KR102376362B1 - System and method for designing optimization algorithm for determining integrity of aircraft structural - Google Patents

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Abstract

항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템 및 방법을 개시한다. 본 발명은 비행 시험과 학습을 이용하여 항공기의 구조물 건전성에 대해 판단할 수 있는 최적화된 알고리즘을 설계하여 제공할 수 있다.Disclosed are a system and method for designing an optimization algorithm for judging the soundness of an aircraft structure. The present invention can design and provide an optimized algorithm capable of determining the structural integrity of an aircraft using flight tests and learning.

Description

항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DESIGNING OPTIMIZATION ALGORITHM FOR DETERMINING INTEGRITY OF AIRCRAFT STRUCTURAL}SYSTEM AND METHOD FOR DESIGNING OPTIMIZATION ALGORITHM FOR DETERMINING INTEGRITY OF AIRCRAFT STRUCTURAL

본 발명은 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템 및 방법에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 비행 시험과 학습을 이용하여 항공기의 구조물 건전성에 대해 판단하는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for designing an optimization algorithm for determining the soundness of an aircraft structure, and more particularly, designing an optimization algorithm for determining the soundness of an aircraft structure using flight tests and learning to determine the soundness of an aircraft structure It relates to systems and methods.

최근 복합재료를 이용한 구조 개발은 경량화의 중요성이 가장 높은 비행체 개발을 중심으로 급속히 진전하고 있고, 파급 효과로서 타 지상 수송체 및 인프라 구조에 적용되는 단계에 있다.Recently, structural development using composite materials is rapidly advancing centered on the development of aircraft, where weight reduction is the most important, and is in the stage of being applied to other ground vehicles and infrastructure as a ripple effect.

복합재료를 이용한 구조 설계에서 신뢰성 확보를 위한 최근 연구 동향으로 이론적 예측을 기반으로 한 접근이 아니라 직접 센서를 이용하여 신뢰성을 전 운용 기간에 걸쳐 필요할 때 언제든지 검진 및 감시할 수 있는 기술연구가 이루어지고 있다. As a recent research trend for securing reliability in structural design using composite materials, technical research is being conducted that can check and monitor reliability whenever necessary throughout the entire operating period using direct sensors rather than an approach based on theoretical predictions. there is.

이러한 분야를 Health and Usage Monitoring System(HUMS, 건전성 및 운용성 모니터링 시스템)이라 하고 특히, 구조물에 국한하여 센서가 구조물에 설치, 집적되는 형태의 시스템 기술을 Structural Health Monitoring(SHM, 구조건전성 모니터링 시스템) 이라 한다.This field is called Health and Usage Monitoring System (HUMS, health and operability monitoring system), and in particular, the system technology in which sensors are installed and integrated in structures limited to structures is called Structural Health Monitoring (SHM, structural health monitoring system). do.

국내 항공기 개발은 비행체의 경량화, 모듈화, 부품의 국산화 등의 여러 부문에서 활발히 진행되고 있다. Domestic aircraft development is being actively carried out in various fields such as weight reduction, modularization, and localization of parts.

특히, 비행체의 경량화는 비행체를 운용하는데 매우 큰 영향을 끼치므로 효용성이 큰 분야이다. In particular, since the weight reduction of the aircraft has a very large effect on the operation of the aircraft, it is a field of great utility.

비행체의 경량화를 실현하기 위해서는 기존의 금속에 비해 비강도(specific strength)와 비강성(specific stiffness)이 뛰어난 복합재료를 적용하는 방법이 연구되고 있고 국내에서는 이미 소형항공기 및 무인기개발에 있어 복합재료를 사용해 기체구조를 개발하고 있으며 복합재에 대한 연구도 꾸준하게 이루어지고 있다.In order to realize the weight reduction of the aircraft, a method to apply a composite material with superior specific strength and specific stiffness compared to the existing metal is being studied. The gas structure is being developed using

그러나, 복합재료로 제작된 구조물은 제조 시 발생할 수 있는 결함에 의한 물성 저하와 더불어 완성된 제품의 품질 평가가 필수적이다. However, for structures made of composite materials, it is essential to evaluate the quality of the finished product along with deterioration of physical properties due to defects that may occur during manufacturing.

예들 들어, Boeing 787은 복합재용 부품에 대하여 전수검사를 실시하여 제작에 사용하고 있다. For example, the Boeing 787 is being used in manufacturing by conducting a full inspection of parts for composite materials.

또한, 운용 중에 발생하는 반복하중, 외부 물체에 의한 충격 등의 다양한 원인에 의해서 층간분리(Delamination)와 접착박리(Debonding)가 쉽게 일어날 수 있다. In addition, delamination and debonding can easily occur due to various causes such as repeated loads generated during operation and impacts from external objects.

또한 복합재와 금속재의 이종 접합부는 획기적 접합방식의 부재로 항상 손상이 예측되는 구조 취약부(hot spot)로 분류되고 있다. In addition, heterojunctions between composites and metals are classified as structural hot spots, where damage is always predicted as a member of an innovative joining method.

더욱이, 복합재료에 발생하는 손상은 육안으로 구분이 어려우며, 충격을 받은 부분에서 손상이 생기지 않고 내부 혹은 반대 면에 심각한 손상이 발생되는 경우가 많아서 기존의 비파괴 검사 기법으로 검출하기 힘들고 복합재 본연의 재료적 특성상 기존 금속재용 비파괴 검사법이 무력화되는 경우도 많다.Moreover, damage to the composite material is difficult to distinguish with the naked eye, and there is no damage in the impacted part and serious damage to the inside or the opposite side often occurs. In many cases, the existing non-destructive testing methods for metal materials are ineffective due to their nature.

따라서, 항공기의 비행중에 구조물에서 감지되는 데이터 중 항공기의 구조물 건전성을 판단하기 위해 필요한 데이터를 선택 및 획득하고, 획득한 데이터에 대한 분석과 이를 판단하기 위한 최적화 프로그램이 요구되는 실정이다.Accordingly, there is a need for an optimization program for selecting and acquiring data necessary for determining the structural integrity of an aircraft among data sensed by a structure during flight of an aircraft, analyzing the acquired data, and determining the same.

