CCSDS 미션 운영
CCSDS Mission Operations그 우주선 모니터링&제어(SM&, C)실무 그룹은 우주 데이터 시스템 자문 위원회의(우주 데이터 시스템 자문 위원회), 그 우주 기관들의 적극적인 참여를 본다, 서비스 관련 건축 표준 엔드 투 엔드 서비스 기능의 집합으로 구성된를 정의하고 있으며 게시판에 우주선 거주자 월에 근거한다.e땅임무 수행에 책임이 있는.
문제 식별
초기 배치와 반복적인 지출 측면에서 모두 임무 수행 비용을 절감하라는 압력을 증가시키는 것과 동시에 임무 복잡성을 증가시키는 경향이 있다. 폐쇄형 또는 '일원형' 임무 운영 시스템 아키텍처는 공간과 지면 간 또는 지면 시스템의 노드 간 기능성의 재분배를 허용하지 않는다. 이러한 구조적 개방성의 결여는 다음을 초래한다.
- 기관 간 상호운용성 결여
- 임무와 지상 시스템 간의 재사용 부족
- 미션별 개발 및 배치 비용 증가.
- 상용 일반 도구의 사용 불가능
- 주요 시스템 재설계 없이 구현 기술을 대체할 수 없음.
- 미션 시스템 간의 운영 공통성 부족, 교육 비용 증가.
그 결과, 우주선 또는 운용 기관의 특정 제품군에 특정되는 많은 병렬 시스템 인프라가 존재하며, 이들 인프라 간에 교차 조화가 일어날 가능성은 거의 없다.
서비스 프레임워크 접근 방식
서비스 지향 아키텍처(SOA)는 프라이빗 시스템과 분산형 시스템 모두에서 새로운 애플리케이션의 주요 설계 원리로서 점차 일원적 아키텍처를 대체하고 있다. 그것은 운영과 데이터 객체 둘 다인 인터페이스가 종종 클라이언트가 이기종이기 때문에 잘 정의되어야 하는 네트워크 분산 애플리케이션의 기본 설계 원칙 중 하나이다. SOA는 단일 통합 시스템의 사양에 의존하는 것이 아니라, 개방적이고 공개적인 서비스 인터페이스를 통해서만 통신하는 더 작은 모듈형 요소의 식별에 의존하는 시스템 설계에 대한 접근방식이다.
SM&C WG는 일련의 표준 서비스를 정의하고 있으며, 이는 호환되는 '플러그인' 부품에서 많은 유사한 시스템을 조립할 수 있는 프레임워크를 구성한다. 이러한 구성 요소는 공통 인프라를 통해 연결된다면 어디에나 위치할 수 있다. 이를 통해 기관 간, 임무 간, 시스템 간 등 서로 다른 임무별 배치에서 구성요소를 재사용할 수 있다.
서비스가 특정 인프라 구현의 관점에서 직접 지정된다면, 그것들은 그 기술과 연계된다. 대신에, 서비스 자체를 계층화함으로써, 서비스 사양은 기반 기술과 독립적으로 만들어질 수 있다. 특정 기술 어댑터는 그 기술에 대한 서비스 프레임워크의 구축을 가능하게 한다. 이는 결과적으로 구성요소 구현뿐만 아니라 인프라 구현을 대체할 수 있게 한다. 또한 서로 다른 통신 환경(예: 공간 또는 지면)에 적합하거나 단순히 서로 다른 기관의 배치 선택을 반영하는 다른 인프라 구현 간에 투명하게 연결될 수 있다.
참고 – 플러그인 구성요소는 공통 인프라를 통해 표준 서비스 인터페이스를 통해서만 통신한다. 서비스 프레임워크는 그 자체로 계층화되고 기반 인프라 구현과는 독립적이다.
또한 이 접근방식은 구성요소 자체 또는 구성요소 구현을 규정하지 않는다는 점에 유의해야 한다. 구성 요소 간의 서비스 인터페이스만 표준화된다. 이것은 요소들의 혁신, 전문화, 차별화를 가능하게 하는 동시에, 그것들이 시스템에 빠르게 통합될 수 있도록 보장한다. 그러나 서비스 프레임워크가 효과적이 되려면 미션 운영과 관련된 의미 있는 정보가 단순한 데이터가 아닌 서비스 인터페이스를 통해 교환될 수 있도록 보장해야 한다. 서비스 프레임워크는 또한 레거시 시스템을 존중해야 한다. 통합된 레거시 시스템이 여러 서비스 프레임워크 구성요소의 기능을 수행하는 경우, 그것의 내부 아키텍처와 구현은 변경될 필요가 없다. 그것이 다른 시스템에 노출하는 인터페이스만 해당 서비스 인터페이스를 준수하도록 하기 위해 '포장'할 필요가 있다. 서비스 프레임워크는 상호운용 가능한 다양한 인터페이스를 제공하며, 여기서 가장 적절한 인터페이스를 선택할 수 있다. 즉, 컴플라이언스는 이들 인터페이스를 모두 지원하는 것에 의존하지 않는다. 이러한 방식으로 레거시 시스템은 다른 호환 부품과 함께 재사용되어 임무별 시스템을 구축할 수 있다. 그 접근법은 '진화적'으로 의도된 것이지 '혁명적'이 아니다.
