KR101672762B1 - 실시간 시뮬레이션 방법 및 실시간 시뮬레이션 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 비실시간 시뮬레이션 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행하는 장치가, 비실시간 시뮬레이션 소프트웨어에서 설계된 모델 데이터를 로딩하는 단계, 기 설정된 적어도 하나의 정상상태 데이터 및 기 설정된 적어도 하나의 입력 데이터를 포함하는 체크 데이터에서 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계, 실시간 시뮬레이션의 결과데이터를 저장하는 단계, 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계, 재수행된 실시간 시뮬레이션의 결과데이터를 저장하는 단계를 포함하는 실시간 시뮬레이션 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 실시간 시뮬레이션 방법 및 실시간 시뮬레이션 장치는 정규화되어 설정된 복수의 입력값과 정상상태 조건에 따라 실시간 시뮬레이션을 수행하므로 비실시간 시뮬레이션으로 생성된 모델의 설계건전성을 빠르고 효율적으로 입증할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 실시간 시뮬레이션 방법 및 실시간 시뮬레이션 장치는 정규화되어 설정된 복수의 입력값과 정상상태 조건에 따라 실시간 시뮬레이션을 수행하므로 비실시간 시뮬레이션으로 생성된 모델의 설계건전성을 빠르고 효율적으로 입증할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 실시간 시뮬레이션 방법 및 실시간 시뮬레이션 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 비 실시간 시뮬레이션에서 생성된 모델의 설계건전성을 빠르게 입증할 수 있는 실시간 시뮬레이션 방법 및 실시간 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
항공기 및 위성 등과 같은 정교한 시스템의 개발시에 서브 시스템을 수학적으로 모델링화하며, 비실시간 및 실시간 시뮬레이션 환경을 이용하여 실제 시험평가 전에 다양한 시뮬레이션을 통해 사전에 검증한다. 모델링화 된 서브시스템 내의 주요한 변수는 발생할 수 있는 오차에 대해 많은 시뮬레이션을 수행함으로써 오차에 대한 시스템의 안정성을 검증한다. 따라서 한정된 짧은 시간 내에 많은 경우의 수에 대해 시뮬레이션을 수행하고 평가할 수 있는 방법이 필요하다.
대한민국 등록특허 제 257,409호에는 항공기 시뮬레이션 방법 및 장치가 나타나 있다. 그러나 이와 같은 시뮬레이션 방법 및 장치는 비실시간 시뮬레이션으로 생성된 모델의 적합성을 파악하기 위해 실시간 시뮬레이션이 단발성으로 수행되었으며, 실시간 시뮬레이션 조건이나 입력을 변경하고 시뮬레이션을 수행에도 단발적으로 시뮬레이션이 수행되었다. 이에 따라 단발적으로 수행되는 실시간 시뮬레이션의 결과를 분석하며, 문제발생시 비실시간 시뮬레이터에서 모델을 재설계 또는 수정하는 프로세스로 진행되었으므로 비효율적으로 운용되는 단점이 있었다. 즉 비실시간 시뮬레이션으로 설계된 모델의 실시간 시뮬레이션을 통하여 설계건전성을 입증하는데 비효율적인 측면이 존재하였다.
대한민국 등록특허 제 257,409호에는 항공기 시뮬레이션 방법 및 장치가 나타나 있다. 그러나 이와 같은 시뮬레이션 방법 및 장치는 비실시간 시뮬레이션으로 생성된 모델의 적합성을 파악하기 위해 실시간 시뮬레이션이 단발성으로 수행되었으며, 실시간 시뮬레이션 조건이나 입력을 변경하고 시뮬레이션을 수행에도 단발적으로 시뮬레이션이 수행되었다. 이에 따라 단발적으로 수행되는 실시간 시뮬레이션의 결과를 분석하며, 문제발생시 비실시간 시뮬레이터에서 모델을 재설계 또는 수정하는 프로세스로 진행되었으므로 비효율적으로 운용되는 단점이 있었다. 즉 비실시간 시뮬레이션으로 설계된 모델의 실시간 시뮬레이션을 통하여 설계건전성을 입증하는데 비효율적인 측면이 존재하였다.
본 발명은 종래의 문제점인 비실시간 시뮬레이션으로 설계된 모델의 설계 건전성을 입증하기에 많은 시간이 소요되는 비효율적 측면을 개선하는 실시간 시뮬레이션 방법 및 실시간 시뮬레이션 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따라, 비실시간 시뮬레이션 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행하는 장치가, 비실시간 시뮬레이션 소프트웨어에서 설계된 모델 데이터를 로딩하는 단계, 기 설정된 체크 데이터를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계, 실시간 시뮬레이션의 결과데이터를 저장하는 단계, 체크 데이터로부터 새로운 데이터를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계, 재수행된 실시간 시뮬레이션의 결과데이터를 저장하는 단계를 포함하는 실시간 시뮬레이션 방법이 제공된다.
여기서 체크 데이터는 실시간 시뮬레이션 시작시 모델에 적용되는 적어도 하나의 정상상태 데이터 및 모델을 동작시키기 위한 적어도 하나의 입력 데이터를 포함할 수 있다.
한편, 시뮬레이션을 수행하는 단계는 체크 데이터에서 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 로딩단계, 정상상태 데이터를 모델에 적용시키는 정상상태 적용단계, 입력 데이터에 따른 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 시뮬레이션을 재수행하는 단계는 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 데이터 재로딩 단계, 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 모델에 적용시키는 정상상태 재적용단계, 입력 데이터 또는 새로운 입력 데이터에 따른 모델의 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 시뮬레이션을 재수행하는 단계는 재로딩 단계 이전, 적용된 입력 데이터 및 적용된 정상상태 데이터를 초기화하는 초기화 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 모델 데이터는 적어도 하나의 항공기에 적용되는 서브 시스템 모듈을 포함하며, 체크 데이터는 항공기 비행영역상의 시험지점의 정상상태 데이터 및 조종사 입력을 모사한 입력 데이터를 포함할 수 있다.