한국 등록특허공보 등록번호 제10-1586039호(발명의 명칭: 항공기의 복합 구조 진단 시스템 및 방법)Korean Patent Publication No. 10-1586039 (Title of the Invention: Aircraft Complex Structure Diagnosis System and Method)

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 비행 시험과 학습을 이용하여 항공기의 구조물 건전성에 대해 판단하는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve this problem, an object of the present invention is to provide an optimization algorithm design system and method for judging the soundness of an aircraft structure by using flight tests and learning to determine the soundness of the aircraft structure.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템으로서, 미리 설정된 시나리오를 기반으로 획득한 항공기의 비행 형태와, 상기 비행 형태 및 비행 중에 항공기 구조물에 가해지는 항공기 구조물의 건전성 판단에 요구되는 비행 시험 데이터가 입력되면, 상기 입력된 비행 시험 데이터를 저장하고, 인공 지능 모델을 이용하여 상기 입력된 비행 시험 데이터를 미리 설정된 데이터 별로 분류하며, 상기 분류된 비행시험 데이터를 항공기의 비행 상태와 비행 형태에 따라 동기화시켜 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 알고리즘을 생성하는 알고리즘 모델링부를 포함한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention is an optimization algorithm design system for determining the soundness of an aircraft structure, the flight form of the aircraft obtained based on a preset scenario, and the flight form and the aircraft structure during the flight. When the flight test data required to determine the soundness of the applied aircraft structure is input, the input flight test data is stored, the input flight test data is classified according to preset data using an artificial intelligence model, and the classified It includes an algorithm modeling unit that synchronizes flight test data according to the flight state and flight type of the aircraft to generate an algorithm for determining the soundness of the aircraft structure.

또한, 상기 실시 예에 따른 시나리오는 구조물의 건전성 판단을 위한 알고리즘에서 항공기 구조물의 건전성 판단에 요구되는 손상 데이터, 충격 데이터 및 변형 데이터와, 비행 자세, 위치, 속도를 포함한 항법 데이터와, 항공기 데이터 중 적어도 하나 이상을 획득하기 위한 설계 정보인 것을 특징으로 한다.In addition, the scenario according to the embodiment includes damage data, impact data and deformation data required for determining the soundness of an aircraft structure in an algorithm for determining the soundness of a structure, navigation data including flight posture, position, and speed, and aircraft data. It is characterized in that it is design information for acquiring at least one or more.

또한, 상기 실시 예는 구조물의 건전성 판단을 위한 알고리즘에서 항공기 구조물의 건전성 판단에 요구되는 손상 데이터, 충격 데이터 및 변형 데이터와, 비행 자세, 위치, 속도를 포함한 항법 데이터와, 항공기 데이터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 시나리오를 설정하는 설계 데이터 입력부; 항공기에 설치되고, 상기 시나리오를 기반으로 비행 시험 데이터를 획득하는 센서 관리부; 및 상기 획득한 비행 시험 데이터를 저장하고, 인공 지능 모델을 이용하여 상기 비행 시험 데이터를 미리 설정된 데이터 별로 분류하며, 상기 분류된 데이터를 항공기의 비행 상태와, 비행 형태에 따라 동기화시켜 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 알고리즘을 생성하는 알고리즘 모델링부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the embodiment is at least one or more of damage data, impact data and deformation data required for soundness determination of an aircraft structure in an algorithm for determining the soundness of a structure, navigation data including flight posture, position, and speed, and aircraft data a design data input unit for setting a scenario including; a sensor management unit that is installed in the aircraft and acquires flight test data based on the scenario; and storing the obtained flight test data, classifying the flight test data by preset data using an artificial intelligence model, and synchronizing the classified data according to the flight status of the aircraft and the flight type to ensure the health of the aircraft structure and an algorithm modeling unit that generates an algorithm for determination.

또한, 상기 실시 예에 따른 알고리즘은 분류된 비행 시험 데이터를 항공기의 비행 상태와 비행 형태에 따라 동기화시켜 날개의 변형 크기, 균열, 볼트 풀림, 충격 크기, 충격 위치, 충격 시간 데이터를 기반으로 항공기 구조물의 건전성을 판단하는 것을 특징으로 한다.In addition, the algorithm according to the embodiment synchronizes the classified flight test data according to the flight state and flight form of the aircraft, and based on the deformation size of the wing, cracks, bolt loosening, impact size, impact location, and impact time data, aircraft structure It is characterized by judging the soundness of

또한, 본 발명의 일 실시 예는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 방법으로서, a) 설계 데이터 입력부가 항공기 구조물의 건전성 판단에 요구되는 시나리오를 설계하는 단계; b) 알고리즘 모델링부가 항공기에 설치된 센서 관리부로부터 상기 설계된 시나리오에 기반한 비행 시험 데이터를 획득하는 단계; c) 상기 알고리즘 모델링부가 획득한 비행 시험 데이터를 기반으로 학습하는 단계; 및 d) 상기 알고리즘 모델링부가 학습 결과를 기반으로 알고리즘을 설계하는 단계;를 포함한다.In addition, an embodiment of the present invention provides an optimization algorithm design method for determining the soundness of an aircraft structure, comprising: a) designing a scenario required for the soundness determination of the aircraft structure by a design data input unit; b) obtaining, by the algorithm modeling unit, flight test data based on the designed scenario from the sensor management unit installed in the aircraft; c) learning based on the flight test data obtained by the algorithm modeling unit; and d) designing an algorithm based on the learning result by the algorithm modeling unit.

또한, 상기 실시 예는 a) 단계에서 설계되는 시나리오는 구조물 건전성 알고리즘 설계에 필요한 데이터를 획득하기 위해 항공기의 비행 상태와, 비행 형태에 기반한 데이터 획득 정보를 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the above embodiment is characterized in that the scenario designed in step a) sets data acquisition information based on the flight status and flight form of the aircraft to obtain data necessary for designing the structure soundness algorithm.

또한, 상기 실시 예에 따른 b) 단계의 비행시험 데이터는 구조물 건전성 알고리즘 설계에 필요한 데이터를 획득하기 위해 시나리오에서 설정한 항공기의 비행 상태와, 비행 형태에 따라 실시한 비행을 통해 획득하는 데이터인 것을 특징으로 한다.In addition, the flight test data of step b) according to the above embodiment is data obtained through flight conducted according to the flight status and flight type of the aircraft set in the scenario to obtain data necessary for designing the structure soundness algorithm. do it with

또한, 상기 실시 예에 따른 c) 단계의 학습은 구조물 건전성 알고리즘 설계에 필요한 데이터를 획득하기 위해 항공기의 비행 상태와, 비행 형태에 적합한 학습 모델을 구축하여 학습하는 것을 특징으로 한다.In addition, the learning of step c) according to the above embodiment is characterized in that the learning model is built and learned according to the flight state of the aircraft and the flight form in order to acquire data necessary for designing the structure soundness algorithm.

또한, 상기 실시 예는 d) 단계에서 생성되는 알고리즘은 상기 획득한 비행 시험 데이터를 저장하고, 인공 지능 모델을 이용하여 상기 비행 시험 데이터를 미리 설정된 데이터 별로 분류하며, 상기 분류된 데이터를 항공기의 비행 상태와, 비행 형태에 따라 동기화시켜 항공기 구조물의 건전성을 판단하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the embodiment, the algorithm generated in step d) stores the obtained flight test data, classifies the flight test data by preset data using an artificial intelligence model, and divides the classified data into flight of the aircraft. It is characterized in that the soundness of the aircraft structure is determined by synchronizing it according to the state and the flight type.

