KR102232956B1 - Test System for Controlling Satellite - Google Patents

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KR102232956B1
KR102232956B1 KR1020180075059A KR20180075059A KR102232956B1 KR 102232956 B1 KR102232956 B1 KR 102232956B1 KR 1020180075059 A KR1020180075059 A KR 1020180075059A KR 20180075059 A KR20180075059 A KR 20180075059A KR 102232956 B1 KR102232956 B1 KR 102232956B1
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Abstract

본 발명은 인공위성 모듈을 공중에 부양시켜 인공위성 제어에 사용되는 다양한 프로그램 및 인공위성에 탑재되는 다양한 탑재체를 시험할 수 있도록 하는 인공위성 제어 기능 시험 시스템에 관한 것이다.
개시된 인공위성 제어 기능 시험 시스템은 인공위성의 기본 기능을 실현하는 인공위성 키트, 상기 인공위성 키트를 부양시키기 위한 자기장을 생성하는 부양장치 및 사용자의 제어 명령을 입력 받아 상기 인공위성 키트로 관련 제어 신호를 생성하여 전달하고, 상기 인공위성 키트로부터 상기 제어 신호 관련된 응답을 수신하여 사용자 인터페이스에 표시하는 지상제어장치를 포함한다.
본 발명에 의하면, 지상에서 인공위성을 모사할 수 있는 키트를 제공하여 인공위성 탑재 소프트웨어 및 기능을 시험할 수 있는 효과를 제공한다.The present invention relates to a satellite control function test system that allows a satellite module to be floated in the air to test various programs used for satellite control and various payloads mounted on the satellite.
The disclosed satellite control function test system receives an artificial satellite kit that realizes the basic function of the satellite, a flotation device that generates a magnetic field to support the satellite kit, and a user's control command to generate and transmit a related control signal to the satellite kit And a ground control device receiving a response related to the control signal from the satellite kit and displaying it on a user interface.
According to the present invention, a kit capable of simulating an artificial satellite on the ground is provided, thereby providing an effect of testing the satellite-mounted software and functions.

Description

인공위성 제어 시험 시스템{Test System for Controlling Satellite}Satellite control test system {Test System for Controlling Satellite}

본 발명은 인공위성 제어 기능의 시험을 가능하게 하는 인공위성 제어 기능 시험 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인공위성 모듈을 공중에 부양시켜 인공위성 제어에 사용되는 다양한 프로그램 및 인공위성에 탑재되는 다양한 탑재체를 시험할 수 있도록 하는 인공위성 제어 기능 시험 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a satellite control function test system that enables the test of the satellite control function, and more particularly, by floating the satellite module in the air, various programs used for satellite control and various payloads mounted on the satellite can be tested. It relates to a satellite control function test system to enable.

인공위성은 지구 상공에 위치하여 방송, 통신, 측정 등의 다양한 임무를 수행하는 장치이다. 이러한 임무 수행을 위하여 인공위성은 다양한 센서와 부속 장치들이 포함되어 있으며, 이러한 센서와 부속 장치를 제어하기 위한 소프트웨어 또한 탑재하게 된다.An artificial satellite is a device that is located above the earth and performs various missions such as broadcasting, communication, and measurement. In order to perform these tasks, the satellite includes various sensors and accessory devices, and software for controlling these sensors and accessory devices is also installed.

인공위성은 그 제작 비용이 비쌀 뿐만 아니라 지구 상공으로 올리기 위해서도 상당한 비용이 소요되며 고장 또는 이상이 발생하면 해결하기가 쉽지 않은 문제점이 있어 부속 장치 및 제어 소프트웨어의 신뢰성을 확보하는 것이 아주 중요하다. 이러한 신뢰성 확보를 위하여서는 가능한한 인공위성이 상주하는 지구 상공과 유사한 환경에서 시험을 수행할 필요가 있다. The artificial satellite is not only expensive to manufacture, but also requires considerable cost to raise it above the earth, and it is very important to secure the reliability of accessory devices and control software because it is not easy to solve if a failure or abnormality occurs. In order to secure such reliability, it is necessary to conduct a test in an environment similar to the Earth's sky where the satellite resides.

종래에는 이러한 시험을 위하여 바람을 일으킬 수 있는 반구 안에 인공위성을 넣고 바람을 이용하여 인공위성을 부양할 수 있도록 하였다. 하지만 이러한 종래의 방법은 인공위성을 띄울 수 있을 만큼 강력한 바람을 일으키기 위하여 그 장치가 커질 수밖에 없고 또한 사용하는 에너지 또한 커서 문제가 되고 있다. Conventionally, for this test, an artificial satellite was placed in a hemisphere capable of generating wind, and the artificial satellite was floated using wind. However, such a conventional method is problematic in that the device is inevitably enlarged and the energy used is also large in order to generate a wind that is strong enough to float an artificial satellite.

본 발명의 목적은, 저렴한 가격으로 구현이 가능하면서 소형으로 제작할 수 있는 지상에서 인공위성을 모사할 수 있는 키트를 제공하고, 이러한 키트를 이용하여 지상에서 인공위성 탑재 소프트웨어 및 인공위성의 기능을 시험할 수 있도록 하는 인공위성 제어시험 시스템을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a kit capable of simulating an artificial satellite on the ground that can be implemented at an inexpensive price and can be manufactured in a small size, and to test the functions of satellite-mounted software and satellites on the ground using this kit. It is to provide an artificial satellite control test system.

전술한 목적을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 하나 이상의 센서 및 전자장치를 포함하는 탑재체, 인공위성의 기본 동작을 수행하고, 상기 탑재체를 제어하는 인공위성 본체 및 자기력에 의한 반발력으로 상기 인공위성 키트를 부양시키는 자석부를 포함하는 인공위성 키트를 제시한다. In order to solve the above object, in the present invention, a payload including one or more sensors and electronic devices, a satellite body that performs basic operations of an artificial satellite and controls the payload, and a magnet that supports the satellite kit with a repulsive force by magnetic force We present a satellite kit that includes parts.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 인공위성 본체는 지상제어장치와 데이터 송, 수신을 수행하는 통신부, 상기 인공위성 본체 및 상기 탑재체를 구동하기 위한 전력을 제공하는 전원부, 상기 인공위성 키트의 자세를 제어하는 자세제어부, 상기 인공위성의 이동 및 자세변환을 위한 추력을 제공하는 추력부, 상기 인공위성 키트 내 전자장치, 보드, 모듈의 과열 상태나 저온 상태를 감지하고, 이를 정상 상태로 회복시키기 위한 작업을 수행하는 구조 및 열 제어부, 상기 탑재체를 접속시키기 위한 탑재체 접속부 및 상기 인공위성 본체 및 상기 탑재체 내의 모든 구성품을 제어하기 위한 프로그램을 실행하는 프로세서부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the satellite body includes a communication unit that transmits and receives data to and from a ground control device, a power supply unit that provides power to drive the satellite body and the payload, and a posture that controls the attitude of the satellite kit. A control unit, a thrust unit that provides thrust for movement and posture change of the satellite, a structure that detects an overheated state or a low temperature state of electronic devices, boards, and modules in the satellite kit, and performs a task to restore it to a normal state And a thermal control unit, a payload connection unit for connecting the payload, and a processor unit that executes a program for controlling the satellite body and all components in the payload.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 프로세서부는 상기 지상제어장치로부터 오는 제어 신호을 획득하고, 상기 제어 신호에 따른 임무를 수행하기 위한 제어 명령을 생성하여 상기 인공위성 본체 및 상기 탑재체 내의 구성품을 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the processor unit may control the satellite body and components in the payload by obtaining a control signal from the ground control device and generating a control command for performing a task according to the control signal. .

