써, 위성체의 시험 및 운영이 일관되고 통일성 있는 시스템 구축이 가능하여 높은 신뢰성을 갖는 위성체 시험 및 관제 시스템에 관한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and is modularized by function in consideration of the operation of the satellite body from the construction stage of the satellite body test system, which is provided in the test building and composed of ground support equipment for performing the satellite body test. By developing a test system using the commonized module, by selectively using the commonized module that has been verified in the ground test of the satellite body only for the modules required by the satellite control system, it is possible to establish a consistent and unified system for testing and operating the satellite body. The present invention relates to a satellite test and control system with high reliability.
본 발명은, 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동 활용방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 위성체(1)의 시험을 수행하는 시험시스템(10)과, 상기 위성체(1)의 운영 및 임무수행을 수행하는 관제시스템(20)을 구성하는 하드웨어 및 소프트웨어의 기능별 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동 활용방법에 있어서, 상기 시험시스템(10)을 이루는 지상지원장비(11)의 하드웨어 및 소프트웨어를 상기 관제시스템(20)과 공동으로 활용 가능한 기능을 기준으로 분류하여 독립된 각각의 공동화모듈(100)로 구성하는 모듈화단계(S100) 및 상기 위성체(1)의 발사 이후, 상기 시험시스템(10)에서 활용된 상기 공동화모듈(100)을 이용하여 상기 관제시스템(20)을 구축하는 공동활용단계(S300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for joint utilization of satellite test and control system through modularization, and more particularly, a
또한, 상기 모듈화단계(S100)는 상기 시험시스템(10)에서 수행되는 소프트웨어의 기능을 기준으로 분류하여 상기 공동화모듈(100)을 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the modularization step (S100) is characterized by configuring the
또한, 본 발명의 다른 방면으로, 상기 모듈화단계(S100)는 상기 시험시스템(10)을 구성하는 하드웨어의 기능을 기준으로 분류하여 상기 공동화모듈(100)을 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, in another aspect of the present invention, the modularization step (S100) is characterized by constituting the
이때, 상기 모듈화단계(S100) 이후, 상기 공동화모듈(100)을 활용하여 상기 위성체(1)를 시험하기 위한 상기 시험시스템(10)을 구축하는 시험시스템구축단계(S200)를 더 포함할 수 있다.At this time, after the modularization step (S100), it may further include a test system building step (S200) for building the
또한, 상기 시험시스템구축단계(S200)는 상기 위성체(1)와 상기 공용화모듈(100)간의 적합성 및 안전성을 검증하는 신뢰성시험단계(S210)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the test system construction step (S200) is characterized in that it further comprises a reliability test step (S210) for verifying the suitability and safety between the satellite body (1) and the shared module (100).
또한, 상기 공동활용단계(S300)는 상기 관제시스템(20)에서 필요한 상기 공용화모듈(100)을 선택적으로 활용하여 상기 관제시스템(20)을 구축하는 모듈재구성단계(S310)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the joint utilization step (S300) further comprises a module reconstruction step (S310) for constructing the
상기한 구성 및 방법에 따른 본 발명은, 위성체 시험시스템의 구축 단계에서부터 위성체 관제시스템에서의 공동활용을 염두하여 하드웨어 및 소프트웨어들을 기능별로 모듈화하여 위성체의 시험 및 관제시스템을 구축함으로써, 수년에 걸친 위성체의 다양한 시험단계에서 검증된 높은 신뢰성을 갖는 공용화모듈을 위성체의 발사 이후, 지상국에 구축되는 관제시스템에 재활용함으로써 검증받은 높은 신뢰성 및 안전성을 갖는 관제시스템을 구축하고 이를 통해 일관성 있는 위성체의 시험과 운영을 수행하는 장점이 있습니다.The present invention according to the above-described configuration and method, from the construction phase of the satellite body test system in consideration of the joint utilization in the satellite body control system to build a test and control system of the satellite body by modularizing the hardware and software by function, the satellite body over the years High reliability and safety control system verified by recycling the highly reliable shared module verified at various test stages of the satellite system to the control system constructed at the ground station after launching the satellite body, and through this, consistent testing and operation of the satellite body There is an advantage to doing that.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위성체 시험시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위성체 관제시스템의 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하드웨어의 기능별로 분류한 공용화모듈을 도시한 블록도.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 소프트웨어의 기능별로 분류한 공용화모듈을 도시한 블록도.