또한, 상기 실시 예는 e) 알고리즘 모델링부가 d) 단계에서 생성된 알고리즘을 설치한 항공기로부터 비행 시험 데이터를 추가 획득하고, 추가 획득한 비행 시험 데이터를 기반으로 분석 및 학습을 통해 알고리즘을 보완하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the above embodiment, e) the algorithm modeling unit additionally acquires flight test data from the aircraft in which the algorithm generated in step d) is installed, and supplementing the algorithm through analysis and learning based on the additionally acquired flight test data It is characterized in that it further includes;

또한, 상기 실시 예는 알고리즘 모델링부가 보완된 알고리즘을 기반으로 시나리오를 변경하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the embodiment is characterized in that it further comprises; changing the scenario based on the algorithm supplemented by the algorithm modeling unit.

본 발명은 비행 시험과 학습을 이용하여 항공기의 구조물 건전성에 대해 판단하는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘을 제공할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of being able to provide an optimization algorithm for determining the health of an aircraft structure that uses flight tests and learning to determine the health of the aircraft structure.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템을 나타낸 블록도.
도 2는 도 1의 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템의 센서 관리부 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 도 1의 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템의 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 과정을 나타낸 흐름도.
도 5는 도 4의 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 과정에서 시나리오 설계 과정을 나타낸 흐름도.
도 6은 도 4의 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 과정에서 학습 과정을 나타낸 흐름도.
도 7은 도 4의 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 과정에서 알고리즘 설계 과정을 나타낸 흐름도.
1 is a block diagram illustrating an optimization algorithm design system for determining the soundness of an aircraft structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a sensor management unit of an optimization algorithm design system for determining the soundness of an aircraft structure according to the embodiment of FIG. 1 .
3 is an exemplary view for explaining the operation of the optimization algorithm design system for determining the soundness of the aircraft structure according to the embodiment of FIG.
4 is a flowchart illustrating an optimization algorithm design process for determining the soundness of an aircraft structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a scenario design process in the optimization algorithm design process for determining the soundness of an aircraft structure according to the embodiment of FIG. 4 .
6 is a flowchart illustrating a learning process in the design process of an optimization algorithm for determining the soundness of an aircraft structure according to the embodiment of FIG. 4 .
7 is a flowchart illustrating an algorithm design process in an optimization algorithm design process for determining the soundness of an aircraft structure according to the embodiment of FIG. 4 .

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention and the accompanying drawings.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적 관련이 없는 구성에 대해서는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음에 유의하여야 할 것이다. Prior to describing the specific content for carrying out the present invention, it should be noted that components not directly related to the technical gist of the present invention are omitted within the scope of not disturbing the technical gist of the present invention.

또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 발명자가 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 적절한 용어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the terms or words used in the present specification and claims have meanings and concepts consistent with the technical idea of the invention based on the principle that the inventor can define the concept of an appropriate term to best describe his invention. should be interpreted as

본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In the present specification, the expression that a part "includes" a certain element does not exclude other elements, but means that other elements may be further included.

또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.Also, terms such as “… unit”, “… group”, and “… module” mean a unit that processes at least one function or operation, which may be divided into hardware, software, or a combination of the two.

또한, "적어도 하나의" 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다. In addition, the term "at least one" is defined as a term including the singular and the plural, and even if the term at least one does not exist, each element may exist in the singular or plural, and may mean the singular or plural. will be self-evident.

또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시 예에 따라 변경가능하다 할 것이다.In addition, that each component is provided in singular or plural may be changed according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of an optimization algorithm design system and method for determining the soundness of an aircraft structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템을 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1의 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템의 센서 관리부 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 도 1의 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a block diagram illustrating an optimization algorithm design system for determining the soundness of an aircraft structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an optimization algorithm design system for determining the soundness of an aircraft structure according to the embodiment of FIG. It is a block diagram showing the configuration of the sensor management unit, and FIG. 3 is an exemplary diagram for explaining the operation of the optimization algorithm design system for determining the soundness of the aircraft structure according to the embodiment of FIG. 1 .

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템은 미리 설정된 시나리오를 기반으로 획득한 항공기의 비행 형태와, 상기 비행 형태 및 비행 중에 항공기 구조물에 가해지는 항공기 구조물의 건전성 판단에 요구되는 비행 시험 데이터가 입력되면, 상기 입력된 비행 시험 데이터를 저장하고, 인공 지능 모델을 이용하여 상기 입력된 비행 시험 데이터를 미리 설정된 데이터 별로 분류하며, 상기 분류된 데이터를 항공기의 비행 상태와 비행 형태에 따라 동기화시켜 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 알고리즘을 생성할 수 있도록 설계 데이터 입력부(100)와, 센서 관리부(200)와, 알고리즘 모델링부(300)를 포함하여 구성된다.1 to 3 , the optimization algorithm design system for determining the soundness of an aircraft structure according to an embodiment of the present invention includes the flight form of an aircraft acquired based on a preset scenario, the flight form and during the flight. When the flight test data required to determine the soundness of the aircraft structure applied to the aircraft structure is input, the input flight test data is stored, and the input flight test data is classified according to preset data using an artificial intelligence model, A design data input unit 100, a sensor management unit 200, and an algorithm modeling unit 300 to synchronize the classified data according to the flight state and flight form of the aircraft to generate an algorithm for determining the soundness of the aircraft structure. is comprised of

상기 설계 데이터 입력부(100)는 항공기 구조물의 건전성 판단에 요구되는 손상 데이터, 충격 데이터 및 변형 데이터와, 비행 자세, 위치, 속도를 포함한 항법 데이터와, 항공기 데이터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 시나리오를 설정하는 구성으로서, 데스크탑 PC, 노트북 PC, 태블릿 PC 또는 시나리오 설정을 위한 애플리케이션 프로그램의 설치가 가능한 단말기 등으로 구성될 수 있다.The design data input unit 100 sets a scenario including at least one of damage data, impact data and deformation data required for determining the soundness of the aircraft structure, navigation data including flight posture, position, and speed, and aircraft data As a configuration to do so, it may be composed of a desktop PC, a notebook PC, a tablet PC, or a terminal capable of installing an application program for setting a scenario.

상기 시나리오는 구조물의 건전성 판단을 위한 알고리즘에서 항공기 구조물의 건전성 판단에 요구되는 필요 데이터를 획득하기 위해 항공기를 어떤 형태로 비행할지 결정하고, 그에 따라 항공기의 구조물 건전성 판단을 위해 비행 중에 구조물에 가해지는 데이터 중에서 필요한 데이터를 적절하게 획득할 수 있도록 한다.In the above scenario, the algorithm for determining the soundness of the structure determines how to fly the aircraft in order to obtain the necessary data required to determine the soundness of the aircraft structure, and accordingly, the Make it possible to properly acquire the necessary data from among the data.

