KR101396292B1 - 전장 상황과 동일한 비행 환경을 구현하는 비행 시뮬레이터 장치 - Google Patents

전장 상황과 동일한 비행 환경을 구현하는 비행 시뮬레이터 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전술 임무 트레이너(Tactical Mission Trainer: TMT)와 비행절차훈련 트레이너(Operating Flight Trainer: OFT)를 상호 연동하여 운영함으로써, 비행 훈련자(예컨대, 조작실부의 승무원 및 조종실부의 조종사)가 실제와 동일한 가상의 전장 환경에서 항공기를 모의 비행할 수 있도록 설계한 비행 시뮬레이터 장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 일 형태로서 본 발명은, 항공기의 승무원 훈련용 전술 임무 트레이너(Tactical Mission Trainer: TMT) 및 상기 전술 임무 트레이너와 연동하여 운용되는 항공기의 조종사 훈련용 비행절차훈련 트레이너(Operating Flight Trainer: OFT)로 구성되는 비행 시뮬레이터 장치로서, 상기 전술 임무 트레이너는, 항공기의 승무원이 탑승하는 모의 장치로서 실제와 동일한 항공기 장비(aircraft equipment)들과 그 제어 장치를 구비하는 조작실부; 가상의 전투 환경을 재현하는 연산 처리 과정을 수행하는 전술 처리부; 상기 조작실부로부터 수신되는 상기 항공기 장비들에 관한 조작 신호에 대응하는 프로세스들을 생성 및 스케줄링하여 상기 전술 처리부의 상기 가상의 전투 환경을 재현하는 연산 처리 과정의 실행을 지시하는 비행운영 처리부; 및 상기 전술 처리부와 상기 비행운영 처리부 간의 데이터 송수신을 지원하는 통신 인터페이스부를 포함하되, 상기 통신 인터페이스부는 이더넷 프로토콜 모듈과, MIL-STD-1553 프로토콜 모듈과, ARINC 429 프로토콜 모듈을 포함하도록 구성되어 상기 전술 처리부와 상기 비행운영 처리부와의 실시간 상호 연동 동작을 가능하게 하는, 비행 시뮬레이터 장치를 제공한다.

Description

전장 상황과 동일한 비행 환경을 구현하는 비행 시뮬레이터 장치{FLIGHT SIMULATOR APPARATUS FOR IMPLEMENTING THE SAME FLIGHT ENVIRONMENT WITH BATTLEFIELD-SITUATION}
본 발명은 전장 상황과 동일한 비행 환경을 구현하는 비행 시뮬레이터 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전술 임무 트레이너(Tactical Mission Trainer: TMT)와 비행절차훈련 트레이너(Operating Flight Trainer: OFT)를 상호 연동하여 운영함으로써, 비행 훈련자(예컨대, 조작실부의 승무원 및 조종실부의 조종사)가 실제와 동일한 가상의 전장 환경에서 항공기를 모의 비행할 수 있도록 설계한 비행 시뮬레이터 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 비행시뮬레이터 장치는 비행 성능 테스트 및 조종사의 모의 비행 훈련을 수행하도록 구비된 장치로서, 통상 그 구성은 실제 항공기의 조종실과 동일한 비행 조종기기들과 그 제어 장치를 구비한 조종실 시스템과 그 조종실 시스템에 각종 비행조건 설정 및 비행 지시를 전달하고 그 비행 과정을 모니터링하기 위한 교관실 시스템 및 조종실 시스템과 교관실 시스템에서 발생하는 시뮬레이션관련 데이터를 공유 메모리를 통해 실시간 처리하고 전송하기 위한 시뮬레이션 호스트 컴퓨터 시스템으로 이루어진다.
특히, P-3CK 의 비행 훈련 동작을 모의하는 비행시뮬레이터 장치에 있어서는, 실제와 유사한 전투 환경(예컨대, 대잠수함 훈련)을 재현하는 것이 매우 중요하다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전술 임무 트레이너(Tactical Mission Trainer: TMT)와 비행절차훈련 트레이너(Operating Flight Trainer: OFT)를 상호 연동하여 운영함으로써, 비행 훈련자(예컨대, 조작실부의 승무원 및 조종실부의 조종사)가 실제와 동일한 가상의 전장 환경에서 항공기를 모의 비행할 수 있도록 설계한 비행 시뮬레이터 장치를 제공하는 것에 있다.
