KR102346146B1 - 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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김영윤
채동철
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한국항공우주연구원
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Abstract

본 발명은 위성 탑재 컴퓨터를 포함하는 위성 탑재체들에 대한 단위체별 검증이 완료된 위성과 지상시험장비 간의 원격명령 실행 검증 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 상기 지상시험장비(20)는 상기 지상시험장비(20)에서 상기 위성(10)으로 기설정된 형태의 원격명령 커맨드를 송신한 후, 상기 위성(10)을 통해서 기설정된 형태의 원격측정 텔레메트리를 수신하여, 저장된 DB(110)를 기반으로 송신한 상기 원격명령 커맨드에 따라 수신되어야 할 예상 원격측정 텔레메트리와, 실제 수신한 상기 원격측정 텔레메트리를 비교 분석하여 상기 위성(10)의 원격명령 실행 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 이상이 발생할 경우, 상기 위성(10)에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하는 후처리부(100)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위성의 원격명령 실행 검증 시스템에 관한 것이다.

Description

위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법 {System and method for verifying telecommand execution status of satellite}
본 발명은 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위성의 최종 검증인 위성에 대한 원격명령 실행 검증 시험 중 문제 발생 시, 문제가 발생한 위성 탑재체를 한정하여 고장 발생 영역을 제공할 수 있는 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
위성의 개발은 크게 설계와 검증으로 나뉘며, 검증의 경우, 분류별로 하드웨어 검증과 소프트웨어 검증으로 나뉘게 된다. 각각의 검증 단계는, 단위 레벨 별로 서브 시스템의 각 단품에서 종합 시스템으로 검증이 이루어지게 된다. 이러한 위성의 최종 검증 단계는, 단위품별로 검증이 완료된 하드웨어와 소프트웨어를 모두 위성의 구조체에 장착한 후, 위성 시스템, 다시 말하자면, 위성의 발사 전 완전성 검증을 수행하게 된다.
이러한 완전성 검증은, 지상시험장비에서 위성 발사 후 운용에 사용되는 모든 명령 커맨드를 이용하여, 각각의 명령 커맨드를 위성으로 전송하고, 이를 전송받은 위성에서 동작을 수행한 후, 전송 결과에 따른 원격측정 텔레메트리를 지상시험장비로 전송하게 되는데, 이렇게 주고받은 명령 커맨드와 원격측정 텔레메트리를 비교 분석하여, 이상 여부를 판단하게 된다.
통상적으로 위성으로 전송하는 명령 커맨드는 소프트웨어 설계를 통하여 위성과 지상시험장비 간의 서로 합의된 형태로 보내게 되며, 수신되는 원격측정 텔레메트리 역시도, 원활한 분석을 위하여 위성과 지상시험장비 간의 서로 합의된 형태로 수신하게 된다.
종래에는, 이러한 위성 시스템의 최종 검증을 수행하는 과정에서, 특정 명령 커맨드를 전송하여 수신되는 원격측정 텔레메트리 값이, 예측하고 있던 원격측정 텔레메트리 값이 아닐 경우, 즉, 명령대로 수행되었을 때 나오는 원격측정값이 아닐 경우, 최종 검증이 실패했음을 관리자(검증자 등)에게 알리는데 그칠 뿐, 어떠한 탑재체에 의한 오류인지, 소프트웨어에 의한 오류인지 또는 하드웨어에 의한 오류인지 전혀 알 수 없기 때문에, 관리자가 직접 인터페이스 관련 문서, 위성 전장품의 설계 또는 사양서 등을 확인하는 절차가 반드시 이어지게 된다.
이 경우, 위성 개발의 시험 및 검증시간의 지연이 초래되고, 결과적으로 전체 위성 개발 비용이 증가되는 문제점이 있다.
이와 관련해서, 국내 등록 특허 제10-0932897호("정지궤도 위성의 원격명령 실행 장치 및 그 방법, 위성관제 시스템의 원격명령 실행 검증 장치 및 그 방법")에서는 원격명령이 제대로 실행되었는지 실패하였는지에 대해서만 통보할 뿐, 상술한 어느 서브 시스템의 어떤 전장품과 관련된 문제인지 확인이 불가능한 문제점을 그대로 포함하고 있다.
