iNet System에서 데이터 전송률에 따른 TCP 성능분석

강동배,이준희,염형섭,오종훈 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11

무기체계 시험평가를 위한 계측시스템은 요구되는 데이터를 획득 및 저장하여 지속적인 분석이 가능하게 한다. 최근에는 무기체계에 대한 복잡도 및 계측요구도가 증가함에 따라 처리해야 하는 계측데이터가 증가하였으며 다양한 무기체계에 대한 통합형 계측시스템의 필요성이 대두되었다. 이에 따라 CTEIP(Central Test and Evaluation Investment Program)에서는 2004 년 차세대 계측시스템으로 iNet (Integrated Network Enhanced Telemetry) 표준을 개발하고 있다. iNet 표준에서는 네트워크 기반의 계측시스템을 정의하였으며 데이터 특성에 따라 TCP 또는 UDP 방식을 사용하여 데이터를 전송한다. 본 논문에서는 네트워크 기반의 계측시스템에서 UDP 데이터 전송률에 따른 TCP 성능분석을 수행하였다. A telemetry system for weapon system T&E (Test and Evaluation) facilitates constant analysis by acquiring and storing required data. Recently, combined telemetry system is required to measure large amounts of telemetry data by increasing complexity and requirements for weapon system. For this reason, the iNet (Integrated Network Enhanced Telemetry) program, which is sponsored and funded by CTEIP (Central Test and Evaluation Investment Program), has been progressing for the next generation telemetry system since 2004. The iNet standard defined a TmNS (Telemetry Network System) which uses a transmission protocol either TCP or UDP depending on the data types. In this paper, we analyzed TCP performance with UDP data transmission rate for TmNS.

항공기를 이용한 텔레메트리 신호의 공중 중계시스템 개발

염형섭(Hyeong-Seop Yeom),오종훈(Jong-Hoon Oh),성덕용(Duck-Yong Sung) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.1

비행시험 시 텔레메트리 신호는 지리적 영향에 의해서 가시선 차단 문제가 발행한다. 일반적으로 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 고정형 중계시스템이나 이동형 중계시스템을 사용하지만 본 논문에서는 항공기를 이용한 텔레메트리 신호의 공중 중계시스템을 제안한다. 공중 중계시스템은 수신안테나를 장착한 항공기가 시험체의 텔레메트리 신호를 수신하여 지상시스템으로 재전송한다. 수신안테나는 위상배열안테나를 적용하여 Beam-forming에 의해 빔 방향을 ±30°까지 조향할 수 있으며, 빠르게 움직이는 시험체를 효과적으로 추적할 수 있다. 항공기에 장착되는 중계포드는 전방안테나와 측방안테나로 구성된다. 중계포드는 S-band 신호를 수신하여 L-band 신호로 주파수 하향 변환하여 재송신 시 항공기에서의 주파수 간섭을 제거하였다. A telemetry signal occurs the line-of-sight problem by the effect of geography in flight test. A fixed relay system or a mobile relay system is used to solve that problem in general but we propose an airborne telemetry relay system using aircraft in this paper. An airborne telemetry relay system receives the telemetry signal of the test vehicle and then retransmits it to the ground system. The receiving antenna which is a phased array antenna can be tilted to ±30° beam direction by beam-forming and track the rapidly moving test vehicle in effect. The relay pod which is mounted to an aircraft consists of the front antenna and the side antenna. It receives S-band signal and then down-converts the frequency to L-band signal. As a result, that can remove the frequency interference on an aircraft while retransmitting.

나로우주센터 추적/발사통제시스템의 통합운용 성능분석

최용태,나성웅 한국항공우주학회 2011 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.11

레인지시스템(추적시스템 및 발사통제시스템)은 우주 발사체를 지상에서 추적하여 위치 및 상태정보를 취득, 처리한다. 나로우주센터의 레인지시스템은 추적레이더, 원격자료수신장비, 광학추적장비 및 발사통제시스템으로 구성되어 발사체의 지상 추적임무를 수행한다. 나로호 발사임무에서 추적장비에서 취득된 각종 정보는 발사통제시스템의 처리를 거쳐서 관련운용자에 공급되어진다. 또한, 처리된 발사체의 위치 정보는 각 추적 장비들의 추적 실패 시 재추적 시도를 위한 연동 자료로 공급됨과 동시에 비행안전 감시의 목적으로 사용되어진다. 또한, 레인지시스템은 카운트다운 제어, 음성/데이터통신, 기상정보 제공등의 역할을 수행한다. 본 논문에서는 레인지시스템 구성요소들의 통합운용개념과 이에 따른 성능분석결과를 기술하였다. Tracking and Mission Control System, i.e. Range System, m launch site is to provide target tracking and range instrumentation capabilities of launch vehicle. In NARO space center, range system consists of tracking means such as tracking radars, ground telemetry systems, electro-optical system and mission control system. In KSLV-I launch, real-time data from the tracking means are acquired, processed and distributed by the mission control system to the user group who need to monitor processed data for safety and flight monitoring purposes. The processed trajectory data by the mission control system is sent to each tracking mean for target designation in case of tracking failure. Especially, the processed data are used for decision making for flight termination when anomalies occur during flight of the launch vehicle. Range system also provide function of countdown control, voice and data communication and meteorology information. In this paper, operation concept of tracking and mission control system in NARO space center is described and test results of KSLV-I launch are analyzed and discussed.