즉, 상기 시나리오는 사용자 또는 관리자로부터 비행 중에 감지되는 손상 데이터, 충격 데이터, 변형 데이터와, 항공기의 비행 자세, 항공기의 위치, 항공기의 속도를 포함한 항법 데이터와, 그 밖의 항공기의 모든 신호, 예를 들면, 고도, 방위, 엔진 상태, 온도 등을 포함한 항공기 데이터를 획득하기 위한 데이터 설계 정보이다.That is, the scenario includes damage data, impact data, and deformation data detected during flight from a user or administrator, navigation data including flight posture of the aircraft, aircraft position, and aircraft speed, and all other aircraft signals, such as For example, it is data design information for acquiring aircraft data including altitude, bearing, engine condition, temperature, and the like.

또한, 상기 시나리오는 설계된 정보를 기반으로 항공기의 비행 시험과정에 적용되어 항공기의 구조물 건전성 판단을 위한 필요 데이터들이 획득될 수 있도록 한다.In addition, the scenario is applied to the flight test process of the aircraft based on the designed information so that data necessary for determining the structural integrity of the aircraft can be obtained.

또한, 상기 시나리오는 센서 관리부(200)를 통해 획득한 데이터와, 알고리즘 모델링부(300)에서 생성된 알고리즘의 분석 결과에 따라 추가적인 데이터 설계의 보완이 이루어질 수 있고, 데이터 설계의 보완이 완료되면 항공기의 다음 비행 시험에 적용될 수 있다.In addition, in the scenario, additional data design may be supplemented according to the analysis result of the data acquired through the sensor management unit 200 and the algorithm generated by the algorithm modeling unit 300 , and when the data design is completed, the aircraft can be applied to the next flight test of

상기 센서 관리부(200)는 항공기(400)에 설치되고, 설계 데이터 입력부(100)에서 설계된 시나리오를 기반으로 비행 시험 데이터를 획득하는 구성으로서, 구조물 건전성 센서(210), 항법 센서(220), 항공기 데이터 센서(230), 저장부(240)를 포함하여 구성될 수 있다. The sensor management unit 200 is installed in the aircraft 400 and is configured to acquire flight test data based on a scenario designed by the design data input unit 100, and includes a structure health sensor 210, a navigation sensor 220, and an aircraft. It may be configured to include a data sensor 230 and a storage unit 240 .

상기 구조물 건전성 센서(210)는 항공기의 몸체부(410)와, 날개부(420) 등에 설치되고, 몸체부(410)와 날개부(420) 사이의 손상 감지 영역(430)에서 발생되는 손상 데이터와, 날개부(420)의 충격 감지 영역(440)에서 발생되는 충격 데이터와, 날개부(420)의 변형 감지 영역(450)에서 발생되는 변형 데이터 등을 획득한다.The structure health sensor 210 is installed on the body portion 410 and the wing portion 420 of the aircraft, and damage data generated in the damage detection area 430 between the body portion 410 and the wing portion 420 . And, the impact data generated in the impact sensing area 440 of the wing unit 420 and the deformation data generated in the deformation sensing area 450 of the wing unit 420 are obtained.

상기 항법 센서(220)는 몸체부(410)에 설치되어 항공기의 비행 자세, 항공기의 위치, 항공기의 속도 등을 포함한 항법 데이터를 획득한다.The navigation sensor 220 is installed in the body portion 410 to obtain navigation data including the flight posture of the aircraft, the position of the aircraft, the speed of the aircraft, and the like.

상기 항공기 데이터 센서(230)는 몸체부(410)에 설치되어 예를 들면, 고도, 방위, 엔진 상태, 온도 등을 포함한 항공기의 모든 신호를 포함한 항공기 데이터를 획득한다.The aircraft data sensor 230 is installed in the body portion 410 to obtain aircraft data including all signals of the aircraft including, for example, altitude, bearing, engine state, temperature, and the like.

상기 저장부(240)는 시나리오와, 구조물 건전성 센서(210), 항법 센서(220), 항공기 데이터 센서(230)로부터 획득한 데이터들을 저장하고, 상기 저장된 데이터들은 비행 시험 종료 후 알고리즘 모델링부(300)로 전송된다.The storage unit 240 stores the scenario, data obtained from the structure health sensor 210 , the navigation sensor 220 , and the aircraft data sensor 230 , and the stored data is stored in the algorithm modeling unit 300 after the flight test is completed. ) is sent to

상기 알고리즘 모델링부(300)는 획득한 비행 시험 데이터를 저장하고, 인공 지능 모델을 이용하여 상기 비행 시험 데이터를 미리 설정된 데이터 별로 분류하며, 상기 분류된 데이터를 항공기의 비행 상태와, 비행 형태에 따라 동기화시켜 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 알고리즘을 생성하는 구성으로서, 서버 시스템으로 구성될 수 있다.The algorithm modeling unit 300 stores the obtained flight test data, classifies the flight test data by preset data using an artificial intelligence model, and divides the classified data according to the flight state of the aircraft and the flight type. As a configuration for generating an algorithm for determining the soundness of an aircraft structure by synchronizing, it may be configured as a server system.

여기서, 인공 지능 모델은 머신 러닝중에서 딥러닝(Deep learning)이라는 방법을 통해 만들어진 분석 모델의 종류라고 볼 수 있다.Here, the artificial intelligence model can be seen as a type of analysis model created through a method called deep learning among machine learning.

따라서, 인공 지능 모델은 딥러닝 모델 또는 딥러닝 분석 모델의 표현으로 사용될 수도 있다.Therefore, an artificial intelligence model may also be used as a representation of a deep learning model or a deep learning analysis model.

또한, 머신 러닝은 복잡한 시스템이 명시적으로 프로그래밍되지 않고서, 경험으로부터 자동으로 학습하고 개선할 수 있게 하는 인공 지능의 응용이다.Machine learning is also an application of artificial intelligence that enables complex systems to learn and improve automatically from experience without being explicitly programmed.

또한, 머신 러닝 모델들의 정확도 및 유효성은 그들 모델들을 훈련시키는 데 사용되는 데이터에 부분적으로 의존할 수 있다.Also, the accuracy and validity of machine learning models may depend in part on the data used to train those models.

또한, 인공 지능 모델은 이전 비행을 통해 축적된 다수의 비행 시험 데이터에 기반하여 센서 관리부(200)로부터 수신된 비행 시험 데이터를 서로 비교 및 분석한다.In addition, the artificial intelligence model compares and analyzes the flight test data received from the sensor management unit 200 with each other based on a plurality of flight test data accumulated through the previous flight.

