KR101420750B1 - 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 입력부의 타겟 보드에서 제어부의 테스트 보드로 기설정된 오류를 입력하는 오류 전달 단계(S100), 상기 오류 전달 단계(S100)를 통해서 오류를 입력받은 비행제어 소프트웨어를 시스템 테스트하여, 입력받은 오류에 따른 기능을 점검하는 기능 점검 단계(S200) 및 상기 기능 점검 단계(S200)에 따른, 기능 점검 결과값을 모니터링하는 결과 출력 단계(S300)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법에 관한 것이다.

Description

무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법 {Unmanned Aerial Vehicle Flight Control Software Verification Method}
본 발명은 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무인기 통합비행조종컴퓨터(IFLCC, Integrated Flight Control Computer)에는 비행운용프로그램(OFP, Operational Flight Program)이 탑재되며, 상기 비행운용프로그램을 탑재하는 비행제어 소프트웨어에 내부적으로 단위 시스템 테스트를 실시함으로써, 비행제어 소프트웨어의 무결성을 입증할 수 있는 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법에 관한 것이다.
최근들어 무인기가 발전함에 따라서 비행제어 시스템의 개발 요구도가 증대하고 있으며, 비행제어 시스템의 설계는 대부분 디지털 제어를 수행함에 따라 주로 소프트웨어적인 방법으로 진행되므로 코딩하는 과정에 따라서 안정성이 많이 좌우된다. 무인기의 비행 실패 시 막대한 비용과 시간이 소모되기 때문에, 무인기에 탑재되는 비행운용프로그램(OFP, Operational Flight Program)의 성능에 대한 안정성 및 신뢰성 검증은 더욱더 엄격히 요구되고 있는 실정이다.
이에 따라서, 종래에도 비행제어 소프트웨어를 검증하기 위하여, 정적 검증방법과 동적 검증방법이 진행되고 있으나, 정적 검증방법의 경우에는, 런 타임(Run-Time) 오류를 못 찾는 단점이 있으며, 동적 검증방법의 경우에는 테스트 함수를 이용하여, 원하는 일정한 값이 나오는지 확인하는 방법이다. 그러나, 이러한 통합 테스트 과정에서 오류가 발생하게 되면, 통합 테스트 이전의 단계에서 오류가 발생된 경우보다 더 많은 비용과 시간이 들게 된다.
이에 따라서, 통합 테스트 이전에 별도의 테스트를 진행하여 무인기 비행제어 소프트웨어를 검증하는 것이 바람직하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법은 통합 테스트 이전에 별도의 단위 시스템 테스트를 수행하여, 통합 테스트 과정에서 검출될 수 있는 오류를 사전에 검출할 수 있다.
이재녕, 고정호, 이현석, 정주용 "비행제어 소프트웨어 검증방법연구", 한국항공우주학회 2007년도 춘계학술발표회 논문집, pp.17-1040, 2007년 04월.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 IOP(Input Output Processor)를 통해서, 통합 테스트 이전에 별도의 단위 시스템 테스트를 내부적으로 수행하여 비행제어 소프트웨어의 오류를 사전에 검출할 수 있는 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법은, 컴퓨터를 포함하는 연산처리수단에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 이루어지는 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법에 있어서, 외부 입력부의 타겟 보드에서 제어부의 테스트 보드로 기설정된 오류를 입력하는 오류 전달 단계(S100), 상기 오류 전달 단계(S100)를 통해서 오류를 입력받은 비행제어 소프트웨어를 시스템 테스트하여, 입력받은 오류에 따른 기능을 점검하는 기능 점검 단계(S200) 및 상기 기능 점검 단계(S200)에 따른, 기능 점검 결과값을 모니터링하는 결과 출력 단계(S300)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법은 허브(HUB)에 의한 이더넷(Ethernet) 통신을 이용하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 오류 전달 단계(S100)는 상기 테스트 보드의 듀얼포트램(DPRAM, Dual Port RAM)으로 기설정된 오류가 입력되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기능 점검 단계(S200)는 고장관리기능, 제어기능, 통신기능 및 실행기능 중 적어도 어느 하나의 기능을 점검하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법은 IIOP(Input Output Processor)를 통해서, 무인기 비행제어 소프트웨어에 대한 통합 테스트 이전에 별도의 단위 시스템 테스트를 내부적으로 수행하여 비행제어 소프트웨어의 오류를 사전에 검출함으로써, 오류에 따른 비행 실패로 인해 발생할 수 있는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 통합 테스트와 유사한 환경에서의 단위 시스템 테스트를 수행하기 때문에 검출할 수 있는 오류를 사전에 최대한 검출할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 시스템에 대해서 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법에 의한 오류 전달 단계(S100)의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법에 의한 결과 출력 단계(S300)의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법에 의한 결과 출력 단계(S300)의 또다른 예시도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법에 대해 나타낸 순서도이다. 도 1을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법에 대해서 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법은 오류 전달 단계(S100), 기능 점검 단계(S200) 및 결과 출력 단계(S300)를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법은 무인기의 통합비행조종컴퓨터(IFLCC, Integrated Flight Control Computer)에 탑재되는 비행운용프로그램(OFP, Operational Flight Program)이 탑재되는 비행제어 소프트웨어에 내부적으로 단위 시스템 테스트를 실시함으로써, 추후에 통합 테스트를 통해서 검출될 오류를 사전에 검출한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법은 상술한 바와 같이, 단위 시스템 테스트를 실시하기 위하여 상기 비행제어 소프트웨어에 임의로 오류를 전달하며, 전달된 오류에 따른 비행제어 소프트웨어의 기능을 점검하여 그 결과값으로 무인기 비행제어 소프트웨어를 검증할 수 있다.
자세히 알아보자면, 상기 오류 전달 단계(S100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 입력부(20)의 타겟 보드(21)에서 제어부(10)의 테스트 보드(11)로 기설정된 오류를 입력할 수 있다. 다시 말하자면, 상기 단위 시스템 테스트를 실시하기 위해서, 상기 테스트 보드(11)의 IOP(Input Output Processor) 듀얼포트램(DPRAM, Dual Port RAM) 중 AI(Analog Input)값 및 DI(Discrete Input)값을 수정하여 임의로 상기 테스트 보드(11)에 오류를 입력할 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 테스트 보드(11)로 입력하려는 오류를 모니터링 및 수정할 수 있으며, 현재 비행제어 소프트웨어가 사용 중인 MMIO(Memory-Mapped I/O) 또한 모니터링 및 수정하여 오류를 입력할 수 있다.
이 때, 상기 듀얼포트램은 다수의 읽기 및 쓰기를 동시에 할 수 있는 RAM을 의미하며, 상기 타겟 보드(21)와 테스트 보드(11) 간의 통신은 허브(HUB)(30)를 이용한 이더넷(Ethernet) 통신을 이용할 수 있으며, 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하다.
상기 기능 점검 단계(S200)는 상기 오류 전달 단계(S100)를 통해서 오류가 입력된 상기 비행제어 소프트웨어를 단위 시스템 테스트를 실시하여 오류에 따른 상기 비행제어 소프트웨어의 기능을 점검할 수 있다. 다시 말하자면, 상기 단위 시스템 테스트를 실시하여, 입력받은 오류에 따른 상기 비행제어 소프트웨어의 고장관리기능, 제어기능, 통신기능 및 실행기능 등을 점검할 수 있으며, 추후에 실시하게 될 통합 테스트와 유사한 환경에서 상기 단위 시스템 테스트를 실시함으로써, 통합 테스트 과정에서 검출될 오류를 최대한 미리 검출할 수 있다.
또한, 상기 기능 점검 단계(S200)의 상기 비행제어 소프트웨어의 기능 점검 결과값은 상기 허브(30)에 의한 이더넷 통신으로 전달되며, 결과값 역시 상기 테스트 보드(11)의 IOP 듀얼포트램 중 AO(Analog Output)값 및 DO(Discrete Output)값으로 출력되며, 상기 AO값 및 DO값을 수정할 수 없다. 이에 따라서, 상기 비행제어 소프트웨어의 정확한 검증이 가능하다.
상기 결과 출력 단계(S300)는 상기 기능 점검 단계(S200)에서의 상기 비행제어 소프트웨어 점검 결과값을 모니터링할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 비휘발성 메모리(NVM, Non-Volatile Memory)를 통해서 결과값 모니터링을 할 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, SRAM(Static Random Access Memory)를 통해서도 결과값을 모니터링할 수 있다.
상기 NVM에 의한 모니터링은 상기 비행제어프로그램의 ID, FHT, BFT 및 Total Counter 값을 모두 모니터링할 수 있으며, 상기 SRAM에 의한 모니터링은 MC, CNC 값을 모니터링할 수 있으며, 임의로 MC, CNC의 동작을 모의할 수 있으며, 추가적으로 테스트를 실시할 수 있다.
즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법은 통합 테스트를 실시하기 이전의 타겟 보드는 아날로그-디지털 입출력 카드가 없으므로, 통합 테스트 이전의 실질적인 비행제어 소프트웨어를 검증하기 위한 테스트가 불가능하다. 이에 따라서, 테스트 보드의 IOP(Input Output Processor) 듀얼포트램(Dual Port RAM)과 이더넷(Ethernet) 통신을 실시하여, 통합 테스트 이전에 단위 시스템 테스트를 실시할 수 있으며, 상기 IOP 듀얼포트램의 AI(Analog Input)값 및 DI(Discrete Input)값를 통해서 임의로 오류를 입력하고, 입력된 오류에 따른 비행제어 소프트웨어의 기능을 점검할 수 있다. 점검에 따른 AO(Analog Output)값 및 DO(Discrete Output)값은 수정이 불가능하며, 이를 토대로 비행제어 소프트웨어의 정확도 높은 검증이 가능할 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical media), 플롭티컬 디스크(Floptical disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
S100 내지 S300 : 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법

