KR102283234B1 - 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템 Download PDF

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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B71/00—Designing vessels; Predicting their performance
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템은, 시뮬레이션을 수행할 상기 함정 추진 체계를 상기 매트랩/시뮬링크를 이용하여 시뮬레이션 코드로 모델링되는 함정 추진 체계 통합 모델을 모델링하는 모델 생성부, 상기 모델링된 함정 추진 체계에 대한 미리 정해진 임무를 수행하는 적어도 두 단계를 포함하는 처음 단계부터 마지막 단계까지의 시뮬레이션 시나리오를 생성하고, 상기 생성된 시나리오 중 현재 단계에 대해 시뮬레이션을 진행하여 상기 현재 단계의 시뮬레이션 결과 데이터를 출력하는 시뮬레이션 부, 상기 시뮬레이션 부의 시뮬레이션의 진행 여부를 판단하고, 상기 시뮬레이션 부의 운용 정보를 변경하는 시뮬레이션 제어부, 상기 시뮬레이션부의 시뮬레이션되어 출력된 결과 데이터를 매트랩 작업 공간에 저장하고, 상기 매트랩 작업 공간에 저장된 결과 데이터가 미리 정해진 조건을 충족하는지 판단하고, 상기 미리 정해진 조건을 충족한다면, 상기 시나리오에 대한 다음 단계의 시뮬레이션을 진행하도록 상기 시뮬레이션 제어부를 제어하는 데이터 처리부, 상기 출력된 결과 데이터의 실시간 모니터링을 위해 시각적으로 표시하는 디스플레이부, 상기 출력된 결과를 상기 데이터 처리부로부터 상기 디스플레이부로 출력하는 네트워크 통신부를 포함한다.

Description

매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템{Real time ship propulsion system simulation system using MATLAB/SIMULINK}
본 발명은 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매트랩/시뮬링크를 이용하여 실시간으로 데이터 수집/분석/제어/통신이 가능한 환경에서 함정 추진 체계 신뢰성 및 동특성을 시뮬레이션 하는 시뮬레이터에서 운용자에 의해 작성된 시나리오로 진행되는 시뮬레이션의 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.
종래 다수의 함정/추진체계 모델 세트로 구성된 통합 함정/추진체계 동특성 시뮬레이션 환경에서는 운용자에 의해 작성된 시나리오 기반으로 시뮬레이션이 진행된다. 시나리오는 처음 단계부터 마지막 단계까지 각각 단계별 운용정보로 구성되어있으며, 시뮬레이션 시작 후 시뮬레이터 'Solver'의 'Solver Step Size' 시간마다 통합 함정/추진체계 모델에서 데이터가 출력된다.
종래의 매트랩/시뮬링크(Matlab/Simulink) 기반 시뮬레이터의 경우, 시뮬레이션이 모두 종료된 이후 분석이 이루어지는 구조이며, 시뮬레이션 진행 중에는 'Display', 'XY Graph' 블록을 통하여 가시화가 가능하나 실시간으로 작업공간(Work Space)에 데이터가 저장되지 않으며, 수집한 데이터를 분석/가공 또는 네트워크 통신을 위한 스크립트 기반의 매트랩 제어 방법의 한계가 있다.
따라서 많은 시간이 소요되는 시뮬레이션 상황에서 기대하지 않은 시뮬레이션 결과를 시뮬레이션이 종료된 시점에 확인하게 되어 이후 디버깅을 실시한다. 이에 추가적인 시간 소요가 발생하게 된다.
