KR19990079940A - 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬 - Google Patents

항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬에서는, 항공기 시뮬레이터의 비행 제어부, 관성항법 제어부, 위치 측정부, 임무 수행부, 무장 제어부, 통신 제어부 및 피아 식별부의 전원 인가 상태를 모니터에 출력하는 단계를 포함한다. 또한, 시뮬레이션 대상 항공기, 공격 목표물, 및 대기 환경의 시뮬레이션에 필요한 초기 데이터 및 동작 제어 신호를 사용자로부터 입력받아, 입력받은 데이터를 항공기 시뮬레이터 및 모니터에 전송한다. 그리고, 상기 항공기 시뮬레이터로부터의 시뮬레이션 진행 상황 및 결과 데이터를 상기 모니터에 전송한다.

Description

항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬
본 발명은 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 항공기의 각종 전자 장비에 상응하는 기능을 갖춘 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬에 관한 것이다.
항공기 예를 들어, 전투용 항공기의 각종 전자 장비로는 비행 제어 컴퓨터, 관성항법 장치, 위치 측정 시스템, 임무 수행 컴퓨터, 무장 제어 컴퓨터, 통신 제어 컴퓨터 및 피아 식별 장치 등을 들 수 있다. 이러한 항공기의 전자 장비들에는 최적의 실행 알고리듬이 저장되어야 하며, 이를 위하여 항공기 시뮬레이터가 이용된다.
이러한 항공기 시뮬레이터를 효율적으로 사용하려면 별도의 제어 알고리듬이 필요하다. 그럼에도 불구하고 아직까지 PC(Personal Computer)를 통하여 실행될 적절한 제어 알고리듬이 마련되지 않고 있다. 이에 따라, 항공기의 전자 장비들에 저장될 실행 알고리듬의 정확도 및 정밀도가 상대적으로 떨어질 수 있다.
본 발명의 목적은 PC를 통하여 실행 가능한 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬을 보여주는 흐름도이다.
도 2는 도 1의 단계 b2의 수행에 의하여 모니터에 디스플레이된 전방시현기 제어 화면을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 단계 b2의 수행에 의하여 모니터에 디스플레이된 공격 목표물 데이터의 화면을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 단계 b2의 수행에 의하여 모니터에 디스플레이된 대기 환경 데이터의 화면을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1의 단계 a2 및 b4의 수행에 의하여 모니터에 디스플레이된 전원 인가 상태 및 동작 제어 상태의 화면을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1의 단계 c2의 수행에 의하여 모니터에 디스플레이된 진행 상황 데이터의 화면을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1의 단계 c2의 수행에 의하여 모니터에 디스플레이된 결과 데이터의 화면을 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2...조종 패널에 상응하는 데이터의 메뉴 화면,
201...전방시현기 모드, 21...전방시현기 제어 화면,
211...수직 정보 블록, 212...기체 상황 블록,
213...비행 상황 블록, 214...비행 속도 블록,
215...비행 고도 블록,
31,...,343...공격 목표물의 데이터,
41, 42, 43, 44...대기 환경 데이터,
51...전원 상태 표시부, 52...동작 제어 버튼,
61,...,65...블록 번호, 711,...,719...비행 데이터.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬은 (a) 항공기 시뮬레이터의 비행 제어부, 관성항법 제어부, 위치 측정부, 임무 수행부, 무장 제어부, 통신 제어부 및 피아 식별부의 전원 인가 상태를 모니터에 출력하는 단계를 포함한다. 또한, (b) 시뮬레이션 대상 항공기, 공격 목표물, 및 대기 환경의 시뮬레이션에 필요한 초기 데이터 및 동작 제어 신호를 사용자로부터 입력받아, 입력받은 데이터를 상기 항공기 시뮬레이터 및 모니터에 전송한다. 그리고, (c) 상기 항공기 시뮬레이터로부터의 시뮬레이션 진행 상황 및 결과 데이터를 상기 모니터에 전송한다.