상술한 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 형태는, 항공기의 승무원 훈련용 전술 임무 트레이너(Tactical Mission Trainer: TMT) 및 상기 전술 임무 트레이너와 연동하여 운용되는 항공기의 조종사 훈련용 비행절차훈련 트레이너(Operating Flight Trainer: OFT)로 구성되는 비행 시뮬레이터 장치로서, 상기 전술 임무 트레이너는, 항공기의 승무원이 탑승하는 모의 장치로서 실제와 동일한 항공기 장비(aircraft equipment)들과 그 제어 장치를 구비하는 조작실부; 가상의 전투 환경을 재현하는 연산 처리 과정을 수행하는 전술 처리부; 상기 조작실부로부터 수신되는 상기 항공기 장비들에 관한 조작 신호에 대응하는 프로세스들을 생성 및 스케줄링하여 상기 전술 처리부의 상기 가상의 전투 환경을 재현하는 연산 처리 과정의 실행을 지시하는 비행운영 처리부; 및 상기 전술 처리부와 상기 비행운영 처리부 간의 데이터 송수신을 지원하는 통신 인터페이스부를 포함하되, 상기 통신 인터페이스부는 이더넷 프로토콜 모듈과, MIL-STD-1553 프로토콜 모듈과, ARINC 429 프로토콜 모듈을 포함하도록 구성되어 상기 전술 처리부와 상기 비행운영 처리부와의 실시간 상호 연동 동작을 가능하게 하는 비행 시뮬레이터 장치를 제공한다.
바람직한 실시예에 따라, 상기 전술 임무 트레이너는, 상기 조작실부로부터 수신되는 상기 항공기 장비들에 관한 조작 신호의 데이터와, 상기 전술 처리부로부터 수신되는 상기 가상의 전투 환경을 재현하는 연산 처리 과정의 실행 결과 데이터와, 상기 비행운영 처리부로부터 수신되는 비행운영에 관한 데이터를 저장하는 데이터 저장부를 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 따라, 상기 비행절차훈련 트레이너는, 항공기의 조종사가 탑승하는 모의 장치로서 실제와 동일한 항공기 조종장비(aircraft handling equipment)들과 그 제어 장치를 구비하는 조종실부; 각종 비행 상황 조건을 설정하고 그 비행 상황 조건하에서의 훈련대상항공기의 각종 비행관련 정보를 모니터링할 수 있도록 구성된 교관실부; 상기 비행절차훈련 트레이너의 본체의 위치를 상하, 전후, 좌우로 이동시키는 동작을 전기 기계적으로 구현하는 모션부; 및 상기 조종실부와 상기 교관실부와 상기 모션부 간의 데이터 흐름을 통괄적으로 제어하는 호스트 컴퓨터부를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직한 실시예에 따라, 상기 비행운영 처리부는, (a) 상기 조작실부로부터 수신되는 상기 항공기 장비들에 관한 조작 신호를 상기 전술 처리부로 실시간 전송하고, (b) 상기 조작 신호에 따른 가상의 전투 환경에 관한 연산 처리 결과를 상기 전술 처리부로부터 수신하고, (c) 수신된 상기 가상의 전투 환경에 관한 연산 처리 결과에 따른 비행 화면 데이터를 생성하는 처리 동작들을 수행할 수 있다.
바람직한 실시예에 따라, 상기 비행운영 처리부는, 상기 (c) 의 처리 동작 이후에, (d) 상기 (c) 의 처리 동작에 의해 생성된 상기 비행 화면 데이터를 상기 조작실부 및 상기 조종실부 양쪽 모두에 대해 전송하는 처리 동작을 더 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 시뮬레이터 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2a는 이더넷 프로토콜 모듈을 이용하는 전술 처리부와 비행운영 처리부 간의 연동 동작을 설명하기 위한 순서도.