본 발명은 매트랩/시뮬링크를 이용하여 실시간으로 데이터 수집/분석/제어/통신이 가능한 환경에서 함정 추진 체계 신뢰성 및 동특성을 시뮬레이션 하는 시뮬레이터에서 운용자에 의해 작성된 시나리오로 진행되는 시뮬레이션의 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템은, 시뮬레이션을 수행할 상기 함정 추진 체계를 상기 매트랩/시뮬링크를 이용하여 시뮬레이션 코드로 모델링되는 함정 추진 체계 통합 모델을 모델링하는 모델 생성부; 상기 모델링된 함정 추진 체계에 대한 미리 정해진 임무를 수행하는 적어도 두 단계를 포함하는 처음 단계부터 마지막 단계까지의 시뮬레이션 시나리오를 생성하고, 상기 생성된 시나리오 중 현재 단계에 대해 시뮬레이션을 진행하여 상기 현재 단계의 시뮬레이션 결과 데이터를 출력하는 시뮬레이션 부; 상기 시뮬레이션 부의 시뮬레이션의 진행 여부를 판단하고, 상기 시뮬레이션 부의 운용 정보를 변경하는 시뮬레이션 제어부; 상기 시뮬레이션부의 시뮬레이션되어 출력된 결과 데이터를 매트랩(Matlab) 작업 공간(work space)에 저장하고, 상기 매트랩 작업 공간에 저장된 결과 데이터가 미리 정해진 조건을 충족하는지 판단하고, 상기 미리 정해진 조건을 충족한다면, 상기 시나리오에 대한 다음 단계의 시뮬레이션을 진행하도록 상기 시뮬레이션 제어부를 제어하는 데이터 처리부; 상기 출력된 결과 데이터의 실시간 모니터링을 위해 시각적으로 표시하는 디스플레이부;및 상기 출력된 결과를 상기 데이터 처리부로부터 상기 디스플레이부로 출력하는 네트워크 통신부를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 처음 단계부터 마지막 단계까지의 각 단계는, 상기 각 단계별로, 출력 값과 환경 정보를 포함하고, 상기 출력 값은 상기 함정 추진 체계 모델의 단계별 목표 운용 정보로 현재 레버, 항해 모드, 추진 모드, 긴급 기동, 긴급 정지, 조타기 타각 제어 정보를 포함하고, 상기 환경 정보는 풍향, 풍속, 조향, 조속 정보를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 시뮬레이션 결과 데이터는, 미리 설정된 스텝 사이즈(Step size) 마다 출력됨을 특징으로 한다.
실시 예에 따라, 상기 데이터 처리부는, 상기 미리 정해진 조건을 충족하지 않는다면, 상기 시나리오에 대한 시뮬레이션의 운용 정보를 변경함을 특징으로 한다.
실시 예에 따라, 상기 데이터 처리부는, 직/병렬로 연결된 각 함정 추진 체계 모델의 출력단에 버스 크리에이터(Bus creator) 블록을 병렬로 연결하고, 상기 각 함정 추진 체계 모델에서 상기 스텝 사이즈 마다 데이터가 출력되면, 상기 출력된 데이터를 임시 버퍼에 저장하고 스크립트로 구성된 데이터 처리 API(Application Programming Interface)를 호출하고, 상기 호출된 데이터 처리 API를 이용하여 상기 함정 추진 체계 모델의 출력을 상기 작업 공간에 변수로 저장함을 특징으로 한다.
실시 예에 따라, 상기 각 함정 추진 체계 모델은, 함정 모델과 추진 체계 모델이 직/병렬로 연결되며, 상기 함정 모델은 선형 모델, 조타기 모델을 포함하고, 상기 추진 체계 모델은 추진 장비 제어기 모델, 가스 터빈 모델, 감속 기어 모델, 추진축계 모델, 가변추진기 모델을 포함한다.
상기와 같이 구성되는 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템에 의하면, 함정/추진체계 동특성 시뮬레이션의 목적에 맞는 시나리오에 따라 실시간으로 모델 출력을 분석하여, 일반적으로 많은 시간이 소요되는 함정 추진체계의 신뢰성 및 동특성 시뮬레이션에 사용된 시나리오의 적절성을 조기에 판단하여 기대하지 않은 시뮬레이션 결과를 얻지 않으며, 시나리오 수정을 통한 적절한 함정/추진체계 동특성 시뮬레이션 결과를 획득하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기와 같이 구성되는 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템에 의하면, 매트랩/시뮬링크 기반의 함정/추진체계 시뮬레이터에서 작성된 시나리오로 진행되는 시뮬레이션의 실시간 데이터 수집/분석/가공/네트워크 통신을 하는 환경을 구축하는 방법이며, 함정/추진체계 동특성 시뮬레이션의 목적에 맞는 시나리오에 따라 실시간으로 모델 출력을 분석하여 시뮬레이션을 진행함으로써 함정 추진체계의 동특성 시뮬레이션의 적절한 결과를 얻어내는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 함정/추진체계 동특성 시뮬레이션에 따라 단계별 레버 값이 상승하는 시나리오의 예시를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 모델 생성부에서 함정 추진 체계 통합 시뮬링크의 모델링의 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 매트랩과 시뮬링크를 사용하여 데이터 처리부에서의 진행 상태 분석을 위한 모듈을 설계하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템에서의 시뮬레이션 진행 상태 분석을 수행하기 위한 방법 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시 예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서는 모델 출력 데이터를 실시간으로 수집하여, 시뮬레이터를 내부적으로 제어하며 네트워크 통신을 통해 디스플레이부에 실시간 전시하는 제어/통신 환경을 구축하는 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템을 제안한다.