서비스 계층화
Mission Operations Service Framework[1]의 주요 특징은 서비스 계층화다. 시스템 내에서 교환되는 다양한 유형의 임무 운용 정보에 해당하는 잠재적 서비스(상태 매개변수, 제어 조치, 궤도 데이터, 임무 일정 등)가 존재하지만, 이러한 애플리케이션 수준 서비스는 다음과 같은 일반적인 상호작용 패턴의 더 작은 세트의 관점에서 구현된다. 현재 상태를 관찰하고, 작업을 호출하며, 대량 데이터를 전송할 수 있도록 허용한다. 이것은 두 가지 주요 이점을 가지고 있다: 새로운 서비스가 기존의 공통 서비스에 중첩될 수 있기 때문에, 그것은 본질적으로 확장 가능하다; 그리고 미션 운영 애플리케이션에 대한 투자는 구현 기술로부터 더욱 격리된다. 기술 어댑터는 애플리케이션 자체에 미치는 영향을 최소화하면서 기반 통신 인프라를 변경(또는 브리지)할 수 있도록 한다. 이는 임무가 초기 구축에 사용된 지상 기술보다 더 오래 지속되는 경우가 많기 때문에 장기적인 유지보수를 개선한다.
미션 운영 서비스 프레임워크[1]의 계층은 다음과 같다.
- MO(Mission Operations) 서비스 계층(MO Common Services 포함)
- MAL(메시지 추상화 계층)
- 메시지 전송 계층
각 계층 간의 인터페이스는 CCSDS 표준에 정의되어 있으며, 따라서 각 계층의 구현은 다른 소프트웨어에 대한 변경 없이 대체될 수 있다.
잠재적 이익
미션 운영 서비스 프레임워크의 표준화[1]는 미션 운영 인프라의 개발, 배치 및 유지보수를 위해 다음과 같은 다양한 잠재적 이점을 제공한다.
- 우주선, 페이로드 또는 지상 세그먼트 인프라 구성요소의 수준에서 기관 간 상호운용성 증대
- 기관 내에서도 인프라 인터페이스의 표준화는 미션 간 재사용을 유도하고 공통의 멀티미션 인프라를 구축할 수 있는 능력으로 이어지며, 따라서 운영 팀의 교육 비용과 새로운 미션 준비 시간을 단축한다.
- 서로 다른 제조업체의 우주선에 대한 운용 인터페이스 표준화
- 재사용 가능한 구성요소의 통합을 통해 업무별 배치 비용 절감
- 호환 가능한 다양한 구성 요소에서 주어진 작업에 가장 적합한 제품을 선택할 수 있는 기능
- 배치 경계의 유연성 향상: 기능은 지상 세그먼트 사이트 간에 또는 지상에서 공간까지 보다 쉽게 마이그레이션할 수 있음
- 많은 수의 특정 구성요소 간 인터페이스가 아닌 제한된 수의 서비스의 표준화
- 상업적 도구 제공의 경쟁 심화로 비용 절감 및 벤더 독립성 확보
- 구성 요소 및 인프라 교체를 통해 임무 수명에 걸쳐 시스템 진화를 통해 장기적인 유지 보수성 향상
임무 작전
우주선 운용(MO)이라는 용어는 우주선을 운용하는 데 필요한 활동과 그 탑재물의 수집을 지칭하기 위해 사용된다. 여기에는 다음이 포함된다.
- 우주선 서브시스템 및 탑재물 모니터링 및 제어
- 우주선 성능 분석 및 보고
- 미션 작업의 계획, 스케줄링 및 실행
- 궤도 및 자세 결정, 예측 및 기동 준비
- 온보드 소프트웨어 관리(로드 및 덤프)
- 미션 데이터 제품 전달
이러한 기능은 일반적으로 MCC(Mission Control Center)의 기능으로 간주되며, 미션 운영 시스템이 지원하는 미션 운영 팀이 수행한다. MO에는 임무 운영 데이터를 보관하고 배포하는 기능이 포함되어 있다. 여기에는 임무 데이터 제품의 취급이 포함될 수 있지만, 특히 임무 데이터의 이용에 관련된 활동(예: 임무별 데이터 처리, 보관 및 배포)은 MO의 범위를 벗어난 것으로 간주된다. 점차, MO 기능은 협력 기관과 지상 부문 사이트 간에 분배될 수 있다. 또는 우주선 자체에 탑재된 자율 기능에 부분적으로 위임한다. MO Service Framework는 MO 애플리케이션 소프트웨어가 우주 시스템 내에 상주하는 곳이라면 어디든 간에 엔드 투 엔드 상호 작용과 관련이 있다. 특히 데이터 전송이나 지속성(스토리지)을 위한 서비스 제공과는 관련이 없다. 그러나 그것은 그러한 서비스의 사용자다.
참고 항목
참조
[1] Mission Operations Services Concept. CCSDS 520.0-G-3 그린북 3호. 2010년 12월 https://web.archive.org/web/20130531013416/http://public.ccsds.org/publications/archive/520x0g3.pdf
