KR20040076364A - 비행 시뮬레이션 호스트 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비행 시뮬레이션 호스트 시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 조종실 시스템 및 교관실 시스템과 공유 메모리 및 네트웍을 통하여 교환할 수 있도록 인터페이스를 수행하여 상호간의 연동이 가능하도록 하는 기능을 수행하는 입출력 인터페이스부와, 비행 시뮬레이션 호스트 시스템 내의 각부의 동작 및 데이터 흐름을 전체적으로 제어하며 비행 시뮬레이션에 필요한 다수의 프로세스를 생성하고 생성된 각 프로세스들을 실시간 스케줄링하여 실시간 실행하는 기능을 수행하는 프로세스부와, 프로세스부에 의하여 처리되는 데이터를 저장하고 필요시에 로딩할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 데이터 저장부와, 프로세스부의 제어에 의하여 상기 비행 시뮬레이션 수행 상황과 각종 상태 값을 디스플레이 하는 기능을 수행하는 디스플레이부로 구성되는 비행 시뮬레이션 호스트 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 시뮬레이션 수행 시에 조종실 시스템과 교관실 시스템으로부터 입력되는 데이터를 처리하기 위한 다수의 데이터 처리 프로세스들을 생성하고, 생성된 데이터 처리 프로세스들을 주파수별로 실시간 구동시킴으로써, 비행 시뮬레이션 처리 데이터의 신속한 전송을 위한 실시간 환경을 제공할 수 있으며, 또한 모니터 프로세스를 통하여 각 데이터 처리 프로세스 및 전체 비행 시뮬레이터의 시스템 상태를 모니터링할 수도 있어, 비행 시뮬레이터의 성능을 최대한 만족시켜 줄 수 있는 장점이 있다.

Description

비행 시뮬레이션 호스트 시스템 {Flight Simulation Host System}
본 발명은 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 시뮬레이션 수행 시에 조종실 시스템과 교관실 시스템으로부터 입력되는 데이터를 처리하기 위한 다수의 데이터 처리 프로세스를 생성하고, 그 생성된 데이터 처리 프로세스들을 실시간 구동시켜 비행 시뮬레이션 처리 데이터의 신속한 전송을 위한 실시간 환경을 제공하고, 비행 시뮬레이션 시에 각 시스템의 상태 및 프로세스 동작 상태를 모니터링 할 수 있도록 하는 비행 시뮬레이션 호스트 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 항공기의 안전한 비행을 위해서는 조종사의 철저한 훈련이 요구되며 따라서 조종사에게는 실제 비행과 동일한 조건의 조종실 절차 훈련 및 계기 비행 훈련 등과 같은 비행 시뮬레이션 훈련이 반드시 필요하다.
비행 시뮬레이터는 이러한 비행 시뮬레이션 훈련을 수행하기 위하여 구비되는 장치로서, 통상 그 구성은 실지 항공기의 조종실과 동일한 비행 조종 기기들과 그 제어 장치를 구비하는 조종실 시스템 및 그 조종실 시스템에 각종 비행 조건 설정 및 비행 지시를 전달하고 그 비행 과정을 모니터링하기 위한 교관실 시스템으로 이루어진다.
그런데, 이렇게 조종실 시스템과 교관실 시스템이 통신망을 통하여 단순 연동될 경우 효율적인 데이터의 처리 및 모니터링이 어려운 단점이 있어 현실적으로 작동이 어려워 효과적인 비행 시뮬레이션 수행이 어렵게 되므로, 조종실 시스템과 교관실 시스템에서 발생하는 시뮬레이션 관련 데이터를 공유 메모리를 통해서 실시간 처리하고 전송하기 위한 비행 시뮬레이션 호스트 시스템이 별도의 단말기로 필요하게 된다.
따라서, 비행 시뮬레이터의 성능을 최대한 발휘하도록 하기 위해서는 상기 비행 시뮬레이션 호스트 시스템이 조종실 시스템 및 교관실 시스템에서 발생되는 데이터를 최대한 신속하고 적절하게 처리하고, 비행 시뮬레이션 진행 상태를 모니터링할 수 있어야 한다.
