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과학기술위성 3호 대용량 메모리에 대한 오류복구 코드 및 SEU 시험 결과 분석
서인호(In-Ho Seo),유광선(Kwangsun Ryu),오대수(Dae-Soo Oh),김병준(Byung-jun Kim) 한국항공우주학회 2010 韓國航空宇宙學會誌 Vol.38 No.1
과학기술위성 3호 대용량 메모리를 SEU로부터 보호하기 위해서 4비트 심볼을 이용하는 RS(10,8) 코드를 개발 하였다. 따라서 32비트 데이터에 대해서 8비트의 페리티를 추가하였으며 1 심볼에 대해서 에러를 복구할 수 있다. 또한 우리별 3호의 결과를 이용하여 예상되는 SEU 발생률과 스크럽 주기를 계산하였다. 이 결과를 바탕으로 한국원자력 의학원에 있는 Cyclotron 양성자 가속기를 이용하여 SEU 시험을 수행 하였다. RS(10,8) Code by 4-bit symbol was developed to protect the mass memory of STSAT-3 from SEU in orbit. Therefore, one symbol can be corrected for 32-bit data with 8-bit parity configuration. Moreover, scrubbing period and SEU occurrence rate was calculated based on the KITSAT-3 result. A prediction of SEU rates was performed based on the ground experiment results with a proton accelerator in the KIRAMS(Korea Institute of Radiological Medical Sciences).
서인호(Seo In Ho),이종원(Lee Jong Won),고광철(Ko Kwang Cheol) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7
전력 계통에서 과전류가 발생하게 되면 이것을 차단하기 위해 차단기가 동작한다. 차단기가 동작하게 되면 기계적으로 전기의 흐름을 단절시키므로 아크 현상이 발생한다. 이때 차단기의 차단 절차를 이해하기 위해서는 아크 현상의 모델링이 필요하다. 특히 포스트 아크 현상에 관한 정밀한 모델링이 이루어질 경우 차단기에서의 소호 특성을 파악하기 용이하다. 우리는 이 논문에서 전력 계통의 과도현상 분석 수치해석 프로그램인 EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)를 이용하여 아크 현상에서 발견되는 포스트 아크 전류(Post- Arc Current) 및 TRV(Transient Recovery Voltage)를 반영하는 아크 모델을 설계하였다.
고속 데이터 처리를 위한 과학기술위성 3호 대용량 메모리 유닛의 개념 설계
서인호(In-Ho Seo),오대수(Dae-Soo Oh),명로훈(Noh-Hoon Myung) 한국항공우주학회 2010 韓國航空宇宙學會誌 Vol.38 No.4
본 연구에서는 과학기술위성 2호와 비교 했을 때 고속의 데이터를 처리하고 대용량의 메모리를 관리해야하는 요구사항을 만족하기 위한 과학기술위성 3호 대용량 메모리 유닛의 설계 내용에 대해서 나타내었다. 이러한 요구사항을 만족하기 위해서, 두 개의 탑재체에서 각각 최대 100Mbps로 수신되는 데이터와 32Gb의 대용량 메모리를 처리하고 관리하는 역할을 FPGA가 직접 담당 하도록 설계하였다. 사용된 FPGA는 동작 속도가 빠르고 게이트 수가 많은 SRAM 기반의 Xilinx FPGA로써 우주 환경에서의 SEU를 극복하기 위해서 TMR 기법과 스크러빙 기법을 적용하고자 한다. This paper describes the conceptual design of mass memory unit for high speed data processing and mass memory management in the STSAT-3 compared to that of STSAT-2. The FPGA directly controls the data receiving from two payloads with the maximum 100Mbps speed and 32Gb mass memory management to satisfy these requirements. We used SRAM-based FPGA from XILINX having fast operating speed and large logic cells. Therefore, the Triple Modular Redundancy(TMR) and configuration memory scrubbing techniques will also be used to protect FPGA from Single Event Upset(SEU) in space.
과학기술위성3호의 X-대역 하향링크를 위한 RS(255,223) 코드 설계 및 성능 분석
서인호(In-Ho Seo),김병준(Byung-Jun Kim),이종주(Jong-Ju Lee),곽성우(SeongWoo Kwak) 한국항공우주학회 2010 韓國航空宇宙學會誌 Vol.38 No.2
과학기술위성3호에서는 탑재체 데이터를 지상으로 전송할 때 발생하는 데이터의 오류를 검출하고 정정하기 위해서 CCSDS에서 표준으로 채택하고 있는 RS(255,223) 코드를 사용 하였다. RS Encoder가 VHDL로 개발되어 대용량 메모리 유닛에 적용 되었으며 오류정정을 위한 Decoder는 지상국의 데이터 수신 처리 시스템에 적용 되었다. 본 연구에서는 RS(255,223) 코드의 설계와 성능 분석 결과를 나타내었다. 16 Mbps의 하향링크 시험을 통해서 BER 성능을 측정 하였으며 X-대역 송신기를 이용하여 통신 선로상에 인위적으로 에러를 인가 하였을 때의 RS(255,223) 코드의 에러 복원 결과를 나타내었다. (255,223) RS(Reed-Solomon) code which is the CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems) standard was used in the STSAT-3 to correct errors during the downlink of payload data. The RS encoder developed by VHDL was implemented in MMU(Mass Memory Unit). Moreover, the RS decoder developed by C-language was implemented in the DRS(Data Receiving System) of ground station. In this paper, we reported the design and analysis results of RS(255,223) for STSAT-3. The BER(Bit Error Rate) performance from MMU to DRS was confirmed through the downlink test at 16 Mbps. Also, the error correction performance and capability of RS(255,223) was tested by the manual attenuation of the RF(Radio Frequency) signal in the X-band transmitter resulting in putting some errors in the communication line.