KR101954494B1 - Method for certifying qualification of control loading system with side grip yoke used in flight training simulator - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법은, 사이드 그립 요크를 구비한 소형항공기의 비행훈련 시뮬레이터용 조종감 생성기의 검증 방법에 있어서, 상기 조종감 생성기의 하드웨어 환경을 설정하는 단계; 상기 조종감 생성기와 비행 시뮬레이션 엔진을 연결하는 단계; 상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계; 상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계; 상기 조종감 생성기를 디자인하는 단계; 및 비행 시뮬레이션의 결과를 검증하는 단계;를 포함하며, 상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계에서는, 비행훈련 시뮬레이터의 자격평가기준(QTG)의 테스트를 수행하도록 상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 할 수 있다.A verification method for a flight sense generator for a flight training device according to an embodiment of the present invention is a method for verifying a flight sense generator for a flight training simulator of a small aircraft having a side grip yoke, ; Connecting the flight sense generator and the flight simulation engine; Setting a steering force for each roll / pitch / yaw axis of the steering feeling generator; Interfacing the flight simulation engine; Designing the steering feel generator; And verifying the result of the flight simulation. In the step of interfacing the flight simulation engine, the flight simulation engine may be interfaced to perform a test of a qualification evaluation criterion (QTG) of the flight training simulator.

Description

사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법{Method for certifying qualification of control loading system with side grip yoke used in flight training simulator}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for verifying a control sense generator for a flight training device having a side grip yoke,

본 발명은 사이드 요크 조종장치를 장착한 소형항공기(예, 사이러스 SR-20)에 대한 "나"급 비행훈련장치의 조종감 생성기의 자격인증방법 내지 검증방법에 관한 것이다.The present invention relates to a qualification authentication method and a verification method for a maneuver generator of a "I" class flight training device for a small aircraft (eg, Cyrus SR-20) equipped with a side yoke pilot.

항공기 시뮬레이터는 막대한 비용과 위험이 함께 수반되는 실제 비행에 앞서, 실제 상황과 거의 유사한 비행환경을 지상에서 경험할 수 있도록 하여 개발에 따른 위험 요소를 사전에 제거하고, 비행훈련을 효율적으로 실시하기 위한 지상시험 평가 및 훈련 장비이다. The aircraft simulator is designed to eliminate the risk factors of development by allowing the flight environment that is almost similar to the actual situation to be experienced on the ground prior to actual flight accompanied by enormous expense and risk, Test evaluation and training equipment.

항공기의 비행운동 특성을 지상에서 실제와 유사하게 시뮬레이션 하기 위해서는 실제 비행 상황에서 조종사가 느끼는 조종간 반력을 시뮬레이터 내에서 정밀하게 재현시켜야 한다. 이러한 조종간 반력 재현 장치를 조종감 생성기(Control Loading System, CLS)라고 한다.In order to simulate the flight characteristics of an aircraft in a simulated manner on the ground, it is necessary to accurately reproduce the reaction force of the pilot in the simulator in real flight situations. Such a control reaction force reproducing device is referred to as a control loading system (CLS).

초기의 조종감 생성기 제작 기술은 유압 액츄에이터와 아날로그 제어장치를 사용하였다. 그러나, 1980년대 중반부터는 아날로그 제어장치를 디지털화하였고, 1990년대 초반부터는 전자식 비행조종장치의 출현에 따른 액티브 스틱(Active Stick) 기능 구현 및 장비의 유지/보수 간편성을 위해 조종감 생성기가 유압 시스템에서 고출력 전기 모터를 채용한 전기모터시스템으로 변화하는 추세이다.In the early days, a hydraulic actuator and an analog control device were used. However, since the mid-1980s, the analog control system was digitized. From the early 1990s, the control sense generator was used in the hydraulic system to realize the active stick function according to the emergence of the electronic flight control system and the maintenance / Electric motor system employing an electric motor.

조종감 생성기는 실제 항공기 시스템에 존재하는 극미한 마찰을 제외하고, 마찰을 실제와 비슷한 "느낌(feel)"을 제공해야 한다. 조종감 생성기는 조종사 조종에 대응하는 힘을 나타내는 전기 신호를 생성하며 조종사의 힘 신호를 피드백하고, 필요한 힘 신호와 비교한다. 시뮬레이터에서 구현하기 위해 요구되는 힘과 조종사의 힘 사이 차이에 대응하는 신호는 제어의 적절한 부하를 얻기 위해 생성된다.The maneuver generator must provide a "feel" similar to the actual friction, except for the extreme friction present in the actual aircraft system. The maneuver generator generates an electrical signal representative of the force corresponding to the pilot control and feeds back the pilot's force signal and compares it with the required force signal. Signals corresponding to the difference between the force required to implement in the simulator and the pilot's force are generated to obtain an appropriate load of control.

한편, 비행훈련장치의 인증을 위해서 요구되는 시험평가서인 자격평가기준(QTG: Qualification Test Guide)은 새로운 비행 시뮬레이터 또는 시뮬레이션 기술이 특정 국가 또는 기관의 규정 수준을 만족하는지 검증하기 위한 가이드인데, 새로운 비행훈련장치 즉, 비행 시뮬레이터가 사용되기 위해서는 자격테스트가이드에서 요구하는 수준의 테스트 항목을 만족시켜야 한다.The Qualification Test Guide (QTG), which is a test evaluation required for the certification of the flight training device, is a guide for verifying whether a new flight simulator or simulation technology meets the regulation level of a specific country or institution. In order to use a training device, a flight simulator, it is necessary to satisfy the test items required by the qualification test guide.

특히, 사이러스(Cirrus) SR-20과 같이 사이드 요크 그립 형태의 조종간(control column)을 구비한 소형항공기용 비행훈련장치의 조종감 생성기에 대하여 미국연방항공국(Federal Aviation Administration, FAA)에서 요구하는 FAA 14 CFR(Code of Federal Regulations) Part 60의 Level 5 FTD(Flight Training Device) 자격평가기준(QTG)의 평가기준을 만족시키는 소형항공기용 비행훈련장치의 조종감 생성기는 없는 실정이다.In particular, FAA (Federal Aviation Administration, FAA) requests the FAA for the pilot generator of a flight training device for a small aircraft with a control yoke in the form of a side yoke grip, such as a Cirrus SR-20. There is no pilot control generator for a small aircraft flight training device that satisfies the criteria of Level 5 FTD (Flight Training Device) Qualification Standards (QTG) of Part 60 CFR (Code of Federal Regulations) Part 60.

또한, X-plane이 FTD 또는 FFS(Full Flight Simulator)의 비행 시뮬레이션 엔진으로 적용될 때 FAA에서 요구하는 시험평가서인 FAA 14 CFR Part 60의 Level 5 FTD 자격평가기준(QTG)을 생성할 수 있는 방법도 없는 실정이다.In addition, there is also a way to generate the Level 5 FTD Qualification Assessment (QTG) of the FAA 14 CFR Part 60, which is the test evaluation required by the FAA, when the X-plane is applied as a flight simulation engine of FTD or FFS (Full Flight Simulator) It is absent.

따라서, 본 출원인은, 상기와 같이 한계를 극복하기 위해서 FAA Level 5에 규정된 시험평가서인 자격평가기준(QTG)을 만족시키는 FTD급 소형항공기의 사이드 요크용 조종감 생성기의 검증 방법을 제안하게 되었으며, 종래기술과 관련된 참고문헌으로는 한국공개특허 제10-2003-0022591호의 '시뮬레이션 장치의 반력제어 시스템'이 있다.Therefore, in order to overcome the limitations, applicants proposed a verification method of side-yoke control generator of FTD-class small aircraft satisfying the qualification evaluation standard (QTG) , And a reference system related to the related art is a 'reaction force control system of a simulation apparatus' of Korean Patent Laid-Open No. 10-2003-0022591.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, FAA Level 5에서 요구하는 시험평가서인 자격평가기준(QTG)을 생성하고 만족시키는 FTD급 소형항공기의 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법을 제공한다.The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a flight training apparatus having a side grip yoke of an FTD-class small aircraft which generates and satisfies a qualification evaluation standard (QTG) Provides a verification method of maneuvering generator.

본 발명은 비행 시뮬레이션 엔진으로 X-Plane이 FTD나 FFS(Full Flight Simulator)에 적용될 때 FAA 14 CFR Part 60의 Level 5 FTD 자격평가기준(QTG)을 평가하는 Matlab/Simulink 기반의 소프트웨어 평가 방법을 제공한다.The present invention provides a software evaluation method based on Matlab / Simulink that evaluates the Level 5 FTD Qualification Criteria (QTG) of FAA 14 CFR Part 60 when X-Plane is applied to FTD or FFS (Full Flight Simulator) do.