그러므로, 조종실 시스템과 교관실 시스템의 실시간 연동을 지원함으로써 비행 시뮬레이터의 실시간 환경을 최대한 그 성능을 최대한 만족시키고, 그 진행 상태를 실시간 모니터링할 수 있도록 하는 비행 시뮬레이션 호스트 시스템의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 이러한 배경에서 창안된 것으로, 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 시뮬레이션 수행 시에 조종실 시스템과 교관실 시스템으로부터 입력되는 데이터를 처리하기 위한 다수의 데이터 처리 프로세스들을 생성하고, 생성된 데이터 처리 프로세스들을 주파수별로 실시간 구동시키고 그 처리 데이터의 신속한 전송을 위한 실시간 환경을 제공하는 동시에, 각 데이터 처리 프로세스 및 시스템의 동작 상태를 모니터링할 수 있도록 함으로써, 비행 시뮬레이터의 성능을 최대한 만족시켜 줄 수 있는 비행 시뮬레이션 호스트 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비행 시뮬레이션 호스트 시스템이 적용된 비행 시뮬레이터의 구성을 나타내는 개념도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비행 시뮬레이션 호스트 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고,
도 3은 도 2에 도시되어 있는 요소 중 프로세스부의 상세 구성을 나타내는 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 비행 시뮬레이션 호스트 시스템
110 : 프로세스부
111 : 메인 프로세스
112 : 데이터 처리 프로세스
113 : 모니터 프로세스
114 : 저장 프로세스
120 : 데이터 저장부
130 : 디스플레이부
140 : 입출력 인터페이스부
200 : 조종실
210 : 조종실 시스템
300 : 교관실
310 : 교관실 시스템
400 : 공유 메모리/네트웍
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 조종실 시스템 및 교관실 시스템과 연동되며 서버급 워크스테이션 단말기를 사양으로 하여 구성되는 비행 시뮬레이션 호스트 시스템에 있어서, 조종실 시스템 및 교관실 시스템과 공유 메모리 및 네트웍을 통하여 교환할 수 있도록 인터페이스를 수행하여 상호간의 연동이 가능하도록 하는 기능을 수행하는 입출력 인터페이스부와, 비행 시뮬레이션 호스트 시스템 내의 각부의 동작 및 데이터 흐름을 전체적으로 제어하며 비행 시뮬레이션에 필요한 다수의 프로세스를 생성하고 생성된 각 프로세스들을 실시간 스케줄링하여 실시간 실행하는 기능을 수행하는 프로세스부와, 프로세스부에 의하여 처리되는 데이터를 저장하고 필요시에 로딩할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 데이터 저장부와, 프로세스부의 제어에 의하여 상기 비행 시뮬레이션 수행 상황과 각종 상태 값을 디스플레이 하는 기능을 수행하는 디스플레이부로 구성된다.
이때, 상기 프로세스부는, 비행 시뮬레이션 시에 상기 조종실 시스템 및 교관실 시스템으로부터 입력되는 데이터들을 각각 처리하는 기능을 수행하는 다수의 데이터 처리 프로세스와, 각 시스템의 상태 및 상기 각 데이터 처리 프로세스의 동작 상태를 나타내는 상태창을 생성하여 상기 디스플레이부로 전송하는 기능을 수행하는 모니터 프로세스와, 비행 시뮬레이션 시에 발생하는 처리 데이터를 데이터 저장부에 저장하고 필요시에 상기 데이터 저장부로부터 로딩하는 기능을 수행하는 저장 프로세스와, 비행 시뮬레이션 시에 상기 다수의 데이터 처리 프로세스와 모니터 프로세스 및 저장 프로세스를 생성하고 그 생성된 각 서브 프로세스들의 실시간 수행 특성 및 방법을 설정하여 실행시키는 기능을 수행하는 메인 프로세스로 이루어진다.
