KR20110050298A

KR20110050298A - 다중 비행 시뮬레이션 시스템

Info

Publication number: KR20110050298A
Application number: KR1020090107217A
Authority: KR
Inventors: 송승화; 장천현
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-13
Also published as: KR101082874B1

Abstract

본 발명은 다중 비행 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 일면에따른 다중 비행 시뮬레이션 시스템은, 제1 및 제2 비행체를 각각 시뮬레이션하는 제1 및 제2 비행 시뮬레이션 시스템과, 각 비행 시뮬레이션 시스템으로부터 시뮬레이션 결과를 제공받아 취합하는 모니터링 서버 및 취합된 결과를 표시하는 가시화 장치를 포함한다.

다중 비행 시뮬레이션, 동기

Description

다중 비행 시뮬레이션 시스템{Multi-flight simulation system}

본 발명은 다중 비행 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 다중의 비행체를동시에 시뮬레이션하여 현실성을 높일 수 있는 다중 비행 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.

종래의 비행 시뮬레이션 시스템은 시뮬레이터와 비행체 제어장치로 구성된다. 시뮬레이터는 내부에 미리 저장된 가상 환경 데이터(또는 외부로부터 제공되는 가상 환경 데이터)를 토대로 시뮬레이션한 결과(비행체의 위치정보, 자세정보, 속도정보, 주변 환경에 대한 정보 등)를 비행체 제어장치로 전송하고, 비행체 제어장치는 시뮬레이션 결과를 피드백받아 비행체를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 시뮬레이터로 출력한다. 다시 시뮬레이터는 가상 환경 데이터 및 제어신호를 이용하여 시뮬레이션하게 된다.

이러한 종래의 시뮬레이터는 다수의 비행체를 동시에 시뮬레이션할 수 없었다. 또한 다수의 비행체를 동시에 시뮬레이션하려면 새로운 시스템을 개발하여야 하므로, 비용이 많이 소요되며, 종래의 단일 비행 시뮬레이터를 활용하는 방법도 존재하지 않았다.

이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 현실성이 향상시키며 다수의 비행체를 시뮬레이션할 수 있는 다중 비행 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 종래의 단일 비행 시뮬레이터를 그대로 이용함으로써 시스템의 개발 비용을 줄이고 종래의 단일 비행 시뮬레이터의 활용도를 높이는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 다중 비행 시뮬레이션시스템은, 제1 및 제2 비행체를 각각 시뮬레이션하는 제1 및 제2 비행 시뮬레이션 시스템과, 상기 각 비행 시뮬레이션 시스템으로부터 시뮬레이션 결과를 제공받아 취합하는 모니터링 서버 및 상기 취합된 결과를 표시하는 가시화 장치를 포함한다.

여기서 상기 모니터링 서버는 상기 제1 및 제2 비행 시뮬레이션 시스템에 동일한 지상환경 데이터 및 동일한 대기환경 데이터를 제공하고, 상기 제1 및 제2 비행 시뮬레이션 시스템은 상기 지상환경 데이터 및 대기환경 데이터를 이용하여 상기 제1 및 제2 비행체 각각을 시뮬레이션하는 것일 수 있다.

또한 상기 제1 및 제2 비행 시뮬레이션 시스템 각각은, 자신의 시뮬레이션 결과와 상기 지상환경 데이터 및 대기환경 데이터를 고려하여 상기 각 비행체를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 비행체 제어장치 및 상기 제어 신호와 상기 지상환경 데이터 및 대기환경 데이터를 이용하여 상기 비행체를 시뮬레이션하고, 시뮬레이션 결과를 상기 비행체 제어장치 및 상기 모니터링 서버로 전송하는 시뮬레이터를 포함할 수 있다.

또한 제1 비행 시뮬레이션 시스템의 비행기 제어 장치는 상기 제2 비행 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 결과를 더 고려하여 상기 제1 비행체를 제어하기 위한 상기 제어 신호를 생성하고, 제2 비행 시뮬레이션 시스템의 비행기 제어 장치는 상기 제1 비행 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 결과를 더 고려하여 상기 제2 비행체를 제어하기 위한 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.

