Introduction and Application of Worst Case Analysis in Space Environment

우주 환경에서의 Worst Case Analysis에 대한 소개와 응용 예

In the space environment, many other things to design electronic circuits should be considered with respect to commercial circuit design. The first thing is that electronics in space are likely to be exposed to radiation effects and the second thing is that it is impossible to repair or replace electronic parts after once spacecraft was launched. In this severe situation, very strict and tight worst case analysis conditions should be applied to the electronics in space environment to do its own function well without any problems during the overall mission period. So this paper summarizes worst case input conditions and methods which are specified in the ESA Worst Case Analysis Specification (ECSS-Q-30-01A) and proposes the results of Worst Case Analysis for one simple electronic circuit which is implemented at a real On-Board Computer in the Low Earth Orbit Satellite.

우주 환경에서 동작하는 위성의 전자회로를 설계할 때는 지상에서 동작하는 상용 회로 설계와는 다른 고려 요소들이 존재한다. 그 이유는 첫째, 위성은 우주 방사능 등에 직접적으로 노출된 우주 환경에서 동작하기 때문이고, 둘째, 한번 궤도로 올라간 위성에 대해서 수리나 노화에 따른 교체가 불가능하기 때문이다. 이러한 상황에서 주어진 임무 기간 동안 아무런 문제없이 임무를 잘 수행하는 전자회로를 설계하기 위해서는 지상에서 동작하는 회로의 Worst Case Analysis보다 훨씬 엄격한 조건의 WCA를 적용해야 한다. 본 논문에서는 ESA에서 제시하는 WCA에 관한 규격서인 ECSS-Q-30-01A에서 WCA를 위해 고려해야할 입력요소들과 WCA 적용 방법을 정리하고, 실제로 저궤도 On-Board Computer에 구현된 간단한 회로를 가지고 WCA 적용 사례를 제시하고자 한다.