이때, 상기 다수의 데이터 처리 프로세스는 60Hz, 30Hz 및 10Hz의 주파수로 동작하는 프로세스로 구분될 수 있는데, 비행 시뮬레이션이 시작되면 메인 프로세스는 데이터 처리 프로세스들을 상기 주파수별로 순차적으로 실시간 실행시키며, 모니터 프로세스 및 저장 프로세스는 필요시에 수시로 실행시킨다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.
우선, 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 기재하였다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비행 시뮬레이션 호스트 시스템이 적용된 비행 시뮬레이터의 구성을 나타내는 개념도이다.
먼저, 도 1에 도시된 조종실 시스템(210)은 모의 조종실(200) 내에 설치되어 실지 항공기의 조종실과 동일한 비행 조종 기기들과 그 제어 장치를 구비하여 조종사가 비행 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 구성된 시스템을 의미하며, 교관실(300) 내에 설치되는 교관실 시스템(310)은 그 조종실 시스템(210)에 각종 비행 조건 설정 및 비행 지시를 전달하고 그 비행 과정을 모니터링하기 위한 시스템을 의미한다.
비행 시뮬레이션 호스트 시스템(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 네트웍 연동이 가능한 서버 급의 워크스테이션 단말기를 사양으로 구현되며, 상술한 조종실 시스템(210) 및 교관실 시스템(310)과 각각 공유 메모리(Scramnet)와 네트웍(400)을 통하여 연동되어, 비행 시뮬레이션 관련 데이터를 실시간으로 신속하게 처리 전송하고 모니터링 하는 기능을 수행한다.
즉, 비행 시뮬레이션 시에 교관실 시스템(310)으로부터 비행 자세 설정 신호, 환경 설정, 오류 함수, 시작 및 정지 신호 등과 같은 제어 값을 입력받고, 조종실 시스템(210)으로부터는 스틱, 페달, 핸들, 레버 및 스위치 상태 등과 같은 각종 조종 값을 입력받아 실시간 처리한 뒤, 조종실 시스템(210) 및 교관실 시스템(310)의 해당 계기 및 지시계로 전송하여 출력할 수 있도록 하고, 그 비행 성능 값을 모니터링할 수 있도록 하는 기능을 수행하게 되는 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비행 시뮬레이션 호스트 시스템의구성을 나타내는 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비행 시뮬레이션 호스트 시스템(100)은 데이터 입출력 인터페이스부(140)와, 디스플레이부(130)와, 데이터 저장부(120) 및 프로세스부(110)로 이루어진다.
입출력 인터페이스부(140)는 조종실 시스템(210) 및 교관실 시스템(310)과 공유 메모리 및 네트웍(400)을 통하여 데이터를 입출력할 수 있도록 인터페이스를 수행하여, 상호간의 연동이 가능하도록 한다.
데이터 저장부(120)는 비행 시뮬레이션 시에 조종실 시스템(210) 및 교관실 시스템(310)으로부터 전송되어 프로세스부(110)에 의하여 처리된 각종 비행 시뮬레이션 관련 데이터를 저장하는 기능을 수행한다.
디스플레이부(130)는 프로세스부(110)의 제어에 의하여 비행 시뮬레이션 수행 상황과 각종 상태 값을 디스플레이 하는 기능을 수행한다.
프로세스부(110)는 상술한 각부(120~140)의 동작 및 데이터 흐름을 전체적으로 제어하는 기능을 수행하며, 비행 시뮬레이션에 필요한 프로세스들을 생성하고 스케줄링하여 실시간으로 실행하는 기능을 수행하는데, 그 구성은 도 3에 나타내었다.
도 3에 도시된 바와 같이, 프로세스부(110)는 메인 프로세스(111)와, 다수의 데이터 처리 프로세스(112)와, 모니터 프로세스(113) 및 저장 프로세스(114)로 이루어지며, 각각의 프로세스(111~114)들을 상세히 설명하면,
먼저, 메인 프로세스(111)는 비행 시뮬레이션 시의 데이터 처리에 필요한 다수의 서브 프로세스(112~114)들 즉, 다수의 데이터 처리 프로세스(112)와, 모니터 프로세스(113) 및 저장 프로세스(114)를 생성하고, 그 실시간 수행 특성 및 방법을 설정하여 실행시키는 기능을 수행한다.