이와 같은 본 발명의 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬은 PC를 통하여 실행될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 실시예에 의하여 제어될 항공기 시뮬레이터는 전투용 항공기의 시뮬레이터이다. 이 시뮬레이터의 각 부는 비행 제어부, 관성항법 제어부, 위치 측정부, 임무 수행부, 무장 제어부, 통신 제어부 및 피아 식별부를 포함한다.
도 1을 참조하면, 단계 a1에서는 항공기 시뮬레이터의 각 부의 전원 인가 상태가 입력되었는지를 확인한다. 각 부의 전원 인가 상태가 입력되었으면 이를 모니터에 전송한 후(단계 a2), 단계 b1을 수행한다. 또한, 각 부의 전원 인가 상태가 입력되지 않았으면 단계 b1을 수행한다. 단계 b1에서는, 사용자로부터 시뮬레이션에 필요한 초기 데이터가 입력되었는지를 확인한다. 초기 데이터가 입력되었으면, 이를 모니터 및 항공기 시뮬레이터에 전송한 후(단계 b2), 단계 b3을 수행한다. 또한, 초기 데이터가 입력되지 않았으면 단계 b3을 수행한다. 단계 b3에서는, 항공기 시뮬레이터의 동작 제어 신호가 입력되었는지를 확인한다. 동작 제어 신호가 입력되었으면, 이를 모니터 및 항공기 시뮬레이터에 전송한 후(단계 b4), 단계 c1을 수행한다. 또한, 동작 제어 신호가 입력되지 않았으면 단계 c1을 수행한다. 단계 c1에서는, 항공기 시뮬레이터로부터 시뮬레이션 진행 상황 및 결과 데이터가 입력되었는지를 확인한다. 시뮬레이션 진행 상황 및 결과 데이터가 입력되었으면, 이를 모니터에 전송한 후(단계 c2), 단계 a1으로 복원한다. 또한, 시뮬레이션 진행 상황 및 결과 데이터가 입력되지 않았으면, 단계 a1으로 복원한다.
단계 b1에서의 초기 데이터는 시뮬레이션 대상 항공기, 공격 목표물, 및 대기 환경과 관련된 데이터이다.
시뮬레이션 대상 항공기와 관련된 데이터는 항공기 시뮬레이터의 각 부에 입력될 데이터이다. 이 데이터는 전투 장비들의 배치 데이터, 비행 목표 데이터 및 조종 패널에 상응하는 데이터를 포함한다. 여기서, 비행 목표 데이터는 목표 위치, 목표 고도 및 목표 비행 시간을 포함한다. 목표 위치 데이터는 목표 위치의 경도 및 위도의 데이터를 포함한다. 한편, 조종 패널에 상응하는 데이터는, 조종 패널에 설치된 전방 시현기(HUD)의 디스플레이 모드를 제어하는 데이터를 포함한다.
도 2에는, 조종 패널에 상응하는 데이터의 메뉴 화면(2)과, 메뉴 화면(2)의 전방시현기 모드(201)를 선택하여 디스플레이되는 전방시현기 제어 화면(21)이 도시되어 있다. 전방시현기 제어 화면(21)은 수직 정보 블록(211), 기체 상황 블록(212), 비행 상황 블록(213), 비행 속도 블록(214) 및 비행 고도 블록(215)을 포함한다.
수직 정보 블록(211)은, 시뮬레이션 대상 항공기의 수직 속도 및 고도가 전방시현기에서 디스플레이되게 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자에 의하여 VAH가 선택된 경우, 수직 속도의 스케일(Vertical Scale) 및 고도 스케일(Altitude Scale)이 전방시현기에서 디스플레이되게 한다. 또한, VV/VAH가 선택된 경우, 수직 속도, 수직 속도의 스케일 및 고도 스케일이 전방시현기에서 디스플레이되게 한다.
