KR20020053891A - 위성명령신호 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위성체의 기능시험을 위하여 VME(Versa Module Euro)버스에 장착되는 위성명령 신호 발생장치에 관한 것으로, 인공위성 시스템에서 요구되는 상향(up link)위성명령 신호와 동기를 위한 클럭신호를 생성 및 전송하고 송신된 신호를 재 수신 검증하여 위성체 하드웨어의 안전성을 보장하도록 한 것이다.

이러한 본 발명은 병렬 위성명령 신호를 직렬 신호로, 이를 다시 NRZ-L 신호레벨에서 NRZ-M 레벨의 신호로 변환하고, RS422 신호레벨로 변환하거나 RF 신호로 변환하여 위성에 송신하도록 하는 한편 위성명령 신호와 클럭신호를 재수신하여 송신된 위성명령신호와 클럭신호의 이상 유무를 검증하도록 함으로써 위성명령 신호의 안정적인 생성과 위성시험의 신뢰도를 높이는 것이다.

Description

위성명령신호 발생장치{Spacecraft command signal generator}

본 발명은 위성체의 기능시험을 위하여 VME(Versa Module Euro)버스에 장착되는 위성명령 신호 발생장치에 관한 것으로, 인공위성 시스템에서 요구되는 상향(up link)위성명령 신호와 동기를 위한 클럭신호를 생성 및 전송하고 송신된 신호를 재수신하고 검증하여 위성체 하드웨어의 안전성을 보장하도록 한 것이다.

위성체 기능시험 장비인 전기지상지원장비(Electrical Ground Support Equipment)중 하나인 TCTS(Telemetry and Command Test Set)시험장비는 도 1 에 도시된 바와 같이 텔레메트리 명령 시험 세트(30)에 위성 텔레메트리 처리장치(40)와 위성명령 신호 발생장치(20)가 연결되며, 상기 위성 텔레메트리 처리장치(40)와 위성명령 신호 발생장치(20)에는 각각 텔레메트리 스위칭장치(50)와 명령 스위칭장치(60)가 연결된다.

위성명령 신호 발생장치(20)는 지상명령을 위성체에 송신하고, 위성체로 송신된 지상명령을 수신하여 검증할 수 있어야 한다.

위성명령 신호는 해당하는 인공위성의 특성에 따라 큰 영향을 받게 되고 인공위성 하드웨어는 제한된 범위 내에서의 신호레벨을 수용하도록 설계되므로, 기본적인 인공위성의 위성명령 신호를 수용할 수 있는 정도의 신호를 줄 수 있도록 제한하여야 하고, 위성체의 규격에 맞게 위성 명령신호를 생성하여 송신하여야 하는데 이를 위해 신호레벨을 조정할 수 있도록 가변저항기를 위성명령 위상변조기의 출력단에 부착하고 클럭신호와 동기된 위성 명령신호와 클럭신호를 송신하여야 한다.

또한 고려해야 할 다른 부분은 인공위성 하드웨어와 인터페이스 되어 최대한의 안전성을 제공하는데 있으며, 위성 명령신호는 생성 및 전송라인에 의한 에러의 발생으로 인하여 시험하게 될 인공위성 하드웨어에 치명적인 영향을 줄 수 있으므로, 하드웨어의 구성은 클럭신호와 동기된 위성 명령신호와 동기를 위한 클럭신호가 송신되며, 위성 명령신호 안에 동기 패턴을 넣어서 위성에서 동기패턴을 비교하여 동기된 명령신호에 대해서만 작동하도록 설계되어야 하고, RS422 라인 드라이버 회로를 채택하여 위성과 연결되는 전송라인 상에서의 에러를 줄여 인공위성 하드웨어의 안전성을 보장하여야 한다.

본 발명은 인공위성에 송신할 위성 명령신호를 생성하는 것으로, 인공위성으로 보내주게 될 명령신호와 동기를 맞추기 위한 클럭신호를 생성하게 되며, 특히 시험하고자 하는 인공위성의 하드웨어를 보호하기 위하여 송신되는 명령신호와 클럭신호는 동기 되어 있고 또한 송신과 동시에 명령신호와 클럭신호를 수신하고 비교하여 검증하는 포트와 회로를 구현하였다.

이러한 본 발명은 병렬 위성명령 신호를 직렬 신호로, 이를 다시 NRZ-L 신호레벨에서 NRZ-M 레벨의 신호로 변환하고, RS422 신호레벨로 변환하거나 RF 신호로 변환하여 위성에 송신하도록 하는 한편 위성명령 신호와 클럭신호를 재수신하여 송신된 위성명령신호와 클럭신호의 이상 유무를 검증하도록 함으로써 위성명령 신호의 안정적인 생성과 위성시험의 신뢰도를 높이도록 한 것이다.