이때, 각 데이터 처리 프로세스(112)는 그 구동 주파수별로 10Hz, 30Hz 및 60Hz로 나뉘는데, 10Hz의 경우 모니터링에 관련된 데이터를 처리하는 서브 프로세스들로 정의되며, 30Hz는 비행 기체 각부의 동작 상태 즉, 엔진, 조타 장치, 유압 장치 및 항법 장치에 관련된 데이터를 처리하는 서브 프로세스들로 정의되며, 60Hz는 항공기의 속도, 거리, GPS 값 및 고도 등과 같은 항공기의 다이내믹 수치를 처리하는 서브 프로세스들로 정의된다.
메인 프로세스(111)는 상술한 바와 같이 정의된 데이터 처리 프로세스(112)들을 자신의 서브 프로세스로 생성하여, 생성된 서브 프로세스들을 주파수별로 60Hz, 30Hz 및 10Hz 순으로 스케줄링하여 순차적으로 실행시키게 된다.
한편, 모니터 프로세스(113)는 메인 프로세스(111)에 의하여 생성되어 사용자가 각 시스템(100, 210, 310)의 상태 및 각 데이터 처리 프로세스(112)들의 동작 상태를 체크할 수 있도록 상태창을 생성하여 디스플레이부(130)로 전송하는 기능을 수행하는데, 이때 상기 상태창은 비행 시뮬레이터의 각 시스템(100, 210, 310) 상태를 모니터링할 수 있는 시스템 상태창과, 그 시스템(100, 210, 310) 상태의 정상 동작 여부를 진단할 수 있는 상태진단창과, 상기 각 데이터 처리 프로세스(112)들의 상태를 모니터링할 수 있는 프로세스 상태창 및 변수 모니터링창을 포함하는 것이다.
상술한 각 상태창이 나타내는 항목들을 상세하게 설명하면,
시스템 상태창은 비행 시뮬레이션 호스트 시스템(100) 동작 상태, 네트웍 연결 상태, 영상 및 음성 신호 전송상태, 조종석 시스템(210) 동작 상태 및 교관실 시스템(310) 동작 상태를 디스플레이하며, 상태진단창은 시스템 상태창에서 나타난 동작 상태들이 정상인지 이상 상태인지를 'Good'/'Bad'와 같은 표시 항목으로 디스플레이 한다.
또한, 프로세스 상태창은 각각의 데이터 처리 프로세스(112)들의 상태 즉, 60Hz, 30Hz,10Hz 프로세스들의 동작 상태를 디스플레이하며, 변수 모니터링창은 비행 시뮬레이션 데이터의 계산 처리에 필요한 변수 상태를 리스트로 디스플레이한다.
한편, 저장 프로세스(114)는 비행 시뮬레이션 시에 발생하는 처리 값들을 저장하고 필요시에 로딩할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 프로세스로서 메인 프로세스(111)의 실행 요구가 있을 경우 실행되게 된다.
메인 프로세스(111)는 상술한 서브 프로세스(112~114)들 중 데이처 처리 프로세스(112)는 스케줄링된 순서에 따라 주파수별로 실시간 실행시키고 모니터 프로세스(113) 및 저장 프로세스(112)는 필요시에 수시로 실행시키게 된다.
그러므로, 비행 시뮬레이션 호스트 시스템(100)은 비행 시뮬레이션 시에 조종실 시스템(210) 및 교관실 시스템(310)으로부터 전송되는 데이터들을 입출력 인터페이스부(140)를 통하여 수신하고, 메인 프로세스(111)가 수신된 데이터 처리에 필요한 데이터 처리 프로세스(112)를 생성하고 주파수별(60Hz, 30Hz 및 10Hz)로 스케줄링하여 실시간 실행시켜 데이터를 처리한 뒤, 조종실 시스템(210) 및 교관실 시스템(310)으로 전송하여 줄 수 있는 동시에, 모니터링이나 저장 및 로딩이 필요할 경우 모니터 프로세스(113) 및 저장 프로세스(114)를 실행시키게 되는 것이다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시 예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 시뮬레이션 수행 시에 조종실 시스템과 교관실 시스템으로부터 입력되는 데이터를 처리하기 위한 다수의 데이터 처리 프로세스들을 생성하고, 생성된 데이터 처리 프로세스들을 주파수별로 실시간 구동시킴으로써, 비행 시뮬레이션 처리 데이터의 신속한 전송을 위한 실시간 환경을 제공할 수 있다.
