KR101483096B1 - On Board Computer for the LEO Satellite - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명은 저궤도위성의 서브시스템들에 의해 수행된 데이터를 내장된 운용소프트웨어를 통해 처리하고 저궤도위성의 기능을 전반적으로 제어하는 프로세서모듈과;상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 지상의 무선장비로부터 수신받은 제어명령신호들(Telecommand)을 분석하여 프로세서모듈로 전달하거나 지상의 무선장비로 전송하는 원격측정(Telemetry)데이터를 전송규약에 맞게 설정하여 무선모듈을 통해 전송하는 통신분석모듈과; 상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 저궤도위성의 외부몸체에 장착된 서브시스템들간의 인터페이스를 수행하는 신호처리모듈을 포함하는 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터를 제공한다.
상기와 같은 본 발명은 기존의 위성에서 분리설계되었던 여러유닛들을 기능별로 검증이 가능한 모듈로 설계하여 여러 유닛간의 인터페이스를 줄임과 더불어 독립적인 검증이 가능하게 설계하므로써, 저궤도위성 탑재컴퓨터를 최적화할 수 있게 되므로 그에 따라 저궤도위성의 기능성를 상당히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a system and method for processing low-orbit satellites, comprising: a processor module for processing data performed by sub-systems of low-earth orbit satellites through built-in operating software and for controlling overall functions of low- A communication analysis module for analyzing the received control command signals and transferring the received control command signals to a processor module or telemetry data for transmission to a ground wireless device according to a transmission protocol and transmitting the telemetry data through a wireless module; And a signal processing module for performing an interface between subsystems mounted on an external body of the low orbit satellite according to the function control signal of the processor module.
As described above, the present invention can design a plurality of units that have been separated and designed from existing satellites as a module that can be verified by function, thereby reducing the number of interfaces between various units and designing independent verification. So that the functionality of the low orbit satellite can be significantly improved.

Description

Translated fromKorean

저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터{On Board Computer for the LEO Satellite}≪ Desc /Clms Page number 1 > Onboard Computer for the LEO Satellite <

본 발명은 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터에 관한 것으로, 특히 기존의 위성에서 분리설계되었던 여러유닛들을 기능별로 검증이 가능한 모듈로 설계하여 여러 유닛간의 인터페이스를 줄임과 더불어 독립적인 검증이 가능하게 설계하므로써, 저궤도위성의 기능성를 상당히 향상시킬 수 있는 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터에 관한 것이다.The present invention relates to an onboard computer for a low-earth orbit satellite, and more particularly, to a system and method for designing a plurality of units which have been separately designed from existing satellites by designing them as modules capable of verifying functions, Orbit satellite capable of significantly improving the functionality of a low orbit satellite.

일반적으로 저궤도 위성은 지구의 자전 속도와 같은 속도로 지구와 함께 궤도상에서 회전하고 있다. 이러한 저궤도 위성은 지구의 자전 속도보다 빠르며 높이에 따라 차이가 있지만 지구를 한 바퀴 도는 데 약 90~100분이 소요된다. 그리고 이러한 저궤도 위성은 지구의 중력과 대기의 마찰로 인하여 지상 200 km 이상에서 사용되고 있으며(우주왕복선 스페이스셔틀은 190~207 km 사이에 선회), 위성의 속도 감쇄와 우주 입자선의 영향으로 정지궤도위성에 비하여 비교적 사용 수명이 짧다. 또한 상기와 같은 저궤도 위성은 정지궤도에 비하여 훨씬 지구에 가깝기 때문에 내부에 컴퓨터를 탑재하여 주로 지구 자원탐사, 해양 ㅇ기상관측뿐만 아니라 사진정찰 등 군사 목적의 첩보수집용으로도 많이 이용되고 있다. 한 개의 위성만으로도 지구 전체를 주기적으로 관측할 수 있다. 최근에는 지구 저궤도에 수십 개의 위성을 띄워 세계 어디에서나 원하는 사람과 전화, 컴퓨터 통신 등을 가능하게 할 수 있는 세계적 위성 이동통신망이 실용화 단계에 이르고 있다. 그리고 상기와 같은 위성들은 한번 발사될 경우 고장이 발생되더라도 고치거나 혹은 회수해서 디버깅을 수행할 수 없는 시스템이므로 설계 및 제작에 있어서 오류가 없도록 최적설계를 수행해야 한다.Generally, low-earth orbitals are orbiting with the earth at the same speed as the earth's rotation rate. These low-earth orbiting satellites are faster than the Earth's rotation and vary in height, but take about 90 to 100 minutes to spin the Earth. These low orbit satellites are used more than 200 km above ground (due to friction between the Earth's gravity and the atmosphere) (space shuttle space shuttle turns between 190 and 207 km), compared with geostationary satellites Its service life is relatively short. In addition, since the low orbit satellite as described above is much closer to the earth than the geostationary orbit, it is often used for intelligence gathering for military purpose such as earth resource exploration and marine o weather observation as well as photo reconnaissance by mounting a computer in the inside. A single satellite can periodically observe the entire earth. In recent years, dozens of satellites are floating in low earth orbit, and global satellite mobile communication network that can make telephone, computer communication, etc. with a desired person anywhere in the world is reaching practical use stage. In addition, since the above-mentioned satellites can not be debugged by repairing or recovering even if a failure occurs once they are fired, optimum design should be performed so that there is no error in designing and manufacturing.

