KR101392265B1 - 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치 - Google Patents

4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101392265B1
KR101392265B1 KR1020120144286A KR20120144286A KR101392265B1 KR 101392265 B1 KR101392265 B1 KR 101392265B1 KR 1020120144286 A KR1020120144286 A KR 1020120144286A KR 20120144286 A KR20120144286 A KR 20120144286A KR 101392265 B1 KR101392265 B1 KR 101392265B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mode
axis
control
module
pitch
Prior art date
Application number
KR1020120144286A
Other languages
English (en)
Inventor
이영민
Original Assignee
한국항공우주산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국항공우주산업 주식회사 filed Critical 한국항공우주산업 주식회사
Priority to KR1020120144286A priority Critical patent/KR101392265B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101392265B1 publication Critical patent/KR101392265B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/08Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/16Control of vehicles or other craft
    • G09B19/165Control of aircraft
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/08Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
    • G09B9/12Motion systems for aircraft simulators
    • G09B9/14Motion systems for aircraft simulators controlled by fluid actuated piston or cylinder ram
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/08Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
    • G09B9/46Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer the aircraft being a helicopter

Abstract

본 발명은 가상의 헬리콥터에 주어진 4축(요우, 피치, 롤 및 리프트 자세축)의 자세를 제어하기 위해 설정모드별 축제어모듈을 생성하여 가상의 헬리콥터에 대한 조종면 혹은 동체외형 이미지를 가상공간상에 3차원적으로 표시되도록 제어하는 제어모듈부와; 상기 제어모듈부의 기능제어신호에 메모리에 내장되어 있던 설정모드별 축제어모듈이 포함되는 3차원 4축 비행시뮬레이션 프로그램을 로딩하는 로딩모듈부와; 상기 제어모듈부의 설정모드별 축제어모듈의 제어신호에 대응하여 가상의 헬리콥터의 4축자세를 개별적으로 변경하여 디스플레이상에 제공하는 화면표시변경모듈과;상기 설정모드별 축제어모듈의 제어신호에 대응하여 시뮬레이터장치의 몸체의 4축 자세를 실제적으로 변경시키는 액츄레이터모듈을 포함하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치 및 그 제어방법을 제공한다.
상기와 같은 본 발명은 시뮬레이션 화면에 4축 제어가 가능하게 가상의 헬리콥터 시뮬레이션 모듈을 구현하므로써, 헬리콥터 조종사들이 실제 비행 전에 헬리콥터의 4축에 대한 모드 조합 사용법을 미리 익숙하게 학습한후 실제 헬리콥터의 비행에 참여하게되므로 그에 따라 헬리콥터의 실제비행의 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치{4-Axis Control Flight Simulator Device}
본 발명은 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치에 관한 것으로, 특히 시뮬레이션 화면에 4축 제어가 가능하게 가상의 헬리콥터 시뮬레이션 모듈을 구현하므로써, 헬리콥터의 실제비행의 안전성을 확보할 수 있는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치에 관한 것이다.
일반적으로 수직 이착륙(VTOL, Vertical Take-Off and Landing) 항공기 중 헬리콥터는 제자리비행(Hovering), 전진/후진/좌우 다양한 기동이 가능한 다목적 항공기이다. 그런데, 이러한 다양한 기동을 가능하게 하는 바탕은 로터 회전에 의한 공기역학적 힘인데, 상기 로터의 공기역학적 힘의 제어는 4축(Roll, Pitch, Yaw, Collective Axis)을 조종함으로써 실행된다. 또한 상기와 같은 헬리콥터는 역학적으로 세로축(Longitudinal Axis)에 대한 동안정성을 획득할 수 있지만 가로축(Lateral Axis)에 대한 동안정성은 불안정 상태라 할 수 있다. 그래서, 그러한 불안정을 극복하기 위해 개발된 기술이 안정성증대시스템(SAS, Stability Augmentation System)이고, 이러한 SAS의 기본적인 기능은 불필요한 항공기 운동을 감지한 후 그 운동에 저항하도록 조종면을 움직이며 피드백하는 것이다. 따라서, 상기와 같은 SAS는 10 ~ 20% 이하의 조종 권한을 가지고 있기때문에 자동비행조종 기능은 불가능하고 4축에 대한 100% 조종 권한을 가진 제어 시스템이 구비 되어야 자동비행조종이 실행될 수 있다. 그러므로 상기와 같은 헬리콥터의 자동비행조종시스템(AFCS, Automatic Flight Control System)은 헬리콥터의 불안정성을 줄여주는 SAS 시스템과, 100% 조종 권한을 가진 트림구동기 시스템, 그리고 이 두 시스템의 작동을 제어하는 시뮬레이터를 위한 제어컴퓨터가 통합되어야 실행된다.
그러면, 상기와 같은 종래 헬리콥터의 시뮬레이터장치를 도 1을 참고로 살펴보면, 가상의 헬리콥터(70)에 대한 조종면 혹은 동체외형 이미지를 가상공간 즉, 디스플레이(71)상에 2차원적으로 표시되도록 제어하는 제어부(72)와;
상기 제어부(72)의 기능제어신호에 메모리(77)에 내장되어 있던 비행시뮬레이션 프로그램을 로딩하는 로딩모듈부(73)와;
상기 가상의 헬리콥터(70)의 조종면에 대한 조작신호를 입력시키는 조작패널부(74)와;
상기 제어부(72)의 기능제어신호에 따라 가상의 헬리콥터(70)의 움직임에 연동하여 시뮬레이터장치(75)의 몸체를 움직여주는 액츄레이터(76)를 포함하여 구성된다.