도 2b는 MIL-STD-1553 프로토콜 모듈을 이용하는 전술 처리부와 비행운영 처리부 간의 연동 동작을 설명하기 위한 순서도.
도 2c는 ARINC 429 프로토콜 모듈을 이용하는 전술 처리부와 비행운영 처리부 간의 연동 동작을 설명하기 위한 순서도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 시뮬레이터 장치(1)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 비행 시뮬레이터 장치(1)의 가장 큰 특징은 전술 임무 트레이너(Tactical Mission Trainer: TMT)(10)와 비행절차훈련 트레이너(Operating Flight Trainer: OFT)(20)를 상호 연동하여 운영함으로써, 비행 훈련자(즉, 조작실부(130)에 탑승한 승무원 및 조종실부(210)에 탑승한 조종사)가 실제와 동일한 가상의 전장 환경에서 항공기를 모의 비행할 수 있도록 설계한 점에 있다.
본 발명에 따른 비행 시뮬레이터 장치(1)에 의해, 전술 처리부(110)와 비행운영 처리부(120)가 실시간으로 상호 연동될 경우에는, 조작실부(130)로부터 발생되는 항공기 장비(aircraft equipment)들에 관한 조작 신호(예컨대, 레이더 조작 이벤트 발생 신호)에 대응하는 결과 화면이 조작실부(130)의 디스플레이장치를 통해서뿐만 아니라 조종실부(210)의 디스플레이장치를 통해서도 실시간으로 반영되어 시현될 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 비행 시뮬레이터 장치(1)의 세부 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 비행 시뮬레이터 장치(1)는 크게 전술 임무 트레이너(10)와, 비행절차훈련 트레이너(20)를 포함하여 구성된다.
또한, 전술 임무 트레이너(10)는 전술 처리부(110)와, 비행운영 처리부(120)와, 조작실부(130)와, 데이터 저장부(140)와, 통신 인터페이스부(150)를 포함하여 구성되고, 비행절차훈련 트레이너(20)는 조종실부(210)와, 교관실부(220)와, 모션부(230)와, 호스트 컴퓨터부(240)를 포함하여 구성된다.
전술 임무 트레이너(10)는, 조작실부(130)에 구비된 각종 항공기 장치들에서 발생하는 조작 신호들을 처리하여 조작실부(130) 및/또는 조종실부(210)의 각각의 디스플레이장치를 통하여 그 처리 결과들이 시현되도록 지원하는 장치이다.
여기서, 조작실부(130)는 항공기의 승무원이 탑승하는 모의 장치이고, 조종실부(210)는 항공기의 조종사가 탑승하는 모의 장치이다.
전술 임무 트레이너(10)는 실제와 유사한 가상의 전투 환경을 재현하는 연산 처리 동작을 수행하는 전술 처리부(110)와; 조작실부(130)로부터 수신되는 각종 항공기 장치들(예컨대, 레이더 장비, 음향탐지장비, 항법장비 등)에 관한 조작 이벤트 발생 신호를 전술 처리부(110)로 실시간 전송하는 동시에 전술 처리부(110)로부터 수신되는 가상의 전투 환경에 관한 연산 처리 결과에 따라 비행 화면 데이터를 생성하는 처리 동작을 수행하는 비행운영 처리부(120)를 구비하고 있다.
즉, 본 발명에 따른 비행 시뮬레이터 장치(1)에 있어서 전술 처리부(110)는 조작실부(130) 및/또는 조종실부(210)의 각각의 디스플레이장치를 통하여 가상의 전장 환경이 시현되도록 지원하며, 통신 인터페이스부(150)는 전술 처리부(110)가 처리한 연산 결과 데이터들을 비행운영 처리부(120)로 실시간으로 전송한다. 이를 위해, 전술 처리부(110)는 항공기의 시뮬레이션에 필요한 각종 모의 정보를 생성하여 제공하는 전술프로그램을 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 비행 시뮬레이터 장치(1)를 통하여 P-3CK 항공기의 대잠수함훈련을 모의한다고 가정하면, 전술 처리부(110)(예를 들어, 전술프로그램)는 조작실부(130) 및/또는 조종실부(210)의 각각의 디스플레이장치 중의 특정 위치에 잠수함을 위치시키고 특정 방향으로 실제와 유사한 속도로 움직이도록 구현하는 연산 처리를 수행할 수 있다. 이 때, 대잠수함 훈련과 관련된 연산 처리의 결과물은 잠수함의 위치, 속도, 무장상태, 무장발사상태 등이 될 수 있다.