그러면, 상기와 같은 종래 탑재컴퓨터가 구비된 저궤도 위성을 도 1을 참고로 살펴보면, 저궤도 위성(70)의 다수 위치에 설치되어 설정된 기능 예컨대, 지상관측이나 사진정찰기능을 실행하는 서브시스템부(71A-N)와;1, a low-orbit satellite equipped with the above-described conventional on-board computer will be described with reference to FIG. 1. The low-orbit satellite 70 includes asubsystem unit 71A -N);

상기 서브시스템부(71A-N)로부터 Backplane 혹은 UART(universal asynchronous receiver transmitter)통신방식에 의해 입력되는 기능별 검출데이터들을 각기 분리되어 있는 유닛별(75A-N)로 인터페이스하여 처리한 후 지상의 무선장비(72)로 전송하며, 저궤도 위성(70)의 기능을 총괄적으로 제어하는 탑재컴퓨터(73)와;N-piece detection data input by the backplane or universal asynchronous receiver transmitter (UART) communication method from thesubsystem units 71A-N to theseparate units 75A-N, (73) for collectively controlling the functions of the low-earth orbit satellite (70);

상기 탑재컴퓨터(73)의 기능제어신호에 따라 지상의 무선장비(72)와 데이터를 송수신 처리하는 무선모듈부(74)를 포함하여 구성된다.And aradio module unit 74 for transmitting and receiving data to and from the groundwireless equipment 72 in accordance with the function control signal of theonboard computer 73.

그러면 상기와 같은 종래 탑재컴퓨터가 구비된 저궤도 위성의 동작은, 먼저 저궤도위성(70)의 탑재컴퓨터(73)가 무선모듈부(74)를 통해 지상의 무선장비(72)로부터 제어명령신호를 수신받게 된다. 그리고 상기 탑재컴퓨터(73)는 수신처리된 지상의 제어명령신호에 따라 각기 분리되어 있는 유닛별(75A-N)로 관리하는 서브시스템부(71A-N)를 통해 설정된 기능 예컨대, 지상관측이나 사진정찰기능을 수행하게한 후 그 결과를 Backplane 혹은 UART통신방식에 의해 입력받게된다. 따라서, 상기 탑재컴퓨터(73)는 상기 서브시스템부(71A-N)로부터 Backplane 혹은 UART통신방식에 의해 입력되는 기능별 검출데이터들을 각기 분리되어 있는 유닛별(75A-N)로 인터페이스하여 처리한 후 지상의 무선장비(72)로 전송처리하게 된다.The operation of the low orbit satellite equipped with the conventional computer as described above is such that themounting computer 73 of the lowearth orbit satellite 70 receives the control command signal from the groundwireless equipment 72 through thewireless module unit 74 . Themounting computer 73 is connected to thesub-system unit 71A-N, which is managed by theunit 75A-N, which are separated according to the ground control command signal, After performing the reconnaissance function, the result is input by the backplane or UART communication method. Therefore, the mountingcomputer 73 interfaces and processes the function-specific detection data input by the backplane or UART communication method from thesubsystem units 71A-N to theseparated units 75A-N, To thewireless equipment 72 of the mobile terminal.