본 발명에 따른 소형항공기의 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법은 FAA 14 CFR Part 60의 허용오차 한계를 만족하는 자격평가기준(QTG)의 자격 생성 절차를 제공할 수 있다.The verification method of the maneuver generator for a flight training device with a side grip yoke of a small aircraft according to the present invention can provide a procedure for generating a qualification criteria (QTG) qualification meeting the tolerance limits of FAA 14 CFR Part 60 have.

상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법은, 사이드 그립 요크를 구비한 소형항공기의 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법에 있어서, 전용 소프트웨어를 이용하여 상기 조종감 생성기의 하드웨어 환경을 설정하는 단계; 상기 전용 소프트웨어를 이용하여 상기 조종감 생성기와 비행 시뮬레이션 엔진을 연결하는 단계; 상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계; 상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계; 상기 조종감 생성기를 디자인하는 단계; 및 비행 시뮬레이션의 결과를 검증하는 단계;를 포함하며, 상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계에서는, 상기 조종감 생성기가 FAA 14 CFR Part 60의 Level 5 자격평가기준(QTG)을 충족시키는지 평가 또는 시험하도록 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램에 의해 상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a verification method of a maneuverability generator for a flight training device, the method comprising: Setting a hardware environment of the steering wheel generator using dedicated software; Connecting the flight sense generator and the flight simulation engine using the dedicated software; Setting a steering force for each roll / pitch / yaw axis of the steering feeling generator; Interfacing the flight simulation engine; Designing the steering feel generator; And verifying the results of the flight simulation. In the step of interfacing the flight simulation engine, the controller determines whether the steering wheel generator meets or exceeds the level 5 qualification criteria (QTG) of FAA 14 CFR Part 60 The flight simulation engine can be interfaced by an interface tool or an interface program.

상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계는, 상기 비행 시뮬레이션 엔진 및 시뮬링크(Simulink) 또는 매트랩(Matlab)을 포함하는 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램을 구동하는 단계; 유저 데이터그램 프로토콜(UDP)을 체크하는 단계; 오토파일럿 기능을 사용하여 비행 시뮬레이션의 트림 조건을 설정하는 단계; 비행 시뮬레이션을 실행하는 단계; 비행 시뮬레이션의 데이터를 기록하는 단계; 및 비행 시뮬레이션의 데이터에 대한 허용오차를 확인하는 단계;를 포함하며, 상기 비행 시뮬레이션의 데이터에 대한 허용오차를 확인하는 단계에서는, FAA 14 CFR Part 60에 규정된 힘의 한계치를 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.Interfacing the flight simulation engine may include: driving an interface tool or interface program including the flight simulation engine and Simulink or Matlab; Checking a User Datagram Protocol (UDP); Setting a trim condition of the flight simulation using the autopilot function; Executing a flight simulation; Recording data of a flight simulation; And confirming the tolerance on the data of the flight simulation. In the step of confirming the tolerance on the data of the flight simulation, it is judged whether or not the limit of the force specified in FAA 14 CFR Part 60 is satisfied can do.

상기 조종감 생성기의 하드웨어 환경을 설정하는 단계에서는, 호스트 컴퓨터와 상기 조종감 생성기를 연결하는 캔 버스(CAN bus) 라인을 마련하고, 상기 호스트 컴퓨터와 상기 조종감 생성기 사이에 게이트웨이를 더 마련하며, 상기 캔 버스 라인 상에 위치하는 상기 게이트웨이와 상기 호스트 컴퓨터를 연결하는 이더넷 또는 범용직렬버스(USB)를 마련할 수 있다.The step of setting the hardware environment of the steering wheel generator may include providing a CAN bus line connecting the host computer and the steering wheel generator, further providing a gateway between the host computer and the steering wheel generator, And an Ethernet or universal serial bus (USB) for connecting the gateway and the host computer located on the can bus line.

상기 조종감 생성기와 비행 시뮬레이션 엔진을 연결하는 단계에서는, 상기 캔 버스 라인에 형성된 6개의 노드 중 제1 내지 제4 노드에 상기 조종감 생성기의 사이드 그립 요크를 연결하고, 제5 및 제6 노드에 러더 페달(rudder pedal)을 연결할 수 있다.Wherein connecting the steering feeling generator to the flight simulation engine comprises connecting the side grip yoke of the steering wheel generator to the first to fourth nodes among the six nodes formed on the can bus line, A rudder pedal can be connected.

상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계에서는, 롤/피치/요축 각각에 대해서 독립적으로 힘을 설정하되, 롤/피치/요축 각각에 대해서 정적인 힘 또는 동적인 힘을 설정할 수 있다.In the step of setting the steering force for each of the roll / pitch / yaw axes of the steering feeler generator, a force is independently set for each of the roll / pitch / yaw axis, and a static force or dynamic You can set the force.

상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계에서는, 항공기의 지시대기속도와 힘의 관계를 고려하여 각 축에 대한 힘을 설정할 수 있다.In the step of setting the steering force for each roll / pitch / yaw axis of the steering feeling generator, the force for each axis can be set in consideration of the relationship between the indicated waiting speed of the aircraft and the force.

상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계에서는, 상기 지시대기속도를 제외한 나머지 모든 값이 정적인 경우에는 정적인 힘 인자(static force factor)를 사용하고, 플라이-바이-와이어(fly-by-wire) 또는 유압으로 제어되는 항공기에 대한 영향을 줄이기 위한 경우에는 동적인 힘 인자(dynamic force factor)를 사용할 수 있다.In the step of setting the steering force for each of the roll / pitch / yaw axes of the steering feel generator, a static force factor is used when all values except for the indicated waiting speed are static, A dynamic force factor can be used to reduce the impact on fly-by-wire or hydraulically controlled aircraft.

상기 유저 데이터그램 프로토콜(UDP)을 체크하는 단계에서는, 유저 데이터그램 프로토콜 또는 TCP/IP에 의해서 상기 비행 시뮬레이션 엔진과, 시뮬링크 또는 매트랩을 포함하는 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램을 연결할 수 있다.In the step of checking the user datagram protocol (UDP), an interface tool or an interface program including Simulink or MATLAB may be connected to the flight simulation engine by a user datagram protocol or TCP / IP.

상기 조종감 생성기를 디자인하는 단계에서는, 스프링 상수 및 댐핑 상수를 전달함수의 매개변수로 가지는 이중 적분기 힘 루프 아키텍쳐를 사용하여 상기 조종감 생성기의 제어 구조를 설계할 수 있다.In designing the steering feel generator, the control structure of the steering feel generator may be designed using a dual integrator force loop architecture having spring constant and damping constant as parameters of the transfer function.

상기 조종감 생성기를 디자인하는 단계에서는, 조종간의 가속도, 속도 및 위치로부터 계산되는 현재 시뮬레이션된 힘(Fsim)과 측정된 힘(Fmeas) 사이의 차이에서부터 얻어진 오차 힘(Ferror)를 입력으로 사용할 수 있다.In the step of designing the steering feel generator, an error force (Ferror) obtained from the difference between the current simulated force (Fsim) and the measured force (Fmeas), which is calculated from the acceleration, .

본 발명에 따른 소형항공기의 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법은 FAA 14 CFR Part 60의 Level 5 FTD 자격평가기준(QTG)을 생성하고 만족시킬 수 있다.The verification method of the maneuver generator for a flight training device with a side grip yoke of a small aircraft according to the present invention can generate and satisfy the FAA 14 CFR Part 60 Level 5 FTD eligibility criteria (QTG).

본 발명에 따른 소형항공기의 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법은 X-Plane이 FTD나 FFS(Full Flight Simulator)의 비행 시뮬레이션 엔진으로 적용될 때 FAA 14 CFR Part 60의 Level 5에서 요구하는 자격평가기준(QTG)을 평가하는 방법을 제공할 수 있다.The verification method of the maneuver generator for a flight training device with a side grip yoke of a small aircraft according to the present invention is performed when the X-Plane is applied as a flight simulation engine of FTD or FFS (Full Flight Simulator) (QTG), which is required by Article 5.

