KR100840614B1 - 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템 - Google Patents

항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 항공기의 자세 방위 기준 장치를 시험하기 위한 시스템에 있어서, 자세 방위 기준 장치를 고정하고, 구동 신호를 인가받아 자세 방위 기준 장치를 그 인가된 구동 신호에 따라 특정 상태의 롤, 피치 및 헤딩을 가지도록 삼차원적으로 움직이는 기능을 수행하는 상태 시뮬레이션 장치와; 상태 시뮬레이션 장치 및 상기 상태 시뮬레이션 장치에 고정된 자세 방위 기준 장치와 연결되며, 시험자로부터 특정 롤, 피치 및 헤딩 상태의 시험 조건 데이터를 입력받아 구동 신호를 생성한 뒤 상태 시뮬레이션 장치로 인가하며, 자세 방위 기준 장치로부터 전송되는 출력값을 수신하여 그 자세 방위 기준 장치에 의하여 감지된 롤, 피치 및 헤딩 변위를 디스플레이하는 제어 단말기로 구성되는 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 항공기 자세 방위 기준 장치를 항공기에 직접 장착하지 않고도 상태 시뮬레이션 장치에 고정시킨 뒤 제어 단말기를 이용하여 이동시킴으로써 간단히 벤치 테스트할 수 있게 된다.
따라서, 종래와 같이 여러 명이 자세 방위 기준 장치의 시험에 참여할 필요가 없어 불필요한 인력의 소모를 해소할 수 있으며, 시험 시간도 단축될 뿐만 아니라, 시험의 신뢰성도 향상되는 장점이 있다.
Figure R1020030086195
자세 방위 기준 장치, 서보 모터, 벤치 테스트

Description

항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템 {Testing System for Attitude Heading Reference System of Aircraft}
도 1은 항공기 자세 방위 기준 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 상태 시뮬레이션 장치의 외부 형상을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시되어 있는 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템을 이용하여 자세 방위 기준 장치를 시험하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 자세 방위 기준 장치
11 : 출력 단자
100 : 제어 단말기
101 : 제어부
110 : 연결부
120 : 입력부
130 : 디스플레이부
200 : 상태 시뮬레이션 장치
1000 : 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템
본 발명은 항공기 자세 방위 기준 장치(AHRS : Attitude Heading Reference System)를 항공기에 직접 장착하지 않고도 상태 시뮬레이션 장치에 고정시킨 뒤 제어 단말기를 이용하여 이동시킴으로써, 간단히 벤치 테스트할 수 있도록 하는 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 항공기의 자세 방위 기준 장치는 항공기의 기체 내에 탑재되어 비행 시에 항공기의 자세와 지향 방향 등에 관한 정보를 제공함으로써 조종사가 비행기의 현재 상태를 파악할 수 있도록 하는 장치이다.
도 1은 이러한 항공기 자세 방위 기준 장치를 도시하는 사시도로서, 항공기 자세 방위 기준 장치(10)는 도 1과 같이 박스 형태로 구성되며, 항공기의 삼차원적인 움직임에 따라 그 항공기의 롤(Roll, 횡회전), 피치(Pitch, 종회전) 및 헤딩(Heading, 지향 방향) 상태를 감지하여 출력 단자(11)를 통하여 조종면에 설치되어 있는 전자식 자세계(EADI : Electronic Attitude Direction Indicator, 1)와 전자식 수평 상황 지시계(EHSI : Electronic Heading Situation, 2)로 전달함으로 써, 조종사가 항공기의 자세 및 방향 상태를 파악할 수 있도록 한다.
따라서, 이러한 자세 방위 기준 장치(10)에 이상이 발생할 경우 조종사가 항공기의 현재 자세 및 진행 방향 상태를 전혀 파악할 수 없으므로, 정상적인 비행을 수행하는 것이 불가능해진다.
그러므로, 항공기의 비행 전에는 이 자세 방위 기준 장치(10)의 정상 동작 여부를 반드시 시험하고, 자세 방위 기준 장치(10)에 이상이 발견되면 이상 부위를 찾아 보수하여야 한다.
그런데, 종래에는 이러한 항공기의 자세 방위 기준 장치(10)의 정상 동작 여부를 시험하기 위하여, 항공기에 자세 방위 기준 장치(10)를 장착하고 그 항공기를 컴퍼스로드(Compass Load)에 위치시킨 상태에서 컴퍼스로드에 표시되어 있는 위치만큼 항공기를 실제로 움직인 뒤, 확인자가 전자식 자세계(1)와 전자식 수평 상황 지시계(2)에 표시되는 항공기의 자세 및 방위 상태를 확인함으로써 자세 방위 기준 장치(10)의 정상 동작 여부를 판단하였다.