도 1 은 본 발명의 실시상태 구성도

도 2 는 본 발명의 실시예 회로도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1,2 : VMEbus 입출력포트

3,4 : 위성 명령/클럭신호 입출력포트

5 : 외부 클럭신호 입력포트

6 : FIFO(First In First Out)7 : 병렬/직렬 변환기

8 : 인코더 9 : 라인 드라이버

10 : 카운터11 : 라인 드라이버

12 : 디코더 13,14 : 직렬/병렬 변환기

15 : 비교기 16 : 카운터

17 : FIFO20 : 위성명령 신호 발생장치

30 : 텔레메트리 명령 시험 세트40 : 위성 텔레메트리 처리장치

50 : 텔레메트리 스위칭장치60 : 명령 스위칭장치

본 발명의 위성명령신호 발생장치(20)는 위성명령 신호와 동기를 위한 클럭신호를 생성하여 송신하는 위성명령 발생 및 송신수단을 구비하고, 상기된 위성명령 발생 및 송신수단에서 송신된 명령신호와 동기신호를 수신하여 검증하는 송신신호 수신 및 검증수단을 구비함으로써 이루어지는 것으로 이를 도 2 에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 위성명령 발생 및 송신수단은 VMEbus 입출력포트(1)(2)로 입력되는 위성명령 신호를 저장하는 FIFO(First In First Out)(6)와, 상기 FIFO(5)에 저장된 병렬신호를 직렬신호로 변환하는 병렬/직렬 변환기(7)와, 상기 변환기(7)에서 변환된 직렬신호를 NRZ-L 신호 레벨에서 NRZ-M 신호의 레벨로 변환시키는 인코더(8)와, 상기 인코더(8)에서 레벨 변환된 신호를 위성송신 신호로 레벨 변환시키는 RS422 라인 드라이버(9)로 구성되고,

본 발명의 송신신호 수신 및 검증수단은 위성 명령/클럭신호 입력포트(4) 나 외부클럭신호 입력포트(5)에서 입력된 신호를 레벨변환 시키는 라인 드라이버(11)와, 라인 드라이버(11)에서 인가된 신호를 NRZ-M 신호레벨에서 NRZ-L 의 신호레벨로 변환하는 디코더(12)와, 상기 디코더(12)에서 변환된 신호를 병렬신호로 변환시키는 직렬/병렬 변환기(13)(14)와, 상기 직렬/병렬 변환기(13)에서 변환된 신호를 전송명령 신호에 혼합된 동기패턴과 비교하는 비교기(15)와, 상기 비교기(15)에서 비교결과 일치할 경우 직렬/병렬 변환기(14)에서 변환된 수신 신호를 저장하는 FIFO(17)로 구성된다.

본 발명은 카운터(10)(16)를 설치하여 클럭신호를 동기 시키도록 하고, 위성명령 신호는 위상 변조 보드에서 RF 신호로 변조한 뒤 위성에 송신하도록 한다.

이러한 구성의 본 발명은 본 장비의 전단인 텔레메트리 명령시험 세트(30)로부터 VME 버스를 통하여 VMEbus 입출력포트(1)(2)로 입력되는 위성명령 신호는 FIFO(First In First Out)(6) 와 병렬/직렬 변환기(7)를 통하여 병렬신호를 직렬신호로 변환하고, 상기 직렬신호는 인코더(8)를 통하여 NRZ-L 신호 레벨에서 NRZ-M 신호의 레벨로 변환시키며, 상기 인코더(8)에서 레벨 변환된 신호는 RS422 라인 드라이버(9)를 통하여 위성 명령/클럭신호 출력포트(3-1)과 (3-2)로 출력되어 송신되게 된다.

또한 본 발명은 인코더(8)에서 레벨 변환된 신호를 위상변조 보드에 인가시켜 RF 신호로 변환한 뒤 위성에 송신할 수 있다.

이때 병렬/직렬 변환기(7)와 인코더(8)에는 동기를 맞추기 위하여 카운터(10)에서 자체 생성한 클럭신호를 인가시켜 동기를 맞추도록 한다.

그리고 필요에 따라 상기 과정에 의한 송신과 함께 송신된 명령신호와 클럭신호를 위성 명령/클럭신호 입력포트(4-1)과 (4-2)를 통하여 받거나 외부클럭신호 입력포트(5)를 통하여 외부 동기신호를 입력받게 되고, 상기 위성 명령/클럭신호 입력포트(4-1) 과 (4-2) 나 외부 클럭신호 입력포트(5)에서 입력된 신호는 라인 드라이버(11)를 통한 후 디코더(12)에 인가되며, 디코더(12)에서는 인가된 신호를 NRZ-M 신호레벨에서 NRZ-L 의 신호레벨로 변환하고, 상기 디코더(12)에서 변환된 신호는 병렬 연결된 직렬/병렬 변환기(13)(14)를 통하여 직렬신호를 병렬신호로 변환시키게 된다.