그리고 상기 모니터링 서버는 상기 제1 비행 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 결과를 상기 제2 비행 시뮬레이션 시스템으로 전송하고, 상기 제2 비행 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 결과를 상기 제1 비행 시뮬레이션 시스템으로 전송할 수 있다.

상기 모니터링 서버는 상기 각 비행 시뮬레이션으로부터 시뮬레이션 결과를 제공받아 동기를 맞추어 취합할 수 있다. 여기서 상기 시뮬레이션 결과는 상기 제1 및 제2 비행체의 위치정보, 자세정보, 속도정보 및 각속도정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 면에 따른 다중 비행 시뮬레이션 시스템은 제1 비행체를 제어하기 위한 제1 제어 신호를 생성하는 제1 비행체 제어장치와, 상기 제어 신호를 이용하여 상기 제1 비행체를 시뮬레이션하고 제1 시뮬레이션 결과를 출력하는 제1 시뮬레이터를 포함하는 제1 비행 시뮬레이션 시스템과, 제2 비행체를 제어하기 위한 제2 제어 신호를 생성하는 제2 비행체 제어장치와, 상기 제어 신호를 이용하여 상기 제2 비행체를 시뮬레이션하고 제2 시뮬레이션 결과를 출력하는 제2 시뮬레이터를 포함하는 제2 비행 시뮬레이션 시스템과, 상기 각 비행 시뮬레이션 시스템으로부터 제공된 제1 및 제2 시뮬레이션 결과를 제공받아 동기를 맞추어 취합하는 모니터링 서버 및 상기 취합된 결과를 표시하는 가시화 장치를 포함하되, 상기 제1 및 제2 비행체 제어장치는 상기 제1 및 제2 시뮬레이션 결과를 고려하여 상기 제1 및 제2 비행체를 제어하기 위한 상기 제1 및 제2 제어신호를 각각 생성할 수 있다.

여기서 상기 모니터링 서버는 상기 제1 및 제2 시뮬레이션 결과를 동기시키고, 상기 제1 시뮬레이션 결과를 상기 제2 시뮬레이터로 전송하고, 상기 제2 시뮬레이션 결과를 상기 제1 시뮬레이터로 전송할 수 있다.

또한 상기 모니터링 서버는 상기 제1 및 제2 시뮬레이터에 동일한 지상환경 데이터 및 상기 제1 및 제2 시뮬레이터의 제1 및 제2 시뮬레이션 결과의 위치정보에 해당하는 가상 대기 환경 데이터를 제공하고, 상기 제1 및 제2 시뮬레이터는 상기 제어신호와 상기 지상환경 데이터 및 대기환경 데이터를 이용하여 상기 제1 및 제2 비행체를 각각 시뮬레이션할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 현실감이 향상된 다중 비행체를 시뮬레이션할 수 있다. 또한 종래의 단일 비행 시뮬레이션 시스템을 그대로 이용함으로써, 개발비용을 줄이며, 종래의 단일 비행 시뮬레이션 시스템의 활용도를 높일 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 비행 시뮬레이션시스템을 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 다중 비행 시뮬레이션 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 2는 지상환경 데이터를 나타내는 예시도이고, 도 3은 대기환경 데이터를 나타내는 예시도이고, 도 4 내지 도 6은 다중 비행 시뮬레이션 결과를 나타내는 예시도들이다.

먼저 도 1을 참조하면, 실시예에 따른 다중 비행 시뮬레이션 시스템(10)은 제1 내지 제3 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103)과, 모니터링 서버(200) 및 가시화 장치(300)를 포함한다.

제1 내지 제3 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103) 각각은 비행체를 시뮬레이션하는 시스템으로서, 모니터링 서버(200)와 연결되지 않는 경우에는 일반적인 단일 비행 시뮬레이션 시스템으로 동작할 수 있으며, 모니터링 서버(200)와 연결되어 다중 비행 시뮬레이션 시스템(10)을 구성한다. 이러한 제1 내지 제3 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103) 각각은 비행체 제어장치(111, 132, 153)와 시뮬레이터(121, 142, 163)를 포함한다.