작성된 시뮬레이션 시나리오는 특수임무를 수행하는 여러 단계의 시뮬레이션 시나리오 단계를 가지고 있으며, 각 단계는 함정/추진체계 모델의 각 운용정보(단계별 목표)인 출력값과 환경정보를 갖는다. 출력값은 현재 레버, 항해모드, 추진모드, 긴급기동, 긴급정지, 조타기 타각 제어로 구분되고 환경정보는 풍향, 풍속, 조향, 조속으로 구분된다. 시나리오가 입력된 시뮬레이터는 현재 단계의 운용정보(목표값)을 시뮬레이터의 출력 데이터가 만족하면 시나리오의 다음단계에 설정된 목표값으로 시뮬레이션 운용정보 변경하는 구조를 가지고 있다.
도 1은 함정/추진체계 동특성 시뮬레이션에 따라 단계별 레버 값이 상승하는 시나리오의 예시를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템(200)의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템(200)은 모델 생성부(205), 시뮬레이션 부(Simulation unit)(210), 시뮬레이션 제어부(Simulation controller)(215), 데이터 처리부(Data processing Unit)(220), 네트워크 통신부(225), 디스플레이부(230)를 포함한다.
구체적으로, 모델 생성부(205)는 상기 시뮬레이션을 수행할 함정 추진 체계를 상기 매트랩/시뮬링크를 이용하여 시뮬레이션 코드로 모델링되는 함정 추진 체계 통합 모델을 모델링한다. 그리고, 상기 각 함정 추진 체계 모델은, 함정 모델과 추진 체계 모델이 직/병렬로 연결되며, 상기 함정 모델은 선형 모델, 조타기 모델을 포함하고, 상기 추진 체계 모델은 추진 장비 제어기 모델, 가스 터빈 모델, 감속 기어 모델, 추진축계 모델, 가변추진기 모델을 포함한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 모델 생성부(205)에서 함정 추진 체계 통합 시뮬링크의 모델링의 예를 보여준다.
시뮬레이션 부(210)는 상기 모델 생성부(205)에서 모델링된 함정 추진 체계에 대한 미리 정해진 임무를 수행하는 적어도 두 단계를 포함하는 처음 단계부터 마지막 단계까지의 시뮬레이션 시나리오를 생성하고, 상기 생성된 시나리오 중 현재 단계에 대해 시뮬레이션을 진행하여 상기 현재 단계의 시뮬레이션 결과 데이터를 출력한다.
이때 상기 처음 단계부터 마지막 단계까지의 각 단계는, 상기 각 단계별로, 출력 값과 환경 정보를 포함한다. 그리고 상기 출력 값은 상기 함정 추진 체계 모델의 단계별 목표 운용 정보로 현재 레버, 항해 모드, 추진 모드, 긴급 기동, 긴급 정지, 조타기 타각 제어 정보를 포함하고, 상기 환경 정보는 풍향, 풍속, 조향, 조속 정보를 포함한다.
또한, 상기 시뮬레이션 부(210)는 미리 설정된 스텝 사이즈(Step size) 마다 시뮬레이션 결과 데이터를 출력한다.
시뮬레이션 제어부(215)는 상기 시뮬레이션 부(210)의 시뮬레이션의 진행 여부를 판단하고, 데이터 처리부(220)의 제어에 의해 상기 시뮬레이션 부(210)의 운용 정보를 변경한다.
