• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권4호
• /
• pp.413-418
• /
• 2009

소형위성 관제용 S대역 프로토타입 트랜스폰더를 상용 부품을 활용하여 설계하였으며, 확장성까지 고려하여 QPSK 변복조 기능을 FPGA를 사용하여 구현하였다. 제작된 트랜스 폰더는 RF Front End, RF 변조기, RF 복조기, 그리고 변복조기로 구성된다. 측정결과 트랜스폰더의 수신 비트오율(이하 BER)은 -105 dBm의 입력전력에서 $1.1{\times}10^{-6}$으로 나타났다. 이러한 방식의 트랜스폰더는 개발기간을 단축할 수 있으며 크기와 무게를 줄일 수 있는 장점이 있다.

• Journal of Computing Science and Engineering
• /
• 제11권1호
• /
• pp.9-23
• /
• 2017

NuDE 2.0 (Nuclear Development Environment 2.0) is a formal-method-based software development, verification and safety analysis environment for safety-critical digital I&Cs implemented with programmable logic controller (PLC) and field-programmable gate array (FPGA). It simultaneously develops PLC/FPGA software implementations from one requirement/design specification and also helps most of the development, verification, and safety analysis to be performed mechanically and in sequence. The NuDE 2.0 now consists of 25 CASE tools and also includes an in-depth solution for indirect commercial off-the-shelf (COTS) software dedication of new FPGA-based digital I&Cs. We expect that the NuDE 2.0 will be widely used as a means of diversifying software design/implementation and model-based software development methodology.

• 우주기술과 응용
• /
• 제3권3호
• /
• pp.257-279
• /
• 2023

한국항공우주연구원에서는 심우주 탐사를 위한 핵심 기술 개발을 위해 6U급 초소형 위성인 HiREV(high resolution video and image)를 개발하였다. 6U HiREV 초소형 위성의 임무는 지구 관측을 위한 고해상도 영상 및 동영상 촬영이며, 임무 수행 시 고온의 카메라 모듈로 인해 렌즈와 모듈 간의 열 지향 오차가 발생할 수 있다. 열 지향 오차는 해상도에 큰 영향을 미치므로, 이를 해결하기 위해 열 설계가 필요하다. 또한 HiREV 광학 카메라는 지상에서 쓰이는 상용제품(COTS, Commercial Off The Shelf)을 이용하여 개발한 것이므로 상온에서 가장 좋은 성능을 가지며, 고온/저온 환경인 우주에서 활용되기 위해 별도의 열 설계가 적용되어야 한다. 본 논문에서는 임무 카메라 탑재체를 위해 3가지의 수동 열 설계가 수행되었으며, 궤도열 해석을 통하여 열 설계가 효과적임을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.181-188
• /
• 2011

소형무인항공기의 경우 유효탑재하중의 여유가 많지 않기 때문에 AHRS의 소형화가 필요하다. 본 논문에서는 소형무인항공기를 위해 소형, 경량으로 설계 제작한 AHRS의 성능을 가속도 외란이 적은 환경에서 시험하고 평가하였다. 센서는 저가의 MEMS 제품을 사용했으며 자세 보정을 위해 가속도계와 지자기계가 같이 사용되었다. 자세계산에는 특이점이 존재하지 않고 비교적 계산이 간단한 쿼터니언을 사용했으며 자세 보정 알고리듬에는 칼만필터가 사용되었다. 본 논문에서는 소형무인항공기에 성공적으로 적용된 사례가 있는 상용 항법장치와의 비교를 통해 설계된 AHRS의 성능시험을 진행하였다. 설계된 AHRS의 자세 데이터가 상용 항법장치와 수직축 $0.5^{\circ}$이내, 수평축 $1.5^{\circ}$ 이내로 허용 가능한 차이를 가지는 것을 보였으며, 본 시험환경 내에서 소형무인항공기제어에 적합한 자세각 출력을 내는 것을 확인하였다.

• International Journal of Automotive Technology
• /
• 제6권2호
• /
• pp.107-117
• /
• 2005

A distributed hardware-in-the-loop simulation (HILS) platform is developed for designing an automotive engine control system. The HILS equipment consists of a widely used PC and commercial-off-the-shelf (COTS) I/O boards instead of a powerful computing system and custom-made I/O boards. The distributed structure of the HILS system supplements the lack of computing power. These features make the HILS equipment more cost-effective and flexible. The HILS uses an automatic code generation extension, REAL-TIME WORKSHOP$^{ (RTW$^{) of MATLAB$^{ tool-chain and RT-LAB$^{, which enables distributed simulation as well as the detection and generation of digital event between simulation time steps. The mean value engine model, which is used in control design phase, is imported into this HILS. The engine model is supplemented with some I/O subsystems and I/O boards to interface actual input and output signals in real-time. The I/O subsystems are designed to imitate real sensor signals with high fidelity as well as to convert the raw data of the I/O boards to the appropriate forms for proper interfaces. A lot of attention is paid to the generation of a precise crank/ earn signal which has the problem of quantization in a conventional fixed time step simulation. The detection of injection! command signal which occurs between simulation time steps are also successfully compensated. In order to prove the feasibility of the proposed environment, a simple PI controller for an air-to-fuel ratio (AFR) control is used. The proposed HILS environment and I/O systems are shown to be an efficient tool to develop various control functions and to validate the software and hardware of the engine control system.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.424-434
• /
• 2015