국내 등록 특허 제10-0932897호 (등록일 2009.12.11.)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고도화된 데이터베이스를 설계하여, 데이터베이스 기반으로 위성의 최종 검증인 위성에 대한 원격명령 실행 검증 시험 중 문제 발생 시, 문제가 발생한 위성 탑재체를 한정하여 고장 발생 영역을 제공할 수 있는 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 시스템은, 위성 탑재 컴퓨터를 포함하는 위성 탑재체들에 대한 단위체별 검증이 완료된 위성과 지상시험장비 간의 원격명령 실행 검증 시스템에 있어서, 상기 지상시험장비(20)는 상기 지상시험장비(20)에서 상기 위성(10)으로 기설정된 형태의 원격명령 커맨드를 송신한 후, 상기 위성(10)을 통해서 기설정된 형태의 원격측정 텔레메트리를 수신하여, 저장된 DB(110)를 기반으로 송신한 상기 원격명령 커맨드에 따라 수신되어야 할 예상 원격측정 텔레메트리와, 실제 수신한 상기 원격측정 텔레메트리를 비교 분석하여 상기 위성(10)의 원격명령 실행 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 이상이 발생할 경우, 상기 위성(10)에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하는 후처리부(100)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 후처리부(100)는 상기 지상시험장비(20)에서 송신하는 모든 원격명령 커맨드 별로 상기 원격명령 커맨드에 해당하는 명령 이름 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 제어 탑재체의 유닛 정보, 상기 제어 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 연관 탑재체의 유닛 정보 및 상기 연관 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보 중 적어도 하나 이상을 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 DB(110)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 후처리부(100)는 송신한 상기 원격명령 커맨드를 기준으로 수신한 상기 원격측정 텔레메트리와 예상 원격측정 텔레메트리 정보가 상이하면 이상이 발생한 것으로 판단하고, 상기 위성(10)을 통해서 수신한 원격측정 텔레메트리 중 상기 원격명령 커맨드에 해당하는 제어 탑재체로부터 수신한 상기 원격측정 텔레메트리, 연관 탑재체로부터 수신한 상기 원격측정 텔레메트리를 추출하여, 상기 DB(110)를 기반으로 순차적으로 비교 분석을 수행하여, 상기 위성(10)에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 후처리부(100)는 수신한 상기 원격측정 텔레메트리에 따라 한정한 고장 발생 영역 정보를 외부로 전송하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 방법은, 지상시험장비에서, 위성 탑재 컴퓨터를 포함하는 위성 탑재체들에 대한 단위체별 검증이 완료된 위성으로 기설정된 형태의 원격명령 커맨드를 송신하는 원격명령 송신단계(S100), 위성에서, 상기 원격명령 송신단계(S100)에 의해 수신된 상기 원격명령 커맨드에 따라 기설정된 형태의 원격측정 텔레메트리를 생성하여, 포함하고 있는 위성 탑재 컴퓨터를 통해서 지상시험장비로 송신하는 원격측정 수신단계(S200), 지상시험장비에서, 기저장된 DB를 기반으로 상기 원격측정 수신단계(S200)에 의해 수신한 원격측정 텔레메트리 중 상기 원격명령 송신단계(S100)에 의해 송신한 상기 원격명령 커맨드에 대응하는 위성 탑재체에서 생성한 해당 원격측정 텔레메트리를 추출하고, 송신한 상기 원격명령 커맨드에 따라 수신되어야 할 예상 원격측정 텔레메트리와 실제 수신한 해당 원격측정 텔레메트리를 비교 분석하는 실행 검증단계(S300) 및 지상시험장비에서, 상기 실행 검증단계(S300)의 비교 분석 결과에 따라, 예상 원격측정 텔레메트리와 해당 원격측정 텔레메트리가 상이하면 원격명령 실행 검증에 이상이 있는 것으로 판단하고, 상기 위성에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하는 후처리 단계(S400)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 후처리 단계(S400)는 저장된 DB를 기준으로 예상 원격측정 텔레메트리와 해당 원격측정 텔레메트리가 상이하면 원격명령 실행 검증에 이상이 있는 것으로 판단하고, 상기 위성에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하되, 상기 DB는 지상시험장비에서 송신하는 모든 원격명령 커맨드 별로 상기 원격명령 커맨드에 해당하는 명령 이름 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 제어 탑재체의 유닛 정보, 상기 제어 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 연관 탑재체의 유닛 정보 및 상기 연관 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보 중 적어도 하나 이상을 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 후처리 단계(S400)는 저장된 DB를 기준으로 예상 원격측정 텔레메트리와 해당 원격측정 텔레메트리가 상이할 경우, 상기 원격측정 수신단계(S200)에 의해 수신한 상기 원격측정 텔레메트리 중 상기 해당 원격측정 텔레메트리와 상기 연관 탑재체에서 생성한 원격측정 텔레메트리를 추출하는 텔레메트리 분석단계(S410) 및 저장된 DB를 기준으로, 상기 텔레메트리 분석단계(S410)에 의해 추출한 상기 해당 원격측정 텔레메트리와 상기 제어 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보를 비교 분석하고, 상기 연관 탑재체에서 생성한 원격측정 텔레메트리와 상기 연관 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보를 순차적으로 비교 분석하여, 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하는 세부 분석단계(S420)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 세부 분석단계(S420)는 저장된 DB를 기준으로 기설정된 우선순위에 따라, 순차적으로 비교 분석을 수행하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법은, 데이터베이스를 고도화시켜서 이를 위성의 위성에 대한 원격명령 실행 검증 시을 수행하고, 문제 발생시, 즉, 검증 실패 발생시, 문제가 발생한 위성 탑재체를 한정하여 고장 발생 영역을 제공할 수 있는 장점이 있다.