본 발명에 따른 소형항공기의 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법은 시뮬레이터의 사이드 요크용 건 그립이 실 항공기 건 그립과 동일한 느낌을 주고, 항공기 동역학을 만족하는 시뮬레이터를 제공할 수 있다.The verification method of the maneuverability generator for the flight training device having the side grip yoke of the small aircraft according to the present invention provides a simulator satisfying the aircraft dynamics with the same feeling as the gun grip for the side yoke of the simulator can do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조종감 생성기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조종감 생성기를 포함한 비행훈련장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조종감 생성기의 검증 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조종감 생성기와 비행 시뮬레이션 엔진의 연결에 사용되는 소프트웨어의 화면을 캡쳐한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 조종감 생성기에 대해서 조종력을 설정하는데 사용되는 소프트웨어의 화면을 캡쳐한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 조종감 생성기를 포함한 비행훈련장치를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 조종감 생성기와 비행 시뮬레이션 엔진의 인터페이스에 사용되는 소프트웨어의 구성을 도시한 도면이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 조종감 생성기의 시험평가 검증 결과를 보여주는 그래프이다.
1 is a diagram illustrating a steering sense generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a configuration of a flight training apparatus including a steering sense generator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 and FIG. 4 are flowcharts for explaining a verification method of the steering feeling generator according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5 to 7 are views of screens of software used in connection between the navigation sense generator and the flight simulation engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 and FIG. 9 are views of screens of software used to set the steering force for the steering feeling generator according to an embodiment of the present invention. FIG.
10 is a view showing a flight training device including a steering sense generator according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating a configuration of software used in an interface between a steering sense generator and a flight simulation engine according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 12 to 14 are graphs showing test and evaluation results of the steering sense generator according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비행훈련장치(100)는 조종감 생성기(110), 조종감 생성기(110)에 일단이 연결되는 샤프트(130) 및 샤프트(130)의 타단에 연결되는 사이드 요크 그립(120)을 포함할 수 있다.1, a flight training apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a steering sense generator 110, a shaft 130 having one end connected to the steering sense generator 110, And a side yoke grip 120 connected to the side yoke 120.

사이드 요크 타입의 그립(120)는 사이러스(Cirrus) SR-20과 같은 소형 고정익 소형항공기에 적용되는 조종간(control column)이다.The side yoke type grip 120 is a control column that is applied to a small fixed-wing small-sized aircraft such as a Cirrus SR-20.

본 발명은 사이드 요크 타입의 그립(120)이 장착된 소형 항공기의 비행훈련장치(100)에 포함된 조종감 생성기(110)가 미국연방항공국(FAA)에서 요구하는 FAA 14 CFR Part 60의 Level 5 FTD 자격평가기준(QTG)을 만족시키는 검증 절차에 관한 것이다.The present invention is based on the FAA 14 CFR Part 60 Level 5 requirements of the FAA when the steering sense generator 110 included in the flight training device 100 of a small aircraft equipped with the side yoke type grip 120 And the verification procedure satisfying the FTD Qualification Assessment Standard (QTG).

비행훈련장치가 승인을 얻기 위해서는 [표 1]에 언급된 시험 항목들이 만족되어야 하는데, FAA 14 CFR Part 60의 Level 5 FTD 자격평가기준(QTG)에 기재되어 있는 선택 가능한 데이터(alternative data source)와 시뮬레이션 결과를 비교하여 만족해야 한다.In order for the flight training device to be approved, the test items listed in [Table 1] must be satisfied and the alternative data sources listed in the FAA 14 CFR Part 60 Level 5 FTD Qualification Assessment (QTG) The simulation results should be compared and satisfied.

Figure 112016071443112-pat00001
Figure 112016071443112-pat00001

본 발명에 따른 소형항공기의 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법은, FAA 14 CFR Part 60를 만족시킬 수 있는 사이드 요크 그립(120)용 조종감 생성기(110)의 검증 방법에 관한 것이다.The method of verifying a maneuverability generator for a flight training device with a side grip yoke of a small aircraft according to the present invention is characterized in that verification of the maneuver generator 110 for a side yoke grip 120 capable of satisfying FAA 14 CFR Part 60 ≪ / RTI >

도 10에는 사이드 요크 타입 그립(120)이 장착된 소형항공기용 비행훈련장치의 모습이 개략적으로 도시되어 있다. 도 10을 참조하면, 사이드 요크 타입 그립(120)은 왼쪽 좌석을 사용하는 주조종사가 왼손으로 잡을 수 있도록 마련되고, 오른쪽 좌석을 사용하는 학생조종사가 오른손으로 잡을 수 있도록 마련된다.Fig. 10 schematically shows a flight training apparatus for a small-sized aircraft equipped with a side yoke type grip 120. Fig. 10, the side yoke type grip 120 is provided so that the main pilot using the left seat can be held by the left hand, and the student pilot using the right seat can be held with the right hand.

비행훈련장치(100)의 하부에는 각 조종사가 러더(rudder)를 제어하는데 사용되는 러더 페달(250)이 마련될 수 있다.Below the flight training device 100, a rudder pedal 250 may be provided which is used by each pilot to control the rudder.

사이드 요크 타입 그립(120)을 이용하여 비행훈련을 하는 조종사는 조종감 생성기(110)에 의해서 실제 항공기의 그립과 거의 동일한 조종감(control feel)을 느낄 수 있다. 조종감 생성기(110)는 조타 반력장치 또는 조종감 제시기 또는 조종간 조종력 재현 장치 등으로 불리기도 한다.The pilot who performs the flight training using the side yoke type grip 120 can sense the control feeling almost the same as the grip of the actual aircraft by the flight sense generator 110. [ The steering sense generator 110 may also be referred to as a steering reaction force device or a steering reduction timing or steerage steering force reproducing device.

본 발명에 따른 조종감 생성기(110)는 사이드 요크 타입 그립(120)을 이용하여 비행훈련을 하는 조종사에게 실제 비행기를 조종하는 것과 동일한 느낌을 주도록 설계되며, 질량(mass), 스프링(spring) 및 댐퍼(damper)로 모델링 될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조종감 생성기(110)는 역전 가능(reversible) 비행조종시스템을 시뮬레이션하는 역전 가능 조종감 생성기인 것이 바람직하다.The steering sense generator 110 according to the present invention is designed to give a pilot who performs a flight training using the side yoke type grip 120 the same feel as controlling an actual airplane, It can be modeled as a damper. Also, the steering sense generator 110 according to the present invention is preferably a reversible steering sense generator that simulates a reversible flight steering system.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비행훈련장치(100)는 호스트 컴퓨터(210), 호스트 컴퓨터(210)에 연결된 캔 버스 라인(CAN bus line, 240)을 포함할 수 있다. 캔 버스 라인(240)의 중단에는 게이트웨이(220)가 마련될 수 있다.2, a flight training apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a CAN bus line 240 connected to a host computer 210 and a host computer 210. FIG. A gateway 220 may be provided at the interruption of the can bus line 240.

게이트웨이(220)는 E2CanGateway로 마련될 수 있고, 게이트웨이(220)는 이더넷(Ethernet) 또는 범용직렬버스(USB)에 의해서 호스트 컴퓨터(210)와 연결될 수 있다.The gateway 220 may be provided as an E2CanGateway and the gateway 220 may be connected to the host computer 210 via an Ethernet or a universal serial bus (USB).

게이트웨이(220)에 연결된 캔 버스 라인(240)에는 6개의 노드(node)가 마련될 수 있다. 상기 캔 버스 라인(240)에 형성된 6개의 노드 중 제1 내지 제4 노드에는 상기 조종감 생성기(110)의 사이드 그립 요크(120)를 연결하고, 제5 및 제6 노드에 러더 페달(rudder pedal, 250)을 연결할 수 있다.Six nodes may be provided in the CAN bus line 240 connected to the gateway 220. [ The side grip yoke 120 of the steering sense generator 110 is connected to the first to fourth nodes of the six nodes formed on the can bus line 240 and the rudder pedal , 250) can be connected.

도 2를 참조하면, 캔 버스 라인(240)에는 캔오픈 디바이스(230, CANopen device)가 연결될 수 있다. 캔오픈 디바이스(230)는 플러그인(plug-in) 형태로 마련되어 캔 버스 라인(240)에 연결될 수 있다. Referring to FIG. 2, a CANopen device 230 may be connected to the CAN bus line 240. The can open device 230 is provided in a plug-in form and can be connected to the can bus line 240.

도시하지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 비행훈련장치(100)는 조종감 생성기(110)와 연결되는 비행 시뮬레이션 엔진(즉, 비행 시뮬레이션 소프트웨어 내지 프로그램), 그리고 조종감 생성기(110)와 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이싱(interfacing)하는 인터페이스 프로그램을 포함할 수 있다. Although not shown, the flight training apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a flight simulation engine (i.e., flight simulation software or program) connected to the flight sense generator 110, a flight sense generator 110, And an interface program for interfacing the simulation engine.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, a verification method of the steering feeling generator for the flight training device according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법은, 사이드 그립 요크(120)를 구비한 소형항공기의 비행훈련 시뮬레이터용 조종감 생성기(110)의 검증 방법에 있어서, 상기 조종감 생성기(110)의 하드웨어 환경을 설정하는 단계(1200); 상기 조종감 생성기(110)와 비행 시뮬레이션 엔진을 연결하는 단계(1300); 상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력(control forces)을 설정하는 단계(1400); 상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계(1600); 상기 조종감 생성기(110)를 디자인하는 단계(1700); 및 비행 시뮬레이션의 결과를 검증하는 단계(1800);를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the verification method of the flight sense generator for the flight training device according to the embodiment of the present invention includes verification of the flight sense generator 110 for the flight training simulator of the small aircraft having the side grip yoke 120 The method of claim 12, further comprising: setting (1200) a hardware environment of the steering wheel generator (110); Connecting the flight sense generator 110 and the flight simulation engine 1300; Setting (1400) control forces for each roll / pitch / yaw axis of the steering feel generator; Interfacing (1600) the flight simulation engine; Designing (1700) the steering sense generator (110); And verifying the result of the flight simulation 1800.