그러나, 이러한 종래의 경우에는 다음과 같은 몇 가지 문제점이 존재한다.
첫째로 자세 방위 기준 장치(10)를 항공기에 완전히 장착한 뒤 시험을 실시하여야 하므로, 자세 방위 기준 장치(10)에 이상이 발생될 경우에는 관련 전원을 모두 오프(Off)시킨 뒤에 자세 방위 기준 장치(10)를 항공기로부터 분리하여 수리한 후 다시 재 장착하여야 하는 비효율성의 문제가 발생한다.
둘째로 시험 시에 항공기를 컴퍼스로드 상에 위치시킨 상태에서 항공기 외부에 위치한 한 명 이상의 작업자가 항공기의 움직임을 파악하여야 하고, 또 다른 작 업자가 항공기의 조종석 내에서 전자식 자세계(1)와 전자식 수평 상황 지시계(2)의 표시 상태를 관찰하여야 하므로 인력의 불필요한 소모가 발생된다.
셋째로 자세 방위 기준 장치(10)의 시험 시에 항공기의 조종석 및 외부에 위치한 각기 다른 작업자가 구두에 의한 의사 소통을 통해서 시험이 이루어지게 되므로, 시험 시간이 많이 소요되고 신뢰도도 낮아지는 문제가 발생한다.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 항공기 자세 방위 기준 장치를 항공기에 장착하지 않고 간단히 벤치 테스트할 수 있도록 하는 항공기의 자세 방위 기준 장치 테스트 시스템을 제공함으로써, 종래에 발생하던 불필요한 인력 소모를 해소하고 시험 시간의 단축 및 신뢰성 향상을 가져올 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 항공기의 자세 방위 기준 장치를 시험하기 위한 시스템에 있어서, 자세 방위 기준 장치를 고정하고, 구동 신호를 인가받아 자세 방위 기준 장치를 그 인가된 구동 신호에 따라 특정 상태의 롤, 피치 및 헤딩을 가지도록 삼차원적으로 움직이는 기능을 수행하는 상태 시뮬레이션 장치와; 상태 시뮬레이션 장치 및 상기 상태 시뮬레이션 장치에 고정된 자세 방위 기준 장치와 연결되며, 시험자로부터 특정 롤, 피치 및 헤딩 상태의 시험 조건 데이터를 입력받아 구동 신호를 생성한 뒤 상태 시뮬레이션 장치로 인가하며, 자세 방위 기준 장치로부터 전송되는 출력값을 수신하여 그 자세 방위 기준 장치에 의하여 감지된 롤, 피치 및 헤딩 변위를 디스플레이하는 제어 단말기로 구성된다.
이때, 상술한 상태 시뮬레이션 장치는, 자세 방위 기준 장치를 안착 고정할 수 있는 고정부와, 제어 단말기로부터 인가되는 구동 신호를 수신하기 위한 데이터 인터페이스 기능을 수행하는 연결부와, 연결부로부터 수신된 구동 신호에 따라 상기 고정부에 고정된 자세 방위 기준 장치를 움직이는 구동부로 이루어진다.
또한, 상술한 제어 단말기는, 상태 시뮬레이션 장치 및 자세 방위 기준 장치와 연결되어 상호 신호 교환이 가능하도록 인터페이스 기능을 수행하는 연결부와, 시험자로부터 자세 방위 기준 장치를 시험하기 위한 특정 롤, 피치 및 헤딩의 시험 조건 데이터를 입력받는 입력부와, 입력부를 통하여 입력된 시험 조건 데이터에 따라 구동 신호를 생성하여 상태 시뮬레이션 장치로 인가하고 자세 방위 기준 장치로부터 출력되는 출력 신호를 연결부를 통하여 전송받아 출력하는 제어부와, 제어부로부터 전송되는 자세 방위 기준 장치의 출력값들을 그래프 및 차트로 디스플레이하는 디스플레이부로 이루어진다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.
우선, 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 기재하였다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템(1000)은 상태 시뮬레이션 장치(200) 및 그 상태 시뮬레이션 장치(200)를 제어하기 위한 제어 단말기(100)로 이루어진다.
상기 상태 시뮬레이션 장치(200)는 자세 방위 기준 장치(10)를 고정한 뒤 그 고정된 자세 방위 기준 장치(10)를 제어 단말기(100)로부터 인가되는 구동 신호에 따라 삼차원적으로 움직이도록 함으로써, 자세 방위 기준 장치(10)가 특정 상태의 롤, 피치 및 헤딩을 가지도록 시뮬레이션 하는 기능을 수행한다.