비행운영 처리부(120)는 조작실부(130)로부터 전송되는 각종 항공기 장비들(예컨대, 레이더 장비, 음향탐지장비, 항법장비 등)에 관한 조작 신호에 대응하는 프로세스들을 생성 및 스케줄링하여 전술 처리부(110)의 연산동작을 지시하는 제어동작과, 그 연산 결과값들을 조작실부(130) 및/또는 조종실부(210)로 전송하는 동작을 수행한다.
비행운영 처리부(120)는 조작실부(130)에 장착된 각종 항공기 장비들에 관한 센서로부터 수집되는 정보(예컨대, 각종 항공기 장비들의 조작 이벤트 발생 신호)와 상기 전술 처리부(110)로부터 전송되는 전술 관련 연산 처리 데이터를 실시간으로 처리하고 그 처리 결과를 조작실부(130) 및/또는 조종실부(210)의 각각의 디스플레이장치를 통해 시현함으로써, 비행 훈련자가 가상의 전장 환경 하에서 모의 비행 훈련을 수행할 수 있도록 지원한다.
예를 들어, 비행운영 처리부(120)는 조작실부(130)로부터 수신되는 레이더 조작 이벤트 발생 신호를 전술 처리부(110)로 전송함과 동시에 레이더 화면을 조작실부(130) 및/또는 조종실부(210)의 각각의 디스플레이장치에 시현하고, 또한 그 후에 전술 처리부(110)로부터 전송되는 표적 탐지 연산 처리 결과 데이터를 조작실부(130) 및/또는 조종실부(210)의 각각의 디스플레이장치의 레이더 화면에 반영하도록 동작할 수 있다.
이를 위해, 비행운영 처리부(120)는 (a) 조작실부(130)로부터 수신되는 항공기 장비들에 관한 조작 신호를 전술 처리부(110)로 실시간 전송하는 동작과, (b) 상기 조작 신호에 따른 가상의 전투 환경에 관한 연산 처리 결과를 전술 처리부(110)로부터 수신하는 동작과, (c) 수신된 상기 가상의 전투 환경에 관한 연산 처리 결과에 따른 비행 화면 데이터를 생성하는 처리 동작들을 수행하는 모듈로 구성할 수 있다.
또한, 비행운영 처리부(120)는, 상기 (c) 의 처리 동작 이후에, (d) 상기 (c) 의 처리 동작에 의해 생성된 비행 화면 데이터를 조작실부(130) 및 조종실부(210) 양쪽 모두에 대해 전송하는 처리 동작을 더 수행할 수 있다.
이와 같이, 전술 처리부(110)와 비행운영 처리부(120)를 실시간으로 상호 연동하여 운용할 경우에는 실제의 전장 상황과 동일한 비행 환경을 조작실부(130)와 조종실부(210)의 각각의 디스플레이장치들을 통해 동시에 제공할 수 있다.
통신 인터페이스부(150)는 전술 처리부(110)와 비행운영 처리부(120) 사이에서 각종 전술 관련 데이터 및 비행운영 데이터가 실시간으로 입출력될 수 있도록 인터페이스를 수행하며, 이에 따라 두 모듈들(110, 120)간의 실시간 연동이 가능하도록 지원한다.
구체적으로, 통신 인터페이스부(150)는 실시간 데이터 입출력을 위하여 ⅰ)이더넷 프로토콜 모듈(151)과, ⅱ) MIL-STD-1553 프로토콜 모듈(152)과, ⅲ) ARINC 429프로토콜 모듈(153)을 포함하여 구성된다.