그러나, 상기와 같은 종래 저궤도 위성에 탑재된 탑재컴퓨터는 탑재컴퓨터 설계시 각기능별 유닛들을 최적화를 위해 분리 설계하였기 때문에 여러 유닛간의 인터페이스하는 시간이 상당히 길어 그에 따라 탑재컴퓨터의 효율성을 상당히 저감시켰음은 물론 각 기능별 유닛에 대한 독립적인 검증도 할 수 없었으며, 또한, 저궤도위성 탑재컴퓨터의 각 기능별 유닛들이 Backplane 혹은 UART통신방식에 의해 데이터를 송수신하기 때문에 그 전송속도가 매우 느려 그에 따라 저궤도위성의 통신안정성도 상당히 저하시킨다는 문제점이 있었다.However, since the above-mentioned conventional low-earth orbit satellite mounted computer has separate designing units for respective functions when designing a built-in computer, the time for interfacing between the various units is considerably long, thereby significantly reducing the efficiency of the on- In addition, since each functional unit of the computer with low-earth orbit satellite transmits and receives data by the backplane or UART communication method, the transmission speed is very low, and accordingly, the communication stability of the low orbit satellite And the like.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기위해 발명된 것으로, 기존의 위성에서 분리설계되었던 여러유닛들을 기능별로 검증이 가능한 모듈로 설계하여 여러 유닛간의 인터페이스를 줄이므로써, 저궤도위성 탑재컴퓨터를 최적화할 수 있는 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the related art as described above, and it is an object of the present invention to provide a low- It is an object of the present invention to provide a mounting computer for a low-earth orbit satellite capable of optimizing a computer.

본 발명의 또 다른 목적은 저궤도위성 탑재컴퓨터를 우주환경과 동일한 시험을 통하여 실제 위성에 탑재할 수 있는 지의 여부를 검증할 수 있는 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a low-orbit satellite computer capable of verifying whether or not a low-orbit satellite-equipped computer can be mounted on a real satellite through the same test as a space environment.

상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 저궤도위성의 서브시스템들에 의해 수행된 데이터를 내장된 운용소프트웨어를 통해 처리하고 저궤도위성의 기능을 전반적으로 제어하는 프로세서모듈과;According to an aspect of the present invention, there is provided a satellite navigation system including a processor module for processing data performed by sub-systems of a low-earth orbit satellite through built-in operating software and for controlling the functions of a low-earth orbit satellite;

상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 지상의 무선장비와 데이터를 송수신 처리하는 무선모듈과;A wireless module for transmitting / receiving data with a ground wireless device according to a function control signal of the processor module;

상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 지상의 무선장비로부터 수신받은 제어명령신호들(Telecommand)을 분석하여 프로세서모듈로 전달하거나 지상의 무선장비로 전송하는 원격측정(Telemetry)데이터를 전송규약에 맞게 설정하여 무선모듈을 통해 전송하는 통신분석모듈과;The telemetry data is transmitted to the processor module by analyzing the control command signals received from the ground wireless device according to the function control signal of the processor module or telemetry data is transmitted to the ground wireless device according to the transmission protocol A communication analysis module for transmitting through the wireless module;

상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 저궤도위성의 외부몸체에 장착된 서브시스템들간의 인터페이스를 수행하는 신호처리모듈과;A signal processing module for performing an interface between subsystems mounted on an outer body of the low orbit satellite according to the function control signal of the processor module;

상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 저궤도위성의 외부몸체에 장착된 광학장비로 제어명령신호를 전달하거나 그 측정된 데이터를 인터페이스하는 광학장비모듈과;An optical equipment module for transmitting a control command signal to the optical equipment mounted on the outer body of the low orbit satellite according to the function control signal of the processor module or for interfacing the measured data;

상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 탑재컴퓨터의 전체전원을 제공하고 관리하는 전원모듈을 포함하는 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터를 제공한다.And a power module for providing and managing the entire power source of the mounting computer according to the function control signal of the processor module.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 기존의 위성에서 분리설계되었던 여러유닛들을 기능별로 검증이 가능한 모듈로 설계하여 여러 유닛간의 인터페이스를 줄임과 더불어 독립적인 검증이 가능하게 설계하므로써, 저궤도위성 탑재컴퓨터를 최적화할 수 있게 되므로 그에 따라 저궤도위성의 기능성를 상당히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, it is possible to reduce the number of interfaces between various units by designing a plurality of units that have been separately designed from existing satellites as a module that can be verified by function, So that the functionality of the low orbit satellite can be significantly improved.

상기와 같은 본 발명은 저궤도위성 탑재컴퓨터를 우주환경과 동일한 시험을 통하여 실제 위성에 탑재할 수 있는 지의 여부를 환경시험을 통해 검증하므로써, 저궤도위성의 안정운행성을 극대화시키는 효과도 있다.As described above, the present invention verifies whether or not a computer equipped with a low-earth orbit satellite can be mounted on a real satellite through the same test as a space environment, thereby maximizing the stability of a low-earth orbit satellite.

도 1은 종래 탑재컴퓨터가 구비된 저궤도 위성의 일례를 설명하는 설명도.
도 2는 본 발명에 따른 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터의 일례를 설명하는 설명도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view for explaining an example of a low orbit satellite provided with a conventional computer.
2 is an explanatory view for explaining an example of a mounting computer for a low orbit satellite according to the present invention;

이하, 본 발명에 따른 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a computer for a low orbit satellite according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 본 발명에 따른 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)." 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.However, the present invention is not limited to the embodiments of the onboard computer for low orbit satellites according to the present invention described here, but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The term " comprises " And / or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements, steps, operations, and / or elements.