도 3은 이러한 기능을 가지는 상태 시뮬레이션 장치(200)의 외부 형상을 개략적으로 도시한 사시도로서, 상태 시뮬레이션 장치(200)는 자세 방위 기준 장치를 안착 고정할 수 있는 고정부(210)와, 제어 단말기(100)로부터 인가되는 구동 신호를 수신하는 연결부(230)와, 연결부(230)에 의하여 수신된 구동 신호에 따라 상기 고정부(210)에 고정된 자세 방위 기준 장치(10)를 움직이는 구동부(220)로 구성된다.
이때, 구동부(220)는 도 3에 도시된 것처럼 고정부(210)의 하부 외면의 중심에 연결되어 헤딩 변위를 인가하는 제 1 서보 모터(221)와, 제 1 서보 모터(221)를 고정하기 위한 제 1 서보 모터 베이스(222)와, 제 1 서보 모터 베이스(222)의 일측면 중심에 연결되어 피치 변위를 인가하는 제 2 서보 모터(223)와, 제 2 서보 모터(223)를 고정하기 위한 제 2 서보 모터 베이스(224)와, 제 2 서보 모터 베이스의 일측면 중심에 연결되어 롤 변위를 인가하는 제 3 서보 모터(225) 및 제 3 서보 모터(225)를 고정하기 위한 제 3 서보 모터 베이스(226)로 이루어지며, 상술한 제 1 서보 모터(221)와 제 2 서보 모터(223) 및 제 3 서보 모터(225)는 연결부로부터 수신된 구동 신호에 따라 그 회전 변위가 제어되게 된다.
한편, 제어 단말기(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 연결부(110)와, 입력부(120)와, 디스플레이부(130) 및 제어부(101)로 구성된다.
연결부(110)는 상태 시뮬레이션 장치(200) 및 자세 방위 기준 장치(10)와 연결되어 상호 신호의 교환이 가능하도록 인터페이스 기능을 수행한다. 이때 연결부(110)는 상태 시뮬레이션 장치(200)와는 데이터 패킷 통신을 통하여 연동되며, 자세 방위 기준 장치(10)와는 통상적인 자세 방위 기준 장치(10)의 출력 신호인 알에스232(RS-232) 또는 애링크429(ARINC 429) 규격을 통하여 연동된다.
입력부(120)는 사용자로부터 자세 방위 기준 장치(10)를 시험하기 위한 시험 조건 데이터 즉, 자세 방위 기준 장치(10)의 특정 롤, 피치 및 헤딩 변위 등을 입력받아 제어부(101)로 전송하는 기능을 수행한다.
제어부(101)는 입력부(120)에 의하여 입력된 시험 조건 데이터에 따라 동작을 명령하는 구동 신호를 생성하여 연결부(110)를 통하여 상태 시뮬레이션 장치(200)로 전달함으로써 상태 시뮬레이션 장치(200)의 구동을 제어하는 기능을 수행하며, 그 구동에 따라 자세 방위 기준 장치(10)로부터 출력되는 출력 신호 즉, 자세 방위 기준 장치(10)가 감지한 롤, 피치 및 헤딩값을 연결부(110)를 통하여 입 력받아 디스플레이부로 전송하는 기능을 수행한다.
디스플레이부(130)는 제어부(101)로부터 전송되는 자세 방위 기준 장치(10)의 출력값들을 그래프 또는 차트의 형태로 디스플레이하는 기능을 수행한다.
따라서, 시험자는 입력된 시험 조건 데이터와 디스플레이부(130)로부터 출력되는 데이터가 일치하는지를 확인함으로써, 자세 방위 기준 장치(10)가 정확한 롤, 피치 및 헤딩 상태를 나타내는지를 시험할 수 있게 되는 것이다.
도 4는 도 2에 도시되어 있는 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템(1000)을 이용하여 자세 방위 기준 장치(10)를 시험하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 시험자는 자세 방위 기준 장치(10)를 상태 시뮬레이션 장치(200)의 고정부(210)에 고정한 뒤, 제어 단말기(100)의 입력부(120)를 이용하여 시험 조건 데이터인 롤, 피치 및 헤딩 변위를 입력한다.
입력이 완료되면, 제어부(101)는 그 입력된 롤, 피치 및 헤딩 변위에 대응하는 구동 신호를 생성하여 이를 연결부(110)를 통하여 상태 시뮬레이션 장치(200)로 전송하고, 상태 시뮬레이션 장치(200)의 제 3 서보 모터(225), 제 2 서보 모터(223) 및 제 1 서보 모터(221)는 전송된 롤, 피치 및 헤딩 변위 만큼 회전함으로써 자세 방위 기준 장치(10)를 이동시킨다.