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 탑재체는 광 감지 센서를 포함하고, 상기 프로세서부는 상기 지상제어장치로부터 태양 지향 동작을 수행하라는 제어 신호를 획득하고, 상기 태양 지향 동작을 수행하기 위하여 상기 광 감지 센서가 광량을 측정하도록 하는 제어 명령을 생성하여 상기 탑재체로 전달할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the payload includes a light detection sensor, and the processor unit obtains a control signal to perform a sun-directed operation from the ground control device, and the light-sensing sensor to perform the sun-directed operation. A control command to measure the amount of light may be generated and transmitted to the payload.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 탑재체는 이미지 센서를 포함하고, 상기 프로세서부는 상기 지상제어장치로부터 촬상 동작을 수행하라는 제어 신호를 획득하고, 상기 촬상 동작을 수행하기 위하여 상기 이미지 센서가 촬상 동작을 수행하고, 촬상된 이미지를 상기 프로세서부로 전달하라는 제어 명령을 생성하여 상기 탑재체로 전달할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the payload includes an image sensor, and the processor unit acquires a control signal to perform an imaging operation from the ground control device, and the image sensor performs an imaging operation in order to perform the imaging operation. Then, a control command for transmitting the captured image to the processor unit may be generated and transmitted to the payload.

전술한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 인공위성 제어 기능 시험 시스템으로서 상술한 특징을 가지는 인공위성 키트, 상기 인공위성 키트를 부양시키기 위한 자기장을 생성하는 부양장치 및 사용자의 제어 명령을 입력 받아 상기 인공위성 키트로 관련 제어 신호를 생성하여 전달하고, 상기 인공위성 키트로부터 상기 제어 신호 관련된 응답을 수신하여 사용자 인터페이스에 표시하는 지상제어장치를 포함한다.According to another embodiment of the present invention for solving the above object, as a satellite control function test system, a satellite kit having the above-described characteristics, a flotation device for generating a magnetic field to support the satellite kit, and a control command of the user are provided. And a terrestrial control device receiving input, generating and transmitting a related control signal to the satellite kit, receiving a response related to the control signal from the satellite kit, and displaying it on a user interface.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 부양장치는 상기 인공위성 키트의 갑작스러운 낙하 또는 갑작스러운 상승을 방지하기 위하여 생성하는 자기장의 크기를 선형적으로 늘리거나 줄이도록 조절할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the flotation device may be adjusted to linearly increase or decrease the magnitude of a magnetic field generated in order to prevent a sudden drop or sudden rise of the satellite kit.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 지상제어장치는 상기 인공위성 키트와 통신하기 위한 통신부, 사용자로부터 제어 명령을 수신하고, 사용자에게 정보를 표시하여 주는 사용자 인터페이스부 및 상기 사용자 인터페이스부에 표시되는 화면을 제어하는 프로그램을 실행하고, 상기 사용자 인터페이스부를 통해 수신한 제어 명령을 대응하는 제어 신호로 변경하여 상기 인공위성 키트로 전송하고, 상기 인공위성 키트로부터 수신한 정보를 상기 사용자 인터페이스부를 통하여 화면에 표시하는 프로세서부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ground control device includes a communication unit for communicating with the satellite kit, a user interface unit for receiving a control command from a user and displaying information to the user, and a screen displayed on the user interface unit. A processor unit that executes a controlling program, converts a control command received through the user interface unit into a corresponding control signal, transmits it to the satellite kit, and displays information received from the satellite kit on a screen through the user interface unit. Can include.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 지상제어장치는 상기 인공위성 키트에서 실행하고자 응용프로그램을 상기 인공위성 키트로 전달하고, 그리고/또는 상기 인공위성 키트에서 실행되고 있는 응용프로그램을 업데이트(update)하기 위한 프로그램을 상기 인공위성 키트에 전달할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ground control device transmits an application program to be executed in the satellite kit to the satellite kit, and/or provides a program for updating an application program running in the satellite kit. It can be delivered to the satellite kit.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 지상제어장치는 상기 인공위성 키트에 태양을 지향하도록 명령하는 제어 신호를 전송하고, 상기 인공위성 키트는 상기 태양을 지향하도록 명령하는 제어 신호에 응답하여 광 감지 센서가 광량을 측정하도록 하는 제어 명령 및 상기 인공위성 키트를 왼쪽 또는 오른쪽으로 회전하도록 하는 제어 명령을 생성하여 해당 명령을 수행할 수 있는 구성품으로 전달하고, 상기 광 감지 센서에 의해 측정된 광량이 가장 센 방향에서 상기 인공위성 키트가 회전을 멈추고 정지하도록 하는 제어를 실행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ground control device transmits a control signal instructing to direct the sun to the satellite kit, and the satellite kit responds to a control signal instructing to direct the sun to the light sensor A control command to measure and a control command to rotate the satellite kit to the left or right is generated and transmitted to a component capable of performing the command, and the amount of light measured by the light sensor is the highest in the direction Controls can be implemented that cause the satellite kit to stop and stop rotating.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 인공위성 키트와 상기 지상제어장치는 블루투스(bluebooth), 지그비(zigbee) 또는 WLAN 통신 방식 중 하나를 사용하여 통신할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the satellite kit and the ground control device may communicate using one of Bluetooth, zigbee, or WLAN communication methods.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 지상제어장치는 노트북, 태블릿 PC, 스마트폰 중 하나를 바탕으로 구현될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ground control device may be implemented based on one of a notebook computer, a tablet PC, and a smart phone.

본 발명에 의하면, 지상에서 인공위성을 모사할 수 있는 키트를 제공하여 인공위성 탑재 소프트웨어 및 기능을 시험할 수 있는 효과를 제공한다.According to the present invention, a kit capable of simulating an artificial satellite on the ground is provided, thereby providing an effect of testing the satellite-mounted software and functions.

또한, 소형 경량의 인공위성 모사 키트를 제공함으로써 개발자가 개발하고자 하는 다양한 기능을 시험하여 신뢰성을 확보하도록 할 수 있다. In addition, by providing a small and lightweight satellite simulation kit, it is possible to secure reliability by testing various functions that a developer wants to develop.