또한, 상기 인공 지능 모델은 비교 및 분석을 통해 센서 관리부(200)로부터 수신된 비행 시험 데이터를 학습 데이터로 하여 반복 학습할 수 있고, 상기 반복 학습을 통해 적절한 학습 모델을 구축하여 학습을 수행할 수도 있다.In addition, the artificial intelligence model may be repeatedly learned by using the flight test data received from the sensor management unit 200 through comparison and analysis as learning data, and learning may be performed by building an appropriate learning model through the repeated learning. there is.

또한, 상기 알고리즘 모델링부(300)는 인공 지능 모델을 통해 상기 비행 시험 데이터를 비행 중에 감지되는 손상 데이터, 충격 데이터, 변형 데이터와, 항공기의 비행 자세, 항공기의 위치, 항공기의 속도를 포함한 항법 데이터와, 그 밖의 항공기의 모든 신호, 예를 들면, 고도, 방위, 엔진 상태, 온도 등을 포함한 항공기 데이터와 같이, 미리 설정된 데이터 별로 분류한다.In addition, the algorithm modeling unit 300 is the flight test data through the artificial intelligence model, damage data, impact data, deformation data detected during flight, and navigation data including the flight posture of the aircraft, the position of the aircraft, and the speed of the aircraft And, all other aircraft signals, such as aircraft data including altitude, bearing, engine condition, temperature, etc., are classified according to preset data.

또한, 상기 알고리즘 모델링부(300)는 분류된 비행 시험 데이터를 제자리 비행, 정지 비행, 상승 비행, 하강 비행, 회전 비행, 수평 비행 등의 비행 상태와, 수동 조종 비행, 자동 조종 비행, 프로그래밍 비행 등의 비행 형태에 따라 획득한 비행 시험 데이터들을 동기화시켜 항공기 구조물의 건전성을 판단하는 알고리즘을 생성한다.In addition, the algorithm modeling unit 300 calculates the classified flight test data with flight states such as flying in place, stationary flight, ascending flight, descending flight, rotational flight, horizontal flight, and manually controlled flight, autopilot flight, programming flight, etc. An algorithm is created to determine the soundness of the aircraft structure by synchronizing the flight test data obtained according to the flight type of the aircraft.

즉, 상기 알고리즘은 항공기 구조물의 건전성을 판단하는 프로그램으로써, 항공기의 비행 상태와 비행 형태를 동기화시켜 몸체부(410) 및 날개부(420)의 손상 감지 영역(430), 충격 감지 영역(440), 변형 감지 영역(450)에서 감지되는 몸체의 변형 및 변형 크기, 날개의 변형 및 변형 크기, 몸체부(410) 및 날개부(420)의 균열 발생, 볼트 풀림, 몸체부(410) 및 날개부(420)에 가해지는 충격 크기, 충격 위치, 충격 시간 데이터를 기반으로 항공기 구조물의 건전성을 판단한다.That is, the algorithm is a program for determining the soundness of an aircraft structure, and by synchronizing the flight state and flight form of the aircraft, the damage detection area 430 and the impact detection area 440 of the body portion 410 and the wing portion 420 . , deformation and deformation size of the body detected in the deformation detection area 450, deformation and deformation size of the wing, crack generation of the body portion 410 and the wing portion 420, bolt loosening, the body portion 410 and the wing portion The soundness of the aircraft structure is determined based on the impact size, impact location, and impact time data applied to the 420 .

또한, 상기 알고리즘 모델링부(300)는 생성된 알고리즘을 설치한 항공기로부터 비행 시험 데이터를 추가 획득하면, 상기 추가 획득한 비행 시험 데이터를 기반으로 인공 지능 모델을 이용하여 분석 및 학습을 수행하고, 상기 분석 및 학습 결과에 기반하여 항공기 구조물의 건전성을 판단하는 알고리즘을 보완할 수 있다.In addition, when the algorithm modeling unit 300 additionally acquires flight test data from the aircraft in which the generated algorithm is installed, analysis and learning are performed using an artificial intelligence model based on the additionally acquired flight test data, and the Algorithms that determine the health of aircraft structures based on analysis and learning results can be supplemented.

또한, 상기 알고리즘 모델링부(300)는 보완된 알고리즘을 기반으로 최초 설계된 시나리오를 변경하여 비행 시험에 반영되도록 출력함으로써, 상기 변경된 시나리오에 기반한 최적의 비행 시험 데이터와 항공기 구조물의 건전성을 판단하는 알고리즘을 생성할 수 있다.In addition, the algorithm modeling unit 300 changes the initially designed scenario based on the supplemented algorithm and outputs it to be reflected in the flight test. can create

다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 방법을 설명한다.The following describes a method for designing an optimization algorithm for determining the soundness of an aircraft structure according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 5는 도 4의 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 과정에서 시나리오 설계 과정을 나타낸 흐름도이며, 도 6은 도 4의 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 과정에서 학습 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 7은 도 4의 실시 예에 따른 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 과정에서 알고리즘 설계 과정을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an optimization algorithm design process for determining the soundness of an aircraft structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a scenario in the optimization algorithm design process for determining the soundness of an aircraft structure according to the embodiment of FIG. It is a flowchart illustrating a design process, and FIG. 6 is a flowchart illustrating a learning process in the design process of an optimization algorithm for determining the soundness of an aircraft structure according to the embodiment of FIG. 4 , and FIG. 7 is the soundness of the aircraft structure according to the embodiment of FIG. This is a flowchart showing the algorithm design process in the optimization algorithm design process for judgment.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 사용자 또는 관리자가 설계 데이터 입력부(100)를 통해 항공기 구조물의 건전성 판단에 요구되는 필요 데이터를 정의하여 시나리오를 설계(S100)한다.1 to 7 , a user or manager designs a scenario by defining necessary data required to determine the soundness of an aircraft structure through the design data input unit 100 ( S100 ).

상기 S100 단계에서, 설계 데이터 입력부(100)는 사용자 또는 관리자가 입력하는 항공기 구조물의 건전성을 판단하기 위해 요구되는 필요 데이터를 선정하여 입력(S110)하면, 상기 입력된 필요 데이터를 기반으로 시나리오를 생성(S120)하며, 상기 생성된 시나리오는 항공기에 설치되어 비행 시험(S130)에 반영되도록 한다.In the step S100, the design data input unit 100 selects and inputs the necessary data required to determine the soundness of the aircraft structure input by the user or the manager (S110), and creates a scenario based on the input necessary data (S120), the generated scenario is installed in the aircraft to be reflected in the flight test (S130).

상기 S110 단계 및 S120 단계에서 설계되는 시나리오는 사용자 또는 관리자로부터 비행 중에 감지되는 손상 데이터, 충격 데이터, 변형 데이터와, 항공기의 비행 자세, 항공기의 위치, 항공기의 속도를 포함한 항법 데이터와, 그 밖의 항공기의 모든 신호, 예를 들면, 고도, 방위, 엔진 상태, 온도 등을 포함한 항공기 데이터를 획득하기 위한 데이터 설계 정보이다.Scenarios designed in steps S110 and S120 include damage data, impact data, and deformation data sensed during flight from a user or administrator, and navigation data including flight posture of the aircraft, the position of the aircraft, and the speed of the aircraft, and other aircraft It is data design information for acquiring aircraft data including all signals of, for example, altitude, bearing, engine condition, temperature, and the like.