여기서, 상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계(1600)에서는, 비행훈련장치(시뮬레이터)의 자격평가기준(QTG)의 테스트를 수행하도록 상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 할 수 있다.Here, in step 1600 of interfacing with the flight simulation engine, the flight simulation engine may be interfaced to perform a test of the qualification criteria (QTG) of the flight training device (simulator).

조종감 생성기(110)의 하드웨어 환경을 설정하기(1200) 전에 조종감 생성기(110)를 마련하는 단계(1100)가 필요하다. 본 발명에서는 사이드 요크 타입 그립(120)을 구비한 소형항공기의 완벽한 조종감을 시뮬레이션하기 위해서 Brunner's Elektronik AG® 에서 제조한 하드웨어 조종감 생성기(hardware control loader)를 마련한다.A step 1100 of providing the steering feeling generator 110 before setting the hardware environment 1200 of the steering feeling generator 110 is required. In the present invention, it provided the hardware sense one trillion kinds generator (hardware control loader) manufactured by Brunner's Elektronik AG ® to simulate the perfect feeling of manipulation of a small aircraft having a yoke-type side grip 120.

상기 조종감 생성기(110)의 하드웨어 환경을 설정하는 단계(1200)에서는, 전용 소프트웨어인 CLS2SIM을 사용하여 조종감 생성기(110)의 환경을 설정할 수 있다. 또한, 단계 1200에서는, 호스트 컴퓨터(210)와 상기 조종감 생성기(110)를 연결하는 캔 버스(CAN bus) 라인(240)을 마련하고, 상기 호스트 컴퓨터(210)와 상기 조종감 생성기(110) 사이에 게이트웨이(220)를 더 마련하며, 상기 캔 버스 라인(240) 상에 위치하는 상기 게이트웨이(220)와 상기 호스트 컴퓨터(210)를 연결하는 이더넷 또는 범용직렬버스(USB)를 마련할 수 있다.In the step 1200 of setting the hardware environment of the maneuver generator 110, the environment of the maneuver generator 110 can be set using the dedicated software CLS2SIM. In step 1200, a CAN bus line 240 connecting the host computer 210 and the steering wheel generator 110 is provided. The host computer 210, the steering wheel generator 110, An Ethernet or a universal serial bus (USB) for connecting the gateway 220 and the host computer 210 located on the can bus line 240 can be provided .

상기 조종감 생성기(110)와 비행 시뮬레이션 엔진을 연결하는 단계(1300)에서는 CLS2SIM 소프트웨어를 사용하여 조종감 생성기(110)의 설정을 수행할 수 있다. 여기서, CLS2SIM 소프트웨어는 조종감 생성기(110)와 비행 시뮬레이션 엔진 사이에서 TCP/IP 또는 USB 인터페이스와의 연결을 간편하게 할 수 있다. 또한, CLS2SIM 소프트웨어는 오토파일럿(autopilot) 기능 및 트림 기능(trim function)을 지원할 수 있다.In the step 1300 of connecting the flight sense generator 110 and the flight simulation engine, setting of the flight sense generator 110 may be performed using CLS2SIM software. Here, the CLS2 SIM software can simplify the connection between the control sense generator 110 and the flight simulation engine with the TCP / IP or USB interface. In addition, the CLS2SIM software can support autopilot and trim functions.

상기 조종감 생성기와 비행 시뮬레이션 엔진을 연결하는 단계(1300)에서는, 상기 캔 버스 라인(240)에 형성된 6개의 노드 중 제1 내지 제4 노드에 상기 조종감 생성기(110)의 사이드 그립 요크(120)를 연결하고, 제5 및 제6 노드에 러더 페달(250, rudder pedal)을 연결할 수 있다. 이와 같이, 게이트웨이(220)를 경유하여 이더넷 또는 USB에 의해 호스트 컴퓨터(210)에 연결되는 캔 버스 라인(240)에는 6개의 노드가 마련될 수 있다. 그리고, 총 3개의 축 즉, 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 축이 있게 된다.In the step 1300 of connecting the navigation sense generator and the flight simulation engine, the side grip yoke 120 of the navigation sense generator 110 is connected to the first to fourth nodes among the six nodes formed in the can bus line 240 And a rudder pedal 250 may be connected to the fifth and sixth nodes. As described above, six nodes may be provided on the CAN bus line 240 connected to the host computer 210 via Ethernet or USB via the gateway 220. In addition, there are a total of three axes: roll, pitch and yaw axes.

조종감 생성기(110)의 설정이 완료되면 도 5에 도시된 메인창(main window)가 화면에 나타난다. 도 5에 도시된 화면은 CLS2SIM 설정 및 프로파일 관리자(profile manager)를 보여준다.When the setting of the steering sense generator 110 is completed, a main window shown in FIG. 5 appears on the screen. The screen shown in FIG. 5 shows the CLS2 SIM setting and the profile manager.

하드웨어 즉, 조종감 생성기(110)와 비행 시뮬레이션 엔진의 연결 설정을 수행한 후에, 사용자는 도 5에 도시된 화면의 연결 버튼(connect button)을 클릭하여 조종감 생성기(110)를 비행 시뮬레이션 엔진에 연결할 수 있다(1300). 만약 연결하는 과정에 오류가 발생하는 도 5에 도시된 화면의 하단부에 표시될 수 있다. After the connection between the navigation sense generator 110 and the flight simulation engine is established, the user clicks a connect button on the screen shown in FIG. 5 to transmit the navigation sense generator 110 to the flight simulation engine (1300). If an error occurs in the connection process, it may be displayed at the lower part of the screen shown in FIG.

조종감 생성기(110)의 연결이 성공하면 도 6에 도시된 화면이 생성된다. 도 6은 조종감 생성기(110)의 연결 상태를 보여 주는 메인창을 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이, 조종감 생성기(110)는 CLS 디바이스에 연결되는 경우에만 활성화되고, 구분되는 색으로 표시하여 초기화 또는 연결이 완료된 경우를 알려 줄 수 있다.If the connection of the steering wheel generator 110 is successful, the screen shown in FIG. 6 is generated. FIG. 6 shows a main window showing the connection state of the steering feeling generator 110. FIG. As shown in FIG. 6, the maneuver generator 110 is activated only when it is connected to the CLS device, and may indicate the initialization or the completion of the connection by displaying the separated colors.

도 7에는 캔오픈 커맨더 소프트웨어(CANopen Commander software)를 보여 주는 화면이 도시되어 있다. 캔오픈 커맨더 소프트웨어를 이용하여 복잡한 캔오픈 디바이스(CANopen device)의 설정을 할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 다양한 플러그 인(plug-in) 타입의 캔오픈 디바이스(230)가 사용될 수 있고 이러한 캔오픈 디바이스를 이용하여 빠르고 쉬운 매개변수화(parameterization)를 할 수 있다. 캔오픈 커맨더 소프트웨어를 사용하여 플러그 인 디바이스를 선택적으로 유연하게 추가할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 캔 네트워크(CAN network)는 이더넷 또는 USB를 경유하여 외부 게이트웨이(220)와 접근할 수 있다. FIG. 7 shows a screen showing CANopen Commander software. You can configure complex CANopen devices using CAN Open Commander software. As shown in FIG. 2, a variety of plug-in type can open devices 230 can be used and quick and easy parameterization can be performed using these can open devices. You can optionally add plug-in devices flexibly using Can Open Commander software. Also, as shown in FIG. 2, the CAN network can access the external gateway 220 via Ethernet or USB.

상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계(1400)에서는, 도 8 및 도 9에 도시된 화면을 이용하여 힘을 설정할 수 있다. 각각의 축 즉, 롤/피치/요축에 대해서 별개의 화면이 나타나며, 별개의 화면을 이용하여 각 축에 대한 힘을 설정할 수 있다.In the step 1400 of setting the steering force for each of the roll / pitch / yaw axis of the steering feeling generator, the force can be set using the screen shown in Figs. 8 and 9. Fig. A separate screen appears for each axis, ie, roll / pitch / yaw axis, and you can set the force for each axis using a separate screen.

상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계(1400)에서는, 롤/피치/요축 각각에 대해서 독립적으로 힘을 설정하게 된다. 이 때, 롤/피치/요축 각각에 대해서 독립적인 힘의 설정은 동시에 이루어지는 것이 바람직하다.In step 1400 of setting the steering force for each roll / pitch / yaw axis of the steering feel generator, the force is independently set for each roll / pitch / yaw axis. At this time, it is preferable that the independent force setting for each roll / pitch / yaw axis is performed simultaneously.