데이터 처리부(220)는 상기 시뮬레이션 부(210)의 시뮬레이션되어 출력된 결과 데이터를 매트랩(Matlab) 작업 공간(work space)에 저장하고, 상기 매트랩 작업 공간에 저장된 결과 데이터가 미리 정해진 조건을 충족하는지 판단하고, 상기 미리 정해진 조건을 충족한다면, 상기 시나리오에 대한 다음 단계의 시뮬레이션을 진행하도록 상기 시뮬레이션 제어부(215)를 제어한다.
또한, 상기 데이터 처리부(220)는 상기 매트랩 작업 공간에 저장된 결과 데이터가 상기 미리 정해진 조건을 충족하지 않는다면, 상기 시나리오에 대한 시뮬레이션의 운용 정보를 변경하도록 상기 시뮬레이션 제어부(215)를 제어한다.
그리고, 상기 데이터 처리부(220)는 직/병렬로 연결된 각 함정 추진 체계 모델의 출력단에 버스 크리에이터(Bus creator) 블록을 병렬로 연결하고, 상기 각 함정 추진 체계 모델에서 상기 스텝 사이즈 마다 데이터가 출력되면, 상기 출력된 데이터를 임시 버퍼에 저장하고 스크립트로 구성된 데이터 처리 API(Application Programming Interface)를 호출하고, 상기 호출된 데이터 처리 API를 이용하여 상기 함정 추진 체계 모델의 출력을 상기 작업 공간에 변수로 저장한다.
디스플레이부(230)는 상기 시뮬레이션되어 출력된 결과 데이터의 실시간 모니터링을 위해 시각적으로 표시하고, 네트워크 통신부(225)는 상기 출력된 결과를 상기 데이터 처리부(220)로부터 상기 디스플레이부(230)로 출력한다.
본 발명의 실시 예에서와 같이 함정 추진 체계에 대한 실시간 시뮬레이션이 필요한 이유는 장시간 시뮬레이션을 진행하는 함정 추진 체계 시뮬레이션 시나리오 특성상 시뮬레이션이 진행되는 과정에서 적절하지 못한 시나리오 작성 또는 기타 원인으로 모델의 출력 값이 발산하는 문제로 인한 시뮬레이션의 비정상 진행을 실시간으로 모니터링 하여 조치하기 위함이다.
그리고 본 발명의 실시 예에 따라 네트워크 통신은 데이터를 전시기 디스플레이부로 송신하여 화면의 실시간 출력을 위함이며, 필요 시 송신 전 데이터를 가공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 매트랩과 시뮬링크를 사용하여 데이터 처리부(220)에서의 진행 상태 분석을 위한 모듈을 설계하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따라 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템(200)의 데이터 처리부(220)를 통해 제어/통신 모듈을 설계하는 방법은 다음과 같다.
데이터 처리부(220)는 모델 생성부(205)를 통해 생성되어 직/병렬로 연결된 각각의 함정 추진 체계 모델들의 출력단에 '버스 크리에이터(Bus creator)' 블록을 병렬로 연결한다. 그리고, 데이터 처리부(220)는 상기 각각의 함정 추진 체계 모델들의 출력단에 병렬로 연결된 '버스 크리에이터'와 데이터 처리 함수를 연결함으로써, 각각의 함정 추진 체계 모델에서 데이터가 시뮬레이션 주기인 스텝 사이즈(Step size) 마다 출력되면, 상기 각 모델에 연결된 '버스 크리에이터' 블록에 데이터가 도달하는 시점에 출력 데이터를 저장할 수 있는 임시 버퍼를 생성하고, 동시에 스크립트로 구성된 데이터 처리 API(Application Programming Interface)를 호출하게 된다. 그리고, 데이터 처리 API가 호출하게 되면, 데이터 처리부(220)는 상기 각각의 함정 추진 체계 모델들의 출력을 작업 공간(Work Space)에 변수로 저장하게 됨으로써, 데이터 분석/가공, 시뮬레이션 시스템(200)의 제어 또는 네트워크 통신부(225)를 통한 데이터 송신을 할 수 있다. 상술한 데이터 처리부(220)를 통해 진행 상태 분석을 위해 데이터 저장을 위한 작업 공간 및 처리 모듈을 생성하는 구체적인 방법을 도 4를 참조하여 설명하면, 참조번호 405와 같이 시뮬링크(Simulink)를 사용하여 각 생성된 모델의 출력 단에 '버스 크리에이터(Bus Creator)'를 삽입하고, 참조번호 415와 같이 매트랩(Matlab)을 사용하여 데이터 저장 및 처리를 위한 '데이터 처리 함수'를 생성한다. 그리고, 참조번호 415와 같이 시뮬링크를 사용하여 상기 '버스 크리에이터(Bus Creator)'와 상기 '데이터 처리 함수'를 연결하는데, 구체적으로는 '버스 크리에이터(Bus Creator)'의 Callback-Simulation start function에서 add_exec_event_listener 함수를 이용하여 '데이터 처리 함수'를 연결한다.
