인공 위성 탑재 소프트웨어의 소프트 에러 고장 주입시험

배지훈; 김형신

doi:10.5762/KAIS.2022.23.7.291

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자료유형: 학술저널

저자정보: 배지훈 (만도) 김형신 (충남대학교)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제23권 제7호

발행연도: 2022.7

수록면: 291 - 296 (6page)

DOI: 10.5762/KAIS.2022.23.7.291

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인공위성은 태양과 심우주에서 발생한 우주 방사선 환경인 지구 주위의 궤도에서 동작해야 한다. 우주방사선은 위성의 탑재 컴퓨터의 하드웨어에 SEU(Single Event Upset)라는 에러를 유발할 수 있다. SEU는 비 파괴성 오류로 일시적으로 메모리나 레지스터에 저장된 비트를 반전시키는 소프트 에러다. 인공위성 탑재 컴퓨터는 이러한 소프트 에러를 감내해야 한다. 위성의 탑재 컴퓨터는 소프트 에러가 발생하더라도 오동작을 하지 않도록 결함을 검출하고 대응할 수 있어야 하며, 개발과정에서 이러한 소프트 에러에 대해 오류를 검출하고 대응할 수 있는지를 검증해야 한다. 본 논문에서는 NASA의 표준 탑재 소프트웨어인 cFS(Core Flight Software)가 소프트 에러에 대해 강인한지 고장 주입시험을 시행한 결과를 정리하였다. 기존 테스팅 연구에서 적용한 것과 유사하게 소프트 에러를 메모리 전역 변수 영역, 스택 영역, 프로세서 레지스터에 주입하였으며, 탑재 컴퓨터 시뮬레이터에 cFS를 실행하면서 고장을 주입하였다. 고장 주입시험결과 cFS에 소프트 에러 주입 시 탑재 소프트웨어의 주요 기능과 명령처리 기능에 문제가 생길 수 있는 것을 확인하였다. 이 시험결과를 통해 실제 위성의 탑재 소프트웨어에 다양한 소프트 에러 주입 방법을 시도하여, 향후 자동 고장 주입도구 구현에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

#Satellite Software #Soft Error Testing #Fault Injection Testing #Flight Computer #Single Event Upset

참고문헌 (13)

참고문헌 신청

Jungkyu, Y, Hyungun Yoo, “SEU characteristic analysis and mitigation method for LEO satellite payload”, IEIE Fall Workshop, pp. 692-695, 2020

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MCCOMAS, David. NASA/GSFC's Flight Software Core Flight System. In: Flight Software WorkshopFlight Workshop. 2012.

Holzmann, Gerard J. "Mars code." Communications of the ACM 57.2, pp. 64-73. 2014, DOI: https://doi.org/10.1145/2560217.2560218

ALONSO, Javier, et al. “The nature of the times to flight software failure during space missions”, In: 2012 IEEE 23rd International Symposium on Software Reliability Engineering. IEEE, 2012. p. 331-340. DOI: https://doi.org/10.1109/ISSRE.2012.32

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