도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 모듈재구성단계를 도시한 예시도.1 is a flow chart in accordance with one embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a satellite body test system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a satellite control system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a shared module classified by function of hardware according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a shared module categorized by function of software according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 is an exemplary view showing a module reconfiguration step according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical spirit of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.The accompanying drawings are only examples to illustrate the technical idea of the present invention in more detail, and thus the technical idea of the present invention is not limited to the forms of the accompanying drawings.
본 발명은, 위성체의 시험 및 관제 시스템을 구성하는 하드웨어 및 소프트웨어들을 기능별로 모듈화하여 공동활용하기 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 도 1에 도시한 바와 같이, 위성체(1)의 시험을 수행하는 시험시스템(10)과 위성체(1)의 운영 및 임무수행을 수행하는 관제시스템(20)을 구성하는 하드웨어 및 소프트웨어의 기능별 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동활용방법에 있어서, 상기 위성체 시험시스템(10)을 이루는 지상지원장비(11)를 각각의 기능별로 분류하여 각기 독립된 공동화모듈(100)로 구성하는 모듈화단계(S100),와 상기 공동화모듈(100)을 활용하여 상기 위성체(1)를 시험하기 위한 상기 시험시스템(10)을 구축하는 시험시스템구축단계(S200),와 상기 위성체(1)와 상기 공용화모듈(100)간의 적합성 및 안전성을 검증하는 신뢰성시험단계(S210),와 상기 관제시스템(20)에서 필요한 상기 공용화모듈(100)을 선택적으로 활용하여 상기 관제시스템(20)을 구축하는 모듈재구성단계(S310) 및 상기 모듈재구성단계(S310)에서 재구성된 상기 공용화모듈(100)을 활용하여 상기 위성체 관제시스템(20)을 구축하는 관제시스템구축단계(S320)을 포함하여 상기 위성체(1)의 발사 이후, 상기 시험시스템(10)에서 활용된 상기 공동화모듈(100)을 이용하여 상기 관제시스템(20)을 구축하는 공동활용단계(S300)을 포함하여 이루어질 수 있다.The present invention relates to a method for modular utilization of hardware and software constituting satellite test and control system by function, and more specifically, as shown in FIG. 1, to perform a test of
이때, 상기 위성체 시험시스템(10) 및 관제시스템(20)은 도 2 및 도 3을 참조하여 아래에서 더욱 상세히 설명한다.At this time, the
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위성체 시험시스템(10)을 도시한 구성도로서, 도 2를 참조하면, 상기 위성체 시험시스템(10)은 상기 위성체(1)의 발사 전, 상기 위성체(1)의 총 조립, 정렬 및 구조, 열, 진공, 전자파, 등의 각종 시험이 이루어지는 시험동(11)내부에 구축되며, 상기 위성체(1)와 케이블을 이용하여 전기적으로 연결되어 상기 위성체(1) 및 상기 위성체(1) 내부에 탑재되는 다양한 탑재체(Payload)들의 시험을 위한 지상지원장치(12)를 포함하여 구축될 수 있다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a satellite