한편, 비실시간 시뮬레이션 소프트웨어에서 설계된 모델 데이터가 저장되는 모델 저장부, 기설정된 적어도 하나의 정상상태 데이터 및 적어도 하나의 입력 데이터를 포함하는 체크 데이터가 저장되는 체크 데이터 저장부, 모델 데이터를 로딩하며, 모델의 시간영역에서 시뮬레이션이 수행되는 시뮬레이션 수행부, 체크 데이터 저장부의 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하며, 모델에 적용시키고 입력에 따른 시뮬레이션이 수행되도록 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하며, 실시간 시뮬레이션 종료 후 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 재로딩하여 모델에 재적용시키고 실시간 시뮬레이 션을 재수행하도록 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하는 제어부, 시뮬레이션 수행부의 수행결과 및 재수행결과가 저장되는 저장부를 포함하여 구성되는 실시간 시뮬레이션 장치가 제공된다.
여기서, 제어부는 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩한 후, 정상상태 데이터를 모델에 적용시킨 후 입력 데이터에 따라 시뮬레이션이 수행되도록 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하며, 새로운 정상상태 또는 새로운 입력 데이터를 재로딩한 후, 정상상태 데이터 또는 새로운 정상상태 데이터를 모델이 적용시킨 후 입력 데이터 또는 새로운 입력 데이터에 따라 시뮬레이션이 재수행되도록 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하로록 구성될 수 있다.
여기서 체크 데이터는 실시간 시뮬레이션 시작시 모델에 적용되는 적어도 하나의 정상상태 데이터 및 모델을 동작시키기 위한 적어도 하나의 입력 데이터를 포함할 수 있다.
한편, 시뮬레이션을 수행하는 단계는 체크 데이터에서 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 로딩단계, 정상상태 데이터를 모델에 적용시키는 정상상태 적용단계, 입력 데이터에 따른 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 시뮬레이션을 재수행하는 단계는 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 데이터 재로딩 단계, 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 모델에 적용시키는 정상상태 재적용단계, 입력 데이터 또는 새로운 입력 데이터에 따른 모델의 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 시뮬레이션을 재수행하는 단계는 재로딩 단계 이전, 적용된 입력 데이터 및 적용된 정상상태 데이터를 초기화하는 초기화 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 모델 데이터는 적어도 하나의 항공기에 적용되는 서브 시스템 모듈을 포함하며, 체크 데이터는 항공기 비행영역상의 시험지점의 정상상태 데이터 및 조종사 입력을 모사한 입력 데이터를 포함할 수 있다.
한편, 비실시간 시뮬레이션 소프트웨어에서 설계된 모델 데이터가 저장되는 모델 저장부, 기설정된 적어도 하나의 정상상태 데이터 및 적어도 하나의 입력 데이터를 포함하는 체크 데이터가 저장되는 체크 데이터 저장부, 모델 데이터를 로딩하며, 모델의 시간영역에서 시뮬레이션이 수행되는 시뮬레이션 수행부, 체크 데이터 저장부의 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하며, 모델에 적용시키고 입력에 따른 시뮬레이션이 수행되도록 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하며, 실시간 시뮬레이션 종료 후 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 재로딩하여 모델에 재적용시키고 실시간 시뮬레이 션을 재수행하도록 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하는 제어부, 시뮬레이션 수행부의 수행결과 및 재수행결과가 저장되는 저장부를 포함하여 구성되는 실시간 시뮬레이션 장치가 제공된다.
여기서, 제어부는 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩한 후, 정상상태 데이터를 모델에 적용시킨 후 입력 데이터에 따라 시뮬레이션이 수행되도록 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하며, 새로운 정상상태 또는 새로운 입력 데이터를 재로딩한 후, 정상상태 데이터 또는 새로운 정상상태 데이터를 모델이 적용시킨 후 입력 데이터 또는 새로운 입력 데이터에 따라 시뮬레이션이 재수행되도록 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하로록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 실시간 시뮬레이션 방법 및 실시간 시뮬레이션 장치는 정규화되어 설정된 복수의 입력값과 정상상태 조건에 따라 실시간 시뮬레이션을 수행하므로 비실시간 시뮬레이션으로 생성된 모델의 설계건전성을 빠르고 효율적으로 입증할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제2 실시예의 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제3 실시예의 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제4 실시예의 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제5 실시예의 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 항공기 모델이 적용된 실시간 시뮬레이션 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제2 실시예의 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제3 실시예의 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제4 실시예의 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제5 실시예의 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 항공기 모델이 적용된 실시간 시뮬레이션 장치의 개념도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 실시간 시뮬레이션 방법 및 실시간 시뮬레이션 장치에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 순서도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이션 방법은 모델 데이터를 로딩하는 단계(S100), 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계(S200), 결과 데이터를 저장하는 단계(S300), 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S500), 재수행 결과 데이터를 저장하는 단계(S600)를 포함하여 구성될 수 있다.
모델 데이터를 로딩하는 단계(S100)는 실시간 시뮬레이션을 수행하기 전 비실시간 시뮬레이션에서 모델링된 2차 또는 3차 모델을 로딩한다. 실시간 시뮬레이션 소프트웨어와 비실시간 시뮬레이션 소프트웨어는 서로 다를 수 있으며, 비실시간 시뮬레이터 소프트웨어에서 사용자에 의해 모델링된 2차 또는 3차 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행하기 위하여 데이터를 로딩한다.
정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계(S200)는 체크 데이터로부터 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 단계(S201), 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S202), 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계(S240)를 포함하여 구성될 수 있다.
체크 데이터로부터 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 단계(S201)는 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행할 때 적용되는 정상상태 및 입력에 대한 정보를 로딩하는 단계이다.
실시간 시뮬레이션을 수행시 모델을 정상상태로 유지시킬 필요가 있다. 비정상상태에서는 입력이 없더라도 결과 값이 달라지기 때문에 의미있는 결과 데이터를 얻기 위하여 정상상태로 유지할 것이 요구된다. 체크 데이터에는 이러한 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 포함하여 구성된다. 실제 모델에 적용되는 정상상태는 다양하게 조성될 수 있으며 그에 대응되는 다양한 정상상태에 대한 데이터가 포함될 수 있다.