이더넷 프로토콜 모듈(151)은 조작실부(130)에 구비된 각종 항공기 장비들 중의 대용량 처리를 요하는 장비(예를 들어, 레이더 장비)의 각종 데이터 처리를 위해 사용된다. 참고로, 이더넷 프로토콜은 일반적인 LAN 통신 방식의 통식 규약이다.
예를 들어, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 비행운영 처리부(120)는 이더넷 프로토콜 모듈(151)을 이용하여 레이더 동작 명령을 전술 처리부(110)로 전송할 수 있다(S101).
예를 들어, 여기서의 레이더 동작 명령은 레이더 전원 온(on) 명령, 탐지 모드 실행 명령, 탐지 범위 및 방위값 설정 명령을 포함할 수 있다. 그 후에, 전술 처리부(110)는 수신된 레이더 동작 명령에 따른 레이더의 탐지 조건을 확인하는 과정을 수행할 수 있다(S102).
계속해서, 전술 처리부(110)는 설정된 탐지 범위 및 방위값에 따른 영역 내에 표적이 존재하는지의 여부를 연산하고, 표적이 존재할 경우에는 표적의 방향, 거리 정보를 산출할 수 있다(S103).
계속해서, 전술 처리부(110)는 상기 S103 단계의 과정에서 산출된 표적의 방향, 거리 정보를 이더넷 프로토콜(151)을 이용하여 비행운영 처리부(120)로 전송할 수 있다(S104).
그 후에, 비행운영 처리부(120)는 상기 S104 단계의 과정에서 전송된 상기 표적의 방향, 거리 정보를 포함하는 레이더 동작 화면을 조작실부(130) 및/또는 조종실부(210)의 각각의 디스플레이장치를 통하여 시현할 수 있다(S105).
또한, 예를 들어, MIL-STD-1553 프로토콜 모듈(152)은 조작실부(130)에 구비된 각종 항공기 장비들 중의 고속 처리를 요하는 장비(예를 들어, 음향탐지장비(SONAR: Sound Navigation and Ranging))의 동작 처리를 위해 사용된다. 참고로, MIL-STD-1553 프로토콜은 항공기의 실시간 데이터 통신을 위해 사용하는 직렬 방식의 통신 규약이며, 이 MIL-STD-1553 프로토콜을 이용하여 데이터 송수신을 하기 위해서는 정확한 주소정보를 설정해야 한다.
예를 들어, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 전술 처리부(110)는 MIL-STD-1553 프로토콜 모듈(152)을 이용하여 음향탐지장비 동작 명령을 비행운영 처리부(120)로 전송할 수 있다(S201).
예를 들어, 여기서의 음향탐지장비 동작 명령은 음향탐지장비 전원 온(on) 명령, 탐지 모드 실행 명령, 탐지 범위 및 방위값 설정 명령을 포함할 수 있다.
그 후에, 전술 처리부(110)는 수신된 음향탐지장비 동작 명령에 따른 음향탐지장비의 탐지 조건을 확인하는 과정을 수행할 수 있다(S202).
계속해서, 전술 처리부(110)는 설정된 탐지 범위 및 방위값에 따른 영역 내에 표적이 존재하는지의 여부를 연산하고, 표적이 존재할 경우에는 표적의방향, 거리 정보를 산출할 수 있다(S203).
계속해서, 전술 처리부(110)는 상기 S203 단계의 과정에서 산출된 표적의 방향, 거리 정보를 MIL-STD-1553 프로토콜(152)을 이용하여 비행운영 처리부(120)로 전송할 수 있다(S204).
그 후에, 비행운영 처리부(120)는 상기 S204 단계의 과정에서 전송된 상기 표적의 방향, 거리 정보를 포함하는 음향탐지장비 동작 화면을 조작실부(130) 및/또는 조종실부(210)의 각각의 디스플레이장치를 통하여 시현할 수 있다(S205).