이때, 상기 지상지원장치(12, EGSE)는 위성개발 프로그램의 대부분을 차지하는 위성시험기간을 위해 개발되어, 상기 위성체(1) 및 탑재체와 전기적으로 연결되어 기능시험을 수행하기 위한 구성으로서, 상기 위성체(1) 및 탑재체의 시험을 위한 하위 지상시험장비(SCOE, Specific Check-Out Equpment)들과 그 것을 중앙에서 원격으로 제어하고 관리하는 상위 지상장비(OCOE, Overall Check-Out Equpment)를 포함하여 이루어지며, 일반적으로 상기 하위 지상시험장비는 상기 위성체(1)를 계측 및 검증하기 위한 시험장비들로 이루어지며, 상기 상위 지상장비는 작업자들이 상기 하위지상장비를 제어하기위하여 상기 시험시스템(10)의 종합 관리 서버에 소프트웨어로써 구성되어진다. 이에 따라, 상기 지상시험장비(12)는 구성하는 하드웨어 및 소프트웨어를 기능별로 분류하여 각기 모듈화시킨 복수의 공용화모듈(100)로 구성될 수 있으며, 상기 공용화모듈(100)의 기능별 구성은 하기에서 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.In this case, the ground support device (12, EGSE) is developed for the satellite test period that occupies most of the satellite development program, is configured to perform a functional test electrically connected to the
상기 공용화모듈(100)은 상기 지상지원장치(12)의 하드웨어 및 소프트웨어를 기능별로 분류하여 각기 독립된 모듈로써 구성한 것으로, 상기 위성체(1) 및 상기 위성체(1)에 탑재된 다양한 탑재체들에 호환 가능하도록 구분되어 구성될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 다양한 탑재체 또는 위성체의 구성요소들에 호환 가능한 하나의 모듈로 형성하여 시험을 수행하고, 시험이 동시적으로 수행이 필요할 경우 모듈을 추가적으로 구성하여 시험을 수행할 수 있다. 이때, 상기 공용화모듈(100)은 상기 위성체 시험시스템(10)의 구축단계(S200) 이전에 상기 위성체 관제시스템(20)에 공동 활용 가능한 기능을 고려하여 분류하는 것이 바람직하며, 어느 하나의 공용화모듈(100)은 각기 단 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성으로 모듈화 될 수 있으나 상기 시험시스템(10)과 관제시스템(20)에서 공동활용 가능한 기능을 기준으로 분류하여 상기 하나의 공용화모듈(100)에 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성이 포함되어 모듈화 될 수 있으며, 각기의 기능에 따라 더욱 높은 신뢰성 및 효율을 기준으로 그 구성을 선정하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 공용화모듈(100)은 기능별로 각기 분류되어 상기 위성체(1)를 시험하기 위한 하드웨어가 구비되고, 구비된 하드웨어와 상호작용하는 소프트웨어들이 각기 구비된 저장메모리에 저장되어 분류된 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.The shared
도 3은 본 발명의 일실시에에 따른 위성체 관제시스템(20)을 도시한 구성도로서, 도 3을 참조하면, 상기 위성체 관제시스템(20)은 상기 위성체(1)의 발사 이후, 상기 위성체(1)의 운영 및 주어진 임무 수행을 위한 지상국(21)에 구축되며, 상기 지상국(21)의 외부에 구비되어 상기 위성체(1)와 통신을 수행하기 위한 위성안테나(22)와, 상기 지상국(21) 내부에 구비되며, 상기 위성안테나(22)로부터의 신호를 송수신하며, 상기 위성체(1) 또는 상기 위성체(1)에 탑재된 탑재체로부터의 임수수행 정보를 수신 및 임수수행 명령을 송신하는 복수의 클라이언트(25)와 연결되어 상기 위성체 관제시스템(20) 구성하는 관제장비(23, Mission Control System)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 관제장비(23)는 상기 위성체 시험시스템(10)에서 활용된 공용화모듈(100)을 활용하여 구성함으로써, 상기 위성체(1)의 시험단게에서 검증된 신뢰성 및 안정성을 갖는 위성시험과 운영의 획일화된 시스템을 구축하는 장점이 있다.3 is a block diagram illustrating a