또한, 소형, 경량, 저비용의 인공위성 모사 키트를 학생들을 위한 과학 교구로 제공함으로써, 학생들에게 인공위성 관련 교육 및 시험을 효율적으로 제공할 수 있다. 사용기지국 장치의 다양한 부분에서 이중화를 제공함으로써 기지국 장치의 일부 고장에도 계속적인 무선통신 서비스를 제공할 수 있는 효과를 가진다. In addition, by providing a small, lightweight, and low-cost satellite simulation kit as a science teaching tool for students, it is possible to efficiently provide satellite-related education and tests to students. By providing redundancy in various parts of the base station device, it is possible to provide a continuous wireless communication service even in the event of a partial failure of the base station device.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 제어 기능 시험 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 키트(100)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탑재체(110)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 본체(120)의 개략적인 구성을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지상제어장치(300)의 개략적인 구성을 도시한다.1 shows a satellite control function test system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a schematic configuration of the satellite kit 100 according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing a schematic configuration of a payload 110 according to an embodiment of the present invention.
4 shows a schematic configuration of the satellite body 120 according to an embodiment of the present invention.
5 shows a schematic configuration of a ground control apparatus 300 according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description have been omitted, and the same reference numerals are attached to the same or similar components throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" with another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.When a part is referred to as being "on" another part, it may be directly on top of another part, or other parts may be involved in between. In contrast, when a part is referred to as being "directly above" another part, no other part is involved in between.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.Terms such as first, second and third are used to describe various parts, components, regions, layers and/or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is only for referring to specific embodiments and is not intended to limit the present invention. Singular forms as used herein also include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. As used in the specification, the meaning of "comprising" specifies a specific characteristic, region, integer, step, action, element and/or component, and the presence of another characteristic, region, integer, step, action, element and/or component, or It does not exclude additions.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating a relative space such as "below" and "above" may be used to more easily describe the relationship of one part to another part shown in the drawings. These terms are intended to include other meanings or operations of the device in use together with their intended meaning in the drawings. For example, if the device in the drawings is turned over, certain parts described as being "below" other parts are described as being "above" other parts. Thus, the exemplary term “down” includes both up and down directions. The device can be rotated by 90 degrees or other angles, and terms that refer to relative space are interpreted accordingly.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined differently, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms defined in a commonly used dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed content, and are not interpreted in an ideal or very formal meaning unless defined.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 제어 기능 시험 시스템을 도시한다.1 shows a satellite control function test system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 제어 기능 시험 시스템은 인공위성 키트(100), 부양장치(200), 및 지상제어장치(300)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a satellite control function test system according to an embodiment of the present invention may include a satellite kit 100, a flotation device 200, and a ground control device 300.

인공위성 키트(100)는 지구 상공에 구비되는 인공위성을 모사하는 장치이다. 인공위성 키트(100)는 대부분의 구성품이 실제 인공위성과 동일하도록 구성되며 추가적으로 인공위성 키트(100)를 공중으로 부양하기 위한 목적의 자석부(130)를 포함할 수 있다.The satellite kit 100 is a device that simulates an artificial satellite provided above the earth. The satellite kit 100 is configured such that most of the components are the same as the actual satellites, and may additionally include a magnet unit 130 for the purpose of floating the satellite kit 100 in the air.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 키트(100)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram showing a schematic configuration of the satellite kit 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 키트(100)는 탑재체(110), 인공위성 본체(120), 및 자석부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the satellite kit 100 according to an embodiment of the present invention may include a mounting body 110, a satellite body 120, and a magnet unit 130.

탑재체(110)는 사용자가 구현하고자 하는 목적을 실현하기 위한 하나 이상의 센서 및 전자장치를 포함하고, 센서 및 전자장치를 제어하고, 명령을 받아 센서 및 전자장치로 구현되는 기능을 수행할 수 있는 장치이다. 이러한 탑재체(110)는 사용자가 구현하고자 하는 임무 및 기능에 따라 서로 다른 구성을 가질 수 있다. 다만 인공위성 본체(120)와의 연결을 동일한 인터페이스를 사용하여 이루어질 수 있다. 따라서, 다양한 구성의 탑재체(110)가 개발될 수 있으며, 인공위성 본체(120)는 그대로 사용하면서 탑재체(110)를 바꾸는 방식에 의하여 사용자가 원하는 다양한 기능을 인공위성 키트(100)에서 구현할 수 있다. The payload 110 is a device that includes one or more sensors and electronic devices for realizing a purpose to be implemented by a user, controls sensors and electronic devices, and performs functions implemented by sensors and electronic devices by receiving commands. to be. The payload 110 may have different configurations depending on the task and function that the user intends to implement. However, the connection with the satellite body 120 may be made using the same interface. Accordingly, various configurations of the payload 110 may be developed, and various functions desired by the user may be implemented in the satellite kit 100 by changing the payload 110 while using the satellite body 120 as it is.

탑재체(110)는 센서 및 전자장치를 포함할 수 있으며, 이러한 센서 및 전자장치를 제어하기 위한 제어 소프트웨어가 탑재체에 있는 프로세서에서 또는 인공위성 본체(120)에 있는 프로세서에서 실행될 수 있다. 일 실시 예로서 탑재체는 광 감지 센서를 포함할 수 있으며, 이를 이용하여 인공위성에 전력을 공급할 수 있는 태양전지판이 태양을 향하도록 하는 기능을 구현하고 시험할 수 있다. 또 다른 일 실시 예로서 탑재체(110)에는 이미지 센서 또는 카메라가 구비될 수 있으며, 이를 이용하여 인공위성에서 지구에 대한 이미지를 찍는 기능을 구현하고 시험할 수 있다.The payload 110 may include sensors and electronic devices, and control software for controlling such sensors and electronic devices may be executed in a processor in the payload or in a processor in the satellite body 120. As an embodiment, the payload may include a light detection sensor, and by using this, a function of directing a solar panel capable of supplying power to an artificial satellite toward the sun may be implemented and tested. As another embodiment, the payload 110 may be provided with an image sensor or a camera, and by using this, a function of taking an image of the earth from an artificial satellite may be implemented and tested.

또 다른 일 실시 예로서 탑재체(110)는 인공위성제어 기능 및 조이스틱 연결부를 포함하고, 외부에서 조이스틱을 이용하여 인공위성 키트(100)의 위치나 이동 제어 등을 하도록 구성될 수 있다. 나아가 음성인식장치를 탑재체(110)에 구비함으로써 음성명령을 통해 인공위성 키트(100)를 제어하도록 구성될 수도 있다.As another embodiment, the payload 110 may include a satellite control function and a joystick connection, and may be configured to control the position or movement of the satellite kit 100 using a joystick from the outside. Further, it may be configured to control the satellite kit 100 through a voice command by providing a voice recognition device in the payload 110.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탑재체(110)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing a schematic configuration of a payload 110 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 탑재체(110)는 제어부(111), 센서부(112), 및 인공위성 본체 접속부(113)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the payload 110 according to an embodiment of the present invention may include a control unit 111, a sensor unit 112, and a satellite body connection unit 113.

인공위성 본체 접속부(113)는 인공위성 본체와 접속하여, 인공위성 본체로부터 전력을 공급받고, 인공위성 본체와 데이터를 주고받을 수 있다. 즉, 인공위성 본체(120)로부터 제어 명령을 수신하여 제어부(111)로 전달할 수 있고, 제어부(111) 또는 센서부(112)로부터 오는 데이터를 인공위성 본체(120)로 전달할 수 있다. The satellite body connection unit 113 may connect to the satellite body, receive power from the satellite body, and exchange data with the satellite body. That is, a control command may be received from the satellite body 120 and transmitted to the controller 111, and data from the controller 111 or the sensor unit 112 may be transmitted to the satellite body 120.