한편 상기와 같은 종래 헬리콥터의 시뮬레이터장치의 동작은 먼저, 헬리콥터의 시뮬레이션에 참여하는 사용자가 시뮬레이터장치(75)에 구비된 좌석(도시안됨)에 앉은후 조작패널부(74)상에서 헬리콥터(70)의 기종을 설정하고 스타트버튼을 눌러준다. 그러면, 상기 시뮬레이터장치(75)의 제어부(72)가 로딩모듈부(73)를 통해 메모리(77)에 내장되어 있던 비행시뮬레이션 프로그램을 로딩시키게 한후 디스플레이(71)상에 2차원적으로 초기시뮬레이션 화면을 구현시킨다. 그리고 상기와 같이 디스플레이(71)상에 표시된 2차원적인 초기시뮬레이션 화면을 사용자가 보면서 실제 헬리콥터를 조종하는 것처럼 조작패널부(74)에 구비된 각종 버튼들을 이용하여 조종명령신호들을 입력시켜주면된다. 그러면 상기 제어부(72)는 조작패널부(74)로부터 입력되는 조종명령신호들을 분석한 후 그에 대응되는 표시제어신호를 로딩모듈부(73)를 통해 디스플레이(71)로 전달한다. 따라서, 상기 디스플레이(71)는 로딩모듈부(73)로부터 입력되는 표시제어신호에 대응하여 헬리콥터의 시뮬레이션화면을 구현하게된다. 이때 상기 제어부(72)의 기능제어신호에 따라 액츄레이터(76)는 가상의 헬리콥터(70)의 움직임에 연동하여 시뮬레이터장치(75)의 몸체를 움직여주므로 시뮬레이터장치(75)의 사용자가 실제 헬리콥터를 조종하는 것처럼 느끼게한다.
그러나, 상기와 같은 종래 헬리콥터의 시뮬레이터장치는 구현되는 시뮬레이션 표시모드가 3축(Roll, Pitch, Yaw) 제어를 통한 2차원 평면 제어만이 가능하기 때문에 제어 모드를 조합한 3차원 제어에 대해서는 거의 구현을 하지못하므로 시뮬레이션에 대한 현장감을 매우 저하시켰으며, 시뮬레이션 화면을 2차원의 평면으로만 구현하기 때문에 실제 헬리콥터의 상황을 정상적으로 구현하기가 어려워 헬리콥터 조종사들이 실제 비행 전에 시뮬레이션을 수행하더라도 학습성취도가 상당히 떨어진다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기위해 발명된 것으로, 헬리콥터 조종사들이 실제 비행 전에 헬리콥터의 4축에 대한 모드 조합 사용법을 미리 익숙하게 학습한후 실제 헬리콥터의 비행에 참여할 수 있게 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 가상의 헬리콥터를 3차원의 4축 제어가 가능하도록 시뮬레이션되기 때문에 조종훈련자가 각 모드의 반응성을 미리 익힐 수 있으므로 그에 따라 시뮬레이션의 조작편의성을 극대화시키는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 가상의 헬리콥터에 주어진 4축(요우, 피치, 롤 및 리프트 자세축)의 자세를 제어하기 위한 축제어 명령신호를 포함한 시뮬레이션 제어신호를 조종훈련자에 의해 입력되는 조작처리부과;
상기 조작처리부의 시뮬레이션 제어신호에 따라 설정모드별 축제어모듈을 생성하여 가상의 헬리콥터에 대한 조종면 혹은 동체외형 이미지를 가상공간상에 3차원적으로 표시되도록 제어하는 제어모듈부와;
상기 제어모듈부의 기능제어신호에 메모리에 내장되어 있던 설정모드별 축제어모듈이 포함되는 3차원 4축 비행시뮬레이션 프로그램을 로딩하는 로딩모듈부와;
상기 제어모듈부의 설정모드별 축제어모듈의 제어신호에 대응하여 가상의 헬리콥터의 4축자세를 개별적으로 변경하여 디스플레이상에 제공하는 화면표시변경모듈과;
상기 설정모드별 축제어모듈의 제어신호에 대응하여 시뮬레이터장치의 몸체의 4축 자세를 실제적으로 변경시키는 액츄레이터모듈을 포함하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 시뮬레이션 화면에 4축 제어가 가능하게 가상의 헬리콥터 시뮬레이션 모듈을 구현하므로써, 헬리콥터 조종사들이 실제 비행 전에 헬리콥터의 4축에 대한 모드 조합 사용법을 미리 익숙하게 학습한후 실제 헬리콥터의 비행에 참여하게되므로 그에 따라 헬리콥터의 실제비행의 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명은 가상의 헬리콥터를 3차원의 4축 제어가 가능하도록 시뮬레이션되기 때문에 조종훈련자가 각 모드의 반응성을 미리 익힐 수 있고 모든 경우의 설정 모드 조합에 대해 동작하지는 않으나 역학적 상충관계를 가진 모드 조합의 경우 우선순위에 따라 제어 축이 자동 변경되므로 그에 따라 비행시뮬레이션의 조작편의성을 극대화시키는 효과도 있다.
도 1은 종래 헬리콥터의 시뮬레이터장치의 일례를 설명하는 설명도.
도 2는 본 발명에 따른 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치의 일례를 설명하는 설명도.
도 3은 본 발명의 비행시뮬레이터장치에 적용되는 기압고도 획득/유지 모드의 실행을 설명하는 설명도.
도 4는 본 발명의 비행시뮬레이터장치에 적용되는 기수방향 유지 모드의 실행을 설명하는 설명도.
도 5는 본 발명의 비행시뮬레이터장치에 적용되는 속도 획득/유지 모드의 실행을 설명하는 설명도.
도 6은 본 발명의 비행시뮬레이터장치에 적용되는 수직속도 획득/유지의 실행을 설명하는 설명도.
도 7은 본 발명의 비행시뮬레이터장치에 적용되는 복행 모드의 실행을 설명하는 설명도.
도 8은 본 발명의 비행시뮬레이터장치에 적용되는 VOR 항법 모드의 실행을 설명하는 설명도.
도 9는 본 발명의 비행시뮬레이터장치에 적용되는 레이다 고도 획득/유지 모드의 실행을 설명하는 설명도.
도 10은 본 발명의 비행시뮬레이터장치에 적용되는 제자리 비행 및 지상속도 유지 모드의 실행을 설명하는 설명도.
이하, 본 발명에 따른 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)." 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
실시예
도 2는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치의 일실시예를 개략적으로 설명하는 설명도이고, 도 3 내지 도 10은 본 발명의 비행시뮬레이터장치에 적용되는 설정모드별 축제어모듈의 실행을 설명하는 설명도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치는,
가상의 헬리콥터(1)에 주어진 4축의 자세를 제어하기 위한 축제어 명령신호를 포함한 시뮬레이션 제어신호를 조종훈련자에 의해 입력되는 조작처리부(2)과;
상기 조작처리부(2)의 시뮬레이션 제어신호에 따라 설정모드별 축제어모듈(3, 3A-N)을 생성하여 가상의 헬리콥터(1)에 대한 조종면 혹은 동체외형 이미지를 가상공간 즉, 디스플레이(4)상에 3차원적으로 표시되도록 제어하는 제어모듈부(5)와;
상기 제어모듈부(5)의 기능제어신호에 메모리(6)에 내장되어 있던 설정모드별 축제어모듈(3)이 포함되는 3차원 4축 비행시뮬레이션 프로그램을 로딩하는 로딩모듈부(7)와;
상기 제어모듈부(5)의 설정모드별 축제어모듈(3)의 제어신호에 대응하여 가상의 헬리콥터(1)의 4축자세를 개별적으로 변경하여 디스플레이(4)상에 제공하는 화면표시변경모듈부(8)과;
상기 설정모드별 축제어모듈(3)의 제어신호에 대응하여 시뮬레이터장치(9)의 몸체의 4축 자세를 실제적으로 변경시키는 액츄레이터모듈(10)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 4축은 요우(Yaw), 피치(Pitch), 롤(Roll) 및 리프트 자세축(Collective Axis)을 말한다.