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 상기 지상지원장비(12)의 하드웨어들의 기능을 기준으로 분류한 상기 공용화모듈(100)를 도시한 블록도로서, 도 4를 참조하면, 상기 공용화모듈(100)은 계측모듈(101), 주파수변환모듈(102), 복조 및 디코딩모듈(103), 변조 및 인코딩모듈(104), 저장모듈(105), 제어모듈(106), 스위칭모듈(107), 감쇄모듈(108), 인터페이스모듈(109) 및 파워모듈(110)으로 분류될 수 있다.4 is a block diagram illustrating the
상기 계측모듈(101)은 파워미터 또는 스펙트럼 분석기 등의 시험장치(Test Bed)들의 상기 위성체(1) 또는 탑재체의 계측을 수행하는 모듈로서, 주파수, 전자파, 열 및 진동 등의 다양한 동특성을 측정하고 시험한다.The
상기 주파수변환모듈(102)은 X-band/S-band/L-band 등의 RF 주파수를 IF 주파수로 변환하기 위한 구성으로 입력받은 RF 또는 IF 주파수를 IF 또는 RF 주파수로 변환하여 적절한 측정값을 부여하기 위한 기능을 수행한다.The
상기 복조 및 디코딩모듈(103)은 수신된 위성신호를 데이터화하기 위하여 미리 약속한 규약에 따라 신호를 처리하기 위한 구성이며, 상기 변조 및 인코딩모듈(104)은 위성으로 신호를 보내기 위하여 디지털 신호를 아날로그 신호로 생성하기 위해 미리 약속된 규약에 따라 신호를 처리하고 송출하는 기능을 수행한다. 이때, 상기 복조 및 디코딩모듈(103) 및 변조 및 인코딩모듈(104)은 상기 시험시스템(10) 및 관제시스템(20)의 규약에 따라 상기한 기능을 동시에 수행할 수 있는 하나의 모듈로 구성될 수 있다.The demodulation and
상기 저장모듈(105)은 상기 위성체(1)의 시험단계에서의 시험데이터를 저장하는 구성으로서, 상기 시험데이터를 데이터베이스화 하여 상기 위성체(1)의 발사 이후, 상기 관제시스템(20)에서 활용함으로써 상기 관제시스템(20)의 운용에 있어 높은 신뢰성 및 안전성을 갖도록 하는 장점이 있다.The
상기 제어모듈(106)은 게측기, 스위치, 감쇄기, 주파수변환기 등의 주변의 모든 하드웨어 및 소프트웨어를 실행하고 제어하기 위한 구성으로서, 각기의 상기 공용화모듈(100) 및 위성체(1)와 유기적으로 연결되어 상기 위성체(1)의 시험을 수행하고 제어하는 기능을 수행하며, 작업자가 상기 제어모듈(106)을 조작 가능하도록 형성될 수 있다.The
상기 스위칭모듈(107)은 상기 위성체(1)의 다양한 채널을 시험하기 위하여 복수의 채널에서 입력되는 신호 중 선택되는 어느 하나의 신호를 선택하고 적절한 경로를 제공하는 기능을 수행한다.The
상기 감쇄모듈(108)은 고정된 값의 감쇄기 또는 가변감쇄기를 포함하여 구성될 수 있으며, 위성시험의 절차 중 상기 위성체(1)의 최종 조립 및 시험 착수 전에 전기적, 소프트웨어직인 설계의 검증이 이루어지는 전기시험장치(ETB, Electrical test Bed) 및 상기 위성체(1)가 발사대를 떠나 우주궤도에 진입하기까지의 발사단계를 모사하여 진동, 음향, 충격 등의 발사환경을 시험하는 발사환경시험장치(FM, Flight Model)의 시험 기간 동안 같은 채널에서도 출력이 달라지거나 테스트 포인트 지점에 따라 출력의 차이가 가변 할 수 있다. 이때, 상기 감쇄모듈(108)은 상기 감쇄기 및 가변감쇄기를 제어하여 적절한 값을 부여함으로써 시험장비 및 위성을 보호하는 기능을 수행한다.The
상기 인터페이스모듈(109)은 상기 위성체(1)의 안테나로부터 내려오는 신호를 검증하기 위한 구성으로, 작업자에게 상기 위성체(1)로부터의 신호에 대한 인터페이스를 제공하여 검증을 더욱 원활하도록 하는 기능을 수행한다.The
상기 파워모듈(110)은 시험장비의 모든 구성품이 원활하게 작동할 수 있도록 시설전원을 입력으로 받아 분배하며, 비상시 내부 전원을 사용하여 시험데이터 유실 및 장비가 입는 데미지를 방지하는 기능을 수행한다.The
상기에서 기술한 바와 같이 상기 공용화모듈(100)은 상기 지상지원장비(12)의 하드웨어적인 기능을 기준으로 분류할 수 있으며, 이때 기능별로 분류되어 모듈화된 상기 공용화모듈(100)은 각기 Rack에 삽입 가능한 박스 형태로 제작되어 상기 지상지원장비(12) 및 관제장비(23)에 형성된 Rack에 삽입되어 구성될 수 있다.As described above, the shared