또한, 예를 들어, ARINC 429 프로토콜 모듈(153)은 조작실부(130)에 구비된 각종 항공기 장비들 중의 일반 항법 장비(예를 들어, 항공기 내비게이션)의 동작 처리를 위해 사용된다. 참고로, ARINC 429 프로토콜은 항공기의 실시간 데이터 통신을 위해 사용하는 1:1 방식의 병렬 통신규약이며, 이 ARINC 429 프로토콜을 이용하여 데이터 송수신을 하기 위해서는 정확한 송수신 주기(Hz)에 따라야 한다.
예를 들어, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 비행운영 처리부(120)는 ARINC429 프로토콜 모듈(153)을 이용하여 항공기 내비게이션 동작 명령을 전술 처리부(110)로 전송할 수 있다(S301). 예를 들어, 여기서의 항공기 내비게이션 동작 명령은 내비게이션 온(on) 명령과 각종 내비게이션 설정 명령을 포함할 수 있다.
그 후에, 전술 처리부(110)는 수신된 내비게이션 동작 명령에 따라 내비게이션의 동작을 연산 처리하는 과정을 수행할 수 있다(S302).
계속해서, 전술 처리부(110)는 상기 S302 단계의 과정에서 수행된 내비게이션 동작 연산 처리 결과를 ARINC 429 프로토콜 모듈(153)을 이용하여 비행운영 처리부(120)로 전송할 수 있다(S303).
그 후에, 비행운영 처리부(120)는 상기 S303 단계의 과정에서 전송된 상기 내비게이션 동작연산 처리 결과가 조작실부(130) 및/또는 조종실부(210)의 각각의 내비게이션 장비를 통해 시현되도록 처리한다(S205).
다시, 도 1을 참조하면, 전술 임무 트레이너(10)를 구성하는 조작실부(130)는 실제와 동일한 항공기 장비(aircraft equipment)와 그 제어 장치를 구비함으로써 승무원들이 비행 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 지원하는 기능을 수행한다.
구체적으로, P-3CK 항공기는 그 특성상 조종사가 탑승하는 공간과 승무원들이 탑승하는 공간이 분리되어 있으며, 항공기 주행 기능 이외의 나머지 기능들(예컨대, 통신 관리, 항법 감시, 표적 탐지, 표적 식별, 표적 추적)에 관한 장비는 승무원들이 탑승하는 공간에 장착되어 있다.
본 발명에 따른 비행 시뮬레이터 장치(1)의 조작실부(130)에는 시뮬레이션에 필요한, 항공기 주행 기능 이외의 나머지 기능들에 관한 각종 항공기 장비들이 구비되어 되어 있다. 예를 들어, 조작실부(130)의 각종 항공기 장비들에는 시뮬레이션에 필요한 각종 센서들이 구비될 수 있다.
이에 따라, 비행 훈련자(예컨대, 승무원)가 상기 각종 항공기 장비들에 대한 소정 조작 동작을 수행하면 그 항공기 장비들에 구비된 각종 센서들이 그 소정 조작 동작 이벤트의 발생을 감지하여 그에 대응하는 전기 신호를 비행운영 처리부(120)로 실시간 전송하고, 그 후에 비행운영 처리부(120)는 그 조작 동작 이벤트에 관한 전기 신호를 전술 처리부(110)로 실시간 전송하는 동작을 수행한다.
일 예로서, 조작실부(130)는 각종 항공기 장비들에 관한 조작 이벤트 발생을 자동으로 감지하여 그 결과값들을 비행운영 처리부(120)로 전송하는 것으로 구성할 수 있다.
데이터 저장부(140)는 조작실부(130)로부터 수신되는 각종 항공기 장비들에 관한 조작 신호와, 전술 처리부(110)로부터 수신되는 전술 처리 결과 데이터와, 비행운영 처리부(120)로부터 수신되는 비행운영에 관한 최종 데이터를 저장하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 데이터 저장부(140)는 조작실부(130)로부터 전송되는 레이더 장치 조작 이벤트와 관련된 신호들을 임시로 저장하고, 또한 전술 처리부(110)로부터 전송되는 그 레이더 장치 조작과 관련된 중간 결과 데이터를 임시로 저장하며, 또한 비행운영 처리부(120)로부터 전송되는 그 레이더 장치 조작을 비행 운영에 반영한 최종 결과 데이터를 저장할 수 있다.