3축에 대해서 힘을 설정할 때, 롤:피치:요축에 대한 힘의 비(ratio)가 1:2:4가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 이러한 비율이 되도록 3축에 대해서 힘을 설정함으로써, 비행훈련장치를 사용하는 조종사는 가장 편안한 조종감을 느낄 수 있다.When setting the force with respect to the three axes, it is preferable to set the ratio of the force to the roll: pitch: yaw axis to be 1: 2: 4. By setting the force on three axes to be such a ratio, a pilot using a flight training device can feel the most comfortable steering.

도 8에 도시된 바와 같이, 숫자 1 내지 9의 옆에 표시된 네모칸에 힘 프로파일 값(force profile value)을 입력할 수 있다. 입력되는 힘 프로파일 값은 조종사에 의해서 기대되는 조종감에 따라 점차적으로 커지는 값을 가지는 것이 바람직하다. 만약 조종감이 강하면 값은 커져야 하고, 조종감이 약한 경우 값은 1이 될 수 있다.As shown in FIG. 8, a force profile value can be entered in a box next to the numbers 1 to 9. It is desirable that the input force profile value has a gradually increasing value in accordance with the steering feeling expected by the pilot. If the maneuverability is strong, the value should be large. If the maneuverability is weak, the value can be one.

도 8에 도시된 힘 인자 탭(force factor tab)은 힘과 항공기의 지시대기속도(IAS; indicated airspeed) 사이의 관계와 관련이 있다. 이와 같이, 상기 조종감 생성기(110)의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계(1400)에서는, 항공기의 지시대기속도와 힘의 관계를 고려하여 각 축에 대한 힘을 설정할 수 있다. 경우에 따라서는 상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계(1400) 이후에 힘과 지시대기속도의 관계를 고려하는 단계(1500)가 별도로 수행될 수도 있다.The force factor tab shown in FIG. 8 relates to the relationship between the force and the aircraft indicated airspeed (IAS). Thus, in step 1400 of setting the steering force for each roll / pitch / yaw axis of the steering feeling generator 110, the force for each axis can be set in consideration of the relationship between the indicated waiting speed of the aircraft and the force have. In some cases, the step (1500) of considering the relationship between the force and the indicated waiting speed after step (1400) of setting the steering force for each of the roll / pitch / yaw axes of the steering feel generator may be performed separately.

수동으로 제어되는 모든 항공기에 있어서, 제어의 강도(stiffness)는 지시대기속도의 제곱의 함수로 증가한다. 예를 들면, 항공기 실속(stall)의 경우에 제어는 느슨한 반면 초과금지속도(Vne; never exceed speed)에서 제어는 강하고 많은 저항을 가하게 된다.For all manually controlled aircraft, the stiffness of the control increases as a function of the square of the indicated waiting speed. For example, in the case of an aircraft stall, the control is loose, whereas at the Vne (never exceed speed), the control is strong and adds a lot of resistance.

유압, 플라이-바이-와이어(fly-by-wire) 및 다른 보조 메커니즘을 가지는 항공기는 시스템에 미리 구현되어 있는 조종감을 가질 수 있지만, 제어에 대한 속도의 영향이 줄어드는 것이 전형적이다.Airplanes with hydraulic, fly-by-wire and other auxiliary mechanisms can have pre-implemented steering feel in the system, but typically the effect of speed on control is reduced.

힘 인자의 표준 계산 결과에 만족하는 경우에는 도 9의 "정적 힘 인자 사용(Use static Force Factor)"를 클릭하면 된다. 여기서, 정적 힘 인자(static force factor)는 지시대기속도를 제외한 모든 값들이 정적인 것을 의미하고, 그에 따라서 힘이 속도의 제곱으로 급격히 증가할 수 있다. 도 9를 참조하면, 정적 힘 인자의 사용은 슬라이더(slider) 또는 텍스트 상자를 통해 설정할 수 있다.If you are satisfied with the standard calculation of the force factor, you can click "Use static force factor" in FIG. Here, the static force factor means that all values except for the indicated waiting speed are static, and accordingly, the force may rapidly increase to the square of the speed. Referring to Fig. 9, the use of a static force factor can be set through a slider or text box.

한편, 동적 힘 인자(dynamic force factor)는 지시대기속도와 힘 사이의 관계에 대한 보다 많은 제어를 할 수 있다. 동적 힘 인자는 다른 속도에 대해서 변할 수 있다. 동적 힘 인자는 플라이-바이-와이어 또는 유압의 의해 제어되는 항공기에 대한 영향을 줄이는데 사용될 수 있고, 정확한 시뮬레이션이 필요한 경우에는 항공기에 대한 영향을 증가시키는데 사용될 수 있다.On the other hand, the dynamic force factor allows more control over the relationship between the indicated waiting speed and the force. Dynamic force factors can vary for different speeds. Dynamic force factors can be used to reduce the impact on fly-by-wire or hydraulic controlled aircraft and can be used to increase impact on aircraft when accurate simulations are needed.

이와 같이, 상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계(1400)에서는, 상기 지시대기속도를 제외한 나머지 모든 값이 정적인 경우에는 정적 힘 인자(static force factor)를 사용하고, 플라이-바이-와이어(fly-by-wire) 또는 유압으로 제어되는 항공기에 대한 영향을 줄이기 위한 경우에는 동적 힘 인자(dynamic force factor)를 사용할 수 있다.As described above, in the step 1400 of setting the steering force for each of the roll / pitch / yaw axis of the steering feeling generator, if all the values except for the indicated waiting velocity are static, a static force factor A dynamic force factor can be used to reduce the impact on a fly-by-wire or hydraulic controlled aircraft.

동적 힘 인자를 사용하고자 한다면, 각 힘 인자의 값에 대한 조종감이 어떠한지 느끼기 위해 처음에는 정적 힘 인자를 사용하도록 설정하는 것이 유용하다. 힘 인자 값이 클수록 적은 힘이 가해진다. 또한, 힘은 인자 값의 제곱으로 변하기 때문에 아주 작은 범위의 인자 값들이 큰 힘의 차이를 만들 수 있다.If you want to use a dynamic force factor, it is useful to first set the static force factor to use to feel the steering of the value of each force factor. The larger the force factor value, the less force is applied. In addition, since the force varies with the square of the factor value, a very small range of factor values can make a large force difference.

이와 같이, 3축에 대한 힘을 설정한 이후에는 비행 시뮬레이션 엔진과 인터페이스 하는 과정이 수행될 수 있다.Thus, after setting the force for the three axes, a process of interfacing with the flight simulation engine can be performed.

한편, 자격평가기준(QTG)의 모든 시험 항목들을 시험하기 위해서 좋은 비행 시뮬레이션 엔진을 선택하는 것이 필요하다. On the other hand, it is necessary to select a good flight simulation engine to test all of the test items of the Qualification Assessment Standard (QTG).

본 발명에 있어서, 조종감 생성기(110)와 연결되는 비행 시뮬레이션 엔진 즉, 비행 시뮬레이션 소프트웨어로는 마이크로소프트사(Microsoft)에서 만든 X-Plane®을 사용한다.In the present invention, the flight simulation engine connected to the steering sense generator 110, that is, the flight simulation software, uses X-Plane ( R ) manufactured by Microsoft Corporation.

도 10은 사이러스(Cirrus) SR-20용 비행훈련장치(시뮬레이터)의 세팅이 완료된 비행 데크(flight deck)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 세팅이 완료된 비행훈련장치는 비행 시뮬레이션 엔진 뿐만 아니라 자격평가기준(QTG) 테스트 및 처리 자격을 수행하기 위해 인터페이스 하는 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램에는 매트랩(Matlab®) 또는 시뮬링크(Simulink)가 포함될 수 있다. 10 is a schematic view showing a flight deck in which a setting of a flight training device (simulator) for Cirrus SR-20 is completed. The settled flight training device may comprise an interface tool or interface program that interfaces with the flight simulation engine as well as perform qualification assessment (QTG) testing and processing entitlements. Here, the interface tool or interface program may include Matlab ( R ) or Simulink.

이하에서는, 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램으로 매트랩(Matlab®) 또는 시뮬링크(Simulink)가 사용되는 경우에 대해서 설명하지만, 매트랩(Matlab®) 또는 시뮬링크(Simulink)는 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램의 예시에 불과한 것임을 밝혀둔다.Hereinafter, MATLAB, the interface tool to the interface program (Matlab ®) or Simulink describes the case that (Simulink) is used, however, found that in MATLAB (Matlab ®) or Simulink (Simulink) is a mere example of the interface tool to the interface program, Leave.