한편 체크 데이터에 포함되는 입력 데이터는 모델에 입력될 수 있는 다양한 입력값이 포함될 수 있다. 체크 데이터에는 인덱스를 포함하여 구성되어 데이터를 변경할 때 이용될 수 있다.
정상상태 데이터 및 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S202)는 전술한 체크 데이터에 포함된 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 적용시켜 정상상태에서 입력에 대한 모델의 실시간 시뮬레이션의 결과를 얻기 위하여 수행된다.
실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계(S230)는 모델 데이터에 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 모델에 적용시킨 후 시간영역에서 시뮬레이션이 수행되는 단계이다. 시뮬레이션을 수행함에 따라 시간변화에 따른 모델의 입력에 대한 결과 데이터가 도출된다. 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 수행부는 6자유도 시뮬레이션을 이용할 수 있으며, 더 낮은 자유도에 대한 시뮬레이션도 가능하도록 구성된다.
결과 데이터를 저장하는 단계(S300)는 시뮬레이션에서 얻어진 결과가 저장되는 단계이다. 시뮬레이션에서 얻어진 다양한 결과 데이터들이 저장부에 저장될 수 있도록 구성된다.
체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S500)는 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 단계(S501), 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 모델에 적용시키는 단계(S502), 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S540)를 포함하여 구성될 수 있다.
체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 단계(S501)는 이전에 수행되었던 시뮬레이션과 다른 정상상태 또는 다른 입력에 대하여 시뮬레이션을 수행하기 위해 구성된다. 정상상태 데이터 및 입력 데이터는 다양한 조합으로 로딩 될 수 있으며, 로딩 순서는 다양하게 적용될 수 있으며, 기 설정된 순서로 적용될 수 있고, 로딩시 인덱스를 이용하도록 구성될 수 있다.
새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 모델에 적용시키는 단계(S502)는, 이전에 수행되었던 시뮬레이션과 다른 정상상태에서 동일한 입력에 대한 시뮬레이션이 수행되도록 데이터가 적용될 수 있고, 이와 반대로 동일한 정상상태에서 달라진 입력에 대한 시뮬레이션이 수행되도록 데이터가 적용될 수 있다. 정상상태 데이터 및 입력 데이터는 다양한 조합으로 적용될 수 있으며, 다양한 조합으로 로딩 될 수 있다.
실시간 시뮬레이션을 재수행 하는 단계(S540)는 적용된 새로운 정상상태에서 기존의 입력에 따른 시뮬레이션이 수행되거나, 기존의 정상상태에서 새로운 입력에 따른 시뮬레이션이 수행될 수 있다. 시뮬레이션이 수행됨에 따라 시간에 따른 결과 데이터가 생성될 수 있다.
재수행 결과를 저장하는 단계는 시뮬레이션 재수행으로 생성된 데이터가 저장된다. 시뮬레이션이 재수행되어 얻어진 다양한 결과 데이터들이 저장부에 저장될 수 있도록 구성된다.
본 실시예는 이와같은 단계를 포함하여 구성되는 실시간 시뮬레이션 방법으로서, 체크 데이터에서 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하고 적어도 하나의 값을 갱신하여 재적용한 후 시뮬레이션을 수행함으로써 다양한 정상상태 및 다양한 입력에 대한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 제2 실시예의 순서도이다. 본 실시예는 제1 실시예에서와 동일한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 대하여는 중복기재를 피하기 위하여 설명을 생략하도록 한다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계(S200)는 체크 데이터에서 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 단계(S210), 정상상태 데이터 적용단계(S220), 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S230), 실시간 시뮬레이션 수행 단계(S240)를 포함하여 구성될 수 있다.
시뮬레이션의 수행에 앞서 체크 데이터에서 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 단계(S210)에서 체크 데이터로부터 정상상태 데이터와 입력 데이터를 로딩하며, 정상상태 데이터 적용단계(S220)에서 먼저 정상상태 데이터를 모델에 적용시킨 상태에서 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S230)가 적용된다. 이후 실시간 시뮬레이션 수행 단계(S240)가 수행된다.
정상상태 데이터 적용단계(S220)는 정상상태 데이터를 먼저 적용시키고 입력에 따른 시뮬레이션을 수행하면 유효한 결과 값을 얻도록 구성된다. 비정정상태에서는 입력이 없더라도 결과값이 계속 바뀔 수 있어, 이 상태에서 입력값을 적용시키더라도 유효한 데이터를 얻을 수 없게 된다. 따라서 정상상태 데이터를 적용시킨 후 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S230)가 수행된다.
이후 실시간 시뮬레이션 수행 단계(S240)가 수행된다.
도 3은 본 발명에 따른 제3 실시예의 순서도이다. 본 실시예에서도 제1 실시예에서와 동일한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 대하여는 중복기재를 피하기 위하여 설명을 생략하도록 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제3 실시예는 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S500)는 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 단계(S510), 정상상태 데이터 또는 새로운 정상상태 테이터를 모델에 적용시키는 단계(S520), 입력 데이터 또는 새로운 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S530), 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S540)를 포함하여 구성될 수 있다.
체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 단계(S510)는 실시간 시뮬레이션을 재수행하기 전에 적어도 하나의 데이터를 갱신하기 위하여 체크 데이터에 포함된 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하도록 구성된다. 동일한 정상상태에서 입력을 달리한 결과를 시뮬레이션하기 위하여 입력 데이터만을 로딩할 수 있고, 입력은 동일하게 하되, 다른 정상상태에서의 시뮬레이션을 수행하고자 할 때에는 정상상태 데이터만을 로딩할 수 있다. 한편 모두 변화켜 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 정상상태 데이터 및 입력 데이터 모두를 로딩할 수 있다.
정상상태 데이터 또는 새로운 정상상태 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S520)는 로딩된 새로운 정상상태 데이터 및 기존 정상상태 데이터 중 적어도 하나를 모델에 적용시키기 위해 구성된다. 전술한 바와 같이, 정상상태에서 입력에 대한 시뮬레이션을 수행하도록 입력 데이터를 적용시키기 전에 정상상태 데이터를 먼저 적용시키도록 구성된다.