이동이 완료되면 자세 방위 기준 장치(10)는 그 이동된 롤, 피치 및 헤딩 변위를 감지하여 그 변위값들을 출력 단자(11)를 통하여 출력하고, 제어 단말기(100)의 제어부(101)는 그 출력 신호를 연결부로부터 전달받아 디스플레이부(130)로 전 송한다.
이어서, 디스플레이부(130)는 전송된 롤, 피치 및 헤딩 변위를 그래프 또는 차트 형태로 디스플레이하고, 시험자는 그 디스플레이 된 롤, 피치 및 헤딩 변위가 처음 시험 조건 데이터로 입력했던 롤, 피치 및 헤딩 변위와 일치하는지를 확인한다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시 예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 항공기 자세 방위 기준 장치를 항공기에 직접 장착하지 않고도 상태 시뮬레이션 장치에 고정시킨 뒤 제어 단말기를 이용하여 이동시킴으로써 간단히 벤치 테스트할 수 있게 된다.
따라서, 종래와 같이 여러 명이 자세 방위 기준 장치의 시험에 참여할 필요가 없어 불필요한 인력의 소모를 해소할 수 있으며, 시험 시간도 단축될 뿐만 아니라, 시험의 신뢰성도 향상되는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 항공기의 자세 방위 기준 장치를 시험하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 자세 방위 기준 장치를 고정하고, 구동 신호를 인가받아 상기 고정된 자세 방위 기준 장치를 상기 인가된 구동 신호에 따라 특정 상태의 롤, 피치 및 헤딩을 가지도록 삼차원적으로 움직이는 기능을 수행하는 상태 시뮬레이션 장치;
    상기 상태 시뮬레이션 장치 및 상기 상태 시뮬레이션 장치에 고정된 자세 방위 기준 장치와 연결되며, 시험자로부터 특정 롤, 피치 및 헤딩 상태의 시험 조건 데이터를 입력받아 구동 신호를 생성한 뒤 상기 상태 시뮬레이션 장치로 인가하며, 상기 자세 방위 기준 장치로부터 전송되는 출력값을 수신하여 상기 자세 방위 기준 장치에 의하여 감지된 롤, 피치 및 헤딩 변위를 디스플레이하는 제어 단말기를 포함하며 상기 상태 시물레이션 장치는,
    상기 자세 방위 기준 장치를 안착 고정할 수 있는 고정부;
    상기 제어 단말기로부터 인가되는 구동 신호를 수신하기 위한 데이터 인터페이스 기능을 수행하는 연결부;
    상기 연결부로부터 수신된 구동 신호에 따라 상기 고정부에 고정된 자세 방위 기준 장치를 움직이는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 고정부의 하부 외면의 중심에 연결되어 헤딩 변위를 인가하는 제 1 서보 모터;
    상기 제 1 서보 모터를 고정하기 위한 제 1 서보 모터 베이스;
    상기 제 1 서보 모터 베이스의 일측면 중심에 연결되어 피치 변위를 피치 변위를 인가하는 제 2 서보 모터;
    상기 제 2 서보 모터를 고정하기 위한 제 2 서보 모터 베이스;
    상기 제 2 서보 모터 베이스의 일측면 중심에 연결되어 롤 변위를 인가하는 제 3 서보 모터;
    상기 제 3 서보 모터를 고정하기 위한 제 3 서보 모터 베이스를 포함하며,
    상기 제 1 서보 모터, 제 2 서보 모터 및 제 3 서보 모터는 상기 연결부로부터 수신된 구동 신호에 따라 그 회전 변위가 제어되는 것을 특징으로 하는 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어 단말기는,
    상기 상태 시뮬레이션 장치 및 자세 방위 기준 장치와 연결되어 상호 신호 교환이 가능하도록 인터페이스 기능을 수행하는 연결부;
    시험자로부터 상기 자세 방위 기준 장치를 시험하기 위한 특정 롤, 피치 및 헤딩의 시험 조건 데이터를 입력받는 입력부;
    상기 입력부에 의하여 입력된 시험 조건 데이터에 따라 구동 신호를 생성하여 상기 상태 시뮬레이션 장치로 인가하고, 상기 자세 방위 기준 장치로부터 출력되는 출력 신호를 상기 연결부를 통하여 전송받아 출력하는 제어부;
    상기 제어부로부터 전송되는 상기 자세 방위 기준 장치의 출력값들을 그래프 및 차트로 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기의 자세 방위 기준 장치 시험 시스템.
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