도 4를 참조하면, 상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계(1600)는, 비행 시뮬레이션 엔진 및 시뮬링크(Simulink) 또는 매트랩(Matlab)을 포함하는 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램을 구동하는 단계(1610); 유저 데이터그램 프로토콜(UDP)을 체크하는 단계(1620); 오토파일럿 기능을 사용하여 트림 조건을 설정하는 단계(1630); 비행 시뮬레이션을 실행하는 단계(1640); 비행 시뮬레이션의 데이터를 기록하는 단계(1650); 및 비행 시뮬레이션의 데이터에 대한 허용오차를 확인하는 단계(1660);를 포함할 수 있다. 또한, 허오용차를 확인하는 단계(1660) 이후에 비행 시뮬레이션 결과를 저장하고 이를 나타내는 그래프를 생성하는 단계(1670)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, interfacing 1600 the flight simulation engine includes: driving 1610 an interface tool or interface program including a flight simulation engine and Simulink or Matlab; Checking (1620) the User Datagram Protocol (UDP); Setting a trim condition using the auto-pilot function (1630); Executing a flight simulation (1640); Recording (1650) the data of the flight simulation; And determining (1660) the tolerance for the data of the flight simulation. Further, the method may further include a step 1670 of storing the flight simulation result and generating a graph indicating the result of the simulation after the step 1660 of confirming the permissible vehicle.

상기 비행 시뮬레이션 엔진 및 시뮬링크(Simulink) 또는 매트랩(Matlab)을 포함하는 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램을 구동하는 단계(1610)에서는, 비행 시뮬레이션 엔진 및 매트랩/시뮬링크를 ON하는 과정이다. The step 1610 of driving the interface tool or interface program including the flight simulation engine and Simulink or Matlab is a process of turning on the flight simulation engine and the MATLAB / SIMULINK.

상기 유저 데이터그램 프로토콜(UDP; User Datagram Protocol)을 체크하는 단계(1620)에서는, 유저 데이터그램 프로토콜 또는 TCP/IP에 의해서 상기 비행 시뮬레이션 엔진과, 시뮬링크 또는 매트랩을 포함하는 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램을 연결할 수 있다.In step 1620 of checking the user datagram protocol (UDP), an interface tool or an interface program including the simulation simulation engine or the MATLAB is connected to the flight simulation engine by the user datagram protocol or TCP / IP .

비행 시뮬레이션 엔진(즉, X-Plane®)과 시뮬링크(Simulink) 사이의 인터페이스는 유저 데이터그램 프로토콜 또는 TCP/IP에 의해서 이루어질 수 있다. 컴퓨터 사용에 의해 낮은 지연율(low latency rate)을 가지는 유저 데이터그램 프로토콜 또는 TCP/IP 프로토콜을 통한 통신은 신뢰성이 매우 높다.The interface between the flight simulation engine (ie X-Plane ® ) and Simulink can be done by user datagram protocol or TCP / IP. Communication via a user datagram protocol or a TCP / IP protocol with a low latency rate by using a computer is very reliable.

상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계(1600)를 수행한 이후에는 시뮬링크(Simulink)를 사용하여 조종감 생성기(110)를 디자인(설계)하는 과정을 수행하게 된다.After the step 1600 of interfacing the flight simulation engine is performed, a process of designing (designing) the steering sense generator 110 using Simulink is performed.

조종감 생성기(110)를 질량, 스프링 및 댐퍼로 모델링하고, 스프링 상수 및 댐핑 상수로써 피드백 경로에 놓이는 전달함수 매개변수들을 가지는 이중 적분기 방법 힘 루프 아키텍쳐(double integrator method force loop architecture)를 사용함으로써 조종감 생성기(110)의 제어 구조를 설계될 수 있다.By using a double integrator method force loop architecture that models the maneuver generator 110 with mass, spring and damper, and with transfer function parameters that lie in the feedback path with spring constant and damping constant, The control structure of the sense generator 110 can be designed.

이와 같이, 상기 조종감 생성기를 디자인하는 단계(1700)에서는, 스프링 상수 및 댐핑 상수를 전달함수의 매개변수로 가지는 이중 적분기 힘 루프 아키텍쳐를 사용하여 상기 조종감 생성기(110)의 제어 구조를 설계할 수 있다.Thus, in step 1700 of designing the steering feel generator, the control structure of the steering feel generator 110 is designed using a dual integrator force loop architecture having spring constant and damping constant as parameters of the transfer function .

도 11을 참조하면, 조종감 생성기(110)의 설계에 사용되는 제어 루프는 2개의 적분기(integrator1,2)를 포함하며 스프링 상수(Spring Constant)와 댐핑 상수(Damping Constant)가 매개변수로써 입력됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 11, the control loop used for designing the steering sense generator 110 includes two integrators 1 and 2, and a spring constant and a damping constant are input as parameters Able to know.

조종감 생성기(110)는, 자격평가기준(QTG)에 따른 테스트를 수행하는 동안 댐핑 상수(ξ)가 0≤ξ<1의 범위 내에서 부족감쇠 진동(underdamped oscillation)하도록 설계될 수 있다. 전달함수(transfer function)는 [수학식 1]과 같이 표현되고, 2차 질량-스프링-댐퍼 시스템으로 불릴 수 있다.The maneuvering generator 110 may be designed to underdamped oscillation within a range of 0?? <1 during testing according to the qualification evaluation criterion QTG. The transfer function is expressed as Equation (1) and may be referred to as a secondary mass-spring-damper system.

Figure 112016071443112-pat00002
Figure 112016071443112-pat00002

[수학식 1]에서, ωn은 부족감쇠 고유진동수(rad/s), ξ는 댐핑 상수이다.In Equation (1),? N is the underdamped natural frequency (rad / s), and? Is the damping constant.

또한, 상기 조종감 생성기를 디자인하는 단계(1700)에서는, 조종간의 가속도, 속도 및 위치로부터 계산되는 현재 시뮬레이션된 힘(Fsim)과 측정된 힘(Fmeas) 사이의 차이에서부터 얻어진 오차 힘(Ferror)를 입력으로 사용할 수 있다. 입력되는 힘(input force)은, 조종간(control column)의 가속도(

Figure 112016071443112-pat00003
), 속도(
Figure 112016071443112-pat00004
) 및 위치(Xp)로부터 계산되는 현재 시뮬레이션되는 힘(Fsim)과 스텝 힘 입력(step force input)이 되는 측정된 힘(Fmeas) 사이의 차이에서부터 얻어지는 오차 힘(Ferror)이다. 여기서, 스텝 힘(step force)은 항공기의 조종면(control surface)에 대해서 부드러운 변형(deflection)을 얻기 위해서 직선적으로 증가된다. 스텝 힘의 값 변화 각각에 대해서 가속도 및 위치가 동시에 변하고 새로운 Fsim 값이 얻어진다. 최종적으로 오차 힘(Ferror)이 조종감 생성기를 구동하게 되는데, 조종간 위치의 출력값이 비행 시뮬레이션 엔진 X-plane에 입력으로 보내지고, X-plane은 엘리베이터(elevator), 에일러런(aileron) 및 러더(rudder)와 같은 조종면을 변형하게 된다.Also, in the step 1700 of designing the steering feel generator, an error force (Ferror) obtained from the difference between the current simulated force (Fsim) and the measured force (Fmeas), which is calculated from the acceleration, It can be used as an input. The input force is the acceleration of the control column
Figure 112016071443112-pat00003
), speed(
Figure 112016071443112-pat00004
And the measured force Fmeas which is the step force input and the error force Ferror that is obtained from the difference between the current simulated force Fsim calculated from the position Xp and the measured force Fmeas which is the step force input. Here, the step force is linearly increased to obtain a soft deflection with respect to the control surface of the aircraft. For each change in step force value, the acceleration and position change simultaneously and a new Fsim value is obtained. Finally, an error force (Ferror) drives the steering control generator. The output value of the steering position is input to the flight simulation engine X-plane, and the X-plane is an elevator, anileron, such as a rudder.

상기 [수학식 1]은 힘 방정식(force equation)을 얻기 위해서 하기 [수학식 2] 내지 [수학식 4]와 같이 단순화될 수 있다.Equation (1) can be simplified as Equation (2) to Equation (4) to obtain a force equation.

Figure 112016071443112-pat00005
Figure 112016071443112-pat00005

Figure 112016071443112-pat00006
Figure 112016071443112-pat00006

Figure 112016071443112-pat00007
Figure 112016071443112-pat00007

[수학식 4]에서, m은 조종감 생성기의 질량(kg), c는 댐핑 계수(Ns/m), k는 스프링 강성(N/m)이다.In Equation (4), m is the mass of the steering feeling generator (kg), c is the damping coefficient (Ns / m), and k is the spring stiffness (N / m).