상기 직렬/병렬 변환기(13)에서 변환된 신호는 비교기(15)에 인가되어 전송명령 신호에 혼합된 동기패턴과 비교하여 일치할 경우 직렬/병렬 변환기(14)에서 수신된 신호를 FIFO(17)에 저장하게 되며, FIFO(17)에 저당된 신호는 VMEbus 입출력포트(1)(2)의 데이터, 어드레스 그리고 제어신호에 의해 입력되어 제어 소프트웨어에 의해 비교된다.

이때 비교기(15)와 FIFO(17)사이에 구성되는 카운터(16)는 FIFO(17)에 동기신호를 제공한다.

이같이 본 발명은 기존 VME 타입 형태의 버스 규격을 토대로 인공위성 또는 RF 통신장비를 위한 위성명령 신호와 클럭신호의 안정적인 생성장치와 인공위성의 안전성을 보장하고, 위성시험의 신뢰도를 높이기 위해 검증장치를 구현한 것이다.

본 발명은 보다 안정된 위성 통신 시험을 지원하고 시스템 시험 자동화의 구현을 가능케 하는 VME 시스템을 기초로 하여 개발되는 품목으로, 위성 통신 시스템에서 요구되는 상향 위성 명령신호와 동기를 위한 클럭신호를 생성 및 전송하고 송신된 신호를 재 수신함으로써 시험코자 하는 인공위성의 안전성을 보장하고, 위성용 하드웨어 개발 품목에 따라 다르게 사용하게 되는 각각의 데이터 전송률에 대해 몇몇 부품의 교체만으로 효율적으로 수용할 수 있다.

또한 단계별 각각의 신호를 측정할 수 있는 시험단을 제공하여 신호의 특성을 손쉽게 측정할 수 있으며, 문제점 발생시 문제 해결의 용이성과 편리성을 제공하여 위성 시험의 신뢰도를 높여준다.

Claims (5)

1. 위성명령 신호와 동기를 위한 클럭신호를 생성하여 송신하는 위성명령 발생 및 송신수단을 구비하고,

   상기된 위성명령 발생 및 송신수단에서 송신된 명령신호와 동기신호를 수신하여 검증하는 송신신호 수신 및 검증수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 위성명령신호 발생장치.
2. 제 1 항에서, 위성명령 발생 및 송신수단은 VMEbus 입출력 포트(1)(2)로 입력되는 위성명령 신호를 저장하는 FIFO(6)와,

   상기 FIFO(6)에 저장된 병렬신호를 직렬신호로 변환하는 병렬/직렬 변환기(7)와,

   상기 변환기(7)에서 변환된 직렬신호를 NRZ-L 신호 레벨에서 NRZ-M 신호의 레벨로 변환시키는 인코더(8)와,

   상기 인코더(8)에서 레벨 변환된 신호를 위성송신 신호로 레벨변환 시키는 RS422 라인 드라이버(9)로 구성된 위성명령신호 발생장치.
3. 제 1 항에서, 송신신호 수신 및 검증수단은 위성 명령/클럭신호 입력포트(4)나 외부 클럭신호 입력포트(5)에서 입력된 신호를 레벨변환 시키는 라인 드라이버(11)와,

   상기 라인 드라이버(11)에서 인가된 신호를 NRZ-M 신호레벨에서 NRZ-L 의 신호레벨로 변환하는 디코더(12)와,

   상기 디코더(12)에서 변환된 신호를 병렬신호로 변환시키는 직렬/병렬 변환기(13)(14)와,

   상기 직렬/병렬 변환기(13)에서 변환된 신호를 전송명령 신호에 혼합된 동기패턴과 비교하는 비교기(15)와,

   상기 비교기(15)에서 비교결과 일치할 경우 직렬/병렬 변환기(14)로부터 수신된 신호를 저장하는 FIFO(17)로 구성된 위성명령신호 발생장치.
4. 제 2 항에서, 병렬/직렬 변환기(7)와 인코더(8)는 카운터(10)에서 자체 생성된 클럭신호로 동기 되게 구성한 위성명령신호 발생장치.
5. 제 3 항에서, 비교기(15)와 FIFO(17)사이에 설치된 카운터(16)는 라인 드라이버(11)에서 인가된 클럭신호로 동기 되어 FIFO(10)에 동기를 제공하게 구성한 위성명령신호 발생장치.