또한, 상기 S100 단계에서 설계 데이터 입력부(100)는 알고리즘 모델링부(300)로부터 보완된 알고리즘을 기반으로 최초 설계된 시나리오의 변경 요청이 입력되면, 상기 변경 요청된 시나리오 변경 정보를 분석하여 시나리오에 반영되도록 추가 수행 할 수 있다(S140).In addition, in step S100 , when a request to change a scenario initially designed based on the algorithm supplemented by the algorithm modeling unit 300 is input, the design data input unit 100 analyzes the requested scenario change information to be reflected in the scenario. Additional can be performed (S140).

상기 S100 단계를 수행한 후, 항공기에 설치된 센서 관리부(200)로부터 상기 설계된 시나리오에 기반한 비행 시험 데이터를 획득(S200)하면, 알고리즘 모델링부(300)는 S200 단계에서 획득한 비행 시험 데이터를 기반으로 학습(S300)을 수행한다.After performing step S100, when flight test data based on the designed scenario is obtained from the sensor management unit 200 installed in the aircraft (S200), the algorithm modeling unit 300 is based on the flight test data obtained in step S200. Learning (S300) is performed.

즉, 상기 S300 단계에서, 알고리즘 모델링부(300)는 센서 관리부(200)로부터 비행 시험에서 획득한 비행 시험 데이터를 수신(S310)하고, That is, in the step S300, the algorithm modeling unit 300 receives the flight test data obtained in the flight test from the sensor management unit 200 (S310),

상기 알고리즘 모델링부(300)는 인공 지능 모델을 이용하여 비행 시험 데이터를 비행 중에 감지되는 손상 데이터, 충격 데이터, 변형 데이터와, 항공기의 비행 자세, 항공기의 위치, 항공기의 속도를 포함한 항법 데이터와, 그 밖의 항공기의 모든 신호, 예를 들면, 고도, 방위, 엔진 상태, 온도 등을 포함한 항공기 데이터와 같이, 미리 설정된 데이터 별로 분류(S320)한다.The algorithm modeling unit 300 uses an artificial intelligence model to convert flight test data into flight test data, damage data, impact data, deformation data, and navigation data including flight posture of the aircraft, the position of the aircraft, and the speed of the aircraft, All other aircraft signals, such as aircraft data including altitude, bearing, engine condition, temperature, etc., are classified according to preset data ( S320 ).

또한, 상기 알고리즘 모델링부(300)는 분류된 비행 시험 데이터를 제자리 비행, 정지 비행, 상승 비행, 하강 비행, 회전 비행, 수평 비행 등의 비행 상태와, 수동 조종 비행, 자동 조종 비행, 프로그래밍 비행 등의 비행 형태에 따라 획득한 비행 시험 데이터들을 동기화(S330)시킨다.In addition, the algorithm modeling unit 300 calculates the classified flight test data with flight states such as flying in place, stationary flight, ascending flight, descending flight, rotational flight, horizontal flight, and manually controlled flight, autopilot flight, programming flight, etc. Synchronize the flight test data obtained according to the flight form (S330).

또한, 상기 알고리즘 모델링부(300)는 인공 지능 모델을 이용하여 이전 비행을 통해 축적된 다수의 비행 시험 데이터와, 센서 관리부(200)로부터 수신된 비행 시험 데이터를 서로 비교 및 분석할 수 있고, 상기 인공 지능 모델은 비교 및 분석을 통해 센서 관리부(200)로부터 수신된 비행 시험 데이터를 학습 데이터로 반복 학습(S340)한다.In addition, the algorithm modeling unit 300 can compare and analyze a plurality of flight test data accumulated through a previous flight using an artificial intelligence model and the flight test data received from the sensor management unit 200 with each other, and the The artificial intelligence model repeatedly learns the flight test data received from the sensor management unit 200 as learning data through comparison and analysis (S340).

계속해서, 상기 알고리즘 모델링부(300)는 학습 결과를 기반으로 알고리즘을 설계하는 단계(S400)를 수행한다.Subsequently, the algorithm modeling unit 300 performs the step (S400) of designing an algorithm based on the learning result.

상기 S400 단계에서 알고리즘 모델링부(300)는 S300 단계에서 분류된 비행 시험 데이터를 제자리 비행, 정지 비행, 상승 비행, 하강 비행, 회전 비행, 수평 비행 등의 비행 상태와, 수동 조종 비행, 자동 조종 비행, 프로그래밍 비행 등의 비행 형태에 따라 획득한 비행 시험 데이터들을 동기화시켜 항공기 구조물의 건전성을 판단하는 알고리즘을 생성(S410)한다.In step S400, the algorithm modeling unit 300 converts the flight test data classified in step S300 to flight states such as flying in place, stationary flight, ascending flight, descending flight, rotational flight, horizontal flight, and manually controlled flight, automatically controlled flight. , an algorithm for determining the soundness of the aircraft structure is generated by synchronizing the flight test data obtained according to the flight type such as programming flight (S410).

상기 S410 단계에서 생성된 알고리즘은 항공기 구조물의 건전성을 판단하는 프로그램으로써, 항공기의 비행 상태와 비행 형태를 동기화시켜 몸체부(410) 및 날개부(420)의 손상 감지 영역(430), 충격 감지 영역(440), 변형 감지 영역(450)에서 감지되는 몸체의 변형 및 변형 크기, 날개의 변형 및 변형 크기, 몸체부(410) 및 날개부(420)의 균열 발생, 볼트 풀림, 몸체부(410) 및 날개부(420)에 가해지는 충격 크기, 충격 위치, 충격 시간 데이터를 기반으로 항공기 구조물의 건전성을 판단한다.The algorithm generated in step S410 is a program for determining the soundness of the aircraft structure, and by synchronizing the flight state and flight form of the aircraft, the damage detection area 430 and the impact detection area of the body 410 and the wing 420 are (440), deformation and deformation size of the body detected in the deformation detection area 450, deformation and deformation size of the wing, crack generation of the body portion 410 and the wing portion 420, loosening the bolt, the body portion 410 And the soundness of the aircraft structure is determined based on the impact size, impact location, and impact time data applied to the wing portion 420 .

또한, 상기 알고리즘 모델링부(300)는 상기 S410 단계에서 생성된 알고리즘을 설치한 항공기로부터 비행 시험 데이터를 추가 획득하고, 추가 획득한 비행 시험 데이터를 기반으로 분석 및 학습(S420)을 수행할 수 있다.In addition, the algorithm modeling unit 300 may additionally acquire flight test data from the aircraft in which the algorithm generated in step S410 is installed, and perform analysis and learning (S420) based on the additionally acquired flight test data. .