입력 데이터 또는 새로운 입력 데이터를 적용시키는 단계(S530)는 달라진 정상상태에서 동일한 입력을 적용시켜 시뮬레이션을 수행하거나 동일한 정상상태에서 달라진 입력에 대한 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 구성된다.
실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S540)는 새로운 정상상태 데이터 및 기존 입력 데이터 중 적어도 하나를 모델에 적용시킨 후 시뮬레이션을 재수행하여 재수행 결과 데이터를 얻을 수 있으며, 기존 시뮬레이션을 수행하여 획득한 결과 데이터와 재수행결과 데이터를 비교할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 제4 실시예의 순서도이다. 본 실시예에서도 제1 실시예에서와 동일한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 대하여는 중복기재를 피하기 위하여 설명을 생략하도록 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제4 실시예는 결과 데이터를 저장하는 단계(S300) 이후, 정상상태 데이터 및 입력 데이터 초기화 단계(S400)를 포함하여 구성될 수 있다.
정상상태 데이터 및 입력 데이터 초기화 단계(S400)는 시뮬레이션간 영향을 미치는 각 요소들에 대하여 동기화하고 초기화하여 재수행을 준비하는 과정에 해당한다.
한편, 이후 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하여 적용시키는 단계가 수행된다. 갱신되지 않은 정상상태 데이터 또는 입력 데이터는 기존과 동일한 데이터가 로딩되도록 구성된다.
도 5는 본 발명에 따른 제5 실시예의 순서도이다. 본 실시예에서도 제1 실시예에서와 동일한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 대하여는 중복기재를 피하기 위하여 설명을 생략하도록 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제5 실시예는 재수행 결과 데이터를 저장하는 단계(S600) 이후 판단단계(S700)를 포함하여 구성될 수 있다.
판단단계(S700)는 체크 데이터의 정상상태 데이터 및 입력 데이터의 가능한 조합이 모두 적용되어 시뮬레이션이 수행되었는지 판단하도록 구성된다.
판단단계(S700)는 모든 정상상태 데이터 및 모든 입력 데이터가 적용되어 시뮬레이션이 수행되었는지를 판단하며, 적용되지 않은 정상상태 데이터 또는 입력 데이터가 있는 경우, 적용되지 않은 정상상태 데이터 또는 입력 데이터의 조합을 로딩하여 실시간 시뮬레이션을 재수행이 반복되도록 구성된다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이션 장치가 항공기 실시간 시뮬레이션에 적용된 예에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 항공기 모델이 적용된 실시간 시뮬레이션 장치의 개념도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이션 장치는 모델 데이터 저장부(10), 체크 데이터 저장부(20), 시뮬레이션 수행부(30) 제어부(40), 저장부(50)로 구성될 수 있다.
모델 데이터 저장부(10)에는 비실시간 시뮬레이터에서 생성된 항공기 모델 데이터가 기록될 수 있다. 항공기 모델은 항공기 형상 모델, 엔진 모델, 동역학 모델, 제어법칙 모델, 작동기 모델 등의 서브 시스템을 포함하여 구성될 수 있다. 한편 이와 같은 항공기 모델은 일 예일 뿐, 비실시간 시뮬레이터에서 생성된 다양한 모델이 저장될 수 있다.
체크 데이터 저장부(20)는 항공기 모델의 실시간 시뮬레이션에서 적용시키고자 하는 시험지점 데이터, 조종사 입력 데이터 및 데이터 인덱스를 포함하여 구성될 수 있다. 시험지점 데이터는 항공기가 정상상태로 유지하고 있는 상태의 데이터를 의미한다. 즉 항공기 모델은 조종사의 입력을 적용시키기 전 항공기가 정상상태를 유지한 상태에서 입력에 대한 실시간 시뮬레이션을 수행하게 되므로, 관심있는 정상상태를 시험지점으로 설정하여 시뮬레이션을 수행하게 된다. 조종사 입력 데이터는 조종사의 조종으로 인한 입력중 대표적인 입력에 대하여 정규화한 정보가 포함되어 있다. 한편 이와 같이 체크 데이터에 포함되는 데이터는 일 예일 뿐 모델과 실시간 시뮬레이션을 수행하는 목적에 따라 다양한 데이터가 포함될 수 있다.
시뮬레이션 수행부(30)는 비실시간 시뮬레이터에서 모델링된 모델 데이터의 실시간 시뮬레이션을 수행하기 위해 구성된다. 항공기 모델의 경우 항공기 정상상태에서 시뮬레이션을 시작하고 조종사 입력을 받으며, 조종사 입력에 따라 제어법칙이 적용되고, 제어 법칙에 따라 작동기 모델이 구동되며, 항공기 동역학 모델 및 형상 모델, 그리고 엔진 모델에 의하여 항공기정상상태가 변경되며 이와 같은 일련의 과정에서 생성된 시간에 따른 데이터가 저장되도록 구성된다. 한편 이와같은 예는 일 예일뿐 다양한 모델의 다양한 시뮬레이션이 수행되도록 구성될 수 있다.
저장부(50)는 시뮬레이션 수행부(30)에서 수행되어 획득된 실시간 시뮬레이션 결과가 저장될 수 있도록 구성된다. 시뮬레이션 수행에 따라 획득될 수 있는 다양한 데이터가 저장될 수 있다.
제어부(40)는 체크 케이스 데이터가 적용된 실시간 시뮬레이션이 수행될 수 있도록 각 구성요소를 제어한다. 제어부는 모델 데이터 저장부로부터 모델 데이터를 로딩하여 시뮬레이션 행부에 적용시키고, 체크 데이터 저장부로부터 데이터 인덱스, 시험지점 데이터, 조종사 입력 데이터를 로딩한다. 로딩된 시험지점 데이터를 항공기 모델에 적용시켜 항공기를 정상상태로 조성한 뒤 시뮬레이션 수행부에서 조종사 입력에 따른 시뮬레이션이 수행되도록 제어 하고, 시뮬레이션이 종료되면 결과가 저장부에 저장되도록 제어한다.
