KR20110090592A

KR20110090592A - 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템

Info

Publication number: KR20110090592A
Application number: KR1020100010466A
Authority: KR
Inventors: 김종문
Original assignee: 한국항공우주산업 주식회사
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-08-10
Also published as: KR101091108B1

Abstract

본 발명은 항공 전자 시스템을 통합 제어하는 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템은 복수의 항공기 내부의 서브 시스템을 통합 시, 각 서브 시스템의 임무컴퓨터의 컨트롤러는 기본/보조(primary /secondary) 동작 모드로 부하를 분담하여 운영되는 것을 특징하며, 시스템 결함에 따른 비상 시, 신속한 제어모드 전환 및 백업 동작이 이루어지도록 하는 것을 기술적인 목적으로 한다.

Description

임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템{Duplex control logic system of MC}

본 발명은 항공 전자 시스템을 통합 제어하는 시스템에 관한 것으로, 더 자세히는 항공기에 탑재되는 다양한 서브 시스템을 통합하고, 시스템 결함에 따른 비상 상황 발생 시, 안정적이고 신속한 시스템 모드의 전환이 가능한 이중화 제어 로직 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 항공 전자 시스템을 통합 제어하는 시스템은 두 개의 임무컴퓨터를 포함하여, 마스터와 슬레이브로 구분되어 동작하는 베이스라인(Elbit) 모델을 들 수 있다.

자세히 설명하면, 마스터 임무컴퓨터가 모든 시스템 기능을 수행하고, 나머지 슬레이브 임무컴퓨터는 대기(Standby) 상태를 유지하다가 마스터 임무컴퓨터의 동작 결함이 발생하여, 기능 수행이 불가능할 경우, 슬레이브 임무컴퓨터가 상기 마스터 임무컴퓨터의 기능을 전달받아 대신 수행하게 된다.

하지만 종래의 이중화 제어로직 시스템은, 마스터 임무컴퓨터의 결함 발생 시, 모든 부하 제어권을 슬레이브 임무컴퓨터에 이전 시, 백업 동작 시간이 오래 소요되어, 항공기의 임무 수행에 막대한 지장을 초래할 우려가 있다.

또한, 상기 마스터와 슬레이브 간의 데이터 처리에 관한 동기화가 이루어지지 않아, 제어권 이전에 따른 데이터의 불일치 처리 문제가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,

본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템의 목적은 복수의 임무컴퓨터로 부하를 분산 운영하여, 시스템 결함에 따른 비상 시, 신속한 제어모드 전환 및 백업 동작이 이루어지도록 하는데 있다.

다른 목적은, 신호발생부를 포함하여, 자체 임무컴퓨터의 동작 정상여부에 관한 신호를 연결된 임무컴퓨터에 전달하는데 있다.

또 다른 목적은, 신호감지부를 포함하여, 상대 임무컴퓨터의 동작 신호를 감지하여, 상대 임무컴퓨터의 정상 여부를 판단하는데 있다.

또 다른 목적은, 모드설정부를 포함하여, 자체 임무컴퓨터의 동작 신호 및 상대 임무컴퓨터의 동작 신호를 분석하여, 제어모드를 전환하는데 있다.

또 다른 목적은, 동기화부를 더 포함하여, 자체 임무컴퓨터의 데이터와 상대 임무컴퓨터의 데이터 처리 사이클을 동기화시키는데 있다.

또 다른 목적은, 제어 모드 전환에 따라 제어권 전환 및 백업 동작을 신속하게 수행하는데 있다.

본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템은 복수의 항공기 내부의 서브 시스템을 통합 시, 각 서브 시스템의 임무컴퓨터의 컨트롤러는 기본/보조(primary/secondary) 동작 모드로 부하를 분담하여 운영되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템의 컨트롤러는, 임무컴퓨터의 동작 정보를 수집하여, 동작 정상 여부에 관한 신호를 발생시켜, 상대 임무컴퓨터에 전달하는 신호발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템의 컨트롤러는 자체 동작 신호 및 상대 임무컴퓨터의 동작 신호에 따라 제어 모드를 전환시키는 모드설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템의 목적은 복수의 임무컴퓨터로 부하를 분산 운영함으로써, 시스템 결함에 따른 비상 시, 신속한 제어모드 전환 및 백업 동작이 이루어질 수 있으며, 나아가 원활한 항공기의 임무 수행이 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 신호발생부를 포함함으로써, 자체 임무컴퓨터의 동작 정상여부에 관한 신호를 연결된 임무컴퓨터에 전달할 수 있는 효과가 있다.

또한, 신호감지부를 포함함으로써, 상대 임무컴퓨터의 동작 신호를 감지하여, 상대 임무컴퓨터의 정상 여부를 판단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 모드설정부를 포함함으로써, 자체 임무컴퓨터의 동작 신호 및 상대 임무컴퓨터의 동작 신호를 분석하여, 제어모드를 전환할 수 있는 효과가 있다.

또한, 동기화부를 더 포함함으로써, 자체 임무컴퓨터의 데이터와 상대 임무컴퓨터의 데이터 처리 사이클을 동기화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 제어 모드 전환에 따라 제어권 전환 및 백업 동작을 신속하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템의 동작을 나타내는 전체 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템의 동작의 S30 단계 및 S50 단계의 상세 흐름도.

이하, 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면 다음과 같다.