실시예Example

도 2는 본 발명에 따른 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터의 일실시예를 개략적으로 설명하는 설명도이다.FIG. 2 is an explanatory diagram schematically illustrating an embodiment of a mounting computer for a low-earth orbit satellite according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터는,2, a mounting computer for a low orbit satellite according to an exemplary embodiment of the present invention includes:

저궤도위성(1)의 서브시스템들(2a-n)에 의해 수행된 데이터를 내장된 운용소프트웨어를 통해 처리하고 저궤도위성(1)의 기능을 전반적으로 제어하는 프로세서모듈(3)과;A processor module (3) for processing data carried out by the subsystems (2a-n) of the low earth orbit satellite (1) through built-in operating software and for controlling overall functions of the low earth orbit satellite (1);

상기 프로세서모듈(3)의 기능제어신호에 따라 지상의 무선장비(4)와 데이터를 송수신 처리하는 무선모듈(5)과;Awireless module 5 for transmitting and receiving data with thewireless device 4 on the ground according to the function control signal of theprocessor module 3;

상기 프로세서모듈(3)의 기능제어신호에 따라 지상의 무선장비(4)로부터 수신받은 제어명령신호들(Telecommand)을 분석하여 프로세서모듈(3)로 전달하거나 지상의 무선장비(4)로 전송하는 원격측정(Telemetry)데이터를 전송규약에 맞게 설정하여 무선모듈(5)을 통해 전송하는 통신분석모듈(6)과;Analyzes the control command signals (Telecommand) received from theterrestrial radio equipment 4 according to the function control signal of theprocessor module 3 and transfers the control command signals to theprocessor module 3 or to the terrestrial radio equipment 4 Acommunication analysis module 6 for setting telemetry data according to a transmission protocol and transmitting the telemetry data via thewireless module 5;

상기 프로세서모듈(3)의 기능제어신호에 따라 저궤도위성(1)의 외부몸체에 장착된 서브시스템들(2a-n) 예컨대, 각종센서나 액츄에이터들간의 인터페이스를 수행하는 신호처리모듈(7)과;Asubsystem 2a-n mounted on the outer body of thelow orbit satellite 1 according to the function control signal of theprocessor module 3, for example, asignal processing module 7 for performing an interface between various sensors and actuators, ;

상기 프로세서모듈(3)의 기능제어신호에 따라 저궤도위성(1)의 외부몸체에 장착된 광학장비(8)로 제어명령신호를 전달하거나 그 측정된 데이터를 인터페이스하는 광학장비모듈(9)과;An optical equipment module (9) for transmitting a control command signal to the optical equipment (8) mounted on the outer body of the low orbit satellite (1) according to the function control signal of the processor module (3) or for interfacing the measured data;

상기 프로세서모듈(3)의 기능제어신호에 따라 탑재컴퓨터(10)의 전체전원을 제공하고 관리하는 전원모듈(11)을 포함하여 구성된다.And apower module 11 for providing and managing the entire power source of themounting computer 10 according to the function control signal of theprocessor module 3. [

그리고 상기 프로세서모듈(3)에는 SpaceWire Interface(12a-n) 예컨대, IEEE-1355 Compatible SpaceWire Interface를 통해 각 모듈의 동작이 독립적으로 이루어지도록 설계된 무선모듈(5), 통신분석모듈(6), 신호처리모듈(7), 광학장비모듈(9) 및 전원모듈(11)이 연결된다. 즉, 상기 각 모듈들(5~7,9,11, 14~16)은 SpaceWire Interface(12a-n) 예컨대, IEEE-1355 Compatible SpaceWire Interface를 통해 하나의 프로세서모듈(3)에 연결된다.Theprocessor module 3 includes awireless module 5, acommunication analysis module 6, asignal processing module 7, and asignal processing module 8. Thewireless module 5 is designed to operate independently of each module through a SpaceWireinterface 12a-n such as an IEEE-1355 Compatible SpaceWireInterface Module 7,optical equipment module 9 andpower module 11 are connected. That is, each of themodules 5 to 7, 9, 11, and 14 to 16 is connected to oneprocessor module 3 through a SpaceWireinterface 12a-n, for example, IEEE-1355 Compatible SpaceWire Interface.