한편 제어부(40)는 체크 데이터의 인덱스에 따라, 시험지점 데이터를 변경하여 다른 정상상태에서 동일한 조종사 입력에 대한 항공기 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행하거나, 조종사 입력을 변경하여 동일한 정상상태에서 다른 조종사 입력에 의한 항공기 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행하여 다양한 결과 데이터가 생성되어 저장될 수 있도록 모델 데이터 저장부(10) 및 체크 데이터 저장부(20)로부터 데이터를 로딩하고, 적용되는 변수를 갱신하고 시뮬레이션 수행부(30)에서 시뮬레이션이 반복 수행되도록 제어할 수 있으며, 획득된 데이터가 저장부(50)에 저장될 수 있도록 각 요소를 제어한다.
한편 이와같은 제어부의 기능은 일 예일뿐, 실시간 시뮬레이션을 수행하고자 하는 모델에 따라 다양한 모델이 적용가능하고, 또한, 다양한 정상상태 데이터 및 입력 데이터가 적용되며 시뮬레이션이 반복 수행되도록 각 요소를 제어하는 기능을 갖도록 변형될 수 있다.
이상에서 설명한 실시간 시뮬레이션 방법 및 장치는 기 설정된 정의된 다양한 정상상태를 적용하고 정규화된 다양한 입력에 대한 시뮬레이션 결과 데이터를 획득할 수 있다. 획득된 결과 데이터를 분석하여 비실시간 시뮬레이션을 수행할 때 반영할 수 있다.
이와 같이 다양한 정상상태 및 다양한 입력에 대한 시뮬레이션 결과 데이터를 얻을 수 있는 자동화된 메커니즘을 통하여 비실시간 시뮬레이터에서 설계된 2차 및 3차 모델에 대한 정량적 품질이 측정될 수 있다.
또한, 다른 형상을 갖는 모델에 대하여 동일한 체크 데이터에 실시간 시뮬레이션을 수행한 결과 데이터를 비교하여 시스템 변경사항에 대한 영향을 파악할 수 있다.
결국 비실시간 시뮬레이션으로 설계된 모델의 설계 건전성을 입증하기에 많은 시간이 소요되는 비효율적 측면을 개선할 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 순서도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이션 방법은 모델 데이터를 로딩하는 단계(S100), 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계(S200), 결과 데이터를 저장하는 단계(S300), 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S500), 재수행 결과 데이터를 저장하는 단계(S600)를 포함하여 구성될 수 있다.
모델 데이터를 로딩하는 단계(S100)는 실시간 시뮬레이션을 수행하기 전 비실시간 시뮬레이션에서 모델링된 2차 또는 3차 모델을 로딩한다. 실시간 시뮬레이션 소프트웨어와 비실시간 시뮬레이션 소프트웨어는 서로 다를 수 있으며, 비실시간 시뮬레이터 소프트웨어에서 사용자에 의해 모델링된 2차 또는 3차 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행하기 위하여 데이터를 로딩한다.
정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계(S200)는 체크 데이터로부터 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 단계(S201), 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S202), 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계(S240)를 포함하여 구성될 수 있다.
체크 데이터로부터 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 단계(S201)는 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행할 때 적용되는 정상상태 및 입력에 대한 정보를 로딩하는 단계이다.
실시간 시뮬레이션을 수행시 모델을 정상상태로 유지시킬 필요가 있다. 비정상상태에서는 입력이 없더라도 결과 값이 달라지기 때문에 의미있는 결과 데이터를 얻기 위하여 정상상태로 유지할 것이 요구된다. 체크 데이터에는 이러한 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 포함하여 구성된다. 실제 모델에 적용되는 정상상태는 다양하게 조성될 수 있으며 그에 대응되는 다양한 정상상태에 대한 데이터가 포함될 수 있다.
한편 체크 데이터에 포함되는 입력 데이터는 모델에 입력될 수 있는 다양한 입력값이 포함될 수 있다. 체크 데이터에는 인덱스를 포함하여 구성되어 데이터를 변경할 때 이용될 수 있다.
정상상태 데이터 및 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S202)는 전술한 체크 데이터에 포함된 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 적용시켜 정상상태에서 입력에 대한 모델의 실시간 시뮬레이션의 결과를 얻기 위하여 수행된다.
실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계(S230)는 모델 데이터에 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 모델에 적용시킨 후 시간영역에서 시뮬레이션이 수행되는 단계이다. 시뮬레이션을 수행함에 따라 시간변화에 따른 모델의 입력에 대한 결과 데이터가 도출된다. 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 수행부는 6자유도 시뮬레이션을 이용할 수 있으며, 더 낮은 자유도에 대한 시뮬레이션도 가능하도록 구성된다.
결과 데이터를 저장하는 단계(S300)는 시뮬레이션에서 얻어진 결과가 저장되는 단계이다. 시뮬레이션에서 얻어진 다양한 결과 데이터들이 저장부에 저장될 수 있도록 구성된다.
체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S500)는 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 단계(S501), 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 모델에 적용시키는 단계(S502), 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S540)를 포함하여 구성될 수 있다.
체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 단계(S501)는 이전에 수행되었던 시뮬레이션과 다른 정상상태 또는 다른 입력에 대하여 시뮬레이션을 수행하기 위해 구성된다. 정상상태 데이터 및 입력 데이터는 다양한 조합으로 로딩 될 수 있으며, 로딩 순서는 다양하게 적용될 수 있으며, 기 설정된 순서로 적용될 수 있고, 로딩시 인덱스를 이용하도록 구성될 수 있다.
새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 모델에 적용시키는 단계(S502)는, 이전에 수행되었던 시뮬레이션과 다른 정상상태에서 동일한 입력에 대한 시뮬레이션이 수행되도록 데이터가 적용될 수 있고, 이와 반대로 동일한 정상상태에서 달라진 입력에 대한 시뮬레이션이 수행되도록 데이터가 적용될 수 있다. 정상상태 데이터 및 입력 데이터는 다양한 조합으로 적용될 수 있으며, 다양한 조합으로 로딩 될 수 있다.