상기 참조번호 405, 410, 415와 같이 시뮬링크와 매트랩을 사용한 설계가 완료된 후에, '버스 크리에이터'에 데이터가 입력되면 '데이터 처리 함수'가 호출(call)됨으로써, 실시간으로 데이터 저장 및 처리가 가능하게 된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템(200)에서의 시뮬레이션 진행 상태 분석을 수행하기 위한 방법 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템(200)은 참조번호 505에서 매트랩/시뮬링크를 이용하여 시뮬레이션 코드로 모델링된 함정 추진 체계 모델들(선형 모델, 조타기 가스터빈 모델, 감속기어 모델, 추진전동기 모델, 추진축계 모델, 가변추진기 모델 등)로부터 시뮬레이션 데이터가 출력되면, 참조번호 510에서 상기 모델들에서 출력된 데이터를 수집한다. 이때 상기 모델들로부터 수집되는 데이터는 현재 단계의 레버, 항해모드, 추진모드, 긴급기동, 긴급정지, 조타기 타각 제어값이 포함될 수 있다.
그리고, 515단계에서 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템(200)은 상기 510단계에서 수집된 현재 단계의 출력 데이터가 미리 정해진 단계 충족 조건을 충족하는지를 판단한다. 이때 상기 515단계에서 판단하는 조건의 예는 아래의 <표 1>과 같다.
Figure 112019098339703-pat00001
다시 515단계에서 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템(200)은 단계 충족 조건을 충족한다면, 520단계에서 상기 505단계에서 모델링된 각 모델들의 현재 단계에서의 운용 정보인 레버, 항해 모드, 추진 모드, 긴급 기동, 긴급 정지, 조타기 타각 제어 값으로 운용 유지 시간(Step time) 동안 시뮬레이션을 진행하고, 각 모델들의 다음 단계의 운용 정보인 레버, 항해 모드, 추진 모드, 긴급 기동, 긴급 정지, 조타기 타각 제어 값 등을 변경한 후, 525단계에서 상기 505단계에서 모델링된 각 모델들((선형 모델, 조타기 가스터빈 모델, 감속기어 모델, 추진전동기 모델, 추진축계 모델, 가변추진기 모델 등)의 운용 정보로 전달한다.
그리고, 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템(200)은 535단계에서 TCP/IP 데이터 통신을 통해 실시간으로 상기 출력 데이터를 네트워크 통신부(225)를 통해 송신함으로써, 디스플레이부(230)를 통해 실시간으로 출력하게 된다.
그리고, 상기 515단계의 판단 결과, 단계 충족 조건을 충족하여, 520단계와 525단계가 수행된 후에는 다시 510단계로 회귀하여 상술한 515 내지 535단계를 반복하여 수행하게 된다.
반면, 515단계에서 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템(200)은 상기 510단계에서 수집된 현재 단계의 출력 데이터가 미리 정해진 단계 충족 조건을 충족하지 못한다면, 상기 미리 정해진 단계 충족 조건을 충족할 때까지 530단계에서 각 모델의 현재 단계의 운용 정보를 유지하여 시뮬레이션을 진행하고, 535단계에서 TCP/IP 데이터 통신을 통해 실시간으로 상기 출력 데이터를 네트워크 통신부(225)를 통해 송신함으로써, 디스플레이부(230)를 통해 실시간으로 출력하게 된다.
그리고, 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템(200)은 540단계에서 시뮬레이션의 종료 여부를 판단하고, 시뮬레이션을 계속하는 것으로 판단되면, 다시 510단계로 회귀하여 '스텝 사이즈(Step size)' 주기 마다 각 생성된 모델들로부터의 출력 데이터를 수집함으로써 시뮬레이션을 계속 진행한다.