상기 설정모드별 축제어모듈(3)은 자세유지모드(3A: ATT), 조종 안정성 증대 모드(3B: CSAS), 기압고도 유지 및 획득 모드(3C: ALT/ALTA), 기수방향 유지모드(3D: HDG), 속도 획득/유지 모드(3E: IAS), 수직속도 획득/유지 모드(3F: VS), 복행 모드(3G: GA) 및 계기 착륙모드(3H: GS, LOC)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 자세유지모드(ATT)는 조종사가 조종간을 놓은 상태에서도 피치와 롤축에 대해 장기간의 자세유지 모드를 제공하고, 하버링 비행 혹은 순항비행에 따라 하버링 유지 혹은 정상선회 기능을 제공한다. 이렇게 하는 이유는 조종사의 조종 입력에 대해 원하는 대로 반응을 일으킴과 동시에 돌풍 등의 갑작스런 외란에 의한 항공기 변화를 감쇄시켜 비행성을 향상 시킨다. 또한 상기 자세유지모드(ATT)는 다수의 자동비행(Fly-Through) 기능이 제공되는데, 이것에는 스프링 부하 오버라이드 기능, 기준자세에 대한 트림제어 기능 및 트림 해제 기능을 포함한다.
그리고, 상기 조종 안정성 증대 모드(CSAS)는 가상 헬리콥터(1)의 3 축(Pitch, Roll, Yaw)에 대한 조종안정성 증대 기능을 제공한다. 이때, 상기 자세유지나 상위모드 실행중 조종사의 손이 조종간을 움직이면 CSAS 기능이 가동된다.
또한, 상기 기압고도 유지 모드(ALT)/기압고도 획득 모드(ALTA)는 도 3에 도시된 바와같이 특히, 기압고도획득(ALTA) 모드는 컬렉티브 조종간 위치 신호에 추가하여 인가 되어진 기준 설정 고도 획득 기능을 제공하며, 항공기의 기준고도에 비해 300ft 내에 들어올 경우 자동으로 고도유지(ALT) 모드로 전환된다. 여기서, 상기 고도유지 모드 만으로 기준고도로의 수렴 및 유지가 가능하나 고도획득 모드를 사용 함으로 짧은 시간에 기준 고도의 획득이 가능하다. 그리고, 상기 기압고도 유지모드는 컬렉티브 조종간 위치 신호에 추가하여 인가 되어진 현재 기압계 고도를 유지한다. FCP의 ALT 버튼을 누르면 항공기는 현재의 기압계 고도를 유지하게 된다. 더나아가 상기 고도유지모드 운행 중 새로운 고도를 ALTA 회전식 스위치를 사용하여 설정 할 수 있으며 요구고도 설정 후 ALTA 회전식 스위치를 누르면 새로 설정 한 고도를 획득하며 유지한다. 모드의 해지는 사이클릭 조종간의 상위모드 스위치를 해제 하거나 모드 인가 후 FCP의 ALT 버튼의 재 작동으로 모드를 해제한다.
더나아가, 상기 기수방향 유지(HDG)모드는 미리 선택하여 획득한 기수방향을 유지하고 롤 자세 또는 기수방향 오차에 따른 요우 축을 제어하는 기능을 수행한다. 여기서, 상기 기수방향 유지(HDG)모드는 도 4에 도시된 바와같이 조작처리부(2)의 FCP의 HDG 회전식 스위치를 사용하여 획득하고자 하는 기수방향을 설정 할 수 있고, 설정 후 HDG 회전식 스위치를 누르면 설정한 기수방향을 획득하고 유지한다. 또한, 상기 기수방향 유지(HDG)모드의 해지는 조종사가 조작처리부(2)에 구비된 사이클릭 조종간의 연결해제 버튼을 누르면 해제된다.
이에 더하여 상기 속도 획득/유지 모드(IAS)는 피치 자세를 제어함으로 현재 대기 속도를 유지하거나 미리 획득하여 기준 설정 한 대기 속도를 유지하는 기능을 수행한다. 그리고, 상기 조작처리부(2)의 FCP의 IAS 회전식 스위치를 사용하여 원하는 속도를 설정 할 수 있고, 상기 IAS 회전식 스위치를 누르면 도 5에 도시된 바와같이 설정한 속도를 획득하고 유지한다. 또한 상기 속도 획득/유지 모드(IAS)인가 상태에서 IAS 버튼의 재 작동 및 사이클릭 조종간의 상위모드를 제거하면 모드는 해제된다.
그리고 상기 수직속도 획득/유지 모드(VS)는 조작처리부(2)의 컬렉티브 조종간 위치 신호에 추가하여 인가 되어진 수직속도를 유지하는 기능을 제공한다. 이때, 상기 조작처리부(2)의 FCP의 VS 회전식 스위치를 조절하여 원하는 수직속도(ft/min)를 설정 할 수 있고, 상기 VS 회전식 스위치를 누르면 도 6에 도시된 바와같이 설정한 수직속도를 획득하여 유지한다. 여기서, 상기 수직속도 획득/유지 모드의 인가 상태에서는 VS 버튼의 재 작동 및 사이클릭 조종간의 상위모드 버튼을 작동함으로 해지된다.
한편, 상기 복행 모드(GA)는 도 7에 도시된 바와같이 제자리 비행 시 제어 범위를 벗어나거나 착륙 실패 시 사용 되어지는 모드로 켈렉티브 조종간의 GA 버튼을 누르면 미리 정의 되어 진 수직속도 또는 현재의 수직속도를 획득하고 유지한다. 여기서, 상기 복행 모드(GA의 해지는 조작처리부(2)의 컬렉티브 조종간의 GA 버튼의 재 작동 및 FCP의 VS, IAS 버튼을 누르는 것으로 해지 가능하다.