ARIA 암호 알고리즘을 이용한 원격측정 시스템 암호화 기법

최석훈,이남식,김복기 한국항행학회 2020 韓國航行學會論文誌 Vol.24 No.2

Telemetry system is a communication system that measures and transmits various signals in the aircraft to the ground for collecting and monitoring flight data during the development of unmanned air vehicle and satellite launch vehicles. With the recent development of wireless communication technology, it is becoming important to apply encryption of telemetry system to prepare with security threats that may occur during flight data transmission. In this paper, we suggested and implemented the application method of ARIA-256, Korean standard encryption algorithm, to apply encryption to telemetry system. In consideration of the block error propagation and the telemetry frame characteristics, frame is encrypted using the CTR mode and can apply the Reed-solomon codes recommended by CCSDS. ARIA algorithm and cipher frame are implemented in FPGA, and simulation and hardware verification system confirmed continuous frames encryption. 원격측정 시스템은 무인기, 위성 발사체 등의 비행체 개발과정에서 비행 데이터 수집과 모니터링을 위해 비행체 내 다양한 신호를 계측하여 지상으로 전송하는 통신시스템이다. 최근 무선통신 기술의 발전으로 비행 데이터의 전송 과정에서 일어날 수 있는 보안 위협에 대응하기 위해 원격측정 시스템의 암호화 기술 적용은 중요해지고 있다. 따라서 본 논문에서는 원격측정 시스템의 암호화 적용을 위해 국가 표준 암호 알고리즘인 ARIA-256의 적용 방법을 제안하고 구현하였다. 블록 오류 확산과 원격측정 프레임의 특성을 고려하여 CTR (counter) 모드를 응용하고, 위성통신 표준화 기구(CCSDS)에서 권장하는 리드솔로몬 코드를 적용할 수 있도록 프레임을 구성하여 암호화하였다. ARIA-256 알고리즘과 암호 프레임은 FPGA(filed programmable gate array)로 구현하였고 시뮬레이션과 하드웨어 검증 시스템을 통해 연속성 있는 프레임의 암호화를 확인하였다.

Implementation of Fault-tolerant Architecture for Central Data Processing System in Space Center

Yong-Tae Choi,Sung-Woong Ra 제어로봇시스템학회 2014 제어로봇시스템학회 국제학술대회 논문집 Vol.2014 No.10

Central Data Processing System(CDPS) in NARO Space Center plays a key role of real-time data processing acquired from several ground tracking systems such as tracking radar, ground telemetry station and electro-optical tracking system. The processed data by Central Data Processing System is used for flight safety monitoring purposes and target designation of tracking stations on initial locking on launch vehicle or tracking failure. These functions are very important for several operators in space center during launch vehicle in flight. So, we should assure very high level of availability for Central Data Processing System in any operation conditions. For the seamless operation of Central Data Processing System, it needs redundant and fault-tolerant architecture to minimize the takeover delay time on system failure. The fault-tolerant mechanism presented in this paper switches between hot primary and hot secondary. It should be needed accurate control action about data distribution. In this paper, we described about operation concept of Range System, the configuration, autonomous/manual failover architecture and test results of Central Data Processing System.

최신 소프트웨어 기반 지상계측 시스템 설계

김보성,백한석,손찬목,이경욱 한국항공우주학회 2016 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.4

T-50, KT-1, KUH, KC-100 등 지금까지 국내에서 개발한 항공기의 비행시험에 사용된 지상계측 시스템은 신뢰성이 입증된 하드웨어 기반인 L3 사의 Sys500, Vista550 데이터 처리기를 이용하여 구성하였다. 그러나 개발되는 항공기의 데이터가 점점 많아지고 고속화 됨에 따라 새로운 방식의 지상계측 시스템이 요구되고 있다. 이러한 대안으로 지상계측 시스템용 GSWorks 소프트웨어가 개발되었으며, 소프트웨어 기술 발전으로 그 신뢰성이 FA-50 무장운용 추가영역확장 비행시험에서 입증되고 있다. 본 논문에서는 업무효율 향상, 유지/보수 용이 및 초기 구축비용 절감을 위해 최신 소프트웨어 기반 지상계측시스템 설계 방법에 대해 고찰해 보고자 한다. The telemetry ground system developed for the flight test of T-50, KT-1, KUH and KC-100 in Korea is composed of Sys500 or Vista550 of L-3 Company data processor whose reliability is fully verified. But, as the aircraft data became much and fast, new technology telemetry ground system is needed on the flight test. For alternative, GSWorks software is developed to apply for the telemetry ground system. The reliability of GSWorks softwae is verified in the FA-50 flight tests with developing the software technology. This paper is designed on the telemetry ground system of based on the latest software for improvement of work efficiency, easy maintenance and lower construction cost.