Claims (4)

  1. 컴퓨터를 포함하는 연산처리수단에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 이루어지는 무인기의 통합비행조종컴퓨터(IFLCC, Integrated Flight Control Computer)에 탑재되는 비행운용프로그램(OFP, Operational Flight Program)의 비행제어 소프트웨어에 대한 통합 테스트(Integration Test)를 수행하기 전에 단위 테스트(Unit Test)를 수행하는 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법에 있어서,
    외부에서 타겟 보드로, 테스트 보드에 구비되어 있는 듀얼포트램(DPRAM, Dual Port RAM)의 AI(Analog Input)값 및 DI(Discrete Input)값을 수정하여 설정된 오류를 입력하는 오류 전달 단계(S100);
    상기 오류 전달 단계(S100)를 통해서 오류를 입력받은 비행제어 소프트웨어를 단위 테스트하여, 입력받은 오류에 따른 고장관리기능, 제어기능, 통신기능 및 실행기능 중 적어도 하나의 기능을 점검하는 기능 점검 단계(S200); 및
    상기 기능 점검 단계(S200)에 따른, 기능 점검 결과값이 상기 테스트 보드의 듀얼포트램(DPRAM, Dual Port RAM)의 AO(Analog Output)값 및 DO(Discrete Output)값으로 출력되어 이를 모니터링하는 결과 출력 단계(S300);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법은
    허브(HUB)에 의한 이더넷(Ethernet) 통신을 이용하는 것을 특징으로 하는 무인기 비행제어 소프트웨어 검증 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
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