• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
• /
• pp.2295-2297
• /
• 2003

The major problem encountered in satellite design is EMI (Electro-Magnetic Interference) and EMC (Electro-Magnetic Compatibility). Here, our focus is on the effects of protons on the electronic system. The SEU (Single Event Upset) results from the level change of stored information due to photon radiation and temperature in the space and the nuclear power plant environment. The impact of SEU on PLD (Programmable Logic Devices) technology is most apparent in ROM/SRAM/DRAM devices wherein the state of storage cell can be upset. In this paper, a simple and powerful test techniques is suggested, and the results are presented for the analysis and future reference. The test results are compared with that of JPL test report. In our experiment, the proton radiation facility available at KIRAMS (Korea Institute of Radiological Medical Sciences) has been applied on a commercially available SRAM manufactured by Hynix Semiconductor Company.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제5권2호
• /
• pp.28-34
• /
• 2004

One of the major problem encountered in nuclear plants and satellites design isEMI (Electro-Magnetic Interference) and EMC (Electro-Magnetic Compatibility).Here, our focus is to implement the test board for checking SEU (Single EventUpsets); the effects of protons on the electronic system. The SEU results from thelevel change of stored information due to photon radiation and temperature in thespace environment. The impact of SEU on PLD (Programmable Logic Devices)technology is most apparent in ROM/SRAM/DRAM devices wherein the state ofstorage cell can be upset. In this paper, a simple and powerful test techniques issuggested, and the results are presented for the analysis and future reference. In ourexperiment, the proton radiation facilitv (having the energy of 50 MeV with a beamcurrent of 60 uA of cyclotron) available at KIRAMS (Korea Institute of RadiologicalMedical Sciences) has been applied on a commercially available SRAM manufacturedby Hynix Semiconductor Company.

• 제어로봇시스템학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.35-41
• /
• 2011

비동기적으로 동작하는 디지털 회로는 동기 순차 회로에 비해서 고속, 저전력 소비 등 여러 가지 장점을 지니기 때문에 현대 디지털 시스템에서 여전히 중요한 요소로 사용되고 있다. 본 기고에서는 비동기 순차 회로에서 발생하는 고장을 진단하고 극복하는 최신 기술을 소개한다. 본 기고에서 주로 다루는 기술은 '교정 제어'로서 피드백 제어의 원리를 이용하여 비동기 순차 회로의 안정 상태를 바꾸는 기법이다. 크리티컬 레이스(critical race), 무한 순환 등 비동기 회로 설계상의 오류를 포함하여 SEU(Single Event Upset), 총이론화선량(TID)에 의한 고장 등 외부 환경에 의해서 발생하는 비동기 회로의 고장을 교정 제어를 이용하여 진단하고 극복하는 기술에 대해서 알아본다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권11호
• /
• pp.5465-5470
• /
• 2012

FPGA(Field Programmable Gate Array) 디바이스는 회로의 개발 기간을 단축할 수 있으며, 낮은 비용으로 자체적인 회로를 구현할 수 있다는 장점이 있다. FPGA 중에서도 SRAM기술을 사용하는 FPGA는 게이트의 집적도가 높아 복잡한 회로의 구현이 가능하고, 구현한 회로를 동적으로 변경할 수 있는 특징이 있어, 최근 인공위성의 탑재컴퓨터에 그 사용빈도가 증가하고 있는 추세다. 그러나, SRAM 기반 FPGA는 우주 방사선 입자들에 의한 오류 현상인 단일사건오류에 취약하여, 우주에서 사용할 때에는 이를 검출하고, 정정할 수 있는 회로를 탑재해야 한다. 이 논문에서는 FPGA의 내부 모듈 중에서 SEU에 가장 취약한 재구성 메모리를 보호하는 제어기를 설계하였다. 제어기는 SEU에 강한 Anti-Fuse방식의 FPGA에 구현하였으며, 실제 회로 구현 후, 방사능 시험을 수행한 결과, 본 연구에서 제안한 재구성 메모리 보호 제어기를 기존의 TMR회로와 함께 사용하면, 보다 우수한 고장허용성을 갖는 것을 입증하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권11호
• /
• pp.115-120
• /
• 2005

본 논문에서는 과학기술위성 2호 대용량 메모리 유닛(Mass Memory Unit, MMU)의 시험모델(Engineering Model, EM)을 개발하고 기능 및 성능 시험한 결과를 제시하였다. 성능 구현에 필요한 로직들을 별도의 전용 칩들을 사용하지 않고 하나의 FPGA에 구현함으로써 대용량 메모리 유닛을 소형화, 경량화하고 저전력으로 사용할 수 있도록 하였다. 대용량 메모리는 2Gbits SDRAM 모듈을 사용하였으며 파일 시스템을 운용하여 지상국에서의 데이터 관리가 용이 하도록 하였다. 대용량 메모리에서 발생하는 SEU(Single Event Upset)를 극복하기 위해서 RS(207,187) 코드가 소프트웨어로 구현되어 있어서 187바이트당 10바이트의 에러를 복구할 수 있다. 또한 탑재체 데이터의 수신 성능을 검증하기 위해서 시뮬레이터를 제작 하였다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제45권4호
• /
• pp.35-41
• /
• 2008