모니터링 서버(200)는 다중 비행 시뮬레이션을 위해 제1 내지 제3 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103)에 동일한 지상환경 데이터(DATA)와 동일한 대기환경 데이터(DATA)를 제공한다. 또는 각각의 시뮬레이터(121, 142, 163)의 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)의 위치 정보에 해당하는 대기환경 데이터(DATA)를 제공할 수도 있다. 여기서 지상환경 데이터는 GIS(Geographic Information System) 정보일 수 있고 도 2에 도시된 바와 같이 3차원 디지털 데이터일 수도 있다. 대기환경 데이터는, 도 3에 도시된 바와 같이, 대기가 가질 수 있는 모든 속성을 표현할 수 있는 것으로 온도, 습도, 밀도, 풍향, 풍속 등의 정보를 고도에 따라 서로 다른 값을 갖는 데이터일 수 있다.

제1 내지 제3 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103)이 모니터링 서버(200)로부터 제공된 지상환경 데이터(DATA) 및 대기환경 데이터(DATA)를 이용하여 각각 비행체를 시뮬레이션하면, 모니터링 서버(200)는 각 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103)에서 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 제공받아 취합한다. 이때 모니터링 서버(200)는 각 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103)에서의 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 동기 맞추어 취합할 수 있다.

가시화 장치(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 모니터링 서버(200)로부터 취합된 결과를 표시함으로써, 다중 비행체들의 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 동시에 나타낼 수 있다.

도 5를 더 참조하여 구체적으로 설명하면, 모니터링 서버(200)는 각 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3) 중 하나인 각 비행체의 위치정보를 전송받고, 지상환경 데이터(DATA)의 고도정보를 비교하여 비행체가 추락한 것으로 판단할 수 있다. 이 때 모니터링 서버(200)는 시뮬레이션 상에 추락한 시뮬레이터와의 통신을 중단할 수도 있다. 그리고 가시화 장치(300)는 이러한 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 도 5에 도시된 바와 같이 나타낸다.

또는 모니터링 서버(200)는 다중 비행 시뮬레이션을 위해, 제2 및 제3 비행시뮬레이션 시스템(102, 103)의 제2 및 제3 시뮬레이션 결과(SIM2, SIM3)를 제1 비행 시뮬레이션 시스템(101)으로 전송하고, 제1 및 제3 비행 시뮬레이션 시스템(101, 103)의 제1 및 제3 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM3)를 제2 비행 시뮬레이션 시스템(102)으로 전송하고, 제1 및 제2 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102)의 제1 및 제2 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2)를 제3 비행 시뮬레이션 시스템(103)으로 전송한다. 구체적으로는 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103) 내부의 제1 내지 제3 시뮬레이터(121, 142, 163)로 전송한다.

그리고 제1 내지 제3 시뮬레이터(121, 142, 163) 각각은 제1 내지 제3 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 제1 내지 제3 비행체 제어장치(111, 132, 153)로 전송하며, 제1 내지 제3 비행체 제어장치(111, 132, 153) 각각은 제1 내지 제3 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 이용하여 비행체를 제어하기 위한 제어 신호(CONT1, CONT2, CONT3)를 생성하게 된다. 즉, 각 비행체 제어장치(111, 132, 153)는 자신의 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3) 뿐만 아니라 다른 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103)의 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 이용하여 제어 신호(CONT1, CONT2, CONT3)를 생성한다.

