저궤도 관측위성에는 버스 히터, 탑재체 히터, 배터리 내부 히터 등 다양한 히터들이 각각의 해당 영역에 대한 열제어를 위해 존재한다. 이러한 히터들의 제어는 서미스터에 의해 수행되거나 비행소프트웨어에 의해 제어될 수 있다. 각 히터들은 설치된 위치, 텔레메트리로 전송하기 위한 분류, 사용되는 서브시스템 등에 따라서 여러 형태의 그룹으로 나눌 수 있으며, 비행소프트웨어에서는 히터제어를 위한 정보들을 다양한 배열에 저장하는데 각 히터마다 고유의 인덱스를 부여하여 구분하는 방법을 사용할 수 있다. 각 히터들이 분류하는 방식에 따라 서로 다른 그룹에 속하기도 하고 비행소프트웨어 로직에서 사용되는 히터정보가 어느 히터, 또는 어느 그룹의 정보인지를 판별하는데 어려움이 있을 수 있다. 본 문서에서는 저궤도 관측위성의 일반적인 히터 제어를 위한 비행소프트웨어의 설계에 대해 기술하고, 히터들의 그룹 및 배열의 활용과 특별한 관리가 필요한 히터들의 제어방식에 대하여 설명한다.
저궤도 관측위성에는 버스 히터, 탑재체 히터, 배터리 내부 히터 등 다양한 히터들이 각각의 해당 영역에 대한 열제어를 위해 존재한다. 이러한 히터들의 제어는 서미스터에 의해 수행되거나 비행소프트웨어에 의해 제어될 수 있다. 각 히터들은 설치된 위치, 텔레메트리로 전송하기 위한 분류, 사용되는 서브시스템 등에 따라서 여러 형태의 그룹으로 나눌 수 있으며, 비행소프트웨어에서는 히터제어를 위한 정보들을 다양한 배열에 저장하는데 각 히터마다 고유의 인덱스를 부여하여 구분하는 방법을 사용할 수 있다. 각 히터들이 분류하는 방식에 따라 서로 다른 그룹에 속하기도 하고 비행소프트웨어 로직에서 사용되는 히터정보가 어느 히터, 또는 어느 그룹의 정보인지를 판별하는데 어려움이 있을 수 있다. 본 문서에서는 저궤도 관측위성의 일반적인 히터 제어를 위한 비행소프트웨어의 설계에 대해 기술하고, 히터들의 그룹 및 배열의 활용과 특별한 관리가 필요한 히터들의 제어방식에 대하여 설명한다.
LEO satellites have many heaters for thermal control, such as bus module heaters, payload heaters and battery internal heaters. Some of these heaters are controlled by thermisters, and others can be controlled by flight software. These heaters are divided into various types of group according to the...
LEO satellites have many heaters for thermal control, such as bus module heaters, payload heaters and battery internal heaters. Some of these heaters are controlled by thermisters, and others can be controlled by flight software. These heaters are divided into various types of group according to the location, telemetry variables, flight software logic, power distribution, etc. Thus, it is difficult to find out which heaters are included in a certain group and modify heater control logic for a new/other software developers. This document describes about the general/special control logic for satellite heaters and groups/arrays for heaters.
LEO satellites have many heaters for thermal control, such as bus module heaters, payload heaters and battery internal heaters. Some of these heaters are controlled by thermisters, and others can be controlled by flight software. These heaters are divided into various types of group according to the location, telemetry variables, flight software logic, power distribution, etc. Thus, it is difficult to find out which heaters are included in a certain group and modify heater control logic for a new/other software developers. This document describes about the general/special control logic for satellite heaters and groups/arrays for heaters.
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문제 정의
본 논문에서는 저궤도 관측위성에서의 버스 히터제어 로직에 대하여 설명하였다. 일반적으로 위성에서 사용되는 히터제어 로직과 함께 특수한 제어방법이 요구되는 경우의 예를 함께 제시하였다.
본 문서에서는 저궤도 관측위성의 일반적인 히터 제어를 위한 비행소프트웨어의 설계에 대해 기술하고, 히터들의 그룹 및 배열의 활용과 특별한 관리가 필요한 히터들의 제어방식에 대하여 설명한다.
본 절에서는 저궤도 관측위성에서 일반적으로 적용될 수 있는 히터제어용 비행소프트웨어 설계에 대하여 설명한다.
본 절에서는 히터제어 로직을 용이하게 파악하고 그룹 및 배열 인덱스의 정의를 명확히 하기 위하여 비행소프트웨어에서 각 히터들의 정보를 가지고 있는 변수들의 그룹 정보 및 인덱스 정보가 어떻게 연결되고 관리되는지에 대하여 설명한다.