일 예로서, 데이터 저장부(140)는 위성영상 기반 항공기 위치정보의 생성을 위한 기초 위성영상 정보를 위성영상 데이터 DB로 저장 및 관리하고 있을 수도 있다. 예를 들어, 데이터 저장부(140)에 저장되는 위성영상 데이터 DB는 한반도 전역에 관한 위성영상 이미지를 포함할 수도 있다.
비행절차훈련 트레이너(20)는 전술 임무 트레이너(10)와 상호 연동됨으로써, 통신 인터페이스부(150)를 경유하여 비행절차훈련 트레이너(20)로 전송되는 각종 항공기 장비들에 관한 조작 신호 처리 결과 데이터들이 조종실부(210)의 디스플레이장치를 통해 시현되도록 처리하는 기능을 수행한다.
도 1을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면, 조종실부(210)는 실제 항공기와 동일한 비행 조종기기들과 그 제어 장치를 구비하여 조종사가 비행 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 구성된 장치이다. 예를 들어, 조종실부(210)의 각 비행 조종기기들에는 시뮬레이션에 필요한 각종 센서들이 구비될 수 있다. 이에 따라, 비행 훈련자(예를 들면, 조종사)가 각 비행 조종기기들에 대한 소정 조작 동작을 수행하면 그 비행 조종기기들에 구비된 각종 센서들이 그 소정 조작 동작 이벤트의 발생을 감지하여 그에 대응하는 전기 신호를 호스트 컴퓨터부(240)로 실시간 전송한다.
교관실부(220)는 각종 비행 상황 조건을 설정하고 그 비행 상황 조건하에서의 훈련대상항공기의 각종 비행관련 정보를 모니터링할 수 있도록 구성된 장치이다.
모션부(230)는 비행절차훈련 트레이너(20)의 본체의 6자유도 운동 구현을 가능하도록 지원하는 장치이다. 예를 들어, 모션부(230)는 비행절차훈련 트레이너(20)의 본체의 위치를 상하, 전후, 좌우로 이동시키는 동작을 구현하는 전기 기계적 장치로 구성될 수 있다.
호스트 컴퓨터부(240)는 조종실부(210) 및 교관실부(220)와의 네트워크 연동이 가능한 서버급의 워크스테이션 단말기의 사양으로 구현되며, 조종실부(210) 및 교관실부(220)의 각각으로의/각각으로부터의 비행 모의 관련 데이터를 신속하게 처리 및 전송하는 기능을 수행한다. 특히, 호스트 컴퓨터부(240)는 전술 임무 트레이너(10)로부터 수신되는 각종 항공기 장비들(예컨대, 레이더 장비, 음향탐지장비, 항법장비 등)에 관한 조작 신호 처리 결과 데이터들을 수신하는 경우, 그 데이터들에 대응하는 프로세스들을 생성 및 스케줄링하여, 조종실부(210) 및/또는 교관실부(220)의 디스플레이장치를 통해 실시간 시현되도록 제어하는 동작을 수행한다.
또한, 호스트 컴퓨터부(240)는 조종실부(210)로부터 수신되는 항공기의 조종기기들에 관한 조작 신호 데이터와, 교관실부(220)로부터 수신되는 각종 비행 훈련 설정 데이터와, 전술 임무 트레이너(10)로부터 수신되는 각종 항공기 장비들(예컨대, 레이더 장비, 음향탐지장비, 항법장비 등)에 관한 조작 신호 처리 결과 데이터들을 임시로 저장할 수 있으며, 또한 조종실부(210)와, 교관실부(220)와, 모션부(230) 간의 데이터 흐름을 통괄적으로 제어하는 동작을 수행한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
또한, 본 발명에 따른 전술 처리부(110)가 수행하는 전술 처리 관련 알고리즘 및 비행운영 처리부(344)가 수행하는 비행운영 관련 알고리즘은 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 기록될 수도 있다. 이러한 컴퓨터 판독가능한 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능한 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.
또한, 이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다.