예컨대 제1 비행체 제어장치(111)는 제2 및 제3 비행체의 위치, 자세, 속도, 각속도 등을 포함하는 제2 및 제3 시뮬레이션 결과(SIM2, SIM3)를 이용하여 제1 비행체의 제어 신호(CONT1)를 생성하게 된다. 이와 같이 제1 비행체 제어장치(111)는 다른 비행 시뮬레이션 시스템(102, 103)의 시뮬레이션 결과(SIM2, SIM3)를 이용하므로, 충돌여부 등을 고려하여 제1 비행체의 제어 신호(CONT1)를 생성할 수 있게 된다. 그리고 각 시뮬레이터(121, 142, 163)는 이러한 제어 신호(CONT1, CONT2, CONT3)를 이용하여 시뮬레이션하며, 이러한 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)들이 모니터링 서버(200)에 의해 동기되면서 취합되고, 가시화 장치(300)를 통해 표시되므로, 다중 비행 세뮬레이션 효과를 얻을 수 있다.

도 6을 더 참조하여 구체적으로 설명하면, 각 비행체 제어장치(111, 132, 153)는 다른 비행 시뮬레이션 시스템에서 출력된 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 이용하여 비행체의 제어 신호(CONT1, CONT2, CONT3)를 생성하고, 각 시뮬레이터(121, 142, 163)는 이러한 각 비행체의 제어 신호(CONT1, CONT2, CONT3)를 이용하여 시뮬레이션한다. 그리고 모니터링 서버(200)는 각 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3) 중 하나인 각 비행체의 위치정보를 전송받고, 각 비행체의 위치정보를 비교하여 비행체들의 충돌여부를 판단할 수 있다. 그리고 가시화 장치(300)는 이러한 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 도 6에 도시된 바와 같이 나타낸다.

위 설명에서는 모니터링 서버(200)가 제1 내지 제3 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 동기시켜 취합하는 경우를 예로 들었으나, 이에 한정되지 않고, 제1 내지 제3 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103) 간에 미리 동기를 맞추어 제1 내지 제3 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 모니터링 서버(200)로 전송할 수도 있다. 예컨대 제1 내제 제3 시뮬레이터(121, 142, 163)가 서로 동기를 맞추어 제1 내지 제3 시뮬레이션 결과(SIM1, SIM2, SIM3)를 각각 출력할 수 있다.

이러한 다중 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103)에 의하면, 현실감 높은 다중 비행체의 시뮬레이션을 수행할 수 있고, 또한 종래의 단일 비행 시뮬레이션 시스템(101, 102, 103)을 활용하여 다중 비행 시뮬레이션 시스템(10)을 쉽고 저비용으로 구성할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상 기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 실시예에 따른 다중 비행 시뮬레이션 시스템을 나타내는 구성도이다.

도 2는 지상환경 데이터를 나타내는 예시도이다.

도 3은 대기환경 데이터를 나타내는 예시도이다.

도 4 내지 도 6은 다중 비행 시뮬레이션 결과를 나타내는 예시도들이다.

Claims

제1 및 제2 비행체를 각각 시뮬레이션하는 제1 및 제2 비행 시뮬레이션 시스템;

상기 각 비행 시뮬레이션 시스템으로부터 시뮬레이션 결과를 제공받아 취합하는 모니터링 서버; 및

상기 취합된 결과를 표시하는 가시화 장치

를 포함하는 다중 비행 시뮬레이션 시스템.
제1항에 있어서, 상기 모니터링 서버는

상기 제1 및 제2 비행 시뮬레이션 시스템에 동일한 지상환경 데이터 및 동일한 대기환경 데이터를 제공하고,

상기 제1 및 제2 비행 시뮬레이션 시스템은 상기 지상환경 데이터 및 대기환경 데이터를 이용하여 상기 제1 및 제2 비행체 각각을 시뮬레이션하는 것

인 다중 비행 시뮬레이션 시스템.
제2에 있어서, 상기 제1 및 제2 비행 시뮬레이션 시스템 각각은

자신의 시뮬레이션 결과와 상기 지상환경 데이터 및 대기환경 데이터를 고려하여 상기 각 비행체를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 비행체 제어장치; 및

상기 제어 신호와 상기 지상환경 데이터 및 대기환경 데이터를 이용하여 상 기 비행체를 시뮬레이션하고, 시뮬레이션 결과를 상기 비행체 제어장치 및 상기 모니터링 서버로 전송하는 시뮬레이터를 포함하는 것