제어부(111)는 인공위성 본체 접속부(113)를 통해 인공위성 본체(120)로부터 입력 받은 제어 명령을 바탕으로 제어 기능을 수행할 수 있으며, 특히 제어 명령에 따라 센서부(112)를 제어할 수 있다. 센서부(112)는 사용자가 구현하고자 하는 다양한 기능을 실현하는데 필요한 센서들을 포함할 수 있다. The controller 111 may perform a control function based on a control command input from the satellite body 120 through the satellite body connection unit 113, and in particular, may control the sensor unit 112 according to the control command. The sensor unit 112 may include sensors necessary to realize various functions desired by the user.

상술한 일 실시 예처럼, 센서부(112)는 광 감지 센서 또는 이미지 센서 등과 같은 다양한 센서를 포함할 수 있으며, 제어부(111)는 인공위성 본체 접속부(113)를 통해 입력되는 태양지향 제어 명령에 따라 센서부(112)의 광 감지 센서가 광량을 측정하고 그 결과를 제공하도록 제어할 수 있으며, 광 감지 센서의 측정 결과를 인공위성 본체 접속부(113)를 통해 인공위성 본체(120)로 전달할 수 있다. 또는 광량이 가장 큰 시점을 발견하고 인공위성 본체(120)로 전달할 수도 있다. As in the above-described embodiment, the sensor unit 112 may include various sensors such as a light detection sensor or an image sensor, and the control unit 111 is configured according to a sun-directed control command input through the satellite body connection unit 113. The light detection sensor of the sensor unit 112 may be controlled to measure the amount of light and provide the result, and the measurement result of the light detection sensor may be transmitted to the satellite body 120 through the satellite body connection unit 113. Alternatively, the viewpoint of the greatest amount of light may be found and transmitted to the satellite body 120.

또 다른 일 실시 예로, 제어부(111)는 인공위성 본체(120)로부터 수신한 이미지 촬상 명령에 따라 센서부(112)에 구비된 이미지 센서를 제어하여 이미지를 촬상하고, 촬상된 이미지를 인공위성 본체(120)로 전달하도록 제어할 수 있다. 이와 같은 제어부(111)는 센서부(112)와 다른 별개의 하드웨어로 구성될 수 있으나, 한편으로는 센서부(112)와 결합하여 하나의 하드웨어로 구현될 수도 있다.In another embodiment, the controller 111 captures an image by controlling an image sensor provided in the sensor unit 112 according to an image capturing command received from the satellite body 120, and transfers the captured image to the satellite body 120. Can be controlled to deliver to ). The control unit 111 may be configured with hardware different from the sensor unit 112, but may also be combined with the sensor unit 112 to be implemented as a single piece of hardware.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 본체(120)의 개략적인 구성을 도시한다.4 shows a schematic configuration of the satellite body 120 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 본체(120)는 프로세서부(121), 통신부(122), 전원부(123), 자세제어부(124), 추력부(125), 구조 및 열제어부(126) 및 탑재체 접속부(127)를 포함할 수 있다.4, the satellite body 120 according to an embodiment of the present invention includes a processor unit 121, a communication unit 122, a power supply unit 123, a posture control unit 124, a thrust unit 125, a structure and A heat control unit 126 and a mounting body connection unit 127 may be included.

통신부(122)는 지상제어장치(300)와의 제어 관련 데이터를 송, 수신하기 위한 기능을 제공한다. 실제로 인공위성에서 사용하는 통신 방식을 사용하여 실제 인공위성과 동일하게 구현할 수 있지만 비용 및 전력 소모 등의 문제를 고려하여 다른 통신 방식을 사용할 수도 있다. 일 예로 블루투스(bluebooth) 또는 지그비(zigbee) 또는 WLAN과 같은 무선통신 방식으로 통신부를 구현할 수 있다. 비록 무선통신 방식이 선호되지만 가능한 경우 유선통신 방식에 의하여도 통신부를 구성할 수 있다.The communication unit 122 provides a function for transmitting and receiving control-related data with the ground control device 300. In fact, it can be implemented in the same way as an actual satellite by using the communication method used by the satellite, but other communication methods may be used in consideration of problems such as cost and power consumption. For example, a communication unit may be implemented in a wireless communication method such as Bluetooth, Zigbee, or WLAN. Although a wireless communication method is preferred, the communication unit may be configured by a wired communication method if possible.

통신부(122)는 지상제어장치(300)와의 제어 관련 데이터 송, 수신하기 위한 기능뿐만 아니라 실제 사용자가 개발하는 응용 프로그램을 운용 중에 수신하여 사용중이던 응용 프로그램을 업데이트하거나 새로운 응용 프로그램으로 변경하여 적용할 수 있다. 통신부(122)에서 수신한 데이터는 프로세스부(121)로 전달될 수 있다.The communication unit 122 not only functions for transmitting and receiving control-related data with the ground control device 300, but also receives an application program developed by an actual user during operation, and updates the application program being used or changes to a new application program to be applied. I can. The data received by the communication unit 122 may be transmitted to the processing unit 121.

전원부(123)는 인공위성 본체(120) 및 탑재체(110)를 구동하기 위한 전력을 제공하며 배터리를 포함할 수 있다. 인공위성 키트(200)를 운용하지 않는 경우, 외부 전원을 이용하여 배터리를 충전할 수도 있다. 또는 운용 중에도 외부 전원을 공급받아 인공위성 본체(120) 및 탑재체(110)에 운용을 위한 전력을 제공할 수도 있다. 전원부(123)는 추가적으로 태양전지판 및 태양광 발전 장치를 포함할 수 있다. 이를 이용하여 실제 인공위성이 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 장치를 모사할 수도 있다. The power supply unit 123 provides power for driving the satellite body 120 and the payload 110 and may include a battery. When the satellite kit 200 is not operated, the battery may be charged using an external power source. Alternatively, power for operation may be provided to the satellite body 120 and the payload 110 by receiving external power during operation. The power supply unit 123 may additionally include a solar panel and a photovoltaic device. Using this, an actual satellite can simulate a device that generates power using sunlight.

자세제어부(124)는 인공위성키트(200)의 자세를 제어할 수 있다. 프로세서부(121)로부터의 제어명령을 수신하여 사용자가 원하는 형태로 인공위성키트(200)의 자세를 제어할 수 있다. 일 실시 예로서 자세제어부(124)는 프로세서부(121)로부터의 제어명령에 따라 좌로 또는 우로 회전할 수 있다. 이를 이용하여 탑재체(110)에 있는 광 감지 센서와 연동하여 태양지향 명령에 따라 인공위성키트(200)에 포함되어 있는 태양전지판이 태양 또는 태양을 모사하는 광원을 지향하도록 제어할 수 있다. The posture control unit 124 may control the posture of the satellite kit 200. By receiving a control command from the processor unit 121, the posture of the satellite kit 200 may be controlled in a form desired by the user. As an embodiment, the posture control unit 124 may rotate left or right according to a control command from the processor unit 121. By using this, the solar panel included in the satellite kit 200 can be controlled to direct the sun or a light source that simulates the sun in accordance with a sun-directing command by interlocking with the light detection sensor in the payload 110.