더하여, 상기 Rack은 통상적인 19인치로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 공용화모듈(100)을 상기 Rack에 삽입 가능한 박스로 제작한다면 19인치의 Rack에 삽입 가능하도록 가로, 높이 및 깊이는 각각 48cm, 4.45cm 및 80cm 이하로 제작될 수 있으며, 상기 박스형태의 공용화모듈(100)의 높이와 깊이는 구성된 하드웨어의 특성에 맞게 변경 가능하며, 일측에 상기 공용화모듈(100)의 구성들에 호환되는 인터페이스를 형성하여 연결되는 다른 구성들과 접속할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the rack is preferably formed of a conventional 19 inches, so if the
또한, 상기 스위칭모듈(106), 감쇄모듈(107) 및 인터페이스모듈(108)은 상기 위성체 시험시스템(10)에서는 하나의 장비로 여러 가지 채널에서의 상기 위성체(1) 및 탑재체를 시험하기 위하여 필수적으로 필요한 구성이나, 상기 위성체 관제시스템(20)에서는 위성체(1)와 통신하는 상기 위성안테나(22)로부터의 단일 채널에서의 통신을 수행하므로, 상기 스위칭모듈(106)에서의 채널선택을 통한 경로설정 기능은 불필요하게 된다. 또한, 상기 감쇄모듈(107)의 경우, 위성시험의 기간동안은 상기 위성체(1)의 안테나 캡, 커플러 및 통신중계기 등의 통한 출력 등 같은 채널이지만 다양한 출력을 인가받아야 하는 반면, 위성운영에서는 시험을 통해 완성된 시스템이 정상적인 경로인 안테나를 통하여 출력이 되기 때문에 감쇄기를 통해 적절한 출력의 변화를 유도할 필요성이 떨어진다. 또한, 상기 인터페이스모듈(108)의 경우에도 위성 시험단계에서는 위성 컴퓨터에서 직접 혹은 원격측정명령계에서의 데이터 신호 포인트에서 시험을 위해 중간경로의 데이터를 수신할 수 있도록 인터페이스를 준비하여야 하지만, 위성이 발사된 이후에는 상기 관제시스템(20)의 작업자 컨트롤러를 통해 상기 관제장비(23)가 조작되기 때문에 상기 인터페이스모듈(108)이 필요하지 않게 된다.In addition, the
이와 같이 상기 모듈재구성단계(S310)에서, 상기 위성체 관제시스템(20) 상에 필요하지 않은 상기 공동화모듈(100)을 제거하여 필요한 구성만 선택적으로 활용하는 것이 바람직하다.Thus, in the module reconstruction step (S310), it is preferable to selectively utilize only the necessary configuration by removing the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 상기 지상지원장비(12)의 소프트웨어들의 기능을 기준으로 분류한 상기 공용화모듈(100)를 도시한 블록도로서, 도 5를 참조하면 상기 공용화모듈(100)은 제어모듈(106), 모니터링모듈(111), 전처리모듈(112), 저장모듈(105), 백업모듈(113), 로깅 및 디버깅모듈(114), H/L CMD모듈(115), H/L TLM모듈(116)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 공용화모듈(100)은 상기에서 기재한 하드웨어들의 기능을 기준으로 분류한 공용화모듈(100)과 동일한 장비 및 구성으로 모듈화 될 수도 있으나, 바람직하게는 하나의 공용화모듈(100)로 분류한 기능에 따른 하드웨어 또는 소프트웨어들로 구성하여 상기 하나의 공용화모듈(100)에서의 하드웨어 및 소프트웨어의 호환성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.FIG. 5 is a block diagram illustrating the shared
상기 제어모듈(106)는 모든 구성품에 대하여 작업자가 직접 장비를 제어하지 않고 이더넷(Ehternet)통신을 통해 지정된 장소에서 제어할 수 있도록 하며, 미리 정해진 신호와 설정에 맞게 각각의 장비를 운용할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다.The
상기 모니터링모듈(111)은 모든 구성장비의 상태를 모니터링함과 동시에 위성으로부터 내려오는 위성 텔레메트리(Telemetry)의 모니터링도 함께 이루어지며, 필수적인 모니터링 외에도 모든 엔지니어링 텔레메트리를 모니터링 하는 기능을 수행할 수 있다.The