그리고 상기 계기 착륙모드(GS, LOC)는 계기착륙 접근 범위내 선택된 로칼라이져 빔방향과 글라이드 슬롭 유도강하 빔방향으로 헬기의 자동비행을 위한 항법모드를 제공한다. 여기서 상기 로컬라이저(LOC) 모드는 로컬라이저 신호에 따라 항공기를 정렬하고 비행장에서의 ILS 접근을 가능하게 한다. 또한 상기 로컬라이저 신호 에서의 탈선이나 신호와의 거리 및 방향값이 큰 경우, 조종사는 원하는 LOC 코스를 재 수신하여 기수방향을 설정 할 수 있다. 그리고 상기 글라이드 슬롭 (Glide Slop) 모드는 비행장으로의 계기착륙 접근을 위해 글라이드 슬롭 유도강하 빔방향을 획득하고 유지하는 기능이다. 또한 상기 로컬라이저 신호에서 탈선이나 신호와의 거리 및 방향 값이 큰 경우, 조종사는 원하는 LOC 코스를 재 수신하여 기수방향을 설정 할 수 있다. 그리고 상기 GS 모드는 조작처리부(2)의 FCP의 NAVD CPL 버튼으로 인가 되며 인가 상태에서 NAVD CPL 버튼의 재 작동 및 사이클릭 조종간의 상위모드 버튼을 해제하거나 네비게이션 소스를 변화하는 것으로 해제된다.
이에 더하여 본 발명의 다른 실시예로, 설정모드별 축제어모듈(3)에 초단파 전방향 거리탐지기(VOR) 항법모드(3N-3), 장거리 항법 모드(3N-2: NAV), 레이다 고도 획득/유지 모드(3N-1: CRHT) 및 제자리 비행 및 지상속도유지 모드(3N: GSPD)을 더 포함할 수 있다.
더나아가 상기 초단파 전방향 거리탐지기(VOR) 항법 모드는 VOR 코스를 설정하고 획득한 코스를 유지하는 기능이고, 조종사가 원하는 VOR 코스를 재 수신하여 기수방향을 설정 할 수 있다. 그리고 상기 조작처리부(2)의 FCP의 NAVD CPL 버튼을 누르면 인가되고, FCP의 CRS 회전식 스위치로 신호를 획득하여 코스를 선택한다. 상기 모드의 획득 및 정렬 순서는 도 8에 도시된 바와같이 먼저 항공기를 정렬하고(획득단계), 기수 방향 및 거리에 따라 재 설정, 최종적으로 선택한 경로로 정렬 한다(경로추종 단계). 또한 상기 모드의 해지는 NAVD CPL 재 작동 및 사이클릭 조종간의 상위모드 버튼을 해지하거나 네비게이션 소스를 변화하는 것으로 해지되어진다. 또한 상기 장거리 항법 모드(NAV)는 항법 컴퓨터로부터 롤 자세를 입력 받아 선택된 경로를 따라 비행하는 기능인데, 이러한 장거리 항법 모드는 네비게이션 소스를 FPL 또는 HOME 위치에 두고, FCP의 NAVD CPL 버튼을 누르면 인가되고 모드의 해지는 NAVD CPL 버튼의 재 작동 및 사이클릭 조종간의 상위모드 버튼을 해지하거나 네비게이션 소스를 변화하는 것으로 해지된다.
그리고 상기 레이다 고도 획득/유지 모드(CRHT)는 레이다 고도 획득 및 선택 되어진 레이다 고도 유지 기능으로, 컬렉티브 축을 제어한다. 여기서 상기 조작처리부(2)의 FCP의 CRHT 회전식 스위치를 사용하여 원하는 레이다 고도를 설정 할 수 있고, 조작처리부(2)의 CRHT 회전식 스위치를 누르면 도 9에 도시된 바와같이 설정한 레이다 고도를 획득하고 유지한다. 그리고 상기 모드의 해지는 모드 인가 상태에서 CRHT 회전식 스위치를 다시 누르거나 사이클릭 조종간의 상위모드 스위치를 작동함으로 해지된다.
한편, 상기 제자리 비행 및 지상속도유지 모드(GSPD)는 피치 및 롤 축을 제어하며 지상속도 정보를 입력받아 수직방향에 대한 위치 구현하는 기능이다. 여기서, 상기 GSPD 모드는 도 10에 도시된 바와같이 인가 시 제로 지상속도를 획득하나 조종사의 사이클릭 조종간의 사이클릭 트림 해제와 beep 스위치를 이용하여 조절 가능하다. 그리고 상기 GSPD 모드는 사이클릭 조종간의 GSPD 버튼을 누르면 인가되며 사이클릭 조종간의 상위모드 해지 버튼, 또는 GSPD 버튼을 재 작동 할 경우 해지된다.
더나아가, 본 발명의 제어모듈부(5)은 또한 액츄레이터모듈(10)을 통해 Pitch 자세 제어, Roll 자세 제어, Yaw 자세 제어, 속도 유지 제어 및 수직속도 유지제어(Pitch 축과 Collective 축)기능을 수행한다.
여기서, 상기 Pitch 자세 제어에는 유지하기 원하는 Pitch 각(θC)를 유지 하기 위해 폐루프를 구성하여 Pitch 각과 Pitch 각 변화율(q)를 피드백 하여 Pitch 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Pitch 방향의 Cyclic Stick 입력을 조종하는 기능을 포함한다. 또한, 상기 Roll 자세 제어에는 유지하기 원하는 Roll 각(φC)를 유지 하기 위해 폐루프를 구성하여 Roll 각과 Roll 각 변화율(p)를 피드백 하여 Roll 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Roll 방향의 Cyclic Stick 입력을 조종하는 기능을 수행한다. 그리고 상기 Yaw 자세 제어는 유지하기 원하는 Yaw 각(ψREF)를 유지 하기 위해 폐루프를 구성하여 Roll 각과 Roll 변화에 따른 Yaw 각(ψ)을 피드백 하여 Roll 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Roll 방향의 Cyclic Stick 입력을 조종하는 기능을 수행한다. 이에더하여 상기 속도 유지 제어는 유지하기 원하는 속도(IASREF)를 획득하기 위해 폐루프를 구성하여 Pitch 각과 Pitch각 변화에 따른 속도(IAS)를 피드백 하여 Pitch 각 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Pitch 방향의 Cyclic Stick 입력을 조종하는 기능을 수행한다. 그리고 상기 수직속도 유지 제어(Pitch 축)는 유지하기 원하는 수직속도(VSREF)를 획득하기 위해 폐루프를 구성하여 Pitch 각과 Pitch각 변화에 따른 수직속도(VS)를 피드백 하여 Pitch 각 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Pitch 방향의 Cyclic Stick 입력을 조종하는 기능을 수행한다. 또한 상기 수직속도 유지 제어(Collective 축)는 유지하기 원하는 수직속도(VSREF)를 획득하기 위해 폐루프를 구성하여 Collective 입력에 따른 수직속도(VS)를 피드백 하여 Collective 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Collecitve Stick 입력을 조종하는 기능을 수행한다.