추력부(125)는 인공위성을 원하는 위치로 이동시키거나 특정 자세를 만들기 위한 추력을 제공한다. 큰 인공위성의 경우에는 액체 추력기를 사용할 수 있으며, 소형 위성의 경우에는 전기 추력기를 사용할 수 있다. 본 발명에서는 전기 추력기를 선호할 수 있다. 추력부(125)는 자세제어부(124) 또는 프로세서부(121)의 제어 명령에 따라 추력을 제공할 수 있다.The thrust unit 125 provides thrust to move the satellite to a desired position or to create a specific posture. Liquid thrusters can be used for large satellites, and electric thrusters can be used for small satellites. In the present invention, an electric thruster may be preferred. The thrust unit 125 may provide thrust according to a control command from the posture control unit 124 or the processor unit 121.

구조 및 열제어부(126)는 특정보드나 모듈이 과열이거나 저온이 되는 것을 회피하기 위하여 히터(heater)를 켜거나 쿨러(cooler)를 작동시킬 수 있다. 필요한 경우에는 온도 제어를 위하여 인공위성 키트(200)의 자세를 제어하도록 자세제어부(124)에 요청할 수 있다. 일 실시 예로서 저온으로 나타난 모듈이나 보드가 태양쪽으로 위치되어 온도가 올라갈 수 있도록 하기 위하여 자세제어부(124)에 인공위성 키트(200)를 회전하도록 요청할 수 있다. 또 다른 일 실시 예로서 과열된 모듈의 온도를 내리기 위하여 과열된 모듈이 태양의 반대 방향에 위치하도록 자세제어부(124)에 인공위성 키트(20)의 회전을 요청할 수 있다. 구조 및 열제어부(126)는 특정보드나 모듈의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서를 포함할 수 있다. The structure and heat control unit 126 may turn on a heater or operate a cooler in order to avoid overheating or low temperature of a specific board or module. If necessary, the attitude control unit 124 may be requested to control the attitude of the satellite kit 200 for temperature control. As an embodiment, a module or board that appears to be low temperature may be requested to rotate the satellite kit 200 to the attitude control unit 124 in order to increase the temperature by being positioned toward the sun. In another embodiment, in order to lower the temperature of the overheated module, the attitude control unit 124 may request the rotation of the satellite kit 20 so that the overheated module is located in the opposite direction of the sun. The structure and heat control unit 126 may include a temperature measurement sensor for measuring the temperature of a specific board or module.

탑재체 접속부(127)는 탑재(110)체를 접속시켜 탑재체에 전원을 공급하고 탑재체와의 신호 송, 수신 기능을 수행한다. 탑재체(110)는 사용자가 원하는 임무를 수행하기 위하여 다양한 구성을 가질 수 있지만 탑재체(110)의 인공위성 본체 접속부(113)는 동일한 규격을 가져, 탑재체(110) 내부 구성에 상관없이 인공위성 본체(120)의 탑재체 접속부(127)와 접속될 수 있다. 인공위성 본체(120)의 프로세서부(121)는 탑재체 접속부(127)를 통해 탑재체(110)로 제어 신호를 전달할 수 있으며, 탑재체(110)로부터 제어 결과 및/또는 측정 결과를 수신할 수 있다.The payload connection unit 127 connects the payload 110 to supply power to the payload and performs a function of transmitting and receiving signals with the payload. The payload 110 may have various configurations in order to perform a task desired by the user, but the satellite body connection part 113 of the payload 110 has the same standard, so that the satellite body 120 is irrespective of the internal configuration of the payload 110. It can be connected to the payload connection 127 of. The processor unit 121 of the satellite body 120 may transmit a control signal to the payload 110 through the payload connection unit 127 and receive a control result and/or a measurement result from the payload 110.

프로세서부(121)는 인공위성 키트(100)를 운용하기 위한 기본 프로그램 및 인공위성 키트(100)에 부여된 임무를 수행하기 다양한 응용 프로그램을 실행할 수 있다. 프로그램 실행을 위하여 프로세서부(121)는 FPGA, EPLD, CPU, ASIC과 같은 하나 이상의 프로세싱 유닛과 프로그램 및 관련 데이터들을 저장할 수 있는 메모리를 포함할 수 있다. 메모리로는 SSD, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 프로세서부(121)는 응용 프로그램을 실행하면서 임무를 수행하는데 필요한 제어 신호를 생성하여 인공위성 본체(120)의 각 부 및 탑재체(110)로 전달할 수 있으며, 인공위성 본체(120)의 각 부 및 탑재체(110)로부터 수신한 데이터를 처리하여 추가적인 제어 신호를 생성할 수 있다. 그뿐만 아니라 사용자에게 수행하고 있는 관련 정보를 제공하기 위하여 지상제어장치(300)로 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 지상제어장치(300)로부터 임무 관련 제어 신호를 수신하고, 수신한 제어 신호에 따라 제어를 실행하기 위하여 인공위성 본체(120)의 각 부 및 탑재체(110)를 위한 다른 제어 신호를 생성하여 전달한다. 일 실시 예로 프로세서부(121)는 지상제어장치(300)로부터 명령 "L"을 수신하면 인공위성 키트(100)를 좌회전시키기 위한 제어 신호를 생성하여 자세제어부(124)로 전달할 수 있다. 또 다른 일 실시 예로 프로세서부(121)는 지상제어장치(300)로부터 명령 "SP"를 수신하면 인공위성 키트(100)가 태양을 지향하도록 제어 신호를 생성할 수 있다. 좀 더 상세히 살펴보면 프로세서부(121)는 탑재체(110)로 광량을 측정하여 제공하도록 하는 제어 신호를 전달할 수 있다. 동시에 프로세서부(121)는 자세제어부(124)로 인공위성 키트(100)를 좌 또는 우로 회전시키도록 하는 제어 신호를 전송할 수 있다. 그리고 탑재체(110)로부터 측정된 광량을 수신하고, 이를 바탕으로 좌로 회전 또는 우로 회전시키도록 하는 제어 신호를 자세제어부(124)로 전송할 수 있다. 이 경우 회전 방향뿐만 아니라 회전 속도를 제어하는 신호도 생성할 수 있다. 일 실시 예로서 광량이 점점 커지면 그에 비례하여 회전 속도를 감소시킬 수 있다. 또는 광량이 설정값보다 작으면 제1 회전속도로 회전하도록 제어하고, 광량이 설정값보다 크면 제2 회전 속도로 회전하도록 제어할 수 있다. 이때 제2 회전 속도는 제1 회전 속도보다 작을 수 있다. The processor unit 121 may execute a basic program for operating the satellite kit 100 and various application programs for performing a task assigned to the satellite kit 100. In order to execute a program, the processor unit 121 may include one or more processing units such as FPGA, EPLD, CPU, and ASIC, and a memory capable of storing programs and related data. As the memory, SSD, DRAM, SRAM, etc. may be used. The processor unit 121 may generate a control signal necessary to perform a mission while executing an application program and transmit it to each unit of the satellite body 120 and the payload 110, and each unit and the payload of the satellite body 120 ( 110) may be processed to generate an additional control signal. In addition, data may be transmitted to the ground control apparatus 300 in order to provide related information being performed to a user. In addition, in order to receive a mission-related control signal from the ground control device 300 and execute control according to the received control signal, other control signals for each unit of the satellite body 120 and the payload 110 are generated and transmitted. do. For example, upon receiving the command “L” from the ground control device 300, the processor unit 121 may generate a control signal for rotating the satellite kit 100 to the left and transmit it to the attitude control unit 124. As another example, the processor unit 121 may generate a control signal to direct the satellite kit 100 to the sun upon receiving the command “SP” from the ground control device 300. In more detail, the processor unit 121 may transmit a control signal for measuring and providing the amount of light to the mounting body 110. At the same time, the processor unit 121 may transmit a control signal for rotating the satellite kit 100 to the left or right to the attitude control unit 124. In addition, a control signal for receiving the measured amount of light from the payload 110 and rotating to the left or to the right may be transmitted to the posture control unit 124 based on the received light amount. In this case, it is possible to generate a signal that controls not only the rotation direction but also the rotation speed. As an embodiment, as the amount of light increases, the rotation speed may be reduced in proportion thereto. Alternatively, if the amount of light is less than the set value, the control may be controlled to rotate at the first rotational speed, and if the amount of light is greater than the set value, the control may be controlled to rotate at the second rotational speed. In this case, the second rotation speed may be smaller than the first rotation speed.

