초소형 위성의 편대 및 군집 운용을 위한 모듈형 온보드 컴퓨터 개발 (Development of On-board Computer Module for Formation Flying and Cluster Operation Nano-satellites)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 47권 / 10호 / 728 ~ 737페이지
· 저자명 : 오형직, 김도현, 박기연, 이주인, 정인선, 이성환, 박재필

초록

본 연구에서는 초소형 위성을 이용한 위성 편대 및 군집 운용 시 실시간으로 위성 간의 상대 위치 정보를 제공할 수 있는 통합 항법용 모듈형 온보드 컴퓨터(On-board Computer, OBC)를 개발하였다. 모듈은 구조적으로는 큐브위성의 기준 규격에 맞게 설계하되 사용자가 원하는 무선 통신 모듈 및 항법용 Global Positioning System(GPS) 장비를 적용할 수 있도록 확장성을 고려하였다. 개발된 OBC는 제품 개발 및 제작 이후 야외 테스트를 통해 저전력 Micro Controller Unit(MCU)로 군집 운용을 수행하는 초소형 위성들의 통합 항법 및 실시간 데이터 동기화 요구 처리속도를 만족함을 확인하였다. 또한, 열진공, 방사능 시험을 거쳐 우주급 환경에서 정상 작동함을 확인하였으며, 진동시험의 경우 underfill 공정을 추가하면 정상적으로 요구조건을 만족할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 향후 수요가 늘어날 군집 운용을 위한 위성군 개발의 핵심 부품인 OBC의 대량 생산 체계를 구축하였다.

영어초록

In this study, the minimized on-board computer (OBC) module for integrated navigation is developed, which provides satellites’ relative position information in formation flying and cluster operation situations. The scalability is considered to apply the user-selected wireless communication module and Global Positioning System (GPS) receiver for navigation, while considering to meet the structural design standard of nano-satellites. As a result of the product development and production, the processing speed of integrated navigation and real-time data synchronization is satisfied for cluster operation nano-satellites by using micro controller unit (MCU). From a heat/vacuum, vibration and radiation test, the OBC was confirmed to be operated in space environments. From these results, a mass production system of OBC was made which is a key part of development on satellite formation flying and cluster/constellation missions that the community demands are increasing.

참고자료

· 없음