이를 통해서, 엔지니어(검증자, 관리자 등)가 직접 위성의 인터페이스 관련 문서, 위성 전장품의 설계 또는 사양서 등을 확인해야 하는 절차를 거칠 필요 없이, '검증 실패 발생'시, 고도화된 데이터베이스를 기반으로, 문제가 발생한 전장품의 위치, 전장품 내에서 어떠한 보드에서 문제가 발생했는지 등 문제가 발생한 위성 탑재체를 한정하여 고장 발생 영역을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 시스템의 구성 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 시스템의 후처리부(100)에 저장된 DB(110)의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법의 후처리부(100)에서 DB(110)를 기반으로 위성(10)에 포함되어 있는 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하는 과정을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 방법을 나타낸 순서 예시도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이 때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
더불어, 시스템은 필요한 기능을 수행하기 위하여 조직화되고 규칙적으로 상호 작용하는 장치, 기구 및 수단 등을 포함하는 구성 요소들의 집합을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법은, 고도화된 데이터베이스를 설계하여, 데이터베이스 기반으로 위성의 최종 검증인 위성에 대한 원격명령 실행 검증 시험 중 문제 발생 시, 문제가 발생한 위성 탑재체를 한정하여 고장 발생 영역을 제공할 수 있는 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
즉, 종래의 위성 최종 검증 시스템인 원격명령 실행 검증 시스템은 기본적으로 원격명령 커맨드를 생성과 원격측정 텔레메트리를 분해를 수행하기 위한 기본 데이터베이스를 활용하고 있다. 이러한 종래의 데이터베이스의 경우, 지상시험장비의 지상명령생성기에서 위성으로의 명령을 전송하기 위하여, 운용에 사용하는 모든 명령에 대해서 각 요소에 대한 정의(명령 이름, 해당 유닛(탑재체) 정보, 명령 형태 등)를 데이터베이스화하여 정리 및 관리하게 되며, 지상시험장비의 원격측정해독기에서 위성으로부터 수신된 원격측정값의 수신 순서 정보, 발생 이벤트 정보, 아날로그 원격 측정값 정보들을 데이터베이스화하여 저장 및 관리하면서, 특정 명령 커맨드의 전송시, 대응되는 특정 원격측정 텔레메트리가 아닌, 다른 원격측정 텔레메트리가 수신될 경우, 어느 서브 시스템의 어떠한 전장품과 관련된 문제인지, 다시 말하자면, 어떤 곳에서 발생되는 오류인지, 소프트웨어에 의한 오류인지 또는 하드웨어에 의한 오류인지 알 수 없이, 오로지 '검증 실패'만을 알 수 있었다. 그렇기 때문에, 검증자(관리자 등)가 직접 위성의 인터페이스 관련 문서, 위성 전장품의 설계 또는 사양서 등을 확인해야 하는 절차를 거쳐야만 정확한 오류 원인을 밝힐 수 있어, 시험 및 검증시간의 지연을 초래할 뿐 아니라, 전체 개발비용이 증가되는 문제점이 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법은, 먼저 데이터베이스를 고도화시켜서 이를 기반으로 검증을 수행할 뿐 아니라, 검증 실패 발생시, 다시 말하자면, 위성에 대한 원격명령 실행 검증 시험 중 문제 발생 시, 문제가 발생한 위성 탑재체를 한정하여 고장 발생 영역을 제공할 수 있는 장점이 있다. 즉, 검증자(관리자 등)가 직접 위성의 인터페이스 관련 문서, 위성 전장품의 설계 또는 사양서 등을 확인해야 하는 절차를 거칠 필요 없이, '검증 실패 발생'시, 고도화된 데이터베이스를 기반으로, 문제가 발생한 전장품의 위치, 전장품 내에서 어떠한 보드에서 문제가 발생했는지 등 문제가 발생한 위성 탑재체를 한정하여 고장 발생 영역을 제공할 수 있게 되어, 상술한 문제점을 해소할 수 있다.
일 예를 들자면, 전장품 1, 2 및 위성 컴퓨터를 위성 탑재체로 포함하고 있는 위성에 대한 원격명령 실행 검증을 수행함에 있어서, 전장품 2의 스위치 동작을 시험할 경우, 1. 지상시험장비에서 위성 컴퓨터와 약속된 형태의 명령 커맨드를 생성하여 전송하고, 2. 위성 컴퓨터를 이를 전송받아 분석하고, 3. 명령 커맨드의 분석 결과에 따라, 연결되어 있는 순서인 전장품 1로 전송하고, 4. 전장품 1은 명령 커맨드에 따라 전장품 2의 스위치 동작을 위한 펄스 신호를 생성하여, 5. 전장품 2로 전달하고, 6. 전장품 2에서 전송되는 펄스 신호에 따라 작동한 후, 7. 결과를 위성 컴퓨터로 전달하고, 8. 전장품 1의 동작 결과 역시 위성 컴퓨터로 전달하며, 9. 위성 컴퓨터에서 이들을 수집하여 다시 지상시험장비로 전송함으로써, 10. 지상시험장비에서 전송된 원격측정 텔레메트리를 분석하여, 원하는 원격측정 텔레메트리가 수신되었는지 확인을 통해 위성에 대한 원격명령 실행 검증이 이루어지게 된다.