실시간 시뮬레이션을 재수행 하는 단계(S540)는 적용된 새로운 정상상태에서 기존의 입력에 따른 시뮬레이션이 수행되거나, 기존의 정상상태에서 새로운 입력에 따른 시뮬레이션이 수행될 수 있다. 시뮬레이션이 수행됨에 따라 시간에 따른 결과 데이터가 생성될 수 있다.
재수행 결과를 저장하는 단계는 시뮬레이션 재수행으로 생성된 데이터가 저장된다. 시뮬레이션이 재수행되어 얻어진 다양한 결과 데이터들이 저장부에 저장될 수 있도록 구성된다.
본 실시예는 이와같은 단계를 포함하여 구성되는 실시간 시뮬레이션 방법으로서, 체크 데이터에서 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하고 적어도 하나의 값을 갱신하여 재적용한 후 시뮬레이션을 수행함으로써 다양한 정상상태 및 다양한 입력에 대한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 제2 실시예의 순서도이다. 본 실시예는 제1 실시예에서와 동일한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 대하여는 중복기재를 피하기 위하여 설명을 생략하도록 한다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계(S200)는 체크 데이터에서 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 단계(S210), 정상상태 데이터 적용단계(S220), 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S230), 실시간 시뮬레이션 수행 단계(S240)를 포함하여 구성될 수 있다.
시뮬레이션의 수행에 앞서 체크 데이터에서 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 단계(S210)에서 체크 데이터로부터 정상상태 데이터와 입력 데이터를 로딩하며, 정상상태 데이터 적용단계(S220)에서 먼저 정상상태 데이터를 모델에 적용시킨 상태에서 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S230)가 적용된다. 이후 실시간 시뮬레이션 수행 단계(S240)가 수행된다.
정상상태 데이터 적용단계(S220)는 정상상태 데이터를 먼저 적용시키고 입력에 따른 시뮬레이션을 수행하면 유효한 결과 값을 얻도록 구성된다. 비정정상태에서는 입력이 없더라도 결과값이 계속 바뀔 수 있어, 이 상태에서 입력값을 적용시키더라도 유효한 데이터를 얻을 수 없게 된다. 따라서 정상상태 데이터를 적용시킨 후 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S230)가 수행된다.
이후 실시간 시뮬레이션 수행 단계(S240)가 수행된다.
도 3은 본 발명에 따른 제3 실시예의 순서도이다. 본 실시예에서도 제1 실시예에서와 동일한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 대하여는 중복기재를 피하기 위하여 설명을 생략하도록 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제3 실시예는 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S500)는 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 단계(S510), 정상상태 데이터 또는 새로운 정상상태 테이터를 모델에 적용시키는 단계(S520), 입력 데이터 또는 새로운 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S530), 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S540)를 포함하여 구성될 수 있다.
체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 단계(S510)는 실시간 시뮬레이션을 재수행하기 전에 적어도 하나의 데이터를 갱신하기 위하여 체크 데이터에 포함된 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하도록 구성된다. 동일한 정상상태에서 입력을 달리한 결과를 시뮬레이션하기 위하여 입력 데이터만을 로딩할 수 있고, 입력은 동일하게 하되, 다른 정상상태에서의 시뮬레이션을 수행하고자 할 때에는 정상상태 데이터만을 로딩할 수 있다. 한편 모두 변화켜 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 정상상태 데이터 및 입력 데이터 모두를 로딩할 수 있다.
정상상태 데이터 또는 새로운 정상상태 데이터를 모델에 적용시키는 단계(S520)는 로딩된 새로운 정상상태 데이터 및 기존 정상상태 데이터 중 적어도 하나를 모델에 적용시키기 위해 구성된다. 전술한 바와 같이, 정상상태에서 입력에 대한 시뮬레이션을 수행하도록 입력 데이터를 적용시키기 전에 정상상태 데이터를 먼저 적용시키도록 구성된다.
입력 데이터 또는 새로운 입력 데이터를 적용시키는 단계(S530)는 달라진 정상상태에서 동일한 입력을 적용시켜 시뮬레이션을 수행하거나 동일한 정상상태에서 달라진 입력에 대한 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 구성된다.
실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계(S540)는 새로운 정상상태 데이터 및 기존 입력 데이터 중 적어도 하나를 모델에 적용시킨 후 시뮬레이션을 재수행하여 재수행 결과 데이터를 얻을 수 있으며, 기존 시뮬레이션을 수행하여 획득한 결과 데이터와 재수행결과 데이터를 비교할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 제4 실시예의 순서도이다. 본 실시예에서도 제1 실시예에서와 동일한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 대하여는 중복기재를 피하기 위하여 설명을 생략하도록 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제4 실시예는 결과 데이터를 저장하는 단계(S300) 이후, 정상상태 데이터 및 입력 데이터 초기화 단계(S400)를 포함하여 구성될 수 있다.
정상상태 데이터 및 입력 데이터 초기화 단계(S400)는 시뮬레이션간 영향을 미치는 각 요소들에 대하여 동기화하고 초기화하여 재수행을 준비하는 과정에 해당한다.
한편, 이후 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하여 적용시키는 단계가 수행된다. 갱신되지 않은 정상상태 데이터 또는 입력 데이터는 기존과 동일한 데이터가 로딩되도록 구성된다.
도 5는 본 발명에 따른 제5 실시예의 순서도이다. 본 실시예에서도 제1 실시예에서와 동일한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 대하여는 중복기재를 피하기 위하여 설명을 생략하도록 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제5 실시예는 재수행 결과 데이터를 저장하는 단계(S600) 이후 판단단계(S700)를 포함하여 구성될 수 있다.
판단단계(S700)는 체크 데이터의 정상상태 데이터 및 입력 데이터의 가능한 조합이 모두 적용되어 시뮬레이션이 수행되었는지 판단하도록 구성된다.