한편 상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치를 사용하려면, 먼저, 헬리콥터의 시뮬레이션에 참여하는 사용자가 시뮬레이터장치(9)에 구비된 좌석(도시안됨)에 앉은후 조작처리부(2)상에서 시뮬레이션을 수행할 가상 헬리콥터(1)의 기종을 설정하고 스타트버튼을 눌러준다. 그러면, 상기 시뮬레이터장치(9)의 제어모듈부(5)는 로딩모듈부(7)를 통해 메모리(6)에 내장되어 있던 4축제어 비행시뮬레이션 프로그램을 로딩시키게 한후 디스플레이(4)상에 3차원적으로 초기시뮬레이션 화면을 구현시킨다. 이때, 상기 제어모듈부(5)의 설정모드별 축제어모듈(3)의 제어신호에 대응하여 화면표시변경모듈부(8)는 가상의 헬리콥터(1)의 4축자세를 개별적으로 변경하여 디스플레이(4)상에 제공하게된다. 특히 상기 제어모듈부(5)는 액츄레이터모듈(10)을 통해 설정모드별 축제어모듈(3)의 제어신호에 대응하여 시뮬레이터장치(9)의 몸체의 4축 자세 즉, 요우(Yaw), 피치(Pitch), 롤(Roll) 및 리프트 자세축(Collective Axis)를 실제적으로 변경시키며 시뮬레이션을 수행한다.
즉, 상기 제어모듈부(5)는 조종훈련자가 조작처리부(2)를 통해 자세유지모드(ATT)를 설정할 경우 화면표시변경모듈부(8)와 액츄레이터모듈(10)을 통해 조종훈련자가 조종간을 놓은 상태에서도 피치와 롤축에 대해 장기간의 자세유지 모드를 유지할 수 있도록 제어하고, 하버링 비행 혹은 순항비행에 따라 하버링 유지 혹은 정상선회 기능을 실행시킨다. 이렇게 하는 이유는 조종사의 조종 입력에 대해 원하는 대로 반응을 일으킴과 동시에 돌풍 등의 갑작스런 외란에 의한 항공기 변화를 감쇄시켜 비행성을 향상 시킨다. 그리고, 상기 제어모듈부(5)는 조종훈련자가 조작처리부(2)를 통해 조종 안정성 증대 모드(CSAS)모드를 설정할 경우 화면표시변경모듈부(8)와 액츄레이터모듈(10)을 통해 가상 헬리콥터(1)의 3 축(Pitch, Roll, Yaw)에 대한 조종안정성 증대 기능을 제공한다. 이때, 상기 자세유지나 상위모드 실행중 조종사의 손이 조종간을 움직이면 CSAS 기능이 가동된다. 또한, 상기 제어모듈부(5)는 조종훈련자가 조작처리부(2)를 통해 기압고도 유지 모드(ALT)/기압고도 획득 모드(ALTA)를 설정할 경우 화면표시변경모듈부(8)와 액츄레이터모듈(10)을 통해 도 3에 도시된 바와같이 특히, 기압고도획득(ALTA) 모드에서는 컬렉티브 조종간 위치 신호에 추가하여 인가 되어진 기준 설정 고도 획득 기능을 제공하며, 항공기의 기준고도에 비해 300ft 내에 들어올 경우 자동으로 고도유지(ALT) 모드로 전환된다. 여기서, 상기 고도유지 모드 만으로 기준고도로의 수렴 및 유지가 가능하나 고도획득 모드를 사용 함으로 짧은 시간에 기준 고도의 획득이 가능하다. 그리고, 상기 기압고도 유지모드에서는 컬렉티브 조종간 위치 신호에 추가하여 인가 되어진 현재 기압계 고도를 유지한다. 이때, 상기 조작처리부(2)의 FCP의 ALT 버튼을 누르면 항공기는 현재의 기압계 고도를 유지하게 된다. 더나아가 상기 고도유지모드 운행 중 새로운 고도를 ALTA 회전식 스위치를 사용하여 설정 할 수 있으며 요구고도 설정 후 ALTA 회전식 스위치를 누르면 새로 설정 한 고도를 획득하며 유지한다. 모드의 해지는 사이클릭 조종간의 상위모드 스위치를 해제 하거나 모드 인가 후 FCP의 ALT 버튼의 재 작동으로 모드를 해제한다.
더나아가, 상기 제어모듈부(5)는 조종훈련자가 조작처리부(2)를 통해 기수방향 유지(HDG)모드를 설정할 경우 화면표시변경모듈부(8)와 액츄레이터모듈(10)을 통해 미리 선택하여 획득한 기수방향을 유지하고 롤 자세 또는 기수방향 오차에 따른 요우 축을 제어하는 기능을 수행한다. 여기서, 상기 기수방향 유지(HDG)모드에서는 도 4에 도시된 바와같이 조작처리부(2)의 FCP의 HDG 회전식 스위치를 사용하여 획득하고자 하는 기수방향을 설정 할 수 있고, 설정 후 HDG 회전식 스위치를 누르면 설정한 기수방향을 획득하고 유지한다. 또한, 상기 기수방향 유지(HDG)모드의 해지는 조종사가 조작처리부(2)에 구비된 사이클릭 조종간의 연결해제 버튼을 누르면 해제된다.
