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H-IMA : 비행 소프트웨어의 이식성 향상을 위한 IMA 기반의 혼합형 플랫폼 아키텍처
H-IMA : IMA based Hybrid Platform Architecture for Improving Portability of Flight Software 원문보기

정보처리학회논문지. KIPS transactions on software and data engineering. 소프트웨어 및 데이터 공학, v.3 no.1, 2014년, pp.7 - 18  

서용진 (충남대학교 컴퓨터공학과) ,  윤상필 (충남대학교 컴퓨터공학과) ,  조현우 (충남대학교 컴퓨터공학과) ,  권철순 (충남대학교 컴퓨터공학과) ,  김형신 (충남대학교 컴퓨터공학과) ,  김현수 (충남대학교 컴퓨터공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

비행 소프트웨어는 인공위성의 탑재 컴퓨터에서 사용되는 소프트웨어로, 실시간성과 고신뢰성이 요구된다. 이와 같은 요구사항으로 인해 비행 소프트웨어는 동작 환경에 대한 종속성을 갖게 된다. 이러한 문제는 새로운 시스템을 구축할 때마다 매번 다시 개발하여야 하는 상황을 초래한다. 따라서 비행 소프트웨어와 동작 환경 사이의 종속성을 제거할 필요가 있으며, 이는 비행 소프트웨어의 이식성 향상을 통해 달성할 수 있다. 본 논문에서는 이를 위해 IMA 아키텍처 기반의 플랫폼 아키텍처를 제안한다. 이 아키텍처는 이식성을 극대화하기 위해 두 가지의 IMA 아키텍처 실현 방안을 기반으로 구축된 혼합형 아키텍처이다. 또한 혼합형 아키텍처의 검증을 위해 혼합형 아키텍처 기반의 시스템을 구현하고 동작 결과를 분석한다. 본 논문에서 제안한 아키텍처를 통해서 비행 소프트웨어와 동직 환경 사이의 종속성을 제거할 수 있다. G망을 활용하여 끊김없는 서비스를 지원할 수 있는 방안을 제안하였으며, 테스트베드 구현을 통하여 제안 방안의 우수성을 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Flight software operated on the on-board computers in the satellite has requirements such as real-time and high reliability. These requirements make dependency between the flight software and operating environments. Further, whenever a new system is built, such problem drives that all flight softwar...

주제어

#비행 소프트웨어   #소프트웨어 아키텍처   #이식성  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
비행 소프트웨어의 단점은 무엇인가? 비행 소프트웨어(Flight Software)는 인공위성의 탑재 컴퓨터에서 사용되는 소프트웨어로, 우주 공간이라는 특수한 환경에서 동작한다[1]. 비행 소프트웨어는 우주 공간이 갖는 접근성의 문제로 인해 유지보수가 거의 불가능하다. 따라서 탑재된 비행 소프트웨어는 내고장성(Fault Tolerance)과 고장 확산(Fault Propagation) 방지 기능, 고신뢰성이 요구된다.
비행 소프트웨어란 무엇인가? 비행 소프트웨어는 인공위성의 탑재 컴퓨터에서 사용되는 소프트웨어로, 실시간성과 고신뢰성이 요구된다. 이와 같은 요구사항으로 인해 비행 소프트웨어는 동작 환경에 대한 종속성을 갖게 된다.
IMA 플랫폼의 공유자원은 무엇과 무엇으로 나눌 수있는가? 파티션들은 IMA 플랫폼을 통해 관리되며, IMA 플랫폼은 파티션에게 공유 자원을 제공한다[3]. 여기서 제공되는 공유 자원은 크게 시간적 자원(예: CPU 등)과 공간적 자원(예: 메모리, 통신채널 등)으로 나눌 수 있다. IMA 아키텍처를 통해 얻을 수 있는 이점은 다음과 같다.
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참고문헌 (13)

  1. J. Lee, S. Cha, "Development trends of satellite flight software", Journal of Computing Science and Engineering, vol. 25, no. 2, pp. 43-48, 2007. 

  2. C. B. Watkins, "Integrated modular avionics: managing the allocation of shared intersystem resources", 25th Digital Avionics Systems Conference (DASC), Portland, Oregon, 2006. 

  3. R. L. C. Eveleens, "Integrated Modular Avionics Development Guidance and Certification Considerations", National Aerospace Laboratory NLR, 2006. 

  4. DOT/FAA/AR-99/58, "Partitioning in Avionics Architectures : Requirements, Mechanisms, and Assurance", 2000. 

  5. ARINC 653-Part 1, "avionics application software standard interface Part 1-Required Services", Airlines electronic engineering committee(AEEC), 2006. 

  6. S. R. Schach, "Object-Oriented and Classical Software Engineering", 8th ed., ,2002. 

  7. J. E. Smith, R. Nair, "Virtual machines: versatile platforms for systems and processes", Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, CA, USA, 2005. 

  8. A. Aquiar, F. Hessel, "Current techniques trends in embedded system's virtualization", Softw., Pract. Exper. vol. 42, no. 7, pp. 917-944, 2012. 

    상세보기 crossref

  9. Li, Y., et al,. "A Survey of Virtual Machine System: Current Technology and Future Trends.", Third International Symposium on Electronic Commerce and Security, 2010. 

  10. M. Masmano, I. Ripoll, A. Crespo, "XtratuM Hypervisor for LEON3-usermanual", 2011. 

  11. R. Kaiser, "Combining Partitioning and Virtualization for Safety-Critical Systems", SYSGO White Paper, 2007. 

  12. J. Rufino, J. Craveiro, "Robust Partitioning and Composability in ARINC 653 Conformant Real-Time Operating Systems", 1st INTERAC Research Network, 2008. 

  13. H. Joe, H. Jeong, Y. Yoon, H. Kim, S. Han, H. W. Jin, "Full virtualizing micro hypervisor for spacecraft flight computer", 31th Digital Avionics Systems Conference (DASC), 2012. 

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