KSLV-1의 신호 수신 · 처리를 위한 원격측정 지상국시스템의 자료처리시스템 개발

마진아(Jin-A Ma),권순호(Soon-Ho Kwon),오창열(Chang-Yul Oh),이효근(Hyo-Keun Lee) 한국항공우주연구원 2007 항공우주기술 Vol.6 No.1

KSLV-l의 탑재 시스템은 발사 전부터 발사 후 임무 종료 시까지 발사체 및 탑재위성에 대한 각종동작상태 및 특성에 관한 제반자료를 원격측정 지상국시스템으로 전송한다. 원격측정 지상국시스템의 안테나시스템은 이러한 원격측정신호를 실시간으로 획득한 후 자료처리시스템으로 공급하고, 자료처리시스템은 수신한 텔레메트리 데이터를 처리?저장한 후 임무진행자들에게 분배하여 발사 진행시 발사임무진행을 위한 판단자료로 활용하도록 한다. 본 논문에서는 KSLV-1 으로부터 텔레메트리 신호를 수신한 후 효율적이고 안정적인 데이터처리과정을 위한 최적의 자료처리시스템의 구성 및 기능을 제시하였다. The on-board telemetry system of KSLV-1 transmits telemetry signal for the launch vehicle and satellite to ground telemetry system in real time. In ground telemetry system, antenna system acquires telemetry signals and transfers these to data processing system. Data processing system processes and recordes telemetry data and distributes it to each mission operator in order to monitor it the operation goes well or not. This document describes the configurations and functions of data processing system designed for efficient and appropriate processing of telemetry data.

해외발사체 사례연구를 통한 발사체 탑재전자시스템의 기능적 및 구조적 특성 고찰

김주년,이상래,김성완 한국항공우주학회 2011 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.11

한국형발사체 개발은 향후 우리나라가 우주개발 선진국으로 나가는데 꼭 달성해야 할 중요한 목표이다. 한국형발사체 개발을 위해 항우연에서는 추진시스템, 구조시스템 그리고 제어 및 탑재전자시스템 등 시스템레벨에서의 설계가 진행되고 있다. 본 논문에서는 이미 수행된 해외발사체 탑재전자시스템의 사례조사 결과를 활용하여 제어계통 통신 및 잉여구조분야, 추진 탱크제어 및 추진제소진제어 분야, 파이로 및 밸브계통분야, 원격측정분야별로 분류하여 발사체시스템마다의 특징을 비교분석하였다. 본 비교분석 연구를 통해 향후 한국형발사체 탑재전자장치 시스템설계에 응용할 수 있는 부분들을 기술하였다. The development of next satellite launch vehicle is the first milestone toward the future space program for Korea. KARI has been performing system design to develop the next satellite launch vehicle including propulsion system, structural system and avionics system. This paper describes study results of foreign LVs' electronics systems. In order to provide useful information for system design, this paper also describes the analysis results with categorizing the study results into control system area, tank pressurization and propellant utilization system area, pyro and valve driving area, and telemetry system area. It is expected that this research result is referred to system design of onboard electronics for the future Korea LV development.

Saturn V 1단 발사체(S-IC) 특징 분석

홍용기(Yonggi Hong),김철웅(Cheulwoong Kim) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.12

Apollo Mission이 종료된지 거의 반세기가 지났지만, 지금도 Saturn V 발사체의 기술의 복원과 개량을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Saturn V 발사체의 1단 로켓(S-IC)의 개발 과정과 엔진 퍼지, 포고현상 억제 방법, 연료탱크 가압 방식, 유압 및 공압 시스템의 운용 방식 등에 대한 특징들에 대해 조사하였다. S-IC의 각 시스템의 특징에 대한 이해는 발사체 시스템의 이해를 도울 수 있고, 향후 발사체 개발시에 시간, 비용 등의 절감 효과를 가져다 줄 수 있는 유용한 참고 자료가 될 것이라 예상된다. It had been almost a half century since Apollo Mission was ended. However, in these days, a lot of researches are being conducted for restoration and making improvements in technologies used in Saturn V rocket’s development. This study reviews the first stage of Saturn V rocket(S-IC), from development history to technologies in various subsystems such as engine purge system, POGO suppression system, hydraulic and pneumatic control system, propellant dispersion system, telemetry system and retrorocket system. Understandings of S-IC stage’s operation systems would be helpful in understanding of launch vehicle system and reduction of time and cost in future development process.

Passive Telemetry Capacitive Humidity Sensor System using RLSE Algorithm

이준탁(Joon-Tark Lee),박영식(Young-sik Park),김경엽(Kyung-Yup Kim) 한국지능시스템학회 2004 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.14 No.1

In this paper, passive telemetry capacitive humidity sensor system using a RLSE(Recursive Least Square Estimation) technique is proposed. To overcome the problem like power limits and complications that general passive telemetry sensor system including IC chip has, the principle of inductive coupling is applied to model the sensor system. Specially, by applying the forgetting factor, we show that the accuracy of its estimation can be improved even in the case of time varying parameter and also the convergence time can be reduced.