여기서, 상기 SpaceWire Interface(12a-n)는 예컨대, 최대 400Mbps로 통신을 수행할 있는 직렬통신의 표준통신방식인데, 본 발명의 SpaceWire Interface(12a-n)는 SMCS332와 SMCS116 chip를 사용하여 구현하였고, 기타 외부장치들과의 인터페이스는 MIL-STD-1553B 인터페이스와 UART 인터페이스를 사용하여 구성한다.Here, the SpaceWireInterface 12a-n is a standard communication method of serial communication in which communication is performed at a maximum of 400 Mbps. The SpaceWireInterface 12a-n of the present invention is implemented using the SMCS332 and the SMCS116 chip, Interfaces with other external devices are configured using the MIL-STD-1553B interface and the UART interface.

더 나아가, 상기 신호처리모듈(7)은 저궤도위성(1)에 장착된 서브시스템들(2a-n) 예컨대, 각종센서들로부터 그 검출데이터를 수집하고 프로세서모듈(3)이 다른 서브시스템들(2a-n) 예컨대, 액츄에이터로 명령을 전달할 때 각 인터페이스에 맞게 신호를 변환하는 기능을 수행한다.Further, thesignal processing module 7 collects the detection data from thesubsystems 2a-n mounted on the low-earth orbit satellite 1, for example, various sensors, and theprocessor module 3 acquires the detection data fromother subsystems 2a-n) For example, when transmitting an instruction to an actuator, it performs a function of converting a signal for each interface.

한편, 상기와 같은 본 발명의 탑재컴퓨터(10)를 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 프로세서모듈(3)은 예컨대, ERC32(32bit) 프로세서를 기반으로 설계한다. 이때, 상기 프로세서모듈(3)은 예컨대, 각 서브시스템(2a-n)과의 통신을 위해 UART인터페이스를 구비하며, GPS모듈(13)로부터 IPPS동기신호를 받아 각 모듈(5~7,9,11) 및 서브시스템의 동기화를 수행한다. 또한 상기 프로세서모듈(3)은 상기 각 모듈(5~7,9,11)에 동기신호를 공급하므로 전체시스템의 동기화를 수행하게된다. 이에 더하여 상기 프로세서모듈(3)은 각 모듈(5~7,9,11)과의 통신을 위해 SpaceWire Interface(12a-n) 예컨대, IEEE-1355 Compatible SpaceWire Interface를 구비한다.Theprocessor module 3 is designed based on an ERC32 (32 bit) processor, for example. Theprocessor module 3 includes a UART interface for communication with eachsubsystem 2a-n and receives IPPS synchronization signals from theGPS module 13, 11) and the subsystem. Also, theprocessor module 3 supplies synchronization signals to themodules 5 to 7, 9 and 11, thereby performing synchronization of the entire system. In addition, theprocessor module 3 includes a SpaceWireInterface 12a-n, for example, an IEEE-1355 Compatible SpaceWire Interface, for communication with themodules 5 to 7, 9 and 11.

더 나아가, 상기 무선모듈(5)은 원격데이터를 수신하여 저장하고 프로세서모듈(3)의 요청에 의해 데이터를 전송하는 기능을 수행한다. 그리고 상기 통신분석모듈(6)은 주변의 서브시스템(2a-n)으로부터 수집된 각 상태데이터들을 정해진 패킷형태로 취합하여 저장하고 지상의 무선장비(4)의 요청에 의해 각 데이터를 전송한다.Furthermore, theradio module 5 receives and stores the remote data and performs the function of transmitting the data at the request of theprocessor module 3. [ Thecommunication analysis module 6 collects each state data collected from the surroundingsubsystems 2a-n in a predetermined packet form and stores the collected data in response to a request from thewireless device 4 on the ground.

이에 더하여 상기 본 발명의 탑재컴퓨터(10)에는 저궤도위성(1)에 탑재되어 있는 각종 센서데이터들을 수집하고, 각 서브시스템(2a-n)과 인터페이스를 실행하는 버스 I/O모듈(14)을 더 구비한다. 여기서, 상기 버스 I/O모듈(14)은 Analog 스캔기능과 Bilevel command를 전송하거나 Telemetry 를 수집하는 기능도 수행한다. 뿐만아니라 상기 버스 I/O모듈(14)은 Analog 센서데이터처리부(도시안됨)와, 자세제어 인터페이스부(도시안됨) 및 Bilevel 인터페이스 처리부(도시안됨)로 구성된다. 종래의 저궤도위성에 탑재된 시스템에서는 각 모듈이 여러 유닛으로 분산되어 있었기 때문에 데이터의 취합에 어려움이 있었지만, 본 발명에 의한 버스 I/O모듈(14)은 각 기능별로 취합하여 설계를 수행하였기 때문에 각 모듈검증에 효과적으로 대응할 수 있다.In addition, theonboard computer 10 of the present invention collects various sensor data mounted on the low-earth orbit satellite 1 and a bus I /O module 14 that interfaces with eachsubsystem 2a-n . Here, the bus I /O module 14 also transmits an analog scan function and a bilevel command or collects telemetry. In addition, the bus I /O module 14 includes an analog sensor data processing unit (not shown), an attitude control interface unit (not shown) and a Bilevel interface processing unit (not shown). In the conventional system mounted on the low-earth orbit satellite, since the modules are dispersed into several units, it is difficult to collect data. However, since the bus I /O module 14 according to the present invention has been designed and integrated for each function It is possible to effectively cope with each module verification.