이러한 원격명령 실행 검증이 실패할 경우, 종래에는, 상술한 1 ~ 10 단계 중 오류 가능성이 있는 모든 경로를 엔지니어가 서류 및 고장탐구를 진행해야 하는 문제점이 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법에서는, 고도화된 데이터베이스를 통해서, 전장품 2의 스위치 작동을 위해 선행되어야 하는 전장품 1의 동작 상태 정보, 이를 위해 전장품 1로 전송되어야 할 명령 정보 등을 추출하여, 해당하는 특정 단계의 정상 여부를 판단하여 문제가 발생한 위성 탑재체를 한정하여 고장 발생 영역을 제공할 수 있는 장점이 있다.
이를 통해서, 많은 시간 절약과 비용 절감의 효과가 있음이 분명하다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 지상시험장비(20)에 연결되어 있는 후처리부(100)를 통해서 위성 탑재 컴퓨터를 포함하는 위성 탑재체들에 대한 단위체별 검증이 완료된 위성(10)과 지상시험장비(20) 간의 원격명령 실행 검증을 수행할 수 있으며, 이 때, 상기 후처리부(100)는 상기 지상시험장비(20)에 네트워크를 통해서 유선 또는 무선을 통해서 연결되거나, 상기 지상시험장비(20) 자체에 포함되어 있을 수 있으며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다.
상기 지상시험장비(20)는 상기 지상시험장비(20)에서 상기 위성(10)으로 미리 설정된 형태의 원격명령 커맨드를 송신하게 된다. 이 때, 상기 원격명령 커맨드는 위성 발사 후 운용에 사용되는 모든 명령을 의미하는 것이 바람직하다. 상기 위성(10)은 상기 지상시험장비(20)로부터 수신된 상기 원격명령 커맨드에 따라 미리 설정된 형태의 원격측정 텔레메트리를 상기 지상시험장비(20)로 수신하게 된다. 이 때, 원격측정 텔레메트리는 상기 위성(10)에 탑재된 위성 탑재 컴퓨터를 통해서 수신되는 것이 바람직하며, 상기 원격명령 커맨드에 따라 수신되는 상기 원격측정 텔레메트리의 양이 상이하게 된다.
상기 후처리부(100)는 저장된 DB(Database)(110)를 기반으로, 송신한 상기 원격명령 커맨드에 따라 수신되어야 할 예상 원격측정 텔레메트리와, 실제 수신한 상기 원격측정 텔레메트리를 비교 분석하여, 상기 위성(10)의 원격명령 실행 여부를 판단하여 검증을 수행하게 된다. 이 때, 상기 예상 원격측정 텔레메트리는 상기 위성(10)에 탑재되어 있는 모든 탑재체들의 정상이라고 가정할 때, 나와야하는 원격측정 값을 의미한다.
상기 후처리부(100)는 원격명령 실행 여부의 검증 뿐 아니라, 원격명령 실행 여부 판단 결과에 따라, 이상이 발생할 경우, 다시 말하자면, 오류 발생으로 검증에 실패할 경우, 상기 위성(10)에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하는 것이 바람직하다.
상기 후처리부(100)는 상술한 바와 같이, 상기 DB(110)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하며, 상기 DB(110)는 상기 지상시험장비(20)에서 송신하는 모든 원격명령 커맨드 별로, 상기 원격명령 커맨드에 해당하는 명령 이름 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 제어 탑재체의 유닛 정보, 상기 제어 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 연관 탑재체의 유닛 정보 및 상기 연관 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보 중 적어도 하나 이상을 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 것이 바람직하다.
상세하게는, 종래에 원격명령 커맨드와 원격측정 텔레메트리를 통한 원격명령 실행 검증 시스템에서는, 원격명령 커맨드를 통해서 확인해보고자 하는 제어 탑재체에 대해서만 데이터베이스화하여 저장 및 관리, 다시 말하자면, A 원격명령 커맨드에 따라 B 제어 탑재체를 통해서 C 원격측정 텔레메트리가 회신되어야 하는데, 만약 D 원격측정 텔레메트리가 회신될 경우, 실행 검증이 실패하게 된다. 이 경우, 종래에는 어떠한 이유로 C 원격측정 텔레메트리가 아닌 D 원격측정 텔레메트리가 회신되었는지에 대한 정보가 전혀 주어지지 않기 때문에, 엔지니어가 A 원격명령 커맨드가 생성되는 과정에서부터 D 원격측정 텔레메트리가 회신되는 과정까지의 모든 과정을 복기하면서 오류를 파악해야 하는 문제점이 있다. 이러한 문제점의 원인은, 근본적으로 원격측정 텔레메트리가 상이함을 확인하기 위한 데이터베이스가 해당하는 제어 탑재체에 대해서만 데이터베이스화하여 저장 및 관리하고 있기 때문에, 해당하는 제어 탑재체에서 상이한 원격측정 텔레메트리가 수신되었음은 알 수 있지만, 그 원인이나 오류 발생 가능성이 높은 영역에 대해서는 전혀 한정할 수 없다.
