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큐브위성의 전력시스템 설계를 위한 소프트웨어 테스트베드 설계
Development of the software testbed for designing the electrical power system of the CubeSat Satellite 원문보기

전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회, 2018 July 03, 2018년, pp.470 - 471  

이성준 (조선대학교 기계시스템.미래자동차공학부) ,  임남규 (조선대학교 기계시스템공학과) ,  이선영 (조선대학교 기계시스템공학과) ,  백진성 (조선대학교 기계시스템공학과) ,  박희망 (조선대학교 기계시스템공학과) ,  김준석 (조선대학교 메카트로닉스공학과)

초록
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본 논문에서는 소형 큐브위성의 전력시스템 구성품의 용량 및 위성의 운용로직을 설계할 수 있는 소프트웨어 테스트베드 설계 방법을 제시한다. 기존 초소형 인공위성 시스템 설계를 위한 소프트웨어가 개발되어 상용품으로 판매되고 있으나, 주로 자세제어 시스템의 제어기 설계를 위해 소프트웨어가 사용되고있고, 텍스트기반 복잡한 구조로 되어있어 본 논문의 목적인 전력계 구성품 용량 및 운용로직을 설계하는데 이를 활용하기 어려운 측면이 있었다. 따라서 본 논문에서는 전력시스템의 구성품들을 전력 및 에너지 방정식으로 모델링하여 Matlab/Simulink에서 이를 구현함으로써 가독성을 높여 시스템 설계 및 분석 시간을 줄일 수 있는 소프트웨어 테스트베드 설계방법을 제시한다. 제안된 소프트웨어 테스트베드를 이용한 3리터 사이즈의 소형 큐브위성 시스템의 구성품 용량 및 운용로직 설계 결과를 본 논문에서 제시한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 기존 소형위성에 대한 개발 소프트웨어가 상용품으로 판매되고 있으나 주로 위성의 자세제어 알고리즘 개발용으로 사용되고 있고, 텍스트기반 복잡한 함수 구조로 구성되어 있어 본 논문의 목적인 전력계 구성품 용량 및 운용로직을 설계하는데 활용하기 어려운 측면이 있었다[1]. 따라서 본 논문에서는 전력시스템의 용량 및 로직설계 측면 설계를 용이하게 하기 위한 소프트웨어 테스트베드 구축방법을 제시한다. 전력시스템 구성을 전력 및 에너지 방정식에 기반한 기능모델(functional model)로 구성하였고, 위성 전체의 운용 로직은 Matlab Stateflow로 작성하여 로직 설계의 개발 시간을 줄이고, 개발하고 있는 소프트웨어에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하였다.
  • 본 논문에서는 KMSL 큐브 위성 전력시스템의 운용 로직을 고려한 구성품의 용량 선정할 수 있는 소프트웨어 테스트베드 설계 방법을 제시하였다. 제안된 소프트웨어 테스트베드를 이용하여 제한된 에너지 발전량으로부터 큐브 위성이 정상적인 임무를 수행할 수 있는 운용로직을 설계할 수 있고, 향후 최적 운전로직 및 보호로직을 설계하여 위성 지상검증을 진행할 예정이다.
  • 전력시스템 구성을 전력 및 에너지 방정식에 기반한 기능모델(functional model)로 구성하였고, 위성 전체의 운용 로직은 Matlab Stateflow로 작성하여 로직 설계의 개발 시간을 줄이고, 개발하고 있는 소프트웨어에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 제안된 방법을 이용한 조선대학교의 KMSL 큐브샛 인공위성의 전력계 구성품 용량설계 결과 및 위성 운용로직 설계결과를 제시한다.
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