루아 가상머신 기반의 위성 제어 탑재소프트웨어 :Lua-based virtual machine platform for spacecraft on-board control software

박시형

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박시형 (충남대학교, 忠南大學校大學院)

지도교수: 김형신

발행연도: 2016

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

루아 가상머신 기반의 위성 제어 탑재소프트웨어

박시형 컴퓨터공학과 2016.01 학위논문

2014

심우주 위성을 위한 루아 기반 탑재 제어 프로시져 소프트웨어의 설계

박시형 , 구철회 , 강수연 외 3명 한국정보과학회 학술발표논문집 2014.12 학술대회자료

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Mission critical embedded software for autonomous operation requires high development cost due to its long development cycle. One of the potential solutions for reducing the cost is to reuse the software developed at previous missions. Virtual machine platform such as JVM is a good example to provide code portability across various missions. Flight software in aerospace field is adopting this concept to improve reusability and eventually to reduce development cost. In this paper, we propose a Lua-based virtualization environment for spacecraft flight software. Flight software for spacecraft control consists of a few tasks that are highly autonomous. Lua is chosen as the script language for programming the control tasks. Though Lua was designed with simplicity and portability, it only supports multithreading with collaborative coroutines. To support preemptive multitasking, we implement time slicing coroutines as spacecraft control processes. New coroutine scheduler is devised and time slicing functionality is added into the scheduler. Scheduler locking and message passing with external flight software are also implemented. Instead of modifying the Lua interpreter, we have exploited the debug support APIs for our implementation. For evaluation, we have implemented the flight software virtualization environment on the flight computer. Accuracy of the time slicing scheduler is also analyzed.

1. 서론 1
1.1. 연구 배경 1
1.2. 연구 목적 및 기여 2
1.3. 논문 구성 4
2. 배경 5
2.1. 관련 연구 5
2.1.1. 루아 가상머신 및 코루틴에 관한 연구 5
2.1.2. 위성 비행 제어 절차(On-Board Control Procedure) 소프트웨어에 관한 연구 6
2.2. 위성 비행 제어 절차(On-Board Control Procedure) 7
2.3. 스크립트 언어 루아 10
3. 루아 기반 OBCP 환경 16
3.1. OBCP 엔진의 컴포넌트 구성 16
3.1.1. OBCP 매니저 18
3.1.2. OBCP 스케줄러 19
3.1.3. TM/TC 매니저 20
3.2. OBCP 엔진의 동작 20
3.2.1. 프롤로그 21
3.2.2. OBCP 스케줄링 22
3.2.3. 에필로그 22
4. 루아 기반 OBCP 엔진 개발 23
4.1. 시간 분할 코루틴 스케줄러 23
4.2. 시간 분할 스케줄링의 오류 처리 27
4.3. 스케줄러의 잠금 및 해제 31
4.4. 외부 통신 33
5. 구현 결과 및 실험 36
6. 고찰 40
6.1. 요구사항 만족도 40
6.2. 결과의 한계 및 문제점 41
6.3. 향후 계획 41
7. 결론 42
참고 문헌 43
ABSTRACT 45

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