기체 상황 블록(212)은, 시뮬레이션 대상 항공기의 자세 및 현재 위치가 전방시현기에서 디스플레이되게 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자에 의하여 FPM이 선택된 경우, 시뮬레이션 대상 항공기의 현재 위치가 전방시현기에서 디스플레이되게 한다. 또한, ATT/FPM이 선택된 경우, 시뮬레이션 대상 항공기의 자세 및 현재 위치가 전방시현기에서 디스플레이되게 한다.
비행 상황 블록(213)은, 시뮬레이션 대상 항공기의 항법, 통신, 피아 식별 및 조종사 오류와 관련된 데이터가 전방시현기에서 디스플레이되게 한다.
비행 속도 블록(214)은, 시뮬레이션 대상 항공기의 보정된 공기 속도(Calibrated Air Speed), 실제 공기 속도(True Air Speed) 및 지상 속도(Ground speed)가 전방시현기에서 디스플레이되게 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자에 의하여 CAS가 선택된 경우, 시뮬레이션 대상 항공기의 보정된 공기 속도가 전방시현기에서 디스플레이되게 한다. 또한, TAS가 선택된 경우 실제 공기 속도가, GND SPD가 선택된 경우 지상 속도가 전방시현기에서 디스플레이되게 한다.
비행 고도 블록(215)은, 시뮬레이션 대상 항공기의 지상 고도 및 해발 고도가 전방시현기에서 디스플레이되게 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자에 의하여 BARO가 선택된 경우, 해발 고도가 전방시현기에서 디스플레이되게 한다. 또한, RADAR가 선택된 경우, 지상 고도가 전방시현기에서 디스플레이되게 한다.
도 3은, 도 1의 단계 b2의 수행에 의하여 모니터에 디스플레이된 공격 목표물 데이터의 화면을 보여준다. 도 3을 참조하면, 단계 b1에서의 공격 목표물과 관련된 데이터는 공격 목표물의 번호(31), 형식(32), 위치(331, 332, 343), 이동 방향(341) 및 이동 속도(342)의 데이터를 포함한다. 여기서, 위치(331, 332, 343) 데이터는 공격 목표물의 위도(331), 경도(332) 및 고도(343)의 데이터를 포함한다.
도 4는, 도 1의 단계 b2의 수행에 의하여 모니터에 디스플레이된 대기 환경 데이터의 화면을 보여준다. 도 4를 참조하면, 단계 b1에서의 대기 환경과 관련된 데이터는 대기 온도(41), 풍속(42), 풍향(43) 및 돌풍 속도(44)를 포함한다.
도 5는, 도 1의 단계 a2 및 b4의 수행에 의하여 모니터에 디스플레이된 전원 인가 상태(51) 및 동작 제어 상태의 화면을 보여준다. 도 5를 참조하면, 동작 제어 상태는 동작 제어 버튼(52)의 선택에 따라 결정된다. 동작 제어 버튼(52)은 동작 시작 버튼(521), 동작 종료 버튼(522), 일시 정지 버튼(523), 계속 동작 버튼(524) 및 초기화 버튼(525)를 포함한다.
도 1의 단계 c1에서, 시뮬레이션 진행 상황의 데이터는 항공기 시뮬레이터의 각 부 사이에 입출력되는 통신 데이터를 포함한다. 도 6은 도 1의 단계 c2의 수행에 의하여 모니터에 디스플레이된 각 블록(61, 62, 63, 64, 65) 별 출력 데이터의 화면을 보여준다. 도 6에 도시된 바와 같이, 멀티플렉서 A의 C001 블록(61)이 사용자에 의하여 선택되면, 선택된 블록(61)에서 출력된 데이터가 16진수로서 순차적으로 디스플레이된다. 이에 따라, 사용자는 모니터의 화면을 보면서 항공기 시뮬레이터의 각 부의 동작 상황을 점검할 수 있다.