또한 상기 본 발명의 탑재컴퓨터(10)에는 저궤도위성(1)에 탑재되어 있는 Payload의 각종 상태데이터를 수집하고 각 Payload 인터페이스를 실행하는 Payload 인터페이스모듈(15)이 더 구비된다.Also, theonboard computer 10 of the present invention is further provided with apayload interface module 15 for collecting various status data of the payload mounted on the low-earth orbit satellite 1 and executing each payload interface.

여기서, 상기 본 발명의 다른 실시예로, 상기 프로세서모듈(3)에는 스탠바이 운영체재를 탑재하고 액티브 운영체재의 오류를 계속 체킹하여 오류발생시 스탠바이 운영체재로 절체시키는 오류정정및 절체모듈(16)을 더 포함한다.
In another embodiment of the present invention, theprocessor module 3 includes an error correcting and switchingmodule 16 for mounting a standby operating system and continuously checking an error of the active operating system to switch to a standby operating system when an error occurs .

다음에는 상기와 같은 본 발명의 작용, 효과를 설명한다.Next, the operation and effect of the present invention as described above will be described.

본 발명 탑재컴퓨터(10)의 동작은 먼저, 프로세서모듈(3)이 GPS모듈(13)로부터 IPPS동기신호를 받아 각 모듈(5~7,9,11, 14~16) 및 서브시스템(2a-n)의 동기화를 수행한다. 그리고 상기 프로세서모듈(3)은 무선모듈(5)을 통해 지상의 무선장비(4)로부터 제어명령신호를 수신받아 무선신호처리한후 이를 통신분석모듈(6)로 입력시킨다. 그러면, 상기 통신분석모듈(6)은 프로세서모듈(3)의 기능제어신호에 따라 지상의 무선장비(4)로부터 수신받은 제어명령신호들(Telecommand)을 분석하여 프로세서모듈(3)로 전달한다. 그리고 상기 탑재컴퓨터(10)는 수신처리된 지상의 제어명령신호에 따라 신호처리모듈(7)을 제어한다. 그러면, 상기 신호처리모듈(7)은 버스 I/O모듈(14)을 경유하여 저궤도위성(1)에 장착된 서브시스템들(2a-n) 예컨대, 각종센서들로부터 그 검출데이터를 수집한다. 예를들어, 상기 신호처리모듈(7)은 서브시스템(2a-n)를 통해 설정된 기능 예컨대, 외기온도센서(2b)를 통한 외기온도측정을 실행하고 그 결과를 응답받거나 혹은 광학장비모듈(9)을 통해 광학장비(8)로부터 지상관측이나 사진정찰기능을 수행하게 한 후 그 결과를 버스 I/O모듈(14)을 경유하여 응답받게된다. 그러면, 상기 신호처리모듈(7)은 그 응답된 검출데이터를 프로세서모듈(3)로 전달한다. 또한, 상기 신호처리모듈(7)은 프로세서모듈(3)이 다른 서브시스템들(2a-n) 예컨대, 액츄에이터로 명령을 전달할 때 각 인터페이스에 맞게 신호를 변환하는 기능을 수행한다.First, theprocessor module 3 receives the IPPS synchronizing signal from theGPS module 13 and receives the IPPS synchronizing signals from themodules 5 to 7, 9, 11, 14 to 16 and thesubsystems 2a- n). Theprocessor module 3 receives a control command signal from thewireless device 4 on the ground via thewireless module 5, processes the wireless signal, and inputs the signal to thecommunication analysis module 6. Then, thecommunication analysis module 6 analyzes the control command signals (Telecommand) received from theground wireless device 4 according to the function control signal of theprocessor module 3, and transmits the analyzed control command signals to theprocessor module 3. Then, the mountingcomputer 10 controls thesignal processing module 7 in accordance with the ground control command signal. Thesignal processing module 7 then collects the detection data from the various sensors, for example, thesubsystems 2a-n mounted on the low-earth orbit satellite 1 via the bus I /O module 14. [ For example, thesignal processing module 7 performs an outside temperature measurement through a function set through thesubsystem 2a-n, for example, theoutside temperature sensor 2b, To perform a ground observation or photo reconnaissance function from theoptical equipment 8, and the result is received via the bus I /O module 14. Then, thesignal processing module 7 transfers the detected detection data to theprocessor module 3. In addition, thesignal processing module 7 performs a function of converting a signal for each interface when theprocessor module 3 transfers commands toother subsystems 2a-n, for example, an actuator.