비행소프트웨어의 히터제어 로직을 검토하거나 변경이 요구될 경우 배열에서 해당 히터들을 확인하기 위해서는 각 인덱스에 해당하는 히터들이 무엇인지를 파악해야 한다. 본 절에서는 히터제어에 사용되는 배열들과 각 배열의 인덱스를 이용하여 히터를 구분하는 방법에 대하여 설명한다.
향후 히터 제어로직의 검토 및 수정이 필요할 경우 설계된 비행소프트웨어의 이해 및 설계 변경을 용이하게 하기 위한 배열을 이용한 히터정보의 저장방법 및 실제 하드웨어적인 시스템 설계와의 연계를 위한 배열 인덱스의 정보 활용 방안에 대하여 기술하였다.
가설 설정
그림 4에 제시된 히터제어 로직은 앞에서 언급했던 특별한 제어방식이 요구되는 히터의 경우는 논외로 하였으며 제어를 수행하는 히터 개수가 24개인 경우를 가정하였다.
위성에 장착된 모든 히터들의 전원 ON/OFF와 관련한 Primary 및 Redundant 그룹은 각 위성에서 사용되는 히터의 수에 따라 더 많거나 작은 그룹으로 분류될 수 있다. 본 논문에서는 그림 1에 표시된 그룹들은 S/W 제어와 관련된 그룹으로 가정한다.
제안 방법
Bus와 Payload 히터 제어를 위한 로직은 각각의 히터 자체 특성에 의한 차이만 있을 뿐 기본적인 제어 개념과 설계 방법은 유사하지만, Bus와 Payload 히터의 제어 주기가 다르고 히터제어 로직 수행 시 히터정보의 혼선으로 인한 위성의 오동작을 방지하기 위하여 Bus 및 Paylaod 히터의 관련 변수들을 별도의 배열로 선언하였다. 또한 "heater_on[]" 및 “heater_off[]”로 선언된 배열에는 ON/OFF Status와 함께 해당 히터의 ON/OFF 명령을 전송하는데 사용되는 값을 포함하고 있기 때문에 ON과 OFF에 따라 별도의 배열로 할당되어져 있다.
후속연구
본 논문의 히터제어 방안은 향후 저궤도 관측위성의 히터 제어로직의 기본설계에 지속적으로 활용할 수 있을 것으로 예상된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
히터들은 무엇에 따라서 여러 형태의 그룹으로 나뉠 수 있는가?
이러한 히터들의 제어는 서미스터에 의해 수행되거나 비행소프트웨어에 의해 제어될 수 있다. 각 히터들은 설치된 위치, 텔레메트리로 전송하기 위한 분류, 사용되는 서브시스템 등에 따라서 여러 형태의 그룹으로 나눌 수 있으며, 비행소프트웨어에서는 히터제어를 위한 정보들을 다양한 배열에 저장하는데 각 히터마다 고유의 인덱스를 부여하여 구분하는 방법을 사용할 수 있다. 각 히터들이 분류하는 방식에 따라 서로 다른 그룹에 속하기도 하고 비행소프트웨어 로직에서 사용되는 히터정보가 어느 히터, 또는 어느 그룹의 정보인지를 판별하는데 어려움이 있을 수 있다.
저궤도 관측위성에 열제어를 위해 존재하는 히터로 언급된 것에는 무엇이 있는가?
저궤도 관측위성에는 버스 히터, 탑재체 히터, 배터리 내부 히터 등 다양한 히터들이 각각의 해당 영역에 대한 열제어를 위해 존재한다. 이러한 히터들의 제어는 서미스터에 의해 수행되거나 비행소프트웨어에 의해 제어될 수 있다.
저궤도 관측위성에 존재하는 여러 히터들은 무엇에 의해 제어될 수 있는가?
저궤도 관측위성에는 버스 히터, 탑재체 히터, 배터리 내부 히터 등 다양한 히터들이 각각의 해당 영역에 대한 열제어를 위해 존재한다. 이러한 히터들의 제어는 서미스터에 의해 수행되거나 비행소프트웨어에 의해 제어될 수 있다. 각 히터들은 설치된 위치, 텔레메트리로 전송하기 위한 분류, 사용되는 서브시스템 등에 따라서 여러 형태의 그룹으로 나눌 수 있으며, 비행소프트웨어에서는 히터제어를 위한 정보들을 다양한 배열에 저장하는데 각 히터마다 고유의 인덱스를 부여하여 구분하는 방법을 사용할 수 있다.
참고문헌 (2)
권동영, "지구 저궤도 위성의 히터 채널 및 열센서의 전기 종합 설계", 한국항공우주학회 추계학술발표회, 2010, pp.1096-1099
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