[도 1]은 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템의 구성도로, 제1임무컴퓨터의 컨트롤러(10)와 제2임무컴퓨터의 컨트롤러(20)가 서로 연결되어 있으며, 각 임무컴퓨터의 컨트롤러는 분산된 부하(30)와 연결되어 있다.

즉, 상기 제1임무컴퓨터의 컨트롤러(10)는 제1부하(31) 내지 제3부하(33)와 연결되어 있으며, 제2임무컴퓨터의 컨트롤러(20)는 제4부하(34)와 제5부하(35)와 연결되어 있다.

상기와 같이, 제1임무컴퓨터의 컨트롤러(10)와 제2임무컴퓨터의 컨트롤러(20)가 부하량을 분산하여, 제어하는 것을 기본/보조(primary/secondary) 동작 모드라 하고, 상기 primary 동작을 수행하는 컨트롤러(10)가 제어권을 가지고, 운영하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 컨트롤러는 신호발생부(11, 21), 모드설정부(13, 23) 및 신호감지부(15, 25)를 포함한다.

상기 신호발생부(11, 21)는 자체 임무컴퓨터의 동작 정보를 수집하여, 동작 정상 여부에 관한 신호를 발생시켜, 상대 임무컴퓨터에 전달하는 역할을 하며, 본 발명의 실시예에서는 제1신호발생부(11)에서 발생한 동작 신호는 제2신호감지부(25)로 전달되며, 제2신호발생부(21)에서 발생한 동작 신호는 제1신호감지부(15)로 전달된다.

상기 모드설정부(13, 23)는 자체 임무컴퓨터의 동작 신호 및 상대 임무컴퓨터의 동작 신호에 따라 제어 모드를 전환시키는 역할을 하며, 본 발명의 실시예에서는 제1컨트롤러(10)의 제1모드설정부(13)는 제1임무컴퓨터의 동작에 관한 정상여부를 확인하고, 상기 제2컨트롤러(20)의 동작에 관한 신호를 전달받아 제어모드를 결정하게 된다.

또한, 제2컨트롤러(20)의 제2모드설정부(23)도 제2임무컴퓨터의 동작에 관한 정상여부를 확인하고, 상기 제1컨트롤러(10)의 동작에 관한 신호를 전달받아 제어모드를 결정하게 된다.

본 발명에 있어, 상기 제어 모드는 크게 기본/보조(primary/secondary) 동작 모드 및 백업(backup) 모드로 구분된다.

상기 primary/secondary 동작 모드는 연결된 모든 임무컴퓨터의 동작이 정상이며, 설정 기준에 따라 각 임무컴퓨터가 부하를 분담하여, 제어하는 상태를 말한다.

또한, 상기 백업 모드는 연결된 임무컴퓨터 중 어느 하나 이상의 임무컴퓨터의 동작 결함이 발생하여, 정상 동작 중인 임무컴퓨터가 제어권을 획득하고, 동작 결함이 발생한 임무컴퓨터의 데이터를 백업하는 상태를 말한다.

상기 신호감지부는 상대 임무컴퓨터로부터 전달된 동작 신호를 감지하여, 상대 임무컴퓨터의 동작 정상 여부를 판단하는 역할을 한다.

본 발명의 실시예에서는 제2컨트롤러(20)의 제2신호발생부(21)에서 발생된 동작 신호를 제1신호감지부(15)에 전달하고, 제1컨트롤러(10)의 제1신호발생부(11)에서 발생된 동작 신호를 제2신호감지부(15)에 전달하고, 전달된 컨트롤러 동작 신호는 각 모드 설정부(13, 23)에 전달된다.

항공기 분야에 있어, Primary와 Secomdary가 조종석, 부조종석 시현 및 입력 장비를 분산하여, 제어하는데, 상기 한대의 임무컴퓨터에 동작 결함이 발생하거나, 조종사에 의해 동작이 종료될 경우, 나머지 한대의 임무컴퓨터가 조종석과 부조종석의 계기를 포함한 모든 임무관련 서브시스템을 제어한다.

따라서 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템은 연결된 임무컴퓨터의 동작 신호를 지속적으로 서로 감시하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템은 내부 처리 데이터를 상대 임무컴퓨터와 동일한 데이터 처리 사이클로 동기화시키는 동기화부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 임무컴퓨터의 제어모드 변경에 따라 각 임무컴퓨터의 운영은 부하를 분산하여 동작하거나 상대 임무컴퓨터의 데이터를 백업하는 동작을 할 수 있어야 하며, 이러한 제어 모드의 전환은 짧은 시간내에 안정적으로 이루어져야한다.

이를 위해 임무컴퓨터는 항상 전환 가능한 제어 모드에 대처하여, 데이터 처리 사이클이 동기화 되어야 한다.

연결된 임무컴퓨터가 모두 정상으로 동작할 경우, 각 임무컴퓨터는 동일한 사이클에 동일한 데이터를 처리하고, 데이터 처리 결과에 대해 디스플레이 루틴만 해당 사이드 계기 기준으로 동작시키며, Primary 기준으로 서브 시스템을 제어하여, 임무컴퓨터로부터 출력되는 데이터의 일관성 또는 동일성을 보장하는 것이 바람직하다.

또한 임무컴퓨터 내부의 항공 전자 비행 운용 소프트웨어(OFP-Operating Flight Program) 간 데이터 통신에 있어서도 Primary의 OFP 출력 데이터 기준으로 운영되어, 임무컴퓨터 간의 데이터 불일치 현상을 사전에 방지하