또 다른 일 실시 예로 프로세서부(121)는 지상제어장치(300)로부터 "OI" 제어 명령을 수신하면, 탑재체(110)로 이미지를 촬상하여 전송하도록 하는 제어 신호을 전달할 수 있으며, 탑재체로부터 전달되는 이미지를 받아서 지상제어장치(300)로 전달할 수 있다. In another embodiment, when the processor unit 121 receives an “OI” control command from the ground control device 300, it may transmit a control signal for capturing and transmitting an image to the payload 110, and an image transmitted from the payload. It can be received and transmitted to the ground control device (300).

프로세서부(121)는 통신부(122)를 통해 지상제어장치(300)와 통신할 수 있다.The processor unit 121 may communicate with the ground control device 300 through the communication unit 122.

상술한 바와 같이 인공위성 본체(120)는 인공위성을 모사하며 탑재체(110)는 인공위성이 사용자가 원하는 임무를 수행하는데 도움을 줄 수 있는 다양한 센서 및 제어장치를 포함할 수 있다. 그래서 사용자는 위한 탑재체(110)를 개발하고, 개발한 탑재체(110)를 운용하기 위한 프로그램을 개발함으로써 쉽게 자신이 원하는 임무를 인공위성이 수행하도록 할 수 있다.As described above, the satellite body 120 simulates an artificial satellite, and the payload 110 may include various sensors and control devices capable of helping the satellite perform a desired mission by the user. Therefore, the user can develop the payload 110 for the user and develop a program for operating the developed payload 110 so that the satellite can perform the desired task easily.

다시 도 2를 참조하면 인공위성 키트(100)는 공중에 부양되기 위하여 자석부(130)를 포함할 수 있다. 자석부(130)는 부양장치(200)가 생성하는 자기장에 대한 반발력을 받으며 그에 의하여 인공위성 키트(100)가 부양되도록 할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the satellite kit 100 may include a magnet part 130 to be floated in the air. The magnet unit 130 may receive a repulsive force against a magnetic field generated by the flotation device 200 and thereby allow the satellite kit 100 to be floated.

부양장치(200)는 자기장을 발생시키고, 이에 대한 반발력을 이용하여 인공위성 키트(100)가 부양하도록 할 수 있다. 이때, 부양장치(200)에 공급되는 전력의 양을 순차적으로 늘리거나 줄여 생성하는 자기장의 크기를 선형적으로 늘리거나 줄이도록 조절함으로써, 인공위성 키트(100)의 갑작스러운 낙하 또는 갑작스러운 상승을 방지하여, 인공위성 키트(100)의 손상을 방지할 수 있다.The flotation device 200 may generate a magnetic field, and the satellite kit 100 may float by using a repulsive force thereon. At this time, by sequentially increasing or reducing the amount of power supplied to the flotation device 200 to linearly increase or decrease the size of the generated magnetic field, a sudden drop or sudden rise of the satellite kit 100 is prevented. Thus, damage to the satellite kit 100 can be prevented.

지상제어장치(300)는 사용자에게 GUI(Graphic User Interface)와 같은 인터페이스를 제공하여 사용자로부터 제어 명령을 수신하여 인공위성 키트(100)로 전달할 수 있다. The ground control apparatus 300 may provide an interface such as a GUI (Graphic User Interface) to the user to receive a control command from the user and transmit it to the satellite kit 100.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지상제어장치(300)의 개략적인 구성을 도시한다.5 shows a schematic configuration of a ground control apparatus 300 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 지상제어장치(300)는 통신부(310), 사용자 인터페이스부(320), 및 프로세서부(330)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the ground control apparatus 300 according to an embodiment of the present invention may include a communication unit 310, a user interface unit 320, and a processor unit 330.

통신부(310)는 인공위성 키트(100)와의 데이터 송, 수신을 위한 기능을 수행한다. 통신부(310)는 블루투스(bluebooth) 또는 지그비(zigbee) 또는 WLAN과 같은 무선통신 방식으로 구현할 수 있으며, 또는 유선통신 방식에 의하여서도 구현될 수 있다.The communication unit 310 performs a function for transmitting and receiving data with the satellite kit 100. The communication unit 310 may be implemented by a wireless communication method such as Bluetooth, Zigbee, or WLAN, or may be implemented by a wired communication method.

지상제어장치(300)는 통신부(310)를 통해 제어 명령뿐만 아니라 응용 프로그램을 인공위성 키트(100)로 전달할 수 있다. 전달된 제어 명령에 따라 인공위성 키트(100)는 대응하는 기능을 수행할 수 있고, 전달된 응용 프로그램에 따라 인공위성 키트(100)를 제어할 수도 있다. The ground control device 300 may transmit not only a control command but also an application program to the satellite kit 100 through the communication unit 310. The satellite kit 100 may perform a corresponding function according to the transmitted control command, and may control the satellite kit 100 according to the transmitted application program.

사용자 인터페이스부(320)는 인공위성 키트(100)를 운용하는 사용자에게 인공위성 키트(100)를 제어할 수 있는 인터페이스를 제공한다. 사용자 인터페이스부(320)는 GUI (Graphic User Interface)일 수 있으며, 인공위성 키트(100)의 온(ON)/오프(OFF)를 포함하여 인공위성 키트(100)가 받아서 실행할 수 있는 명령어들을 사용자에게 그래픽 형태로 보여줄 수 있다. The user interface unit 320 provides an interface capable of controlling the satellite kit 100 to a user operating the satellite kit 100. The user interface unit 320 may be a GUI (Graphic User Interface), and commands that the satellite kit 100 can receive and execute, including ON/OFF of the satellite kit 100, are graphically provided to the user. Can be shown in form.