인 다중 비행 시뮬레이션 시스템.
제3에 있어서, 제1 비행 시뮬레이션 시스템의 비행기 제어 장치는

상기 제2 비행 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 결과를 더 고려하여 상기 제1 비행체를 제어하기 위한 상기 제어 신호를 생성하고,

제2 비행 시뮬레이션 시스템의 비행기 제어 장치는

상기 제1 비행 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 결과를 더 고려하여 상기 제2 비행체를 제어하기 위한 상기 제어 신호를 생성하는 것

인 다중 비행 시뮬레이션 시스템.
제4항에 있어서, 상기 모니터링 서버는

상기 제1 비행 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 결과를 상기 제2 비행 시뮬레이션 시스템으로 전송하고,

상기 제2 비행 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 결과를 상기 제1 비행 시뮬레이션 시스템으로 전송하는 것

인 다중 비행 시뮬레이션 시스템.
제1항에 있어서, 상기 모니터링 서버는

상기 각 비행 시뮬레이션으로부터 시뮬레이션 결과를 제공받아 동기를 맞추어 취합하는 것

인 다중 비행 시뮬레이션 시스템.
제1항에 있어서,

상기 시뮬레이션 결과는 상기 제1 및 제2 비행체의 위치정보, 자세정보, 속도정보 및 각속도정보 중 적어도 하나를 포함하는 것

인 다중 비행 시뮬레이션 시스템.
제1 비행체를 제어하기 위한 제1 제어 신호를 생성하는 제1 비행체 제어장치와, 상기 제어 신호를 이용하여 상기 제1 비행체를 시뮬레이션하고 제1 시뮬레이션 결과를 출력하는 제1 시뮬레이터를 포함하는 제1 비행 시뮬레이션 시스템;

제2 비행체를 제어하기 위한 제2 제어신호를 생성하는 제2 비행체 제어장치와, 상기 제어 신호를 이용하여 상기 제2 비행체를 시뮬레이션하고 제2 시뮬레이션 결과를 출력하는 제2 시뮬레이터를 포함하는 제2 비행 시뮬레이션 시스템;

상기 각 비행 시뮬레이션 시스템으로부터 제공된 제1 및 제2 시뮬레이션 결과를 제공받아 동기를 맞추어 취합하는 모니터링 서버; 및

상기 취합된 결과를 표시하는 가시화 장치를 포함하되,

상기 제1 및 제2 비행체 제어장치는 상기 제1 및 제2 시뮬레이션 결과를 고려하여 상기 제1 및 제2 비행체를 제어하기 위한 상기 제1 및 제2 제어신호를 각각 생성하는 것

인 다중 비행 시뮬레이션 시스템.
제8항에 있어서, 상기 모니터링 서버는

상기 제1 및 제2 시뮬레이션 결과를 동기시키고,

상기 제1 시뮬레이션 결과를 상기 제2 시뮬레이터로 전송하고,

상기 제2 시뮬레이션 결과를 상기 제1 시뮬레이터로 전송하는 것

인 다중 비행 시뮬레이션 시스템.
제9항에 있어서, 상기 모니터링 서버는

상기 제1 및 제2 시뮬레이터에 동일한 지상환경 데이터 및 상기 제1 및 제2 시뮬레이터의 제1 및 제2 시뮬레이션 결과의 위치정보에 해당하는 가상 대기 환경 데이터를 제공하고,

상기 제1 및 제2 시뮬레이터는 상기 제어신호와 상기 지상환경 데이터 및 대기환경 데이터를 이용하여 상기 제1 및 제2 비행체를 각각 시뮬레이션하는 것

인 다중 비행 시뮬레이션 시스템.
제10항에 있어서, 상기 모니터링 서버는

상기 제1 및 제 제2 시뮬레이션 결과의 위치 정보를 이용하여 충돌 여부를 검사하는 것

인 다중 비행 시뮬레이션 시스템.