이에 더하여 상기 제어모듈부(5)는 조종훈련자가 조작처리부(2)를 통해 속도 획득/유지 모드(IAS)를 설정할 경우 화면표시변경모듈부(8)와 액츄레이터모듈(10)을 통해 피치 자세를 제어함으로 현재 대기 속도를 유지하거나 미리 획득하여 기준 설정 한 대기 속도를 유지하는 기능을 수행한다. 그리고, 상기 조작처리부(2)의 FCP의 IAS 회전식 스위치를 사용하여 원하는 속도를 설정 할 수 있고, 상기 IAS 회전식 스위치를 누르면 도 5에 도시된 바와같이 설정한 속도를 획득하고 유지한다. 또한 상기 속도 획득/유지 모드(IAS)인가 상태에서 IAS 버튼의 재 작동 및 사이클릭 조종간의 상위모드를 제거하면 모드는 해제된다.
그리고 상기 제어모듈부(5)는 조종훈련자가 조작처리부(2)를 통해 수직속도 획득/유지 모드(VS)를 설정할 경우 화면표시변경모듈부(8)와 액츄레이터모듈(10)을 통해 컬렉티브 조종간 위치 신호에 추가하여 인가 되어진 수직속도를 유지하는 기능을 제공한다. 이때, 상기 조작처리부(2)의 FCP의 VS 회전식 스위치를 조절하여 원하는 수직속도(ft/min)를 설정 할 수 있고, 상기 VS 회전식 스위치를 누르면 도 6에 도시된 바와같이 설정한 수직속도를 획득하여 유지한다. 여기서, 상기 수직속도 획득/유지 모드의 인가 상태에서는 VS 버튼의 재 작동 및 사이클릭 조종간의 상위모드 버튼을 작동함으로 해지된다.
한편, 상기 제어모듈부(5)는 조종훈련자가 조작처리부(2)를 통해 복행 모드(GA)를 설정할 경우 화면표시변경모듈부(8)와 액츄레이터모듈(10)을 통해 도 7에 도시된 바와같이 제자리 비행 시 제어 범위를 벗어나거나 착륙 실패 시 사용 되어지는 모드로 켈렉티브 조종간의 GA 버튼을 누르면 미리 정의 되어 진 수직속도 또는 현재의 수직속도를 획득하고 유지한다. 여기서, 상기 복행 모드(GA의 해지는 조작처리부(2)의 컬렉티브 조종간의 GA 버튼의 재 작동 및 FCP의 VS, IAS 버튼을 누르는 것으로 해지 가능하다.
그리고 상기 제어모듈부(5)는 조종훈련자가 조작처리부(2)를 통해 계기 착륙모드(GS, LOC)를 설정할 경우 화면표시변경모듈부(8)와 액츄레이터모듈(10)을 통해
계기착륙 접근 범위내 선택된 로칼라이져 빔방향과 글라이드 슬롭 유도강하 빔방향으로 헬기의 자동비행을 위한 항법모드를 제공한다. 여기서 상기 로컬라이저(LOC) 모드는 로컬라이저 신호에 따라 항공기를 정렬하고 비행장에서의 ILS 접근을 가능하게 한다. 또한 상기 로컬라이저 신호 에서의 탈선이나 신호와의 거리 및 방향값이 큰 경우, 조종사는 원하는 LOC 코스를 재 수신하여 기수방향을 설정 할 수 있다. 그리고 상기 글라이드 슬롭 (Glide Slop) 모드는 비행장으로의 계기착륙 접근을 위해 글라이드 슬롭 유도강하 빔방향을 획득하고 유지하는 기능이다. 또한 상기 로컬라이저 신호에서 탈선이나 신호와의 거리 및 방향 값이 큰 경우, 조종사는 원하는 LOC 코스를 재 수신하여 기수방향을 설정 할 수 있다. 그리고 상기 GS 모드는 조작처리부(2)의 FCP의 NAVD CPL 버튼으로 인가 되며 인가 상태에서 NAVD CPL 버튼의 재 작동 및 사이클릭 조종간의 상위모드 버튼을 해제하거나 네비게이션 소스를 변화하는 것으로 해제된다.
이에 더하여 상기 제어모듈부(5)는 조종훈련자가 조작처리부(2)를 통해 초단파 전방향 거리탐지기(VOR) 항법모드(3N-3), 장거리 항법 모드(3N-2: NAV), 레이다 고도 획득/유지 모드(3N-1: CRHT) 및 제자리 비행 및 지상속도유지 모드(3N: GSPD)를 설정할 경우 화면표시변경모듈부(8)와 액츄레이터모듈(10)을 통해 구현하게된다. 즉, 상기 초단파 전방향 거리탐지기(VOR) 항법 모드에서는 VOR 코스를 설정하고 획득한 코스를 유지하는 기능이고, 조종사가 원하는 VOR 코스를 재 수신하여 기수방향을 설정 할 수 있다. 그리고 상기 조작처리부(2)의 FCP의 NAVD CPL 버튼을 누르면 인가되고, FCP의 CRS 회전식 스위치로 신호를 획득하여 코스를 선택한다. 상기 모드의 획득 및 정렬 순서는 도 8에 도시된 바와같이 먼저 항공기를 정렬하고(획득단계), 기수 방향 및 거리에 따라 재 설정, 최종적으로 선택한 경로로 정렬 한다(경로추종 단계). 또한 상기 모드의 해지는 NAVD CPL 재 작동 및 사이클릭 조종간의 상위모드 버튼을 해지하거나 네비게이션 소스를 변화하는 것으로 해지되어진다. 또한 상기 장거리 항법 모드(NAV)에서는 항법 컴퓨터로부터 롤 자세를 입력 받아 선택된 경로를 따라 비행하는 기능인데, 이러한 장거리 항법 모드는 네비게이션 소스를 FPL 또는 HOME 위치에 두고, FCP의 NAVD CPL 버튼을 누르면 인가되고 모드의 해지는 NAVD CPL 버튼의 재 작동 및 사이클릭 조종간의 상위모드 버튼을 해지하거나 네비게이션 소스를 변화하는 것으로 해지된다.
그리고 상기 레이다 고도 획득/유지 모드(CRHT)에서는 레이다 고도 획득 및 선택 되어진 레이다 고도 유지 기능으로, 컬렉티브 축을 제어한다. 여기서 상기 조작처리부(2)의 FCP의 CRHT 회전식 스위치를 사용하여 원하는 레이다 고도를 설정 할 수 있고, 조작처리부(2)의 CRHT 회전식 스위치를 누르면 도 9에 도시된 바와같이 설정한 레이다 고도를 획득하고 유지한다. 그리고 상기 모드의 해지는 모드 인가 상태에서 CRHT 회전식 스위치를 다시 누르거나 사이클릭 조종간의 상위모드 스위치를 작동함으로 해지된다.