상기 전처리모듈(112)은 수신된 데이터에 대하여 각 탑재체별로 구분하거나, 특정 클라이언트에게 원하는 탑재체 데이터를 전달할 수 있으며, 상기 수신된 데이터의 포맷변경 및 유효화 체크 등의 기능을 수행하며, 필수적인 데이터 외의 Fill 값을 분류하여 제거함으로써 처리속력을 높여주며 시험데이터의 오류를 분석하기 이전에 우선적으로 확인할 수 있다.The
상기 백업모듈(113)은 상기 저장모듈(105)에 저장된 데이터의 2중 보관 및 배포를 위하여 지정된 곳으로 반실시간(semi-real time)으로 전송하는 기능을 수행한다. 이때, 상기 지정된 곳은 상기 저장모듈(105) 이외의 저장메모리 또는 이더넷(Ehternet)통신을 이용한 저장서버 또는 클라이드로 구성될 수 있다.The
상기 로깅 및 디버깅모듈(114)은 장비 및 데이터 처리와 관련한 모든 사항을 기록하고 작업자 또는 원격 제어에 대한 명령을 구분하여 기록하는 기능을 수행한다.The logging and
상기 H/L CMD모듈(115)은 시험장비의 제어에 필요한 명령신호를 수신하고 명령을 수행하는 구성이며, 상기 H/L TLM모듈(116)은 일정시간마다 시험장비의 정해진 테이블에 따라 정보를 전송하고 디스플레이하는 기능을 수행한다.The H /
이때, 상기와 같은 소프트웨어적인 기능으로 분류된 상기 공동화모듈(100)은 지상국(21) 외부에 구비되는 위성안테나(22)를 통하여 상기 위성체(1)를 추적하고 신호를 증폭하여 신호를 수신받기 때문에, 이러한 상기 위성안테나(22)의 추적알고리즘은 상기 위성체 관제시스템(20)에서 필수적인 구성이나 상기 위성체 시험시스템(10)에서는 상기 위성체(1)의 발사 이전, 지상에 고정되어진 상기 위성체(10)에 케이블을 이용하여 신호를 수산받기 때문에 상기 위성체(1)를 추적하기 위한 추적알고리즘의 기능을 포함하는 위성체 추적모듈(117)을 더 포함할 수 있다.In this case, since the
이와 같이 상기 모듈재구성단계(S310)에서, 상기 위성체 관제시스템(20)에 필요한 상기 공동화모듈(100)을 추가하여 상기 위성체 관제시스템(20)의 구축 시, 필요한 구성만 선택적으로 활용할 수 있다.As described above, in the module reconstruction step (S310), when the
도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 상기 모듈재구성단계(S310)를 도시한 예시도로서, 도 6를 참조하면, 상기 위성체 관제시스템(20)은 기능별로 모듈화되어 상기 시험시스템(10)에서 활용된 상기 공용화모듈(100) 중, 상기 위성체 관제시스템(20)에서 필요한 구성은 추가하고, 상기 위성체 관제시스템(20)에서 필요치 않은 구성은 삭제 하며, 필요 시 새로운 모듈을 추가 구성하여 상기 위성체 관제시스템(20)을 구축할 수 있다.6 is an exemplary view showing the module reconstruction step (S310) according to an embodiment of the present invention, referring to Figure 6, the
또한, 상기 모듈재구성단계(S310)은 상기 시험시스템(10)의 지상지원장비(12)에서 활용된 상기 공용화모듈(100)을 상기 관제시스템(20)의 관제장치(23)에서 필수적으로 활용되는 상기 공용화모듈(100)을 선택하여 재구성함으로써 상기 관제시스템(20)을 구축할 수 있다. 이때, 상기 시험시스템(10)에서 활용된 상기 공용화모듈(100)을 재활용함으로써 상기 관제시스템(20)의 구축 시에 높은 신뢰성이 확보된 관제장치를 구축하여, 상기 관제시스템(20)의 구축단계에서 상기 관제장치(23)의 신뢰성을 검사하는 작업을 더욱 간소화 하여 이에 소요되는 비용을 감축할 수 있는 효과가 있다.In addition, the module reconstruction step (S310) is essentially utilized in the
이에 더하여, 상기 모듈재구성단계(S310)에서는 상기 시험시스템(10)에서는 상기 위성체(1)에 케이블을 통해 직접연결하여 시험을 수행함에 따라, 발사 후 일정 궤도에 진입한 위성체(1)와 통신을 수행하는 상기 위성안테나(22)를 관리 및 제어하기 위한 안테나모듈(118) 및 상기 위성안테나(22)에서 상기 위성체(1)의 위치를 추적하는 기능을 수행하는 위성체 추적모듈(117)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 안테나모듈(118) 및 위성체 추적모듈(117)은 각기 하드웨어 및 소프트웨어적으로 분류된 모듈이며, 상기 관제시스템(20)의 구축 시에 고려되어 추가되는 것이 바람직하다.In addition, in the module reconstruction step (S310), the