프로세서부(330)는 사용자 인터페이스부(320)가 실행 가능한 제어 명령들을 표시할 수 있도록 제어하고, 사용자 입력에 따라 사용자 인터페이스부(320)로부터 제어 명령을 받아 통신부(310)를 통해 인공위성 키트(100)로 전달할 수 있다. 프로세서부(330)는 GUI 관련 프로그램을 실행하여 사용자 인터페이스부(320)에 GUI 화면이 표시되도록 할 수 있다. The processor unit 330 controls the user interface unit 320 to display executable control commands, receives a control command from the user interface unit 320 according to a user input, and receives a control command from the satellite kit 100 through the communication unit 310. ). The processor unit 330 may execute a GUI-related program to display a GUI screen on the user interface unit 320.

프로그램 실행을 위하여 프로세서부(330)는 FPGA, EPLD, CPU, ASIC과 같은 하나 이상의 프로세싱 유닛과 프로그램 및 관련 데이터들을 저장할 수 있는 메모리를 포함할 수 있다. 메모리로는 SSD, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 프로세서부(330)는 GUI 프로그램을 실행하면서 인공위성 키트(100)가 받아들일 수 있는 명령을 사용자 인터페이스부(320)를 통해 표시할 수 있다. 그리고 사용자 인터페이스부(320)를 통해 사용자의 제어 관련 입력을 받아 인공위성 키트(100)로 전달할 수 있다. 일 실시 예로 프로세서부(330)는 사용자 인터페이스부(320)를 통해 명령 "L"을 수신하면 인공위성 키트(100)를 좌회전시키기 위한 제어 신호를 생성하여 인공위성 키트(100)로 전달할 수 있다. 이때 인공위성 키트(100)로 전달되는 제어 신호는 단순히 "L"을 나타내는 아스키 코드일 수 있으며, 또는 "L"임을 의미하는 미리 설정된 데이터 형식일 수 있다. 또 다른 일 실시 예로 프로세서부(330)는 사용자 인터페이스부(320)를 통해 명령 "SP"를 수신하면 인공위성 키트(100)가 태양을 지향하도록 하는 제어 신호를 생성하여 인공위성 키트(100)로 전송할 수 있다. 그리고 인공위성 키트(100)로부터 전송한 명령을 인식하였음을 나타내는 "Ack" 신호 및/또는 전송한 명령을 처리한 결과를 수신할 수 있다.To execute a program, the processor unit 330 may include one or more processing units such as FPGA, EPLD, CPU, and ASIC, and a memory capable of storing programs and related data. As the memory, SSD, DRAM, SRAM, etc. may be used. The processor unit 330 may display commands that the satellite kit 100 can accept through the user interface unit 320 while executing the GUI program. In addition, a user's control-related input may be received through the user interface unit 320 and transmitted to the satellite kit 100. For example, upon receiving the command “L” through the user interface unit 320, the processor unit 330 may generate a control signal for rotating the satellite kit 100 to the left and transmit it to the satellite kit 100. In this case, the control signal transmitted to the satellite kit 100 may simply be an ASCII code indicating “L”, or may be a preset data format indicating “L”. In another embodiment, when receiving the command "SP" through the user interface unit 320, the processor unit 330 may generate a control signal for directing the satellite kit 100 to the sun and transmit it to the satellite kit 100. have. In addition, an "Ack" signal indicating that the command transmitted from the satellite kit 100 has been recognized and/or a result of processing the transmitted command may be received.

또한 프로세서부(330)는 인공위성 키트(100) 운용에 사용되는 다양한 파라미터를 설정할 수 있다. 상술한 태양 지향 명령을 실행하기 위해서는 인공위성 키트(100)의 회전속도를 결정하는데 사용하는 설정값을 설정하여야 하는데 프로세서부(330)는 사용자로부터 입력을 받아, 또는 GUI 프로그램 내부에 디폴트로 설정되어 있는 값을 인공위성 키트(100)로 전달하여 상기 파리미터를 설정할 수 있다. In addition, the processor unit 330 may set various parameters used to operate the satellite kit 100. In order to execute the above-described sun-directed command, a setting value used to determine the rotational speed of the satellite kit 100 must be set, but the processor unit 330 receives an input from the user or is set as a default in the GUI program. The parameter can be set by passing the value to the satellite kit 100.

상술한 지상제어장치(300)는 PC, 서버, 노트북, 태블릿 PC, 스마트폰 등 컴퓨팅 파워를 제공할 수 있는 어떤 컴퓨팅 장치에서도 구현이 가능할 수 있다. The above-described ground control device 300 may be implemented in any computing device capable of providing computing power, such as a PC, server, notebook, tablet PC, and smart phone.

상술한 바와 같이 본원 발명은 자기장을 발생시키는 부양장치(200)를 이용하여 인공위성 키트(100)를 부양시킴으로써 지구 상공에 위치하는 인공위성을 모사할 수 있다. 특히, 큐브 형태의 소형 인공위성 키트로의 구현이 가능함으로써 종래의 모사 장치에 비해 많은 비용을 줄일 수 있다는 장점을 가지게 된다. 즉, 본원 발명은 인공위성 시험장치로서 소형, 저가, 고성능으로 구현이 가능하며 교육용으로 사용될 수 있는 인공위성 시험장치이다.As described above, the present invention can simulate an artificial satellite located above the earth by floating the satellite kit 100 using the flotation device 200 that generates a magnetic field. In particular, it has the advantage of being able to reduce a lot of cost compared to the conventional simulation device by enabling the implementation of a cube-shaped small satellite kit. That is, the present invention is a satellite test device that can be implemented with small size, low cost, and high performance as an artificial satellite test device and can be used for education.

또한, 본원 발명은 탑재체와 구동 프로그램을 개발하고, 개발한 프로그램을 시험할 수 있는 환경을 제공함으로써, 요즘 중요시되고 있는 코딩 수업에 활용될 수 있으나, 학생들에게 자신이 작업한 코딩이 실제로 구현되어 실현되는 것을 보여줌으로써 공부에 대한 동기 부여를 제공할 수도 있다. In addition, the present invention develops a payload and a driving program, and provides an environment in which the developed program can be tested, so that it can be used in coding classes that are important nowadays, but the coding that they have worked on is actually implemented for students. You can also motivate you to study by showing what you are doing.

본원 발명에 의한 장치는 인공위성에서 실행될 수 있는 응용 프로그램을 미리 테스트하도록 할 수 있고, 특히나 전문 인력이 아닌 일반적인 개발자들도 충분히 개발이 가능하도록 하여 줌으로써 인공위성 관련 인력의 확대를 유발할 수 있다는 효과를 가진다.The apparatus according to the present invention has the effect that it is possible to test an application program that can be executed on a satellite in advance, and in particular, by allowing a general developer who is not a professional manpower to sufficiently develop it, it is possible to induce an expansion of manpower related to a satellite.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains, since the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof, the embodiments described above are illustrative in all respects and should be understood as non-limiting. Only do it. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. .