여기서, 상기 각 모듈(5~7,9,11, 14~16)들을 프로세서모듈(3)과의 통신을 위해 SpaceWire Interface(12a-n) 예컨대, IEEE-1355 Compatible SpaceWire Interface를 통해 인터페이스한다.Themodules 5 to 7, 9, 11 and 14 to 16 are interfaced through aSpaceWire interface 12a-n, for example, an IEEE-1355 Compatible SpaceWire Interface, for communication with theprocessor module 3.

한편, 상기 프로세서모듈(3)은 통신분석모듈(6)를 통해 주변의 서브시스템(2a-n)으로부터 수집된 각 상태데이터들을 정해진 패킷형태로 취합하여 저장하게 한후 해당 패킷데이터들을 무선모듈(5)로 전달하게 한다. 그러면 상기 무선모듈(5)은 프로세서모듈(3)의 기능제어신호에 따라 패킷형태의 원격측정(Telemetry)데이터를 전송규약에 맞게 처리한후 지상의 무선장비(4)로 전송처리한다.Theprocessor module 3 collects the status data collected from the surroundingsubsystem 2a-n through thecommunication analysis module 6 in a predetermined packet form and stores the packet data in the wireless module 5 ). Then, theradio module 5 processes the telemetry data in the form of packets in accordance with the transmission protocol in accordance with the function control signal of theprocessor module 3, and then processes the processed data to theground wireless device 4.

이 과정에서, 상기 버스 I/O모듈(14)은 Analog 스캔기능과 Bilevel command를 전송하거나 Telemetry 를 수집하는 기능을 수행하는데, 종래의 저궤도위성에 탑재된 시스템에서는 각 모듈이 여러 유닛으로 분산되어 있었기 때문에 데이터의 취합에 어려움이 있었지만, 본 발명에 의한 버스 I/O모듈(14)은 각 기능별로 취합하여 설계를 수행하였기 때문에 각 모듈검증에 효과적으로 대응할 수 있다. 또한 상기 탑재컴퓨터(10)의 구비된 Payload 인터페이스모듈(15)은 프로세서모듈(3)의 기능제어신호에 따라 저궤도위성(1)에 탑재되어 있는 Payload의 각종 상태데이터를 수집하고 각 Payload 인터페이스를 실행한다.In this process, the bus I /O module 14 carries out an analog scan function and a bilevel command or collects telemetry. In a conventional system mounted on a low-earth orbit satellite, However, since the bus I /O module 14 according to the present invention collects data for each function and performs designing, it can effectively cope with each module verification. Thepayload interface module 15 included in the mountingcomputer 10 collects various status data of the payload mounted on the lowearth orbit satellite 1 according to the function control signal of theprocessor module 3 and executes each Payload interface do.

한편, 상기 본 발명의 다른 실시예로, 오류정정및 절체모듈(16)은 프로세서모듈(3)를 통해 현재 동작되고 있는 액티브 운영체재의 오류를 계속 체킹하고 있다가 액티브상태의 운영체재에 오류가 발생할 경우 스탠바이 운영체재로 절체시키므로써, 저궤도위성(1)을 안정적으로 운행시키게된다.Meanwhile, in another embodiment of the present invention, the error correction andtransfer module 16 continues to check for an error in the active operating format currently being operated through theprocessor module 3, If it occurs, it is switched to the standby operating system, so that the low-earth orbit satellite 1 can be stably operated.

1 : 저궤도위성 2a-n: 서브시스템
3 : 프로세서모듈 4 : 무선장비
5 : 무선모듈 6 : 통신분석모듈
7 : 신호처리모듈 8 : 광학장비
9 : 광학장비모듈 10: 탑재컴퓨터
11: 전원모듈 12a-n: SpaceWire Interface
13: GPS모듈 14: 버스 I/O모듈
15: Payload 인터페이스모듈 16: 오류정정 및 절체모듈1:low orbit satellite 2a-n: subsystem
3: Processor module 4: Wireless equipment
5: Wireless module 6: Communication analysis module
7: Signal processing module 8: Optical equipment
9: Optical equipment module 10: Mounted computer
11:Power module 12a-n: SpaceWire Interface
13: GPS module 14: Bus I / O module
15: Payload interface module 16: Error correction and switching module