상기한 구성에 의한 상기 공용화모듈(100)을 이용한 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동 활용 방법에 있어서, 상기 모듈화단계(S100)는 상기 위성체 시험시스템(10)을 이루는 지상지원장비(11)를 각각의 기능별로 분류하여 각기 독립된 공동화모듈(100)로 모듈화하기 위한 구성으로, 상기 위성체 시험시스템(10) 및 관제시스템(20)을 고려하여 하드웨어 및 소프트웨어들을 기능별로 모듈화 함으로써, 상기 위성체의 시험시스템(10) 및 관제시스템(20)이 일관되고 높은 신뢰성을 갖고, 동일한 기능을 수행하는 각각의 시스템을 구성하는 장비들의 중복 개발을 방지함으로써 더욱 경쟁력 있는 상기 관제시스템(20)의 구축이 가능한 장점이 있다.In the joint utilization method of the satellite body test and control system through the modularization using the
상기 시험시스템구축단계(S200)는 상기 모듈화단게(S100)에서 기능별로 분류되어 모듈화된 상기 공용화모듈(100)을 활용하여 상기 위성체(1)를 시험하기 위한 상기 시험시스템(10)을 구축하는 단계로서, 상기 위성체(1)가 구비되는 시험동(11)에 구비될 수 있다.The test system building step (S200) is a step of building the
또한 상기 시험시스템구축단계(S200)은 상기 위성체(1)와 상기 공용화모듈(100)간의 적합성 및 안정성을 검증하는 신뢰성시험단계(S210)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 신뢰성시험단계(S210)에서 상기 공용화모듈(100)의 신뢰성을 검증 받기 때문에, 상기 관제시스템(20)의 구축에 있어 높은 신뢰성 및 안정성을 갖고, 상기 관제시스템(20)을 구성하는 공용화모듈(100)의 신뢰성검증을 더욱 신속하게 수행할 수 있는 장점이 있다.In addition, the test system building step (S200) may further include a reliability test step (S210) for verifying the suitability and stability between the
상기 공동활용단계(S300)는 상기 위성체(1)의 발사 이후, 상기 위성체 시험시스템(10)에서 활용된 상기 공동화모듈(100)을 이용하여 상기 관제시스템(20)을 구축하는 단계로서, 상기 관제시스템(20)에서 필요한 상기 공용화모듈(100)을 선택적으로 활용하여 상기 관제시스템(20)을 구축하는 모듈재구성단계(S310) 및 상기 모듈재구성단계(S310)에서 재구성된 상기 공용화모듈(100)을 활용하여 상기 위성체 관제시스템(20)을 구축하는 관제시스템구축단계(S320)을 포함할 수 있다.The joint utilization step (S300) is the step of building the
상기와 같은 방법에 의한 본 발명의 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제시스템의 공동 활용방법은 상기 시험동(11)에 구비되어 상기 위성체(1)의 시험을 수행하기 위한 지상지원장비(12)로 구성되는 위성체 시험시스템(10)의 구축단계에서부터 상기 위성체(1)의 운영을 염두하여 기능별로 모듈화한 상기 공용화모듈(100)을 활용하여 시험시스템(10)을 개발하여, 상기 위성체(1)의 지상시험에서 검증받은 신뢰성을 갖는 상기 공용화모듈(100)을 위성체 관제시스템(20)에서 필요한 모듈에 한해 선택적으로 활용함으로써, 상기 위성체(1)의 시험 및 운영이 일관되고 높은 신뢰성을 갖는 장점이 있다.Method of joint utilization of satellite test and control system through the modularization of the present invention by the above method is provided in the test building (11) is composed of
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is not limited, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.