또한, 모니터 프로세스를 통하여 각 데이터 처리 프로세스 및 전체 비행 시뮬레이터의 시스템 상태를 모니터링할 수도 있어, 비행 시뮬레이터의 성능을 최대한 만족시켜 줄 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 조종실 시스템 및 교관실 시스템과 연동되며 서버급 워크스테이션 단말기를 사양으로 하여 구성되는 비행 시뮬레이션 호스트 시스템에 있어서,
    상기 조종실 시스템 및 교관실 시스템과 공유 메모리 및 네트웍을 통하여 교환할 수 있도록 인터페이스를 수행하여 상호간의 연동이 가능하도록 하는 기능을 수행하는 입출력 인터페이스부;
    상기 비행 시뮬레이션 호스트 시스템 내의 각부의 동작 및 데이터 흐름을 전체적으로 제어하며, 상기 비행 시뮬레이션에 필요한 다수의 프로세스를 생성하고 상기 생성된 각 프로세스들을 실시간 스케줄링하여 실시간 실행하는 기능을 수행하는 프로세스부;
    비행 시뮬레이션 시에 상기 프로세스부에 의하여 처리되는 데이터를 저장하고 필요시에 로딩할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 데이터 저장부;
    상기 프로세스부의 제어에 의하여 상기 비행 시뮬레이션 수행 상황과 각종 상태 값을 디스플레이 하는 기능을 수행하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 시뮬레이션 호스트 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 프로세스부는,
    상기 비행 시뮬레이션 시에 상기 조종실 시스템 및 교관실 시스템으로부터입력되는 데이터들을 각각 처리하는 기능을 수행하는 다수의 데이터 처리 프로세스;
    상기 비행 시뮬레이션 시에 각 시스템의 상태 및 상기 각 데이터 처리 프로세스의 동작 상태를 나타내는 상태창을 생성하여 상기 디스플레이부로 전송하는 기능을 수행하는 모니터 프로세스;
    상기 비행 시뮬레이션 시에 발생하는 상기 처리 데이터를 상기 데이터 저장부에 저장하고, 필요시에 상기 데이터 저장부로부터 로딩하는 기능을 수행하는 저장 프로세스;
    비행 시뮬레이션 시에 상기 다수의 데이터 처리 프로세스와, 모니터 프로세스 및 저장 프로세스를 생성하고, 상기 생성된 각 서브 프로세스들의 실시간 수행 특성 및 방법을 설정하여 실행시키는 기능을 수행하는 메인 프로세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 시뮬레이션 호스트 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 데이터 처리 프로세스는 60Hz, 30Hz 및 10Hz의 주파수로 동작하는 프로세스로 나뉘는 것을 특징으로 하는 비행 시뮬레이션 호스트 시스템.
  4. 제 2항 및 제 3항에 있어서, 상기 비행 시뮬레이션이 시작되면 상기 메인 프로세스는 상기 다수의 데이터 처리 프로세스를 상기 주파수별로 순차적으로 실시간 실행시키며, 상기 모니터 프로세스 및 저장 프로세스는 필요시에 수시로 실행시키는 것을 특징으로 하는 비행 시뮬레이션 호스트 시스템.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 상태창은,
    상기 비행 시뮬레이션 시에 각 시스템의 상태를 디스플레이하는 시스템 상태창;
    상기 각 시스템의 정상 동작 여부를 디스플레이하는 상태진단창;
    상기 각 데이터 처리 프로세스들의 동작 상태를 디스플레이 하는 프로세스 상태창;
    상기 비행 시뮬레이션 시에 발생하는 각종 변수들의 상태를 디스플레이 하는 변수 모니터링창을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 시뮬레이션 호스트 시스템.
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