Claims (7)

Translated fromKorean

저궤도위성의 서브시스템들에 의해 수행된 데이터를 내장된 운용소프트웨어를 통해 처리하고 저궤도위성에 설정된 작업을 제어하는 프로세서모듈과;
상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 지상의 무선장비와 데이터를 송수신 처리하는 무선모듈과;
상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 지상의 무선장비로부터 수신받은 제어명령신호들(Telecommand)을 분석하여 프로세서모듈로 전달하거나 지상의 무선장비로 전송하는 원격측정(Telemetry)데이터를 전송규약에 맞게 설정하여 무선모듈을 통해 전송하는 통신분석모듈과;
상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 저궤도위성의 외부몸체에 장착된 서브시스템들간의 인터페이스를 수행하는 신호처리모듈과;
상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 저궤도위성의 외부몸체에 장착된 광학장비로 제어명령신호를 전달하거나 그 측정된 데이터를 인터페이스하는 광학장비모듈과;
상기 프로세서모듈의 기능제어신호에 따라 탑재컴퓨터의 전체전원을 제공하고 관리하는 전원모듈을 포함하여 구성하되;
상기 프로세서모듈에는 SpaceWire Interface를 통해 각 모듈의 동작이 독립적으로 이루어지도록 설계된 무선모듈, 통신분석모듈, 신호처리모듈, 광학장비모듈 및 전원모듈이 연결되는 것을 특징으로 하는 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터.A processor module for processing data performed by subsystems of the low earth orbit satellite through built-in operating software and for controlling operations set on the low earth orbit satellite;
A wireless module for transmitting / receiving data with a ground wireless device according to a function control signal of the processor module;
The telemetry data is transmitted to the processor module by analyzing the control command signals received from the ground wireless device according to the function control signal of the processor module or telemetry data is transmitted to the ground wireless device according to the transmission protocol A communication analysis module for transmitting through the wireless module;
A signal processing module for performing an interface between subsystems mounted on an outer body of the low orbit satellite according to the function control signal of the processor module;
An optical equipment module for transmitting a control command signal to the optical equipment mounted on the outer body of the low orbit satellite according to the function control signal of the processor module or for interfacing the measured data;
And a power module for providing and managing the entire power source of the mounting computer according to the function control signal of the processor module;
Wherein the processor module is connected to a wireless module, a communication analysis module, a signal processing module, an optical equipment module, and a power module, each of which is designed to operate independently of each module through a SpaceWire Interface.삭제delete제1항에 있어서,
상기 신호처리모듈은 저궤도위성에 장착된 서브시스템들로부터 그 검출데이터를 수집하고 프로세서모듈이 다른 서브시스템으로 명령을 전달할 때 각 인터페이스에 맞게 신호를 변환시키는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터.The method according to claim 1,
Wherein the signal processing module collects the detection data from the subsystems mounted on the low-earth orbit satellite, and performs a function of converting a signal according to each interface when the processor module transmits a command to the other subsystem. For computer.제1항에 있어서,
상기 프로세서모듈은 저궤도위성에 탑재되어 있는 각종 센서데이터들을 수집하고, 각 서브시스템과 인터페이스를 실행하는 버스 I/O모듈이 더 구비하는 것을 특징으로 하는 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터.The method according to claim 1,
Wherein the processor module further comprises a bus I / O module for collecting various sensor data mounted on the low orbit satellite and executing an interface with each subsystem.제4항에 있어서,
상기 버스 I/O모듈은 Analog 스캔기능과 Bilevel command를 전송하거나 혹은 Telemetry 를 수집하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터.5. The method of claim 4,
Wherein the bus I / O module further comprises a function of transmitting an analog scan function and a bilevel command or collecting telemetry.제1항에 있어서,
상기 프로세서모듈은 저궤도위성에 탑재되어 있는 Payload의 각종 상태데이터를 수집하고 각 Payload 인터페이스를 실행하는 Payload 인터페이스모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터.The method according to claim 1,
Wherein the processor module further comprises a payload interface module for collecting various status data of a payload mounted on the low orbit satellite and executing each payload interface.제1항에 있어서,
상기 프로세서모듈은 스탠바이 운영체재를 탑재하고 액티브 운영체재의 오류를 계속 체킹하여 오류발생시 스탠바이 운영체재로 절체시키는 오류정정및 절체모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 저궤도위성을 위한 탑재컴퓨터.The method according to claim 1,
Wherein the processor module further comprises an error correction and transfer module that mounts a standby operating system and continuously checks an error of the active operating system and switches the standby operating system to a standby operating system when a failure occurs.

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