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우주 탐사선에서 파일 시스템의 역할 및 응용 기술 연구
A study on the role and application technology of the space explorer 원문보기

항공우주기술 = Aerospace engineering and technology, v.12 no.2, 2013년, pp.91 - 98  

구철회 (달탐사기술팀) ,  주광혁 (달탐사연구실)

초록
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LEO (Low Earth Orbit), GEO (Geosynchronous Earth Orbit) 위성을 비롯한 우주 탐사선의 컴퓨팅 환경은 지상의 내장형 시스템(Embedded System)과 동일한 범주로 간주될 수 있으며 개인용, 산업/서버용 컴퓨터와 비교했을 때 비교적 원시적이고 발전 속도도 더뎠다. 특히 개인 컴퓨터 및 서버/워크스테이션에서 필수적으로 사용되고 있는 파일 시스템도 우주 탐사선에는 최근까지 거의 사용되지 않았다. 본 논문에서는 최근에 우주 탐사선에 파일 시스템을 적용하기 위한 유럽 PUS (Packet Utilization Standard)와 CCSDS (Consultative Committee for Space Data Systems) 커뮤니티의 관련 규격 제정 등 국제적 연구 개발 동향 및 우주 탐사선에 적용가능한 응용 기술 분야에 대한 연구 결과를 기술한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Computing environment of space explorer including LEO (Low Earth Orbit), GEO (Geosynchronous Earth Orbit) satellite may be considered as the same category of embedded system on the ground. But with comparison with personal computing environment it is widely accepted that the space computing is outda...

주제어

#파일 시스템   #운용 소프트웨어   #임무 운용   #비행 소프트웨어  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 온-보드 파일 시스템의 사용의 주된 목적은 가능한 한 고수준의 자동화 (Autonomy)를 우주 탐사 미션에 제공하는 것이다. 비록 온-보드 파일 시스템을 위성 운영에 사용하기 위한 일반 표준은 만들어지지 않았지만 유럽, 미국 등의 우주 탐사에서 효율적이고 검증된 방법이 고안되고 적용되어 오고 있다 (7,8,9) .
  • 큐브 위성(Cubesat)을 포함한 위성에 사용되고 있는 실시간 운영체재는 매우 다양하지만 본 논문에서는 WindRiver VxWorks와 OAR RTEMS 에 포함된 FMS에 대해서 조사해 보았다. 표3에는 VxWorks 및 RTEMS의 경우 실제 위성을 비롯한 우주탐사에 사용되었거나 적용 가능한 RAM 또는 EEPROM의 FMS가 정리되어 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초기의 저장 장치의 파일 시스템이 단순했던 이유는 무엇인가? 초기의 저장 장치는 용량이 매우 작았기 때문에 파일 시스템도 단순했지만 현재는 TB (tera byte, 10 12 )크기의 저장장치가 일반화 되어 있으며 파일 시스템도 오류 복구를 위한 저널링을 지원하는 등 복잡해 졌다. 파일 시스템은 운용 체재를 로딩하고 유저 상태를 저장하고 원격의 저장소로부터 정보를 가져오거나 저장하는데 필수 적으로 사용된다.
파일 시스템은 무엇에 사용되는가? 초기의 저장 장치는 용량이 매우 작았기 때문에 파일 시스템도 단순했지만 현재는 TB (tera byte, 10 12 )크기의 저장장치가 일반화 되어 있으며 파일 시스템도 오류 복구를 위한 저널링을 지원하는 등 복잡해 졌다. 파일 시스템은 운용 체재를 로딩하고 유저 상태를 저장하고 원격의 저장소로부터 정보를 가져오거나 저장하는데 필수 적으로 사용된다. 예를 들어 MS 윈도우 운영 체재에서 레지스트리 (Registry) 라는 파일을 통해서 모든 운영 체재의 관리를 하고 있는 것처럼 파일이 없다면 현재와 같은 편리한 컴퓨팅 환경은 상상도 할 수 없을 것이다.
비휘발성 저장장치는 어떻게 발전해왔는가? 특히 휘발성인 RAM (Random Access Memory) 저장장치와 다르게 비휘발성 저장장치의 발전은 매우 눈부셨 다. 플로피 디스켓으로 시작된 저장장치는 곧 광디스크, 하드디스크 및 플래쉬 디스크로 발전해 갔으며 그 용량 및 처리 속도는 해마다 커지고 빨라지고 있다. 그 이면에 내장형 시스템 (Embedded System)의 경우처럼 제한된 리소스 에서 정확히 정의된 작업을 수행하기 위해서 저장장치의 사용이 최소화된 경우도 있었다.
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참고문헌 (11)

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/File_system 

  2. Joerg Mueller, "Solid State Mass Memory with integrated File Handling System for Mars Express and Venus Express", 2003, DASIA 2003 

  3. ECSS-E-70-41A, "Ground systems and operations-Telemetry and telecommand packet utilization", 2003, ESA ECSS 

  4. CCSDS 727.0-B-4, "CCSDS File Delivery Protocol (CFDP)", 2007, CCSDS 

  5. CCSDS 211.0-B-4, "Proximity-1 Space Link Protocol-DATA LINK LAYER", 2006, CCSDS 

  6. CCSDS 873.0-M-1, "Spacecraft Onboard Interface Services-File and Packet Store Services", 2012, CCSDS 

  7. M. Pecchioli, "Proposed concepts for file based operations", 2012, ADCCS 2012 

  8. Brice Dellandrea et al, "Files in space : management & transfer", 2013, DASIA 2013 

  9. Riaz Shafi et al, "File based operations : The future of satellite operations", 2013, EGOS 

  10. Rick Blake, "Deployment of file based spacecraft communication protocols", 2012, SpaceOps 2012 

  11. Jonathan Wilmot, "Use of CCSDS File Delivery Protocol (CFDP) in NASA/GSFC's Flight Software Architecture: core Flight Executive (cFE) and Core Flight System (CFS), 2012, ADCSS 2012 

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