한편, 상기 제자리 비행 및 지상속도유지 모드(GSPD)에서는 피치 및 롤 축을 제어하며 지상속도 정보를 입력받아 수직방향에 대한 위치 구현하는 기능이다. 여기서, 상기 GSPD 모드는 도 10에 도시된 바와같이 인가 시 제로 지상속도를 획득하나 조종사의 사이클릭 조종간의 사이클릭 트림 해제와 beep 스위치를 이용하여 조절 가능하다. 그리고 상기 GSPD 모드는 사이클릭 조종간의 GSPD 버튼을 누르면 인가되며 사이클릭 조종간의 상위모드 해지 버튼, 또는 GSPD 버튼을 재 작동 할 경우 해지된다.
1 : 가상 헬리콥터 2 : 조작처리부
3 : 설정모드별 축제어모듈 4 : 디스플레이
5 : 제어모듈부 6 : 메모리
7 : 로딩모듈부 8 : 화면표시변경모듈부
9 : 시뮬레이터장치 10: 액츄레이터모듈

Claims (20)

  1. 가상의 헬리콥터에 주어진 4축(요우, 피치, 롤 및 리프트 자세축)의 자세를 제어하기 위한 축제어 명령신호를 포함한 시뮬레이션 제어신호를 조종훈련자에 의해 입력되는 조작처리부과;
    상기 조작처리부의 시뮬레이션 제어신호에 따라 설정모드별 축제어모듈을 생성하여 가상의 헬리콥터에 대한 조종면 혹은 동체외형 이미지를 가상공간상에 3차원적으로 표시되도록 제어하는 제어모듈부와;
    상기 제어모듈부의 기능제어신호에 메모리에 내장되어 있던 설정모드별 축제어모듈이 포함되는 3차원 4축 비행시뮬레이션 프로그램을 로딩하는 로딩모듈부와;
    상기 제어모듈부의 설정모드별 축제어모듈의 제어신호에 대응하여 가상의 헬리콥터의 4축자세를 개별적으로 변경하여 디스플레이상에 제공하는 화면표시변경모듈과;
    상기 설정모드별 축제어모듈의 제어신호에 대응하여 시뮬레이터장치의 몸체의 4축 자세를 실제적으로 변경시키는 액츄레이터모듈을 포함하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 설정모드별 축제어모듈은 자세유지모드(ATT), 조종 안정성 증대모드(CSAS), 기압고도 유지 모드(ALT)/기압고도 획득 모드(ALTA), 기수방향 유지모드(HDG), 속도 획득/유지 모드(IAS), 수직속도 획득/유지 모드(VS), 복행 모드(GA) 및 계기 착륙모드(GS, LOC)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자세유지모드(ATT)는 조종사가 조종간을 놓은 상태에서도 피치와 롤축에 대해 장기간의 자세유지를 실행함과 더불어 하버링 비행 혹은 순항비행에 따라 하버링 유지 혹은 정상선회 기능을 제공하고, 상기 조종 안정성 증대모드(CSAS)는 가상 헬리콥터의 3 축(Pitch, Roll, Yaw)에 대한 조종안정성 증대 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기압고도획득(ALTA) 모드는 컬렉티브 조종간 위치 신호에 추가하여 인가 되어진 기준 설정 고도 획득 기능을 제공하고, 상기 기압고도 유지모드는 컬렉티브 조종간 위치 신호에 추가하여 인가 되어진 현재 기압계 고도를 유지하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 기수방향 유지(HDG)모드는 미리 선택하여 획득한 기수방향을 유지하고 롤 자세 또는 기수방향 오차에 따른 요우 축을 제어하는 기능을 수행하고, 상기 속도 획득/유지 모드(IAS)는 피치 자세를 제어함으로 현재 대기 속도를 유지하거나 미리 획득하여 기준 설정 한 대기 속도를 유지하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 속도 획득/유지 모드(IAS)는 피치 자세를 제어함으로 현재 대기 속도를 유지하거나 미리 획득하여 기준 설정 한 대기 속도를 유지하는 기능을 수행하고, 상기 수직속도 획득/유지 모드(VS)는 조작처리부의 컬렉티브 조종간 위치 신호에 추가하여 인가 되어진 수직속도를 유지하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 복행 모드(GA)는 제자리 비행시 제어범위를 벗어나거나 착륙 실패시 미리 정의 되어 진 수직속도 또는 현재의 수직속도를 획득하고 유지하는 기능을 수행하고, 상기 계기 착륙모드(GS, LOC)는 계기착륙 접근 범위내 선택된 로칼라이저의 빔방향과 글라이드 슬롭 유도강하 빔방향으로 헬기의 자동비행을 위한 항법모드를 제공하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 로컬라이저(LOC)는 로컬라이저 신호에 따라 항공기를 정렬하여 비행장에서의 ILS 접근을 수행하고 로컬라이저 신호에서의 탈선이나 신호와의 거리 및 방향값이 큰 경우 조종사가 원하는 LOC 코스를 재수신하여 기수방향을 설정 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 글라이드 슬롭모드는 비행장으로의 계기착륙 접근을 위해 글라이드 슬롭 유도강하 빔방향을 획득하고 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 설정모드별 축제어모듈은 VOR 코스를 설정하여 그 획득한 코스를 유지하고, 조종사가 원하는 VOR 코스를 재수신하여 기수방향을 설정하는 초단파 전방향 거리탐지기(VOR) 항법모드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 초단파 전방향 거리탐지기(VOR) 항법모드는 항공기를 정렬하고, 기수 방향 및 거리에 따라 재설정하며, 그 선택한 경로로 정렬하는 획득 및 정렬 순서를 갖는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 설정모드별 축제어모듈은 레이다 고도 획득 및 선택 되어진 레이다 고도 유지 기능으로, 컬렉티브 축을 제어하는 레이다 고도 획득/유지 모드(CRHT)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 설정모드별 축제어모듈은 피치 및 롤 축을 제어하며 지상속도 정보를 입력받아 수직방향에 대한 위치 구현하는 제자리 비행 및 지상속도유지 모드(GSPD)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제어모듈은 액츄레이터모듈을 통해 Pitch 자세 제어, Roll 자세 제어, Yaw 자세 제어, 속도 유지 제어 및 수직속도 유지제어(Pitch 축과 Collective 축)기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 Pitch 자세 제어에는 유지하기 원하는 Pitch 각(θC)를 유지 하기 위해 폐루프를 구성하여 Pitch 각과 Pitch 각 변화율(q)를 피드백 하여 Pitch 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Pitch 방향의 Cyclic Stick 입력을 조종하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 Roll 자세 제어에는 유지하기 원하는 Roll 각(φC)를 유지 하기 위해 폐루프를 구성하여 Roll 각과 Roll 각 변화율(p)를 피드백 하여 Roll 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Roll 방향의 Cyclic Stick 입력을 조종하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 Yaw 자세 제어는 유지하기 원하는 Yaw 각(ψREF)를 유지 하기 위해 폐루프를 구성하여 Roll 각과 Roll 변화에 따른 Yaw 각(ψ)을 피드백 하여 Roll 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Roll 방향의 Cyclic Stick 입력을 조종하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 속도 유지 제어는 유지하기 원하는 속도(IASREF)를 획득하기 위해 폐루프를 구성하여 Pitch 각과 Pitch각 변화에 따른 속도(IAS)를 피드백 하여 Pitch 각 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Pitch 방향의 Cyclic Stick 입력을 조종하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 수직속도 유지 제어(Pitch 축)는 유지하기 원하는 수직속도(VSREF)를 획득하기 위해 폐루프를 구성하여 Pitch 각과 Pitch각 변화에 따른 수직속도(VS)를 피드백 하여 Pitch 각 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Pitch 방향의 Cyclic Stick 입력을 조종하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 수직속도 유지 제어(Collective 축)는 유지하기 원하는 수직속도(VSREF)를 획득하기 위해 폐루프를 구성하여 Collective 입력에 따른 수직속도(VS)를 피드백 하여 Collective 명령 값과 비교하고, 그 오차(δ)에 비례하여 Collecitve Stick 입력을 조종하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치.
