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한국형 달 탐사 프로그램을 위한 LRO 비행 소프트웨어 사례 분석
A Case Study on LRO Flight Software for Korean Lunar Exploration Program 원문보기

항공우주시스템공학회지 = Journal of aerospace system engineering, v.9 no.4, 2015년, pp.73 - 80  

김창균 (한국항공우주연구원) ,  권재욱 (한국항공우주연구원) ,  문상만 (한국항공우주연구원) ,  김인규 (한국항공우주연구원) ,  민승용 (한국항공우주연구원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

For Korean first lunar exploration program, KARI(Korea Aerospace Research Institute) has been researching in various fields and investigating cases of abroad lunar exploration spacecrafts. In the field of the flight software, KARI has been analysing some cases such as NASA LRO, and this paper descri...

주제어

#Lunar   #Exploration   #FSW   #Software   #LRO   #Lunar Reconnaissance Orbiter  

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

문제 정의

  • 지상국과 연결되어 데이터 전송이 시작되면, CPU에 위치한 CFDP App은 Metadata PDU를 생성하여 SpaceWire에 연결된 Ka-Band 송신기를 통해 전송한 후, 전송할 파일 중 1MB 크기의 블록을 DMA를 통해 대용량 저장소에서 SpaceWire RAM으로 이동시킨 뒤, EMC에게 File data PDU 구성 및 전송을 명령한다. EMC는 명령을 받은 후, SpaceWire RAM에 저장된 1MB 파일 블록으로 File data PDU를 구성한 후 SpaceWire를 통해 송신기에 순차적으로 전송하고, CFDP App에게 전송 완료를 보고한다. 이 과정을 CFDP App과 EMC가 동시에 반복적으로 진행하여 전체 파일을 전송하고, 모든 파일 블록이 전송되면 CFDP App은 EOF PDU를 구성해 송신기로 전송한다.
  • 현재 한국형 달 탐사선은 개념 설계를 수행하는 단계이며, 2016년도부터 개발 사업이 진행될 예정이다. 따라서 LRO의 비행 소프트웨어 분석 결과와 현재 시점에서 고려되고 있는 한국형 달 탐사선의 특성을 바탕으로 추후 소요될 자원을 추정하고자 한다.
  • 본 논문은 LRO의 사례 분석 결과 중 비행 소프트웨어와 연관된 분야에 대한 결과를 정리한 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LRO는 무엇인가? LRO는 2009년 6월 18일에 발사된 NASA의 달 탐사 위성으로 광학 카메라를 포함한 6개의 과학 임무 탑재체와 1개의 기술 탑재체를 탑재하고 달의 극궤도를 50km 고도로 선회하면서, 미래의 유인 탐사 및 로봇 탐사를 대비해 달 극지에 위치한 영구 음영 지역(PSR: Permanently Shadowed Region) 탐사, 달의 방사선 환경 조사, 자원 분포 조사 등과 같은 임무를 수행하고 있다[1-3].
CFDP 처리 과정은 어떠한가? Figure 5는 CFDP 처리 과정을 간략히 도식화한 것이다. CFDP 프로토콜에 따라 파일 전송이 시작되면 송신 측에서는 이름, 크기 등 파일의 정보를 담은 Metadata PDU를 생성하여 전송한 후, 파일을 일정한 크기로 분할한 File data PDU들을 전송하고, 파일의 마지막임을 알리는 EOF(End-Of-File) PDU를 전송한다. 수신 측에서는 Metadata PDU를 통해 수신할 파일의 정보를 확인하고, EOF PDU 이전까지 수신된 File data PDU들을 조립하여 파일을 구성한다. 각 PDU 수신 중 누락, 변조 등의 문제가 발생하면, 수신 측에서는 NAK(Negative Acknowledgement) PDU를 전송하여 송신 측에 재전송을 요구하고, 송신 측은 해당 PDU를 재전송한다. 이러한 과정의 반복을 통해 완전한 파일을 전송한다.
LRO는 어떤 임무를 수행하고 있는가? LRO는 2009년 6월 18일에 발사된 NASA의 달 탐사 위성으로 광학 카메라를 포함한 6개의 과학 임무 탑재체와 1개의 기술 탑재체를 탑재하고 달의 극궤도를 50km 고도로 선회하면서, 미래의 유인 탐사 및 로봇 탐사를 대비해 달 극지에 위치한 영구 음영 지역(PSR: Permanently Shadowed Region) 탐사, 달의 방사선 환경 조사, 자원 분포 조사 등과 같은 임무를 수행하고 있다[1-3].
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참고문헌 (11)

  1. "431-OPS-000042 Mission Concept of Operations," NASA Goddard Space Flight Center, Nov. 2006 

  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_Reconnaissance_Orbiter 

  3. 권순규, 김우성, 고상호, 이상철, 류동영, 주광혁, "한국형 달탐사선 개발을 위한 탐사선의 자세제어 및 항법 기술에 관한 현황 연구," 항공우주시스템공학회지, Vol. 4, No. 3, pp. 6-16, Sep. 2010 

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  4. R.W. Berger, D. Bayles, R. Brown, S. Doyle, A. Kazemzadeh, K. Knowles, D. Moser, J. Rodgers, B. Saari, D. Stanley and B. Grant, "The RAD750TM - a radiation hardened PowerPCTM processor for high performance spaceborne applications," Aerospace Conference 2001, IEEE Proceedings, Vol. 5, 2001 

  5. C. Wildermann, "Future Flight Software Challenges," 2011 Workshop on Spacecraft Flight Software 

  6. R. Berger, A. Dennis, D. Eckhardt, S. Miller, J. Robertson, D. Saridakis, D. Stanley and M. Vancampen, " $RAD750^{TM}$ SpaceWire-Enabled Flight Computer for Lunar Reconnaissance Orbiter," International SpaceWire Conference 2007 

  7. C. R. Tooley, M. B. Houghton, R. S. SaylorJr, C. Peddie, D. F. Everett, C. L. Baker and K. N. Safdie, "Lunar Reconnaissance Orbiter Mission and Spacecraft Design," Space Science Reviews, Vol. 150, Issue 1, pp 23-62, January 2010 

    상세보기 crossref

  8. "LRO PDR Flight Software," NASA Goddard Space Flight Center, Feb. 2006 

  9. "CCSDS FILE DELIVERY PROTOCOL (CFDP)," CCSDS 727.0-B-4, Jan. 2007 

  10. "LRO CDR Spacecraft Flight Software," NASA Goddard Space Flight Center, Nov. 2006 

  11. "431-RQMT-000139 Flight Software Requirements Document," NASA Goddard Space Flight Center, Jul. 2005 

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