메모리 소자가 우주 환경에 노출되면 우주 방사능에 의해 메모리의 값이 변하는 SEU 현상이 발생한다. 이러한 현상에 대처하기 위하여 위성체에 사용되는 메모리는 필연적으로 오류 탐지 및 극복 기법을 탑재하고 있다. 본 논문에서는 과학기술위성 3호 대용량 메모리 유닛에서 채택하게 될 오류 탐지 및 극복 방식을 알아본다. 오류 극복을 위해 대용량 메모리를 RS(10,8) Reed-solomon 코드로 인코딩/디코딩했을 때 SEU에 의해 메모리의 데이터가 손상 받을 확률을 계산한다. 이 확률식을 기반으로 과학기술위성 3호가 직면할 수 있는 다양한 SEU 발생율에 대하여 그 확률 변화를 분석한다. 이것으로부터 과학기술위성 3호 대용량 메모리 유닛 설계의 중요한 요소 중의 하나인 메모리 인코딩/디코딩 주기를 결정하는데 이용하고자 한다.

• 전기학회논문지
• /
• 제60권5호
• /
• pp.1036-1042
• /
• 2011

This paper presents an algorithm that conducts automatic memory scrubbing operated by dedicated hardwares. The proposed algorithm is designed so that it can scrub entire memory in a given scrub period, while minimally affecting the execution of flight softwares. The scrub controller is constructed in a form of state machines, which have two execution modes - normal mode and burst mode. The deadline event generator and period tick generator are designed in a separate way to support the behavior of the scrub controller. The proposed controller is implemented in VHDL code to validate its applicability. A simple version of the controller is also applied to mass memory modules used in STSAT-3.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2005년도 한국우주과학회보 제14권1호
• /
• pp.143-147
• /
• 2005

우주시스템 연구실에서 개발 중인 HAUSAT-2의 우주방사능 환경은 포획된 양자와 전자, 태양양성자이다. 본 논문에서는 우주방사능 환경에 대해 임무기간동안의 총 피폭량을 계산하였고, 총 피폭량에 대해 HAUSAT-2에서 사용하는 부품들의 부품의 우주방사능 허용레벨 분류과정을 통해 사용가능성을 검증하였다. 또한 단일사건 발생확률을 계산하여 단일사건 발생에 대비하는 시스템을 설계에 반영하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.101-105
• /
• 2006

과학기술위성 2호의 탑재 컴퓨터(OBC)의 EM 모델을 개발하고 기능 및 성능평가를 완료하였다. 과학기술위성 2호의 탑재 컴퓨터는 고성능 CPU를 탑재하여 처리 성능을 향상 시켰으며 중앙 집중식 통신구조를 가지도록 설계하여 위성 시스템 내부의 다른 서브 유닛들과 직접 통신하여 위성의 각종 서브장치들을 조정하도록 하였다. 탑재 컴퓨터에 사용되는 통신모듈, 시스템 감시회로, SEU(Single Event Upset)를 극복하기 위한 로직회로 등 각종 제어 회로들을 FPGA 내에 구현함으로써 소형화, 경량화 및 저 전력화를 추구하고 기술 집약화 하도록 하였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권8호
• /
• pp.121-127
• /
• 2013

SRAM, DRAM을 포함한 Memory 소자들은 우주환경에서 고에너지 입자에 취약하다. SEE(Single Event Effect) 또는 TID(Total Ionizing Dose)에 의해서 소자의 비정상적인 동작이 야기될 수 있다. 본 논문은 SRAM의 기본 단위 셀인 Latch 회로를 이용하여 양성자에 대한 취약성을 나타내는 SEU cross section을 추정할 수 있는 방법에 대해서 설명한다. 또한 양성자에 의한 SEU 효과를 줄일 수 있는 Latch 회로를 제안하였다. 두 소자를 이용하여 50b shift register를 $0.35{\mu}m$공정에서 제작하였고, 한국 원자력 의학원의 43MeV 양성자 빔을 이용하여 방사선 조사 실험을 진행하였다. 실험 결과로부터 conventional latch를 이용한 shift register에 비해서 제안한 latch를 이용한 shift register가 방사선 환경에서 내구성이 강한 동작 특성을 가진 다는 것을 확인하였다.