그렇지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원경명령 실행 검증 시스템은 상술한 바와 같이, 상기 후처리부(100)에서 고도화된 상기 DB(110)를 이용하여, 오류 발생으로 검증 실패시, 상기 위성(10)에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정할 수 있다. 여기서, 고도화된 상기 DB(110)란, 종래처럼 해당하는 제어 탑재체에 대해서만 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 것이 아니라, 제어 탑재체의 주변 또는 제어 탑재체와 네트워크 연결됨으로써, 제어 탑재체가 원격측정 텔레메트리를 생성하는데 영향을 줄 수 있는 관련 탑재체들에 대해서도 한꺼번에 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 것이 바람직하다.
일 예를 들자면, 종래에는 A 원격명령 커맨드에 따라 B 제어 탑재체를 통해서 C 원격측정 텔레메트리가 회신되어야 한다는 점만 데이터베이스화하고 있는데 반해, 고도화된 상기 DB(110)에서는 A 원격명령 커맨드에 따라 B 제어 탑재체를 통해서 C 원격측정 텔레메트리가 회신되어야 하며, B 제어 탑재체가 C 원격측정 텔레메트리를 생성하는데 영향을 줄 수 있는 E 제어 탑재체, F 제어 탑재체, E 제어 탑재체를 통해서 생성되어야 하는 G 원격측정 텔레메트리와, F 제어 탑재체를 통해서 생성되어야 하는 H 원격측정 텔레메트리까지 한꺼번에 데이터베이스화하여 저장 및 관리함으로써, A 원격명령 커맨드에 따라 B 제어 탑재체를 통해서 C 원격측정 텔레메트리가 회신되어야 하는데 D 원격측정 텔레메트리가 회신될 경우, 실행 검증의 실패 뿐 아니라, 영향을 주는 과정 중 어느 과정에 오류가 발생했는지 특정할 수 있어, 고장 발생 영역을 한정할 수 있다.
도 2는 이러한 고도화된 상기 DB(110)의 실시예로서, 상세하게는, 도 2의 a), b) 와 같이, 기존의 DB와는 전혀 새로운 데이터들을 이용하여 저장 및 관리하거나, 도 2의 c)와 같이, 기존의 DB에 보다 세부적인 데이터를 추가하여 저장 및 관리하여, 고도화된 상기 DB(110)를 활용하는 것이 바람직하다.
상기 DB(110)의 데이터들은 한정하는 것은 아니며, 상기 지상시험장비(20)에서 위성을 운영하면서 상기 위성(10)으로 전송할 수 있는 모든 원격명령 커맨드 별로 데이터베이스화하여 저장 및 관리하되, 관련 탑재체들에 대한 데이터를 포함하여 즉, 탑재체들 간의 연관성을 반영하여 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 것이 바람직하다.
이를 통해서, 상기 후처리부(100)는 상기 위성(10)으로 송신한 상기 원격명령 커맨드를 기준으로 상기 위성(10)으로부터 수신한 상기 원격측정 텔레메트리와, 예상 원격측정 텔레메트리 정보가 상이하면 원격명령 실행 검증에 오류가 발생한 것으로 판단하고, 상기 위성(10)을 통해서 수신한 원격측정 텔레메트리 중 상기 원격명령 커맨드에 해당하는 제어 탑재체로부터 수신한 상기 원격측정 텔레메트리, 연관 탑재체로부터 수신한 상기 원격측정 텔레메트리를 추출하여, 상기 DB(110)를 기반으로 순차적으로 비교 분석을 수행하여, 상기 위성(10)에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하는 것이 바람직하다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, CMD_1에 의해 수신된 TLM_1이 상이할 경우, 원격명령 실행 검증의 실패로 판단하고, 상기 후처리부(100)에서, 수신한 TLM들 중 TLM_1을 생성하는 전장품과 연관되어 있는 추가 전장품들 정보, 추가 전장품들에 의한 TLM_2, 3을 추출하여, 상기 DB(110)를 기반으로 예상 TLM_2, 3과 순차적으로 비교 분석하여, 고장 발생 영역을 한정할 수 있다.
일 예를 들자면, CMD_1에 의해 수신된 TLM_1이 상이할 경우, 수신한 TML들 중 TLM_1을 생성하는 전장품과 연관되어 있는 추가 전장품들 정보, 추가 전장품들에 의한 TLM_2, 3을 추출한 후, 순차적으로 TLM_2의 이상 여부를 판단하여 정상이면 TLM_3의 이상 여부를 판단하고, 비정상이어도 TLM_3의 이상 여부를 판단하여 TLM_3을 생성하는 전장품이 고장 발생 영역인지, TLM_2를 생성하는 전장품이 고장 발생 영역인지 한정하게 된다.