KR1020120144286A 2012-12-12 2012-12-12 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치 KR101392265B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120144286A KR101392265B1 (ko) 2012-12-12 2012-12-12 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120144286A KR101392265B1 (ko) 2012-12-12 2012-12-12 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101392265B1 true KR101392265B1 (ko) 2014-05-07

Family

ID=50893287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120144286A KR101392265B1 (ko) 2012-12-12 2012-12-12 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101392265B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108022473A (zh) * 2017-12-13 2018-05-11 中国航空工业集团公司上海航空测控技术研究所 一种三轴仿真飞行模拟器执行机构
USD992645S1 (en) 2021-07-23 2023-07-18 Yawman LLC Handheld controller for a flight simulator or a remotely controlled aircraft
US11868125B2 (en) 2021-07-23 2024-01-09 Yawman LLC Controlling simulated and remotely controlled flyable aircraft with handheld devices

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100263795B1 (ko) 1992-05-19 2000-08-16 레비스 스테픈 이 방위 및 피치 제어가능한 헬리콥터의 발사 및 비행 통합 제어시스템
JP3665058B2 (ja) 2003-02-26 2005-06-29 三菱重工業株式会社 シミュレータシナリオ製作支援プログラム及びシミュレータ装置
KR200409276Y1 (ko) 2005-09-26 2006-02-24 김옥근 시뮬레이터

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100263795B1 (ko) 1992-05-19 2000-08-16 레비스 스테픈 이 방위 및 피치 제어가능한 헬리콥터의 발사 및 비행 통합 제어시스템
JP3665058B2 (ja) 2003-02-26 2005-06-29 三菱重工業株式会社 シミュレータシナリオ製作支援プログラム及びシミュレータ装置
KR200409276Y1 (ko) 2005-09-26 2006-02-24 김옥근 시뮬레이터

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108022473A (zh) * 2017-12-13 2018-05-11 中国航空工业集团公司上海航空测控技术研究所 一种三轴仿真飞行模拟器执行机构
USD992645S1 (en) 2021-07-23 2023-07-18 Yawman LLC Handheld controller for a flight simulator or a remotely controlled aircraft
US11868125B2 (en) 2021-07-23 2024-01-09 Yawman LLC Controlling simulated and remotely controlled flyable aircraft with handheld devices

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3370129B1 (en) Rotorcraft control mode transition smoothing
US11561539B2 (en) Aircraft control mode transition smoothing
EP3379365B1 (en) System and method for rotorcraft heading control
EP2673681B1 (en) Flight control laws for constant vector flat turns
CN101714302B (zh) 一种飞机自动驾驶模拟装置
EP3357809B1 (en) System and method for stabilizing longitudinal acceleration of a rotorcraft
Muskardin et al. Landing of a fixed-wing uav on a mobile ground vehicle
US10691140B2 (en) Rotorcraft control mode transition smoothing
CN107406137B (zh) 用于使飞机飞行控制系统和驾驶舱中的飞行控制操纵器互换的系统和方法
US9908614B2 (en) Crew seat integral inceptor system for aircraft
US9073635B2 (en) Rotorcraft yaw piloting system making use of a member of the human-operated type and of a flight control generator of the objective type
EP3198349B1 (en) Haptic feedback for realtime trajectory constraints
CN110196600A (zh) 用于自动旋翼飞行器尾部撞击保护的系统和方法
KR101392265B1 (ko) 4축 제어가 가능한 비행시뮬레이터장치
JP6905221B2 (ja) 垂直離着陸機の誘導制御装置、垂直離着陸機、垂直離着陸機の誘導制御方法及び垂直離着陸機の誘導制御プログラム
Bilimoria Effects of control power and guidance cues on lunar lander handling qualities
EP3476743A1 (en) Control of diverse types of crew interface for flight control
US11059577B2 (en) System and method for monitoring aircraft pilot control position and providing a retrim prompt
KR102651923B1 (ko) 항공기 제어 시스템 및 관련 항공기
EP3613671B1 (en) Rotorcraft control mode transition smoothing
Chakraborty et al. Piloted Simulation-Based Assessment of Simplified Vehicle Operations for Urban Air Mobility
De Lellis et al. Design process and real-time validation of an innovative autonomous mid-air flight and landing system
KR101506805B1 (ko) 터치패널을 이용한 회전익 항공기 자동조종장치 및 자동조종방법
US10860037B2 (en) System and method for automated descend-to-hover flight mode
Hanke et al. FLYING QUALIES AND FLIGHT CONTROL RESEARCH

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170411

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190329

Year of fee payment: 6