한편, 단계 c2의 수행에 의하여, 모니터의 화면에는, 시뮬레이션 대상 항공기와 공격 목표물의 진행 경로 및 현재 위치가 지도상에서 디스플레이된다. 이와 더불어, 시뮬레이션 대상 항공기와 상기 공격 목표물의 위치 데이터도 디스플레이된다. 이 위치 데이터는 위도, 경도 및 고도의 데이터를 포함한다.
도 7은 도 1의 단계 c2의 수행에 의하여 모니터에 디스플레이된 결과 데이터의 화면을 보여준다. 도 7을 참조하면, 항공기 시뮬레이터로부터의 데이터가, 시뮬레이션 대상 항공기의 위치 데이터(711), 비행 방향(712), 비행 속도(713), 받음각(714), 상승률(715), 단위 시간 당 회전 각도(716), 단위 시간 당 상하 각도(717), 단위 시간 당 롤링 각도(718) 및 단위 시간 당 좌우 각도(719)를 포함한다. 여기서, 받음각(714)은 항공기 날개의 바람 방향에 대한 각도이다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬에 의하면, PC를 통하여 실행이 가능하여, 항공기 시뮬레이터를 효율적으로 사용할 수 있다. 이에 따라, 항공기의 전자 장비들에 저장될 실행 알고리듬의 정확도 및 정밀도를 보다 높일 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능하다.

Claims (7)

  1. (a) 항공기 시뮬레이터의 비행 제어부, 관성항법 제어부, 위치 측정부, 임무 수행부, 무장 제어부, 통신 제어부 및 피아 식별부의 전원 인가 상태를 모니터에 출력하는 단계;
    (b) 시뮬레이션 대상 항공기, 공격 목표물, 및 대기 환경의 시뮬레이션에 필요한 초기 데이터 및 동작 제어 신호를 사용자로부터 입력받아, 입력받은 데이터를 상기 항공기 시뮬레이터 및 모니터에 전송하는 단계; 및
    (c) 상기 항공기 시뮬레이터로부터의 시뮬레이션 진행 상황 및 결과 데이터를 상기 모니터에 전송하는 단계;를 포함한 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,
    상기 시뮬레이션 대상 항공기와 관련된 초기 데이터가 상기 항공기 시뮬레이터의 각 부에 입력될 데이터인 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,
    상기 시뮬레이션 대상 항공기와 관련된 초기 데이터가 상기 시뮬레이션 대상 항공기의 조종 패널에 상응하는 데이터인 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬.
  4. 제3항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,
    상기 시뮬레이션 대상 항공기의 조종 패널에 상응하는 데이터가, 상기 조종 패널에 설치된 전방 시현기의 디스플레이 모드를 제어하는 데이터를 포함한 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬.
  5. 제4항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,
    상기 디스플레이 모드를 제어하는 데이터가 수직 정보 모드, 기체 상황 모드, 비행 상황 모드, 비행 속도 모드, 및 비행 고도 모드 중에서 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단계 (c)에서,
    상기 시뮬레이션 진행 상황의 데이터가 상기 항공기 시뮬레이터의 각 부 사이에 입출력되는 통신 데이터를 포함한 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이터의 제어 알고리듬.
  7. 항공기 시뮬레이터의 비행 제어부, 관성항법 제어부, 위치 측정부, 임무 수행부, 무장 제어부, 통신 제어부 및 피아 식별부의 전원 인가 상태를 모니터에 출력하는 수단;
    시뮬레이션 대상 항공기, 공격 목표물, 및 대기 환경의 시뮬레이션에 필요한 초기 데이터 및 동작 제어 신호를 사용자로부터 입력받아, 입력받은 데이터를 상기 항공기 시뮬레이터 및 모니터에 전송하는 수단; 및
    상기 항공기 시뮬레이터로부터의 시뮬레이션 진행 상황 및 결과 데이터를 상기 모니터에 전송하는 수단;을 포함한 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이터의 제어 장치.
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