즉, TLM_2가 비정상이지만 TLM_3이 정상일 경우에는, TLM_2의 H/W 또는 S/W에 오류가 발생한 것으로 예상하고 고장 발생 영역을 한정할 수 있으며, TLM_2와 TLM_3 모두 비정상일 경우에는, DB(110) 전체의 완전성을 검사(일 예를 들자면, 도 1의 위성 탑재 컴퓨터에서 송신하는 위성 TML이 원격 측정 해독기가 가진 DB 형태로 올바르게 보내지는데 확인함.)를 수행한 후, 이상이 없을 경우, 위성 컴퓨터의 FSW(Flight Software)를 검증하고, 이 경우에도 이상이 없을 경우에는 위성 컴퓨터의 하드웨어적인 검사를 수행하게 된다.
또한, TLM_2가 정상일 경우, TLM_3의 이상 여부를 판단하여, TLM_3이 비정상일 경우에는, TLM_3의 H/W 또는 S/W에 오류가 발생한 것으로 예상하고 고장 발생 영역을 한정할 수 있으며, TLM_3이 정상일 경우에는, TLM_1의 H/W 또는 S/W에 오류가 발생한 것으로 예상하고 고장 발생 영역을 한정하게 된다.
물론, 상기 후처리부(100)는 수신한 상기 원격측정 텔레메트리에 따라 한정한 상기 고장 발생 영역 정보를 미리 설정되어 있는 외부 엔지니어 또는 외부 단말수단으로 전달하여, 실행 검증의 실패 여부와 함께 상기 고장 발생 영역 정보를 전달하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 방법은 도 4에 도시된 바와 같이, 원격명령 송신단계(S100), 원격측정 수신단계(S200), 실행 검증단계(S300) 및 후처리 단계(S400)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
각 단계에 대해서 자세히 알아보자면,
상기 원격명령 송신단계(S100)는 상기 지상시험장비(20)에서, 위성 탑재 컴퓨터를 포함하는 위성 탑재체들에 대한 단위체별 검증이 완료된 상기 위성(10)으로 미리 설정된 형태의 상기 원격명령 커맨드를 송신하게 된다. 이 때, 상기 원격명령 커맨드는 위성 발사 후 운용에 사용되는 모든 명령을 의미하는 것이 바람직하다.
상기 원격측정 수신단계(S200)는 상기 위성(10)에서, 상기 원격명령 송신단계(S100)에 의해 수신된 상기 원격명령 커맨드에 따라 미리 설정된 형태의 원격측정 텔레메트리를 생성하여, 포함하고 있는 상기 위성 탑재 컴퓨터를 통해서 상기 지상시험장비(20)로 송신하게 된다. 상기 원격명령 커맨드에 따라 수신되는 상기 원격측정 텔레메트리의 양이 상이하게 된다.
상기 실행 검증단계(S300)는 상기 지상시험장비(20)에서, 상기 원격측정 수신단계(S200)에 의해 수신한 원격측정 텔레메트리 중 상기 원격명령 송신단계(S100)에 의해 송신한 상기 원격명령 커맨드에 대응하는 위성 탑재체에서 생성한 해당 원격측정 텔레메트리를 추출하고, 송신한 상기 원격명령 커맨드에 따라 수신되어야 할 예상 원격측정 텔레메트리와, 실제 수신한 해당 원격측정 텔레메트리를 비교 분석하여, 위성의 원격명령 정상 실행 여부를 검증하게 된다. 이 때, 상기 예상 원격측정 텔레메트리는 상기 위성(10)에 탑재되어 있는 모든 탑재체들의 정상이라고 가정할 때, 나와야하는 원격측정 값을 의미한다.
상기 후처리 단계(S400)는 상기 지상시험장비(20)에서, 상기 실행 검증단계(S300)의 비교 분석 결과에 따라, 상기 예상 원격측정 텔레메트리와 해당 원격측정 텔레메트리가 상이하면, 다시 말하자면, 오류 발생으로 검증에 실패할 경우, 원격명령 실행 검증에 이상이 있는 것으로 판단하고, 미리 저장되어 있는 상기 후처리부(100)의 DB(110)를 기반으로 상기 위성(10)에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하게 된다.
상기 DB(110)는 상기 지상시험장비(20)에서 송신하는 모든 원격명령 커맨드 별로, 상기 원격명령 커맨드에 해당하는 명령 이름 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 제어 탑재체의 유닛 정보, 상기 제어 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 연관 탑재체의 유닛 정보 및 상기 연관 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보 중 적어도 하나 이상을 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 것이 바람직하다.