100: 인공위성 키트
110: 탑재체
120: 인공위성 본체
130: 자석부
200: 부양장치
300: 지상제어장치100: satellite kit
110: payload
120: satellite body
130: magnet part
200: flotation device
300: ground control device

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 인공위성 제어 기능 시험 시스템으로,
자기장을 생성하는 부양장치;
상기 부양장치 상에 구비되고 상기 부양장치에 의해 생성된 자기장에 대한 반발력에 의하여 부양되는 인공위성 키트; 및
사용자의 제어 명령을 입력 받아 상기 인공위성 키트로 관련 제어 신호를 생성하여 전달하고, 상기 인공위성 키트로부터 상기 제어 신호 관련된 응답을 수신하여 사용자 인터페이스에 표시하는 지상제어장치를 포함하고,
상기 인공위성 키트는,
하나 이상의 센서 및 전자장치를 포함하는 탑재체;
인공위성의 기본 동작을 수행하고, 상기 탑재체를 제어하는 인공위성 본체; 및
상기 부양장치에 의해 생성된 자기장에 대한 반발력으로 상기 인공위성 키트를 부양시키는 자석부를 포함하고,
상기 부양장치는 상기 인공위성 키트의 갑작스러운 낙하 또는 갑작스러운 상승을 방지하기 위하여 생성하는 자기장의 크기를 선형적으로 늘리거나 줄이도록 조절하고,
상기 인공위성 본체는,
지상제어장치와 데이터 송, 수신을 수행하는 통신부;
상기 인공위성 본체 및 상기 탑재체를 구동하기 위한 전력을 제공하는 전원부;
상기 인공위성 키트의 자세를 제어하는 자세제어부;
상기 인공위성의 이동 및 자세변환을 위한 추력을 제공하는 추력부;
상기 인공위성 키트 내 전자장치, 보드, 모듈의 과열 상태나 저온 상태를 감지하고, 이를 정상 상태로 회복시키기 위한 작업을 수행하는 구조 및 열 제어부;
상기 탑재체를 접속시키기 위한 탑재체 접속부; 및
상기 인공위성 본체 및 상기 탑재체 내의 모든 구성품을 제어하기 위한 프로그램을 실행하는 프로세서부를 포함하고,
상기 인공위성 키트의 자세 및 이동은 상기 자세제어부 및 상기 추력부에 의해 수행되는, 인공위성 제어 기능 시험 시스템.
As a satellite control function test system,
A flotation device that generates a magnetic field;
An artificial satellite kit provided on the flotation device and supported by a repulsive force against a magnetic field generated by the flotation device; And
A ground control device receiving a control command from a user, generating and transmitting a related control signal to the satellite kit, receiving a response related to the control signal from the satellite kit, and displaying it on a user interface,
The satellite kit,
A payload including one or more sensors and electronic devices;
An artificial satellite body that performs basic operations of the satellite and controls the payload; And
It includes a magnet portion for lifting the satellite kit with a repulsive force against the magnetic field generated by the flotation device,
The flotation device adjusts to linearly increase or decrease the magnitude of the magnetic field generated to prevent sudden drop or sudden rise of the satellite kit,
The satellite body,
A communication unit for transmitting and receiving data with the ground control device;
A power supply for providing electric power for driving the satellite body and the payload;
A posture control unit for controlling the posture of the satellite kit;
A thrust unit that provides thrust for movement and posture change of the satellite;
A structure and a heat control unit that senses an overheating state or a low temperature state of an electronic device, board, or module in the satellite kit, and performs a task for restoring it to a normal state;
A mounting body connecting portion for connecting the mounting body; And
And a processor unit for executing a program for controlling all components in the satellite body and the payload,
The posture and movement of the satellite kit is performed by the posture control unit and the thrust unit.
 삭제delete 제6항에 있어서, 상기 지상제어장치는,
상기 인공위성 키트와 통신하기 위한 통신부;
사용자로부터 제어 명령을 수신하고, 사용자에게 정보를 표시하여 주는 사용자 인터페이스부; 및
상기 사용자 인터페이스부에 표시되는 화면을 제어하는 프로그램을 실행하고, 상기 사용자 인터페이스부를 통해 수신한 제어 명령을 대응하는 제어 신호로 변경하여 상기 인공위성 키트로 전송하고, 상기 인공위성 키트로부터 수신한 정보를 상기 사용자 인터페이스부를 통하여 화면에 표시하는 프로세서부를 포함하는, 인공위성 제어 기능 시험 시스템.
The method of claim 6, wherein the ground control device,
A communication unit for communicating with the satellite kit;
A user interface unit for receiving a control command from a user and displaying information to the user; And
Executes a program for controlling a screen displayed on the user interface unit, converts a control command received through the user interface unit into a corresponding control signal and transmits it to the satellite kit, and transmits the information received from the satellite kit to the user A satellite control function test system comprising a processor unit that displays on a screen through an interface unit.
 제6항에 있어서, 상기 지상제어장치는,
상기 인공위성 키트에서 실행하고자 응용프로그램을 상기 인공위성 키트로 전달하고, 그리고/또는 상기 인공위성 키트에서 실행되고 있는 응용프로그램을 업데이트(update)하기 위한 프로그램을 상기 인공위성 키트에 전달하는, 인공위성 제어 기능 시험 시스템.
The method of claim 6, wherein the ground control device,
A satellite control function test system for delivering an application program to be executed on the satellite kit to the satellite kit, and/or delivering a program for updating an application program running on the satellite kit to the satellite kit.
 제6항에 있어서,
상기 지상제어장치는 상기 인공위성 키트에 태양을 지향하도록 명령하는 제어 신호를 전송하고,
상기 인공위성 키트는 상기 태양을 지향하도록 명령하는 제어 신호에 응답하여 광 감지 센서가 광량을 측정하도록 하는 제어 명령 및 상기 인공위성 키트를 왼쪽 또는 오른쪽으로 회전하도록 하는 제어 명령을 생성하여 해당 명령을 수행할 수 있는 구성품으로 전달하고, 상기 광 감지 센서에 의해 측정된 광량이 가장 센 방향에서 상기 인공위성 키트가 회전을 멈추고 정지하도록 하는 제어를 실행하는, 인공위성 제어 기능 시험 시스템.
The method of claim 6,
The ground control device transmits a control signal instructing the satellite kit to direct the sun, and
The satellite kit may generate a control command for causing the light detection sensor to measure the amount of light in response to a control signal commanding the sun to be directed and a control command for rotating the satellite kit to the left or right to execute the command. A satellite control function test system that transmits to a component that is present, and executes control to cause the satellite kit to stop and stop rotating in a direction where the amount of light measured by the light detection sensor is strongest.
 제6항에 있어서,
상기 인공위성 키트와 상기 지상제어장치는 블루투스(bluebooth), 지그비(zigbee) 또는 WLAN 통신 방식 중 하나를 사용하여 통신하는, 인공위성 제어 기능 시험 시스템.
The method of claim 6,
The satellite kit and the ground control device communicate using one of a Bluetooth (bluebooth), a zigbee (zigbee), or a WLAN communication method, a satellite control function test system.
 제6항에 있어서, 상기 지상제어장치는
노트북, 태블릿 PC, 스마트폰 중 하나를 바탕으로 구현되는, 인공위성 제어 기능 시험 시스템.
The method of claim 6, wherein the ground control device
Satellite control function test system implemented on the basis of one of a laptop, tablet PC, or smartphone.
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