판단단계(S700)는 모든 정상상태 데이터 및 모든 입력 데이터가 적용되어 시뮬레이션이 수행되었는지를 판단하며, 적용되지 않은 정상상태 데이터 또는 입력 데이터가 있는 경우, 적용되지 않은 정상상태 데이터 또는 입력 데이터의 조합을 로딩하여 실시간 시뮬레이션을 재수행이 반복되도록 구성된다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이션 장치가 항공기 실시간 시뮬레이션에 적용된 예에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 항공기 모델이 적용된 실시간 시뮬레이션 장치의 개념도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이션 장치는 모델 데이터 저장부(10), 체크 데이터 저장부(20), 시뮬레이션 수행부(30) 제어부(40), 저장부(50)로 구성될 수 있다.
모델 데이터 저장부(10)에는 비실시간 시뮬레이터에서 생성된 항공기 모델 데이터가 기록될 수 있다. 항공기 모델은 항공기 형상 모델, 엔진 모델, 동역학 모델, 제어법칙 모델, 작동기 모델 등의 서브 시스템을 포함하여 구성될 수 있다. 한편 이와 같은 항공기 모델은 일 예일 뿐, 비실시간 시뮬레이터에서 생성된 다양한 모델이 저장될 수 있다.
체크 데이터 저장부(20)는 항공기 모델의 실시간 시뮬레이션에서 적용시키고자 하는 시험지점 데이터, 조종사 입력 데이터 및 데이터 인덱스를 포함하여 구성될 수 있다. 시험지점 데이터는 항공기가 정상상태로 유지하고 있는 상태의 데이터를 의미한다. 즉 항공기 모델은 조종사의 입력을 적용시키기 전 항공기가 정상상태를 유지한 상태에서 입력에 대한 실시간 시뮬레이션을 수행하게 되므로, 관심있는 정상상태를 시험지점으로 설정하여 시뮬레이션을 수행하게 된다. 조종사 입력 데이터는 조종사의 조종으로 인한 입력중 대표적인 입력에 대하여 정규화한 정보가 포함되어 있다. 한편 이와 같이 체크 데이터에 포함되는 데이터는 일 예일 뿐 모델과 실시간 시뮬레이션을 수행하는 목적에 따라 다양한 데이터가 포함될 수 있다.
시뮬레이션 수행부(30)는 비실시간 시뮬레이터에서 모델링된 모델 데이터의 실시간 시뮬레이션을 수행하기 위해 구성된다. 항공기 모델의 경우 항공기 정상상태에서 시뮬레이션을 시작하고 조종사 입력을 받으며, 조종사 입력에 따라 제어법칙이 적용되고, 제어 법칙에 따라 작동기 모델이 구동되며, 항공기 동역학 모델 및 형상 모델, 그리고 엔진 모델에 의하여 항공기정상상태가 변경되며 이와 같은 일련의 과정에서 생성된 시간에 따른 데이터가 저장되도록 구성된다. 한편 이와같은 예는 일 예일뿐 다양한 모델의 다양한 시뮬레이션이 수행되도록 구성될 수 있다.
저장부(50)는 시뮬레이션 수행부(30)에서 수행되어 획득된 실시간 시뮬레이션 결과가 저장될 수 있도록 구성된다. 시뮬레이션 수행에 따라 획득될 수 있는 다양한 데이터가 저장될 수 있다.
제어부(40)는 체크 케이스 데이터가 적용된 실시간 시뮬레이션이 수행될 수 있도록 각 구성요소를 제어한다. 제어부는 모델 데이터 저장부로부터 모델 데이터를 로딩하여 시뮬레이션 행부에 적용시키고, 체크 데이터 저장부로부터 데이터 인덱스, 시험지점 데이터, 조종사 입력 데이터를 로딩한다. 로딩된 시험지점 데이터를 항공기 모델에 적용시켜 항공기를 정상상태로 조성한 뒤 시뮬레이션 수행부에서 조종사 입력에 따른 시뮬레이션이 수행되도록 제어 하고, 시뮬레이션이 종료되면 결과가 저장부에 저장되도록 제어한다.
한편 제어부(40)는 체크 데이터의 인덱스에 따라, 시험지점 데이터를 변경하여 다른 정상상태에서 동일한 조종사 입력에 대한 항공기 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행하거나, 조종사 입력을 변경하여 동일한 정상상태에서 다른 조종사 입력에 의한 항공기 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행하여 다양한 결과 데이터가 생성되어 저장될 수 있도록 모델 데이터 저장부(10) 및 체크 데이터 저장부(20)로부터 데이터를 로딩하고, 적용되는 변수를 갱신하고 시뮬레이션 수행부(30)에서 시뮬레이션이 반복 수행되도록 제어할 수 있으며, 획득된 데이터가 저장부(50)에 저장될 수 있도록 각 요소를 제어한다.
한편 이와같은 제어부의 기능은 일 예일뿐, 실시간 시뮬레이션을 수행하고자 하는 모델에 따라 다양한 모델이 적용가능하고, 또한, 다양한 정상상태 데이터 및 입력 데이터가 적용되며 시뮬레이션이 반복 수행되도록 각 요소를 제어하는 기능을 갖도록 변형될 수 있다.
이상에서 설명한 실시간 시뮬레이션 방법 및 장치는 기 설정된 정의된 다양한 정상상태를 적용하고 정규화된 다양한 입력에 대한 시뮬레이션 결과 데이터를 획득할 수 있다. 획득된 결과 데이터를 분석하여 비실시간 시뮬레이션을 수행할 때 반영할 수 있다.
이와 같이 다양한 정상상태 및 다양한 입력에 대한 시뮬레이션 결과 데이터를 얻을 수 있는 자동화된 메커니즘을 통하여 비실시간 시뮬레이터에서 설계된 2차 및 3차 모델에 대한 정량적 품질이 측정될 수 있다.
또한, 다른 형상을 갖는 모델에 대하여 동일한 체크 데이터에 실시간 시뮬레이션을 수행한 결과 데이터를 비교하여 시스템 변경사항에 대한 영향을 파악할 수 있다.