상기에서 설명한 과정들을 수행한 후에는 시뮬레이션 결과를 검증하여 FAA 14 CFR Part 60의 Level 5 FTD 자격평가기준(QTG)을 만족하는지 검증하는 단계가 수행된다. 이를 위해, 상기 비행 시뮬레이션의 결과를 검증하는 단계(1800)에서는, 비행 시뮬레이션 엔진과 인터페이스된 상기 조종감 생성기로부터 얻은 결과와, 시뮬링크 모델로부터 얻은 결과를 비교하고, 에일러런, 엘리베이터 및 러더를 포함하는 조종면에 대한 시뮬레이션 결과를 그래프로 나타낼 수 있다.After performing the procedures described above, a step of verifying the simulation results and verifying that it meets the Level 5 FTD eligibility criteria (QTG) of FAA 14 CFR Part 60 is performed. To this end, in a step 1800 of verifying the result of the flight simulation, the result obtained from the steering sense generator interfaced with the flight simulation engine is compared with the result obtained from the simulink model, and the results of the simulation including the aeronautical, elevator and rudder The simulation results for the control surface can be graphically displayed.

검증은 조종감 생성기를 포함하는 하드웨어 및 비행 시뮬레이션 엔진을 포함하는 소프트웨어 설정 결과를 비교함으로써 수행될 수 있다. 하드웨어 결과는 비행 시뮬레이션 엔진(X-plane)과의 인터페이스에 의한 조종감 생성기로부터 얻어진다. 조종간을 움직이기 위해서 얼마나 많은 힘이 필요한지 비교하고, 그 결과를 그래프로 나타낸다. 소프트웨어 결과에 대해서도 동일한 방식으로 수행된다.The verification can be performed by comparing the software configuration results including the hardware and flight simulation engine including the steering feel generator. Hardware results are obtained from the steering sense generator by interfacing with the flight simulation engine (X-plane). Compare how much force is needed to move the joystick, and graph the results. Software results are also performed in the same manner.

소프트웨어 설정 결과(software configuration results)는 도 11에 도시된 시뮬링크(Simulink) 모델로부터 얻을 수 있다. 도 11을 참조하면, 상기에서 설명한 바와 같이, 조종감 생성기(110)를 제어하는 부분이 도시되어 있고, 사이드 요크 타입 그립(120)과 조종감 생성기(110)의 출력이 UDP를 사용하여 비행 시뮬레이션 엔진(X-plane, 도 11의 300 참조)에 입력 데이터로 보내지고, 최종적으로 비행 시뮬레이션 엔진의 출력에 의해 조종면들이 제어된다.The software configuration results can be obtained from the Simulink model shown in FIG. 11, a portion for controlling the steering sense generator 110 is shown and the outputs of the side yoke type grip 120 and the steering sense generator 110 are used for flight simulation Is sent to the engine (X-plane, see 300 of FIG. 11) as input data, and finally the steering surfaces are controlled by the output of the flight simulation engine.

한편, 상기 비행 시뮬레이션의 데이터에 대한 허용오차를 확인하는 단계(1660)에서는, FAA 14 CFR Part 60에 규정된 힘의 한계치를 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.Meanwhile, in step 1660 of checking the tolerance on the data of the flight simulation, it is possible to determine whether or not the limit of force defined in the FAA 14 CFR Part 60 is satisfied.

검증 결과, 에일러런, 엘리베이터 및 러더에 대한 검증 결과가 그래프로 보여지고, 하기 [표 2]와 같이 결과가 표시된다. [표 2]에는 FAA 14 CFR Part 60에 언급된 허용오차(tolerance) 및 힘의 한계치(breakout force limits)도 표시되어 있다.As a result of the verification, the results of the verification for the elevator, the elevator and the rudder are shown in a graph, and the results are shown in Table 2 below. Table 2 also lists the tolerance and breakout force limits mentioned in FAA 14 CFR Part 60.

Figure 112016071443112-pat00008
Figure 112016071443112-pat00008

시뮬레이션 결과 검증을 위해서, 항공기에 순응하는 비행훈련장치의 조종간 위치와 조종간에 걸리는 힘을 비교해 보았다. 이를 위해, 힘 게이지(force gauge)를 사용하여 조종 변형(control deflection)에 필요한 힘을 측정했다. 조종간을 앞쪽으로 완전히 천천히 밀고, 그 다음에는 조종간을 뒤쪽으로 천천히 당기고, 그 다음에는 조종간을 중립으로 위치시킨다. 이러한 과정을 거친 후에 CLM2SIM 소프트웨어에서 얻어진 값들을 모두 기록하고 그래프로 나타내는데, 도 12는 그래프로 나타난 결과이다.In order to verify the simulation results, we compared the steering position of the flight training device that conforms to the aircraft and the force applied to the steering wheel. For this purpose, a force gauge was used to measure the force required for control deflection. Push the joystick all the way forward slowly, then slowly pull the joystick backward, and then position the joystick in neutral. After this process, all the values obtained from the CLM2SIM software are recorded and shown in a graph, and FIG. 12 is a graphical result.

도 12를 참조하면, 조종간 위치와 조종간 힘에 대한 결과가 그래프로 표현되어 있다. 조종간 위치와 조종간 힘에 대한 피치(Pitch) 제어 결과가 하드웨어 측면의 결과와 소프트웨어 측면의 결과가 거의 일치함을 보여준다.Referring to Figure 12, the results for the steerage position and steerage force are graphically represented. Pitch control results for control position and control force show that the hardware side and software side results are almost identical.

도 13은 바퀴(wheel) 위치와 바퀴에 걸리는 힘에 대한 결과를 그래프로 표현한 것인데, 도 13을 참조하면 바퀴(wheel) 위치와 바퀴에 걸리는 힘에 대한 롤(Roll) 제어 결과가 하드웨어 측면의 결과와 소프트웨어 측면의 결과가 거의 일치함을 알 수 있다.FIG. 13 is a graphical representation of the results of the wheel position and the force applied to the wheel. Referring to FIG. 13, the roll control results of the wheel position and the force applied to the wheel are shown as hardware results And the results of the software side are almost the same.

도 14는 러더 페달의 위치와 러더 페달에 걸리는 힘에 대한 결과를 그래프로 표현한 것인데, 도 14를 참조하면 러더 페달의 위치와 러더 페달에 걸리는 힘에 대한 요(Yaw) 제어 결과가 하드웨어 측면의 결과와 소프트웨어 측면의 결과가 유사함을 알 수 있다.FIG. 14 is a graphical representation of the results of the position of the rudder pedal and the force applied to the rudder pedal. Referring to FIG. 14, the result of yaw control for the position of the rudder pedal and the force applied to the rudder pedal And the results of the software side are similar.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 사이드 요크 그립이 장착된 소형항공기의 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법에서 제안된 자격평가기준(QTG)을 평가하는 방법은, FAA 14 CFR Part 60의 Level 5 FTD 자격평가기준(QTG)을 만족시키는 고정익 소형항공기용 비행훈련장치(simulator)의 평가 및 검증 과정에 유용하게 사용될 수 있다.As described above, the method for evaluating the proposed qualification criteria (QTG) in the verification method of the maneuverability generator for a flight training device of a small aircraft equipped with a side yoke grip according to the present invention is described in FAA 14 CFR Part 60 It can be useful for evaluating and verifying a flight simulator for fixed-wing aircraft that meets the Level 5 FTD Qualification Standards (QTG).

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

100: 비행훈련장치 110: 조종감 생성기
120: 사이드 요크 그립 130: 샤프트
210: 호스트 컴퓨터 220: 게이트웨이
230: 캔오픈 디바이스 240: 캔 버스 라인
250: 러더 페달
100: Flight training device 110: Pilot generator
120: Side yoke grip 130: Shaft
210: host computer 220: gateway
230: Can open device 240: Can bus line
250: Rudder pedal

Claims (10)