상세하게는, 상기 후처리 단계(S400)는 텔레메트리 분석단계(S410) 및 세부 분석단계(S420)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 텔레메트리 분석단계(S410)는 상기 후처리부(100)에서, 상기 DB(110)를 기준으로, 상기 예상 원격측정 텔레메트리와 해당 원격측정 텔레메트리가 상이하면 원격명령 실행 검증에 이상이 있는 것으로 판단하고, 상기 원격측정 수신단계(S200)에 의해 수신한 상기 원격측정 텔레메트리 중 상기 해당 원격측정 텔레메트리와 상기 연관 탑재체에서 생성한 원격측정 텔레메트리를 추출하게 된다.
즉, 상기 후처리부(100)에서 고도화된 상기 DB(110)를 이용하여, 오류 발생으로 검증 실패시, 상기 위성(10)에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하기 위하여, 종래처럼 해당하는 제어 탑재체에 대해서만 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 것이 아니라, 제어 탑재체의 주변 또는 제어 탑재체와 네트워크 연결됨으로써, 제어 탑재체가 원격측정 텔레메트리를 생성하는데 영향을 줄 수 있는 관련 탑재체들에 대해서도 한꺼번에 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 것이 바람직하다.
일 예를 들자면, CMD_1에 의해 수신된 TLM_1이 상이할 경우, 원격명령 실행 검증의 실패로 판단되면, 상기 텔레메트리 분석단계(S410)를 통해서, 상기 후처리부(100)에서, 수신한 TLM들 중 TLM_1을 생성하는 전장품과 연관되어 있는 추가 전장품들 정보, 추가 전장품들에 의한 TLM_2, 3을 추출하는 것이 바람직하다.
상기 세부 분석단계(S420)는 상기 후처리부(100)에서, 상기 DB(110)를 기준으로, 상기 텔레메트리 분석단계(S410)에 의해 추출한 상기 해당 원격측정 텔레메트리와 상기 제어 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보를 분석하고, 상기 연관 탑재체에서 생성한 원격측정 텔레메트리와 상기 연관 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보를 순차적으로 비교 분석하여, 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하게 된다.
즉, 상기 세부 분석단계(S420)는 상기 DB(110)를 기반으로 예상 TLM_2, 3과 추출한 TLM_2, 3을 순차적으로 비교 분석하여, 고장 발생 영역을 한정할 수 있다.
이 때, 비교 분석 순서는 상기 DB(110)에 미리 설정된 연관 탑재체의 우선순위에 따라 순차적으로 비교 분석하는 것이 가장 바람직하나, 엔지니어의 제어에 따라, 오류 발생 가능성이 가장 큰 연관 탑재체부터 순차적으로 비교 분석할 수도 있다.
즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 시스템 및 그 방법은, 데이터베이스를 고도화시켜서 이를 기반으로 검증을 수행할 뿐 아니라, 검증 실패 발생시, 문제가 발생한 위성 탑재체를 한정하여 고장 발생 영역을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 위성의 원격명령 실행 검증 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 위성
20 : 지상시험장비
100 : 후처리부
110 : 데이터베이스

Claims (8)

  1. 위성 탑재 컴퓨터를 포함하는 위성 탑재체들에 대한 단위체별 검증이 완료된 위성과 지상시험장비 간의 원격명령 실행 검증 시스템에 있어서,
    상기 지상시험장비(20)는 상기 위성(10)으로 기설정된 형태의 원격명령 커맨드를 송신한 후, 상기 위성(10)로부터 기설정된 형태의 원격측정 텔레메트리를 수신하여,
    저장된 DB(110)를 기반으로 송신한 상기 원격명령 커맨드에 따라 수신되어야 할 예상 원격측정 텔레메트리와, 실제 수신한 상기 원격측정 텔레메트리를 비교 분석하여 상기 위성(10)의 원격명령 실행 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 이상이 발생할 경우, 상기 위성(10)에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하는 후처리부(100);
    를 포함하여 구성되며,
    상기 후처리부(100)는
    송신한 상기 원격명령 커맨드를 기준으로 수신한 상기 원격측정 텔레메트리와 예상 원격측정 텔레메트리 정보가 상이하면 위성 탑재체에 이상이 발생한 것으로 판단하고,
    상기 위성(10)로부터 수신한 상기 원격측정 텔레메트리로부터 상기 원격명령 커맨트에 해당하는 제어 탑재체에 의한 원격측정 텔레메트리와 제어 탑재체와의 연관 탑재체에 의한 원격측정 텔레메트리를 추출하여, 상기 DB(110)를 기반으로 순차적으로 비교 분석을 수행하여, 상기 위성(10)에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하되,
    상기 DB(110)는 상기 위성(10)에 포함되는 위성 탑재체들 간의 연관성을 반영하여, 상기 지상시험장비(20)에서 상기 위성(10)으로 송신하는 모든 원격명령 커맨드 별로 상기 원격명령 커맨드에 의한 제어 탑재체로부터의 예상 원격측정 텔레메트리 정보와 상기 제어 탑재체와의 연관 탑재체로부터의 예상 원격측정 텔레메트리 정보에 대한 데이터베이스화를 수행하는, 것을 특징으로 하는 위성의 원격명령 실행 검증 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 후처리부(100)는
    상기 지상시험장비(20)에서 상기 위성(10)으로 송신하는 모든 원격명령 커맨드 별로 상기 위성(10)에 포함되는 위성 탑재체들 간의 연관성을 반영하여, 상기 원격명령 커맨드에 해당하는 명령 이름 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 제어 탑재체의 유닛 정보, 상기 제어 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 연관 탑재체의 유닛 정보 및 상기 연관 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보 중 적어도 하나 이상을 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 DB(110);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위성의 원격명령 실행 검증 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 후처리부(100)는
    수신한 상기 원격측정 텔레메트리에 따라 한정한 고장 발생 영역 정보를 외부로 전송하는 것을 특징으로 하는 위성의 원격명령 실행 검증 시스템.