결국 비실시간 시뮬레이션으로 설계된 모델의 설계 건전성을 입증하기에 많은 시간이 소요되는 비효율적 측면을 개선할 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S100: 모델 데이터를 로딩하는 단계
S200: 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계
S210: 체크 데이터에서 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 단계
S220: 정상상태 데이터 적용단계
S230: 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계
S240: 실시간 시뮬레이션 수행 단계
S300: 결과 데이터를 저장하는 단계
S400: 정상상태 데이터 및 입력 데이터 초기화 단계
S500: 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계
S510: 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 단계
S520: 정상상태 데이터 또는 새로운 정상상태 데이터를 모델에 적용시키는 단계
S530: 입력 데이터 또는 새로운 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계
S540: 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계
S600: 재수행 결과 데이터를 저장하는 단계
S700: 판단단계
10: 모델 데이터 저장부
20: 체크 데이터 저장부
30: 시뮬레이션 수행부
40: 제어부
50: 저장부
S200: 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계
S210: 체크 데이터에서 정상상태 데이터 및 입력 데이터를 로딩하는 단계
S220: 정상상태 데이터 적용단계
S230: 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계
S240: 실시간 시뮬레이션 수행 단계
S300: 결과 데이터를 저장하는 단계
S400: 정상상태 데이터 및 입력 데이터 초기화 단계
S500: 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하여 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계
S510: 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 단계
S520: 정상상태 데이터 또는 새로운 정상상태 데이터를 모델에 적용시키는 단계
S530: 입력 데이터 또는 새로운 입력 데이터를 모델에 적용시키는 단계
S540: 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계
S600: 재수행 결과 데이터를 저장하는 단계
S700: 판단단계
10: 모델 데이터 저장부
20: 체크 데이터 저장부
30: 시뮬레이션 수행부
40: 제어부
50: 저장부
Claims (8)
- 비실시간 시뮬레이션 소프트웨어에서 설계된 모델 데이터를 로딩하는 단계;
기 설정된 체크 데이터를 로딩하여 상기 모델에 적용시키고 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계;
상기 실시간 시뮬레이션의 결과 데이터를 저장하는 단계;
상기 체크 데이터로부터 새로운 데이터를 로딩하여 상기 모델에 적용시키고 상기 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계; 및
상기 재수행된 실시간 시뮬레이션의 결과 데이터를 저장하는 단계를 포함하며,
상기 체크 데이터는 상기 실시간 시뮬레이션의 시작시 상기 모델이 정상상태로 유지되도록 상기 모델의 비행영역의 정상상태에 대한 데이터를 하나 이상 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이션 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 체크 데이터는,
상기 모델을 동작시키기 위한 적어도 하나의 입력 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이션 방법. - 제2 항에 있어서,
상기 시뮬레이션을 수행하는 단계는,
상기 체크 데이터에서 상기 정상상태 데이터 및 상기 입력 데이터를 로딩하는 로딩단계;
상기 정상상태 데이터를 상기 모델에 적용시키는 정상상태 데이터 적용단계; 및
상기 입력 데이터에 따른 상기 모델의 실시간 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이션 방법. - 제2 항에 있어서,
상기 시뮬레이션을 재수행하는 단계는,
상기 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 로딩하는 데이터 재로딩 단계;
상기 정상상태 데이터 및 상기 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 상기 모델에 적용시키는 정상상태 재적용단계;
상기 입력 데이터 또는 상기 새로운 입력 데이터에 따른 상기 모델의 실시간 시뮬레이션을 재수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이션 방법. - 제4 항에 있어서,
상기 시뮬레이션을 재수행하는 단계는,
상기 재로딩 단계 이전, 상기 적용된 입력 데이터 및 상기 적용된 정상상태 데이터를 초기화하는 초기화 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이션 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 모델 데이터는 적어도 하나의 항공기에 적용되는 서브 시스템 모듈을 포함하며,
상기 체크 데이터는 항공기 비행영역상의 시험지점의 정상상태 데이터 및 조종사 입력을 모사한 입력 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이션 방법. - 비실시간 시뮬레이션 소프트웨어에서 설계된 모델 데이터가 저장되는 모델 저장부;
기설정된 적어도 하나의 정상상태 데이터 및 적어도 하나의 입력 데이터를 포함하는 체크 데이터가 저장되는 체크 데이터 저장부;
상기 모델 데이터를 로딩하며, 상기 모델의 시간영역에서 시뮬레이션이 수행되는 시뮬레이션 수행부;
상기 체크 데이터 저장부의 상기 정상상태 데이터 및 상기 입력 데이터를 로딩하며, 상기 모델에 적용시키고 상기 입력에 따른 시뮬레이션이 수행되도록 상기 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하며, 상기 실시간 시뮬레이션 종료 후 상기 체크 데이터로부터 새로운 정상상태 데이터 및 새로운 입력 데이터 중 적어도 하나를 재로딩하여 상기 모델에 재적용시키고 상기 실시간 시뮬레이 션을 재수행하도록 상기 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하는 제어부; 및
상기 시뮬레이션 수행부의 수행결과 및 재수행결과가 저장되는 저장부를 포함하며,
상기 체크 데이터는 상기 실시간 시뮬레이션의 시작시 상기 모델이 정상상태로 유지되도록 상기 모델의 비행영역의 정상상태에 대한 데이터를 하나 이상 포함하여 구성되는 실시간 시뮬레이션 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 정상상태 데이터 및 상기 입력 데이터를 로딩한 후, 상기 정상상태 데이터를 상기 모델에 적용시킨 후 상기 입력 데이터에 따라 상기 시뮬레이션이 수행되도록 상기 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하며,
상기 새로운 정상상태 또는 상기 새로운 입력 데이터를 재로딩한 후, 상기 정상상태 데이터 및 상기 새로운 정상상태 데이터 중 적어도 하나를 상기 모델에 적용시킨 후 상기 입력 데이터 또는 상기 새로운 입력 데이터에 따라 상기 시뮬레이션이 재수행되도록 상기 시뮬레이션 수행부에 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이션 장치.
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