또한, 상기 알고리즘 모델링부(300)는 S420 단계에서 재학습을 통해 보완된 알고리즘을 기반으로 시나리오의 변경을 통한 알고리즘 보완 단계(S430)를 추가 수행할 수도 있다.Also, the algorithm modeling unit 300 may additionally perform the algorithm supplementation step S430 by changing the scenario based on the algorithm supplemented through re-learning in step S420 .

즉, 상기 S430 단계에서 생성된 보완된 알고리즘을 최초 설계된 시나리오에 반영하여 변경하고, 변경된 시나리오가 비행 시험에 반영되도록 구성함으로써, 상기 변경된 시나리오에 기반한 최적의 비행 시험 데이터와 항공기 구조물의 건전성을 판단하는 알고리즘을 생성할 수 있도록 한다.That is, by reflecting and changing the supplementary algorithm generated in step S430 to the initially designed scenario, and configuring the changed scenario to be reflected in the flight test, to determine the optimal flight test data based on the changed scenario and the soundness of the aircraft structure Allows you to create algorithms.

따라서, 비행 시험과 학습을 이용하여 항공기의 구조물 건전성에 대해 판단하는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘을 제공할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to provide an optimization algorithm for determining the health of an aircraft structure that uses flight tests and learning to determine the soundness of the aircraft structure.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.

또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In addition, the reference numbers described in the claims of the present invention are provided only for clarity and convenience of explanation, and are not limited thereto, and in the process of describing the embodiment, the thickness of the lines shown in the drawings or the size of components, etc. may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the above-mentioned terms are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, so the interpretation of these terms should be made based on the content throughout this specification. .

또한, 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. In addition, even if it is not explicitly shown or described, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications including the technical idea according to the present invention from the description of the present invention. Obviously, this still falls within the scope of the present invention.

또한, 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.In addition, the above embodiments described with reference to the accompanying drawings have been described for the purpose of explaining the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

100 : 설계 데이터 입력부
200 : 센서 관리부
210 : 구조물 건전성 센서
220 : 항법 센서
230 : 항공기 데이터 센서
240 : 저장부
300 : 알고리즘 모델링부
400 : 항공기
410 : 몸체부
420 : 날개부
430 : 손상 감지 영역
440 : 충격 감지 영역
450 : 변형 감지 영역
100: design data input unit
200: sensor management unit
210: structure health sensor
220: navigation sensor
230: aircraft data sensor
240: storage
300: algorithm modeling unit
400: aircraft
410: body part
420: wing
430: damage detection area
440: impact detection area
450: deformation detection area

Claims (11)