  5. 지상시험장비에서, 위성 탑재 컴퓨터를 포함하는 위성 탑재체들에 대한 단위체별 검증이 완료된 위성으로 기설정된 형태의 원격명령 커맨드를 송신하는 원격명령 송신단계(S100);
    위성에서, 상기 원격명령 송신단계(S100)에 의해 수신된 상기 원격명령 커맨드에 따라 기설정된 형태의 원격측정 텔레메트리를 생성하여, 포함하고 있는 위성 탑재 컴퓨터를 통해서 지상시험장비로 송신하는 원격측정 수신단계(S200);
    지상시험장비에서, 기저장된 DB를 기반으로 상기 원격측정 수신단계(S200)에 의해 수신한 원격측정 텔레메트리 중 상기 원격명령 송신단계(S100)에 의해 송신한 상기 원격명령 커맨드에 대응하는 위성 탑재체에서 생성한 해당 원격측정 텔레메트리를 추출하고, 송신한 상기 원격명령 커맨드에 따라 수신되어야 할 예상 원격측정 텔레메트리와 실제 수신한 해당 원격측정 텔레메트리를 비교 분석하는 실행 검증단계(S300); 및
    지상시험장비에서, 상기 실행 검증단계(S300)의 비교 분석 결과에 따라, 예상 원격측정 텔레메트리와 해당 원격측정 텔레메트리가 상이하면 원격명령 실행 검증에 이상이 있는 것으로 판단하고, 상기 위성에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하는 후처리 단계(S400);
    를 포함하여 구성되며,
    상기 후처리 단계(S400)는
    상기 위성에 포함되는 위성 탑재체들 간의 연관성을 반영하여, 상기 지상시험장비에서 상기 위성으로 송신하는 모든 원격명령 커맨드 별로 상기 원격명령 커맨드에 의한 제어 탑재체로부터의 예상 원격측정 텔레메트리 정보와 상기 제어 탑재체와의 연관 탑재체와의 연관 탑재체로부터의 예상 원격측정 텔레메트리 정보에 대한 데이터베이스화가 이루어지는 DB를 기준으로 예상 원격측정 텔레메트리와 해당 원격측정 텔레메트리가 상이할 경우,
    상기 원격측정 수신단계(S200)에 의해 수신한 상기 해당 원격측정 텔레메트리로부터 상기 원격명령 커맨드에 해당하는 제어 탑재체에 의한 원격측정 텔레메트리와 제어 탑재체와의 연관 탑재체에 의한 원격측정 텔레메트리를 추출하는 텔레메트리 분석단계(S410); 및
    기설정된 우선순위에 따라, 순차적으로 상기 텔레메트리 분석단계(S410)에 의해 추출한 상기 제어 탑재체에 의한 원격측정 텔레메트리와 저장된 DB에 의한 상기 제어 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보를 비교 분석하고, 상기 텔레메트리 분석단계(S410)에 의해 추출한 상기 연관 탑재체에 의한 원격측정 텔레메트리와 상기 텔레메트리 분석단계(S410)에 의해 추출한 상기 연관 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보를 비교 분석하여, 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하는 세부 분석단계(S420);
    를 포함하는, 것을 특징으로 하는 위성의 원격명령 실행 검증 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 후처리 단계(S400)는
    저장된 DB를 기준으로 예상 원격측정 텔레메트리와 해당 원격측정 텔레메트리가 상이하면 원격명령 실행 검증에 이상이 있는 것으로 판단하고, 상기 위성에 포함되어 있는 상기 위성 탑재체들 내 고장 발생 영역을 한정하되,
    상기 DB는 지상시험장비에서 상기 위성으로 송신하는 모든 원격명령 커맨드 별로 상기 위성에 포함되는 위성 탑재체들 간의 연관성을 반영하여, 상기 원격명령 커맨드에 해당하는 명령 이름 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 제어 탑재체의 유닛 정보, 상기 제어 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보, 상기 원격명령 커맨드에 의한 연관 탑재체의 유닛 정보 및 상기 연관 탑재체의 예상 원격측정 텔레메트리 정보 중 적어도 하나 이상을 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 위성의 원격명령 실행 검증 방법.

  7. 삭제
  8. 삭제
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