1 : 위성체
10 : 위성체 시험시스템
11 : 시험동 12 : 지상지원장비
20 : 위성체 관제시스템
21 : 지상국 22 : 위성안테나
23 : 관제장비 24 : 클라이언트
100 : 공용화모듈1: satellite
10: Satellite Test System
11: Test Building 12: Ground Support Equipment
20: satellite control system
21: ground station 22: satellite antenna
23: control equipment 24: client
100: shared module
Claims (6)
상기 시험시스템(10)을 이루는 지상지원장비(11)의 하드웨어 및 소프트웨어를 상기 관제시스템(20)과 공동으로 활용 가능한 기능을 기준으로 분류하여 독립된 각각의 공동화모듈(100)로 구성하는 모듈화단계(S100); 및
상기 위성체(1)의 발사 이후, 상기 시험시스템(10)에서 활용된 상기 공동화모듈(100)을 이용하여 상기 관제시스템(20)을 구축하는 공동활용단계(S300);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동 활용방법.
Satellite system testing and control system through functional modularization of hardware and software constituting a test system 10 for performing a test of the satellite body 1 and a control system 20 for performing operation and performance of the satellite body 1. In the joint use of
The modularization step of classifying the hardware and software of the ground support equipment (11) constituting the test system (10) based on the functions available in collaboration with the control system (20) as an independent cavitation module (100) ( S100); And
After the launch of the satellite body (1), the joint utilization step of building the control system (20) using the cavitation module 100 utilized in the test system (10) (S300);
Method of joint utilization of satellite test and control system through modularization comprising a.
상기 모듈화단계(S100)는 상기 시험시스템(10)에서 수행되는 소프트웨어의 기능을 기준으로 분류하여 상기 공동화모듈(100)을 구성하는 것을 특징으로 하는 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동 활용방법.
The method of claim 1,
The modularization step (S100) is to classify based on the function of the software performed in the test system (10) to configure the cavitation module 100, characterized in that the joint utilization method of the satellite body test and control system through modularization.
상기 모듈화단계(S100)는 상기 시험시스템(10)을 구성하는 하드웨어의 기능을 기준으로 분류하여 상기 공동화모듈(100)을 구성하는 것을 특징으로 하는 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동 활용방법.
The method of claim 1,
The modularization step (S100) is to classify based on the function of the hardware constituting the test system (10) based on the satellite module test and control system joint utilization method characterized in that for configuring the cavitation module (100).
상기 공동화모듈(100)을 활용하여 상기 위성체(1)를 시험하기 위한 상기 시험시스템(10)을 구축하는 시험시스템구축단계(S200);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동 활용방법.
According to claim 2 or 3, After the modularization step (S100),
A test system building step (S200) of constructing the test system (10) for testing the satellite body (1) using the cavitation module (100);
Method of joint utilization of satellite testing and control system through modularization further comprising a.
상기 시험시스템구축단계(S200)는 상기 위성체(1)와 상기 공동화모듈(100)간의 적합성 및 안전성을 검증하는 신뢰성시험단계(S210)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동 활용방법.
The method of claim 4, wherein
The test system building step (S200) further includes a satellite test and control system through modularization, characterized in that it further comprises a reliability test step (S210) for verifying the suitability and safety between the satellite body (1) and the cavitation module (100). How to share.
상기 공동활용단계(S300)는 상기 관제시스템(20)에서 필요한 상기 공동화모듈(100)을 선택적으로 활용하여 상기 관제시스템(20)을 구축하는 모듈재구성단계(S310)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈화를 통한 위성체 시험 및 관제 시스템의 공동 활용방법.The method of claim 4, wherein
The joint utilization step (S300) further comprises a module reconstruction step (S310) for constructing the control system 20 by selectively utilizing the cavitation module 100 required in the control system 20. Co-utilization of satellite test and control system through modularization.
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CN111099045A (en) * | 2019-12-12 | 2020-05-05 | 上海卫星工程研究所 | Novel double-super-satellite dynamics and control air floatation platform full-physical simulation method |
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