사이드 그립 요크를 구비한 소형항공기의 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법에 있어서,
전용 소프트웨어를 이용하여 상기 조종감 생성기의 하드웨어 환경을 설정하는 단계;
상기 전용 소프트웨어를 이용하여 상기 조종감 생성기와 비행 시뮬레이션 엔진을 연결하는 단계;
상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계;
상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계;
상기 조종감 생성기를 디자인하는 단계; 및
비행 시뮬레이션의 결과를 검증하는 단계;를 포함하며,
상기 조종감 생성기를 디자인하는 단계에서는,
스프링 상수 및 댐핑 상수를 전달함수의 매개변수로 가지는 이중 적분기 힘 루프 아키텍쳐를 사용하여 상기 조종감 생성기의 제어 구조를 설계하되, 자격평가기준(QTG)에 따른 테스트를 수행하는 동안 댐핑 상수(ξ)가 0≤ξ<1의 범위 내에서 부족감쇠 진동하도록 상기 조종감 생성기를 설계하고,
조종간의 가속도, 속도 및 위치로부터 계산되는 현재 시뮬레이션된 힘(Fsim)과 스텝 힘 입력(step force input)이 되는 측정된 힘(Fmeas) 사이의 차이에서부터 얻어진 오차 힘(Ferror)을 입력으로 사용하며,
직선적으로 증가하는 스텝 힘의 변화에 대해서 조종간의 가속도 및 위치가 동시에 변하여 새로운 시뮬레이션된 힘(Fsim) 값이 얻어지고, 상기 오차 힘이 상기 조종감 생성기를 구동하고,
상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계에서는, 상기 조종감 생성기가 FAA 14 CFR Part 60의 Level 5 자격평가기준(QTG)을 충족시키는지 평가 또는 시험하도록 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램에 의해 상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 것을 특징으로 하는 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법.
A method for verifying a maneuverability generator for a flight training device of a small aircraft having a side grip yoke,
Setting a hardware environment of the steering wheel generator using dedicated software;
Connecting the flight sense generator and the flight simulation engine using the dedicated software;
Setting a steering force for each roll / pitch / yaw axis of the steering feeling generator;
Interfacing the flight simulation engine;
Designing the steering feel generator; And
And verifying the result of the flight simulation,
In the step of designing the steering feeling generator,
Designing the control structure of the steering feel generator using a dual integrator force loop architecture having a spring constant and a damping constant as parameters of the transfer function, wherein the damping constant (ξ) is determined during testing according to the qualification criteria (QTG) Designates the steering feeling generator so as to under-attenuate vibration within a range of 0?? <1,
The error force (Ferror) obtained from the difference between the current simulated force (Fsim), which is calculated from the accelerations, velocities and positions of the controls, and the measured force (Fmeas), which is a step force input,
A new simulated force (Fsim) value is obtained by simultaneously changing the acceleration and the position of the steering wheel with respect to the linearly increasing step force change, and the error force drives the steering feeling generator,
In interfacing the flight simulation engine, the flight simulation engine is interfaced to the flight simulation engine by an interface tool or interface program to evaluate or test whether the flight control generator meets the Level 5 Qualification Assessment Criteria (QTG) of FAA 14 CFR Part 60. [ Wherein the side grip yoke has a side grip yoke.
제1항에 있어서,
상기 비행 시뮬레이션 엔진을 인터페이스 하는 단계는,
상기 비행 시뮬레이션 엔진 및 시뮬링크(simulink) 또는 매트랩(matlab)을 포함하는 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램을 구동하는 단계;
유저 데이터그램 프로토콜(UDP)을 체크하는 단계;
오토파일럿 기능을 사용하여 비행 시뮬레이션의 트림 조건을 설정하는 단계;
비행 시뮬레이션을 실행하는 단계;
비행 시뮬레이션의 데이터를 기록하는 단계; 및
비행 시뮬레이션의 데이터에 대한 허용오차를 확인하는 단계;를 포함하며,
상기 비행 시뮬레이션의 데이터에 대한 허용오차를 확인하는 단계에서는, FAA 14 CFR Part 60에 규정된 힘의 한계치를 만족하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of interfacing the flight simulation engine comprises:
Driving an interface tool or interface program including the flight simulation engine and a simulink or a matlab;
Checking a User Datagram Protocol (UDP);
Setting a trim condition of the flight simulation using the autopilot function;
Executing a flight simulation;
Recording data of a flight simulation; And
Determining a tolerance for the data of the flight simulation,
Wherein the step of verifying the tolerance for the data of the flight simulation determines whether or not the limit of force defined in FAA 14 CFR Part 60 is satisfied. .
제2항에 있어서,
상기 조종감 생성기의 하드웨어 환경을 설정하는 단계에서는, 호스트 컴퓨터와 상기 조종감 생성기를 연결하는 캔 버스(CAN bus) 라인을 마련하고, 상기 호스트 컴퓨터와 상기 조종감 생성기 사이에 게이트웨이를 더 마련하며, 상기 캔 버스 라인 상에 위치하는 상기 게이트웨이와 상기 호스트 컴퓨터를 연결하는 이더넷 또는 범용직렬버스(USB)를 마련하는 것을 특징으로 하는 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법.
3. The method of claim 2,
The step of setting the hardware environment of the steering wheel generator may include providing a CAN bus line connecting the host computer and the steering wheel generator, further providing a gateway between the host computer and the steering wheel generator, And an Ethernet or universal serial bus (USB) for connecting the gateway and the host computer located on the can bus line is provided.
제3항에 있어서,
상기 조종감 생성기와 비행 시뮬레이션 엔진을 연결하는 단계에서는, 상기 캔 버스 라인에 형성된 6개의 노드 중 제1 내지 제4 노드에 상기 조종감 생성기의 사이드 그립 요크를 연결하고, 제5 및 제6 노드에 러더 페달(rudder pedal)을 연결하는 것을 특징으로 하는 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법.
The method of claim 3,
Wherein connecting the steering feeling generator to the flight simulation engine comprises connecting the side grip yoke of the steering wheel generator to the first to fourth nodes among the six nodes formed on the can bus line, And a rudder pedal is connected to the side grip yoke.
제4항에 있어서,
상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계에서는, 롤/피치/요축 각각에 대해서 독립적으로 힘을 설정하되, 롤/피치/요축 각각에 대해서 정적인 힘 또는 동적인 힘을 설정하는 것을 특징으로 하는 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법.
5. The method of claim 4,
In the step of setting the steering force for each of the roll / pitch / yaw axes of the steering feeler generator, a force is independently set for each of the roll / pitch / yaw axis, and a static force or dynamic And a force is set to the side grip yoke.
제4항에 있어서,
상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계에서는, 항공기의 지시대기속도와 힘의 관계를 고려하여 각 축에 대한 힘을 설정하는 것을 특징으로 하는 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step of setting the steering force for each of the roll / pitch / yaw axes of the maneuverability generator sets the force for each axis in consideration of the relationship between the indicated waiting speed of the aircraft and the force Verification method of maneuver generator for one flight training device.
제6항에 있어서,
상기 조종감 생성기의 롤/피치/요축 각각에 대해서 조종력을 설정하는 단계에서는, 상기 지시대기속도를 제외한 나머지 모든 값이 정적인 경우에는 정적인 힘 인자(static force factor)를 사용하고, 플라이-바이-와이어(fly-by-wire) 또는 유압으로 제어되는 항공기에 대한 영향을 줄이기 위한 경우에는 동적인 힘 인자(dynamic force factor)를 사용하는 것을 특징으로 하는 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법.
The method according to claim 6,
In the step of setting the steering force for each of the roll / pitch / yaw axes of the steering feel generator, a static force factor is used when all values except for the indicated waiting speed are static, Characterized in that a dynamic force factor is used to reduce the impact on fly-by-wire or hydraulically controlled aircraft. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; Verification method of maneuvering generator.
제2항에 있어서,
상기 유저 데이터그램 프로토콜(UDP)을 체크하는 단계에서는, 유저 데이터그램 프로토콜 또는 TCP/IP에 의해서 상기 비행 시뮬레이션 엔진과, 시뮬링크 또는 매트랩을 포함하는 인터페이스 툴 내지 인터페이스 프로그램을 연결하는 것을 특징으로 하는 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the step of checking the user datagram protocol (UDP) connects an interface tool or an interface program including Simulink or MATLAB to the flight simulation engine by user datagram protocol or TCP / IP. A verification method of maneuver generator for flight training device with yoke.
제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비행 시뮬레이션의 결과를 검증하는 단계에서는, 비행 시뮬레이션 엔진과 인터페이스된 상기 조종감 생성기로부터 얻은 결과와 시뮬링크 모델로부터 얻은 결과를 비교하고, 에일러런, 엘리베이터 및 러더를 포함하는 조종면에 대한 시뮬레이션 결과를 그래프로 나타내는 것을 특징으로 하는 사이드 그립 요크를 구비한 비행훈련장치용 조종감 생성기의 검증 방법.
9. The method according to any one of claims 2 to 8,
In the step of verifying the result of the flight simulation, the result obtained from the steering feeling generator that is interfaced with the flight simulation engine is compared with the result obtained from the simulation model, and simulation results of the steering surface including the aileron, the elevator and the rudder Wherein the side grip yoke is provided with a side grip yoke.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112216180A (en) * 2020-11-20 2021-01-12 尚川川 Teaching of electromechanical specialty is with real device of instructing
KR20220151939A (en) 2021-05-07 2022-11-15 오하선 Serves a nutritious meal
CN114170865B (en) * 2021-11-18 2023-12-12 南京航旭机电设备有限公司 Variable human sense control system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090208911A1 (en) 2008-02-14 2009-08-20 Doug Macalister Flight simulator yoke
KR101416824B1 (en) 2013-04-30 2014-08-06 한국항공우주산업 주식회사 Method and apparatuse for flight simulation for optionally piloted vehicle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100686654B1 (en) * 2001-09-11 2007-02-23 주식회사 도담시스템스 System for controlling repulsive power of simulation apparatus
KR20060004803A (en) * 2004-07-08 2006-01-16 한국항공우주산업 주식회사 Interface generation system for realtime flight simulator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090208911A1 (en) 2008-02-14 2009-08-20 Doug Macalister Flight simulator yoke
KR101416824B1 (en) 2013-04-30 2014-08-06 한국항공우주산업 주식회사 Method and apparatuse for flight simulation for optionally piloted vehicle

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