구조물의 건전성 판단을 위한 알고리즘에서 항공기 구조물의 건전성 판단에 요구되는 손상 데이터, 충격 데이터 및 변형 데이터와, 비행 자세, 위치, 속도를 포함한 항법 데이터와, 고도, 방위, 엔진 상태, 온도를 포함한 항공기 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터를 획득하기 위한 데이터 설계 정보를 포함한 시나리오를 설정하는 설계 데이터 입력부(100);
항공기(400)에 설치되고, 상기 시나리오를 기반으로 손상 데이터, 충격 데이터, 변형 데이터, 항법 데이터, 항공기 데이터를 포함한 비행 시험 데이터를 획득하는 센서 관리부(200); 및
상기 획득한 비행 시험 데이터를 저장하고, 인공 지능 모델을 이용하여 상기 비행 시험 데이터를 미리 설정된 손상 데이터, 충격 데이터, 변형 데이터, 항법 데이터, 항공기 데이터 별로 분류하며,
상기 분류된 데이터를 제자리 비행, 정지 비행, 상승 비행, 하강 비행, 회전 비행, 수평 비행 중 어느 하나인 비행 상태와, 수동 조종 비행, 자동 조종 비행, 프로그래밍 비행 중 어느 하나인 비행 형태에 따라 동기화시켜 몸체부(410) 및 날개부(420)의 손상 감지 영역(430), 충격 감지 영역(440), 변형 감지 영역(450)에서 감지되는 손상 데이터, 변형 데이터 및 충격 데이터를 기반으로 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 알고리즘을 생성하는 알고리즘 모델링부(300);를 포함하는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템.
Damage data, impact data, and deformation data required to determine the health of an aircraft structure in the algorithm for determining the integrity of a structure, navigation data including flight posture, position, and speed, and aircraft data including altitude, bearing, engine condition, and temperature a design data input unit 100 configured to set a scenario including data design information for acquiring at least one or more of the data;
A sensor management unit 200 that is installed in the aircraft 400 and acquires flight test data including damage data, impact data, deformation data, navigation data, and aircraft data based on the scenario; and
Storing the acquired flight test data, and classifying the flight test data by preset damage data, impact data, deformation data, navigation data, and aircraft data using an artificial intelligence model,
By synchronizing the classified data according to the flight status of any one of hover flight, stationary flight, ascending flight, descending flight, rotational flight, and level flight, and the flight form of any one of manually controlled flight, autopilot flight, and programming flight, The soundness of the aircraft structure based on damage data, deformation data and impact data detected in the damage detection area 430 , the impact detection area 440 , and the deformation detection area 450 of the body portion 410 and the wing portion 420 . An optimization algorithm design system for determining the soundness of an aircraft structure, including; an algorithm modeling unit 300 for generating an algorithm for determination.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 알고리즘은 분류된 비행 시험 데이터를 항공기의 제자리 비행, 정지 비행, 상승 비행, 하강 비행, 회전 비행, 수평 비행 중 어느 하나인 비행 상태와, 수동 조종 비행, 자동 조종 비행, 프로그래밍 비행 중 어느 하나인 비행 형태에 따라 동기화시켜 날개의 변형 크기, 균열, 볼트 풀림, 충격 크기, 충격 위치, 충격 시간 데이터를 기반으로 항공기 구조물의 건전성을 판단하는 것을 특징으로 하는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 시스템.
The method of claim 1,
The algorithm converts the classified flight test data into a flight state of any one of spot flight, stationary flight, ascending flight, descending flight, rotational flight, and level flight of the aircraft, and any one of manually controlled flight, autopilot flight, and programming flight. Optimization algorithm design system for judging the soundness of aircraft structures, characterized by judging the soundness of aircraft structures based on wing deformation size, cracks, bolt loosening, impact size, impact location, and impact time data by synchronizing according to flight shape .
a) 설계 데이터 입력부(100)가 항공기 구조물의 건전성 판단에 요구되는 손상 데이터, 충격 데이터 및 변형 데이터와, 비행 자세, 위치, 속도를 포함한 항법 데이터와, 고도, 방위, 엔진 상태, 온도를 포함한 항공기 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터를 획득하기 위한 데이터 설계 정보를 포함한 시나리오를 설계하는 단계;
b) 알고리즘 모델링부(300)가 항공기에 설치된 센서 관리부(200)로부터 상기 설계된 시나리오에 기반한 손상 데이터, 충격 데이터, 변형 데이터, 항법 데이터, 항공기 데이터를 포함한 비행 시험 데이터를 획득하는 단계;
c) 상기 알고리즘 모델링부(300)가 획득한 비행 시험 데이터를 기반으로 구조물 건전성 알고리즘 설계에 필요한 데이터를 획득하기 위해 항공기의 제자리 비행, 정지 비행, 상승 비행, 하강 비행, 회전 비행, 수평 비행 중 어느 하나인 비행 상태와, 수동 조종 비행, 자동 조종 비행, 프로그래밍 비행 중 어느 하나인 비행 형태에 적합한 학습 모델을 구축하여 학습하는 단계; 및
d) 상기 알고리즘 모델링부(300)가 학습 결과를 기반으로 알고리즘을 설계하는 단계;를 포함하되,
상기 d) 단계에서 설계되는 알고리즘은 인공 지능 모델을 이용하여 상기 비행 시험 데이터를 미리 설정된 손상 데이터, 충격 데이터, 변형 데이터, 항법 데이터, 항공기 데이터 별로 분류하고, 상기 분류된 데이터를 제자리 비행, 정지 비행, 상승 비행, 하강 비행, 회전 비행, 수평 비행 중 어느 하나인 비행 상태와, 수동 조종 비행, 자동 조종 비행, 프로그래밍 비행 중 어느 하나인 비행 형태에 따라 동기화시켜 몸체부(410) 및 날개부(420)의 손상 감지 영역(430), 충격 감지 영역(440), 변형 감지 영역(450)에서 감지되는 손상 데이터, 변형 데이터 및 충격 데이터를 기반으로 항공기 구조물의 건전성을 판단하는 것을 특징으로 하는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 방법.
a) The design data input unit 100 includes damage data, impact data and deformation data required for determining the soundness of the aircraft structure, navigation data including flight attitude, position, and speed, and aircraft including altitude, bearing, engine condition, and temperature designing a scenario including data design information for acquiring at least one or more data among data;
b) acquiring, by the algorithm modeling unit 300, flight test data including damage data, impact data, deformation data, navigation data, and aircraft data based on the designed scenario from the sensor management unit 200 installed in the aircraft;
c) Any of flight in place, flight stop, ascend flight, descend flight, rotation flight, and level flight of the aircraft in order to obtain data necessary for designing the structure soundness algorithm based on the flight test data obtained by the algorithm modeling unit 300 Building and learning a learning model suitable for one flight state and a flight form that is any one of a manually-controlled flight, an automatically-controlled flight, and a programming flight; and
d) the algorithm modeling unit 300 designing an algorithm based on the learning result; including,
The algorithm designed in step d) classifies the flight test data by preset damage data, impact data, deformation data, navigation data, and aircraft data using an artificial intelligence model, and classifies the classified data by flying in place and flying in place. , the body part 410 and the wing part 420 by synchronizing according to the flight state of any one of ascending flight, descending flight, rotational flight, and level flight, and the flight form of any one of manually controlled flight, autopilot flight, and programming flight ) of the aircraft structure, characterized in that the soundness of the aircraft structure is determined based on the damage data, deformation data and impact data detected in the damage detection area 430, the impact detection area 440, and the deformation detection area 450 of Optimization algorithm design method for soundness judgment.
제 5 항에 있어서,
상기 a) 단계에서 설계되는 시나리오는 구조물 건전성 알고리즘 설계에 필요한 데이터를 획득하기 위해 항공기의 제자리 비행, 정지 비행, 상승 비행, 하강 비행, 회전 비행, 수평 비행 중 어느 하나인 비행 상태와, 수동 조종 비행, 자동 조종 비행, 프로그래밍 비행 중 어느 하나인 비행 형태에 기반한 데이터 획득 정보를 설정하는 것을 특징으로 하는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 방법.
6. The method of claim 5,
The scenario designed in step a) includes a flight state that is any one of hover flight, stationary flight, ascending flight, descending flight, rotational flight, and level flight of the aircraft in order to obtain data necessary for designing the structure health algorithm, and manually controlled flight. , an optimization algorithm design method for determining the soundness of an aircraft structure, characterized in that the data acquisition information is set based on a flight form that is any one of an autopilot flight and a programming flight.
제 5 항에 있어서,
상기 b) 단계의 비행시험 데이터는 구조물 건전성 알고리즘 설계에 필요한 데이터를 획득하기 위해 시나리오에서 설정한 항공기의 제자리 비행, 정지 비행, 상승 비행, 하강 비행, 회전 비행, 수평 비행 중 어느 하나인 비행 상태와, 수동 조종 비행, 자동 조종 비행, 프로그래밍 비행 중 어느 하나인 비행 형태에 따라 실시한 비행을 통해 획득하는 데이터인 것을 특징으로 하는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 방법.
6. The method of claim 5,
The flight test data of step b) includes the flight status of any one of spot flight, stationary flight, ascending flight, descending flight, rotation flight, and level flight of the aircraft set in the scenario to obtain the data necessary for designing the structure health algorithm; , an optimization algorithm design method for judging the soundness of an aircraft structure, characterized in that it is data acquired through a flight performed according to a flight form that is any one of a manually-controlled flight, an automatically-controlled flight, and a programming flight.
삭제delete 삭제delete 제 5 항에 있어서,
e) 상기 알고리즘 모델링부(300)가 d) 단계에서 생성된 알고리즘을 설치한 항공기로부터 손상 데이터, 충격 데이터, 변형 데이터, 항법 데이터, 항공기 데이터를 포함한 비행 시험 데이터를 추가 획득하고, 추가 획득한 비행 시험 데이터를 기반으로 분석 및 학습을 통해 알고리즘을 보완하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 방법.
6. The method of claim 5,
e) the algorithm modeling unit 300 additionally acquires flight test data including damage data, impact data, deformation data, navigation data, and aircraft data from the aircraft in which the algorithm generated in step d) is installed, and additionally acquired flight Complementing the algorithm through analysis and learning based on the test data; Optimization algorithm design method for determining the soundness of an aircraft structure, characterized in that it further comprises a.
제 10 항에 있어서,
상기 알고리즘 모델링부(300)가 보완된 알고리즘을 기반으로 시나리오를 변경하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기 구조물의 건전성 판단을 위한 최적화 알고리즘 설계 방법.
11. The method of claim 10,
The optimization algorithm design method for determining the soundness of an aircraft structure, characterized in that it further comprises; the algorithm modeling unit 300 changing the scenario based on the supplemented algorithm.
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