위상배열 레이더 시스템에서 간섭과 재밍을 제거하기 위하여 적응빔 형성 알고리즘이 폭넓게 사용되고 있다. 최근에 와서 FPGA 기술의 발전으로 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하게 되었다. 본 논문에서는 능동위상배열 레이더를 개발하기 위해 전단신호처리기에 적용한 적응빔 형성기의 FPGA 기반 실시간 구현방법을 제안하였다. 개방형 VPX 벡플레인을 통한 통신의 상용 FPGA 보드를 활용하여 콤팩트한 적응빔 형성기를 개발하였다. 이 적응빔 형성기는 역행렬을 구하기 위해 QR 분해와 역 치환을 포함한 수많은 고속의 복소 신호처리와 벡터 및 행렬 연산으로 구성하였다. 구현 결과, FPGA를 통한 적응빔 형성 결과와 매트랩을 통한 시뮬레이션 결과가 일치함을 보였다. 또한, FPGA를 통한 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하여 능동위상배열 레이더 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제46권4호
• /
• pp.345-358
• /
• 2018

고고도 과학기구는 다양한 과학연구목표를 수행하기 위해 미국, 프랑스, 일본과 같은 항공우주선진국에서 수십 년간 사용되어 왔다. 고고도 과학기구는 초기 개발 및 운용비용이 막대하게 소요되므로 국가연구기관 중심으로 연구개발이 진행되어 왔지만 최근에는 저비용 고성능 오픈소스 소프트/하드웨어 생태계의 출현으로 과학기구 개발 진입장벽이 낮아졌다. 본 연구에서는 상용 기성품을 활용하여 저비용, 사용 용이성, 호환성, 제품 개발신속성을 고려한 소형 영압력기구(Zero Pressure Balloon) 시제품을 제작하였다. 또한, 8회에 걸친 비행시험을 통하여 비행운용기술을 축적하였으며 기구시스템의 작동신뢰성을 검증하여 향후 대형 영압력기구 운용을 위한 기반을 구축하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.87-94
• /
• 2007

LFM 신호를 이용한 능동소나 신호처리에서는 Split-beam을 이용한 좌우 두 빔 사이의 상호상관관계를 측정함으로써 표적의 자세각과 길이 정보를 추정할 수 있다. 그러나 탐지된 원거리 표적의 정보를 추정하기 위해서는 고분해능의 방위각 및 거리 해상도가 요구된다. 이를 위해 나이키스트(Nyquist) 샘플링 주파수보다 높은 샘플링 주파수가 필요하므로, 일반적으로 보간기법을 이용하여 과도샘플링(over-sampling) 을 해야 한다. 하지만 과도 샘플링된 좌우 빔신호를 이용하여 상호상관관계를 구할 경우, 요구되는 연산량과 메모리 용량이 일반적으로 상용 DSP 프로세서들의 처리용량과 내부 메모리 용량을 초과하게 되어 DSP를 이용한 실시간 구현이 어렵게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 누적처리기법을 이용한 Split-beam처리 방법을 제안하였다. 제안한 기법의 성능을 모의실험을 통하여 검증하고, ADSP-TS101을 사용하여 실시간 시스템으로 구현하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권9호
• /
• pp.929-937
• /
• 2008

한국항공우주연구원에서 개발하고 있는 KSLV(Korea Space Launch Vehicle)-I 발사체의 비행 안전용 센서의 하나로 활용하기 위하여 개발된 GPS 수신기 시스템은 위성발사체의 특수한 비행환경과 높은 동특성 환경에서도 정상적으로 동작해야 한다. 5년에 걸쳐 개발이 완료된 위성발사체용 GPS 수신기 시스템은 습도, 고온, 저온, 진공, 정현파 및 랜덤진동, 충격, 가속도, 전자파 환경시험 등을 통하여 특수한 환경에서의 성능을 검증하였으며, GPS 시뮬레이터를 이용한 다양한 성능시험을 수행하여 높은 동특성 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서는 위성발사체용 GPS 수신기 시스템의 전 개발과정을 소개하고, 일반적인 GPS 수신기 시스템과 비교하여 개발된 GPS 수신기 시스템의 특수한 기능들을 설명한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제8권8호
• /
• pp.37-46
• /
• 2008

발사통제시스템(Launch Control System)은 유도무기체계에서 유도탄의 발사와 관련된 일련의 절차들을 제어하는 시스템이다. 이 시스템은 지정된 시간 안에 목표물에 대한 교전계획을 생성하고 이 정보를 탄에 장입하며 탄의 발사 제어를 수행해야 한다. 이 때문에 시스템의 하드웨어, 소프트웨어 고장뿐만 아니라 정해진 수행 시간의 초과 때문에도 임무가 실패될 수 있다. 본 논문에서 제안한 것은 발사통제시스템과 같은 내장형 실시간 시스템을 위한 고장허용 이더넷으로 별도의 하드웨어나 소프트웨어 없이 기존 상용의 이더넷 디바이스를 이중화하여 네트워크에 고장허용 기능을 제공하는 방법이다. 이를 위해 시스템의 각 구성 노드들을 이중의 네트워크 채널로 중복 시키고, 네트워크 트래픽에 대한 고장탐지 및 복구를 위해 통신 미들웨어를 설계하고 개발하였다. 이중채녈 기반의 통신 미들웨어를 통해 처리 시간이 중요한 시스템에 네트워크 고장으로 인한 시스템 중지를 방지하고 노드에 통신 손실이 발생하지 않도록 하였다.