1: 비행 시뮬레이터 10: 전술 임무 트레이너
20: 비행절차훈련 트레이너 110: 전술 처리부
120: 비행운영 처리부 130: 조작실부
140: 데이터 저장부 150: 통신 인터페이스부
151: 이더넷 프로토콜 모듈 152: MIL-STD-1553 프로토콜 모듈
153: ARINC 429 프로토콜 모듈 210: 조종실부
220: 교관실부 230: 모션부
240: 호스트 컴퓨터부

Claims (5)

  1. 항공기의 승무원 훈련용 전술 임무 트레이너(Tactical Mission Trainer: TMT) 및 상기 전술 임무 트레이너와 연동하여 운용되는 항공기의 조종사 훈련용 비행절차훈련 트레이너(Operating Flight Trainer: OFT)로 구성되는 비행 시뮬레이터 장치로서,
    상기 전술 임무 트레이너는,
    항공기의 승무원이 탑승하는 모의 장치로서 실제와 동일한 항공기 장비(aircraft equipment)들과 그 제어 장치를 구비하는 조작실부;
    가상의 전투 환경을 재현하는 연산 처리 과정을 수행하는 전술 처리부;
    상기 조작실부로부터 수신되는 상기 항공기 장비들에 관한 조작 신호에 대응하는 프로세스들을 생성 및 스케줄링하여 상기 전술 처리부의 상기 가상의 전투 환경을 재현하는 연산 처리 과정의 실행을 지시하는 비행운영 처리부; 및
    상기 전술 처리부와 상기 비행운영 처리부 간의 데이터 송수신을 지원하는 통신 인터페이스부를 포함하되,
    상기 통신 인터페이스부는 이더넷 프로토콜 모듈과, MIL-STD-1553 프로토콜 모듈과, ARINC 429 프로토콜 모듈을 포함하도록 구성되어 상기 전술 처리부와 상기 비행운영 처리부와의 실시간 상호 연동 동작을 가능하게 하는, 비행 시뮬레이터 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전술 임무 트레이너는,
    상기 조작실부로부터 수신되는 상기 항공기 장비들에 관한 조작 신호의 데이터와, 상기 전술 처리부로부터 수신되는 상기 가상의 전투 환경을 재현하는 연산 처리 과정의 실행 결과 데이터와, 상기 비행운영 처리부로부터 수신되는 비행운영에 관한 데이터를 저장하는 데이터 저장부를 더 포함하는 비행 시뮬레이터 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 비행절차훈련 트레이너는,
    항공기의 조종사가 탑승하는 모의 장치로서 실제와 동일한 항공기 조종장비(aircraft handling equipment)들과 그 제어 장치를 구비하는 조종실부;
    각종 비행 상황 조건을 설정하고 그 비행 상황 조건하에서의 훈련대상항공기의 각종 비행관련 정보를 모니터링할 수 있도록 구성된 교관실부;
    상기 비행절차훈련 트레이너의 본체의 위치를 상하, 전후, 좌우로 이동시키는 동작을 전기 기계적으로 구현하는 모션부; 및
    상기 조종실부와 상기 교관실부와 상기 모션부 간의 데이터 흐름을 통괄적으로 제어하는 호스트 컴퓨터부를 포함하여 구성되는 비행 시뮬레이터 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 비행운영 처리부는,
    (a) 상기 조작실부로부터 수신되는 상기 항공기 장비들에 관한 조작 신호를 상기 전술 처리부로 실시간 전송하고,
    (b) 상기 조작 신호에 따른 가상의 전투 환경에 관한 연산 처리 결과를 상기 전술 처리부로부터 수신하고,
    (c) 수신된 상기 가상의 전투 환경에 관한 연산 처리 결과에 따른 비행 화면 데이터를 생성하는 처리 동작들을 수행하는 것을 특징으로 하는 비행 시뮬레이터 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 비행운영 처리부는,
    상기 (c) 의 처리 동작 이후에,
    (d) 상기 (c) 의 처리 동작에 의해 생성된 상기 비행 화면 데이터를 상기 조작실부 및 상기 조종실부 양쪽 모두에 대해 전송하는 처리 동작을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 비행 시뮬레이터 장치.
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