상기와 같이 설명된 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템에 있어서,
    시뮬레이션을 수행할 상기 함정 추진 체계를 상기 매트랩/시뮬링크를 이용하여 시뮬레이션 코드로 모델링되는 함정 추진 체계 통합 모델을 모델링하는 모델 생성부;
    상기 모델링된 함정 추진 체계에 대한 미리 정해진 임무를 수행하는 적어도 두 단계를 포함하는 처음 단계부터 마지막 단계까지의 시뮬레이션 시나리오를 생성하고, 상기 생성된 시나리오 중 현재 단계에 대해 시뮬레이션을 진행하여 상기 현재 단계의 시뮬레이션 결과 데이터를 출력하는 시뮬레이션 부;
    상기 시뮬레이션 부의 시뮬레이션의 진행 여부를 판단하고, 상기 시뮬레이션 부의 운용 정보를 변경하는 시뮬레이션 제어부;
    상기 시뮬레이션부의 시뮬레이션되어 출력된 결과 데이터를 매트랩(Matlab) 작업 공간(work space)에 저장하고, 상기 매트랩 작업 공간에 저장된 결과 데이터가 미리 정해진 조건을 충족하는지 판단하고, 상기 미리 정해진 조건을 충족한다면, 상기 시나리오에 대한 다음 단계의 시뮬레이션을 진행하도록 상기 시뮬레이션 제어부를 제어하는 데이터 처리부;
    상기 출력된 결과 데이터의 실시간 모니터링을 위해 시각적으로 표시하는 디스플레이부;및
    상기 출력된 결과를 상기 데이터 처리부로부터 상기 디스플레이부로 출력하는 네트워크 통신부를 포함하고,
    상기 시뮬레이션 결과 데이터는,
    미리 설정된 스텝 사이즈(Step size) 마다 출력되고,
    상기 데이터 처리부는,
    직/병렬로 연결된 각 함정 추진 체계 모델의 출력단에 버스 크리에이터(Bus creator) 블록을 병렬로 연결하고, 상기 각 함정 추진 체계 모델에서 상기 스텝 사이즈 마다 데이터가 출력되면,
    상기 출력된 데이터를 임시 버퍼에 저장하고 스크립트로 구성된 데이터 처리 API(Application Programming Interface)를 호출하고,
    상기 호출된 데이터 처리 API를 이용하여 상기 함정 추진 체계 모델의 출력을 상기 작업 공간에 변수로 저장함을 특징으로 하는 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 처음 단계부터 마지막 단계까지의 각 단계는,
    상기 각 단계별로, 출력 값과 환경 정보를 포함하고,
    상기 출력 값은 상기 함정 추진 체계 모델의 단계별 목표 운용 정보로 현재 레버, 항해 모드, 추진 모드, 긴급 기동, 긴급 정지, 조타기 타각 제어 정보를 포함하고,
    상기 환경 정보는 풍향, 풍속, 조향, 조속 정보를 포함함을 특징으로 하는 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는,
    상기 미리 정해진 조건을 충족하지 않는다면, 상기 시나리오에 대한 시뮬레이션의 운용 정보를 변경함을 특징으로 하는 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각 함정 추진 체계 모델은,
    함정 모델과 추진 체계 모델이 직/병렬로 연결되며,
    상기 함정 모델은 선형 모델, 조타기 모델을 포함하고,
    상기 추진 체계 모델은 추진 장비 제어기 모델, 가스 터빈 모델, 감속 기어 모델, 추진축계 모델, 가변추진기 모델을 포함함을 특징으로 하는 매트랩/시뮬링크를 이용한 실시간 함정 추진 체계 시뮬레이션 시스템.
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US5224428A (en) * 1991-10-31 1993-07-06 Wronkiewicz Robert D Strengthened structure for a steering arm assembly having a compound radial fillet at juncture
KR101372335B1 (ko) * 2012-04-16 2014-03-12 주식회사 산엔지니어링 선박 추진제어 시뮬레이션 시스템
EP2669173A1 (en) * 2012-06-01 2013-12-04 ABB Technology AG Method and system for evaluation of ship performance
KR20130139089A (ko) * 2012-06-12 2013-12-20 금오공과대학교 산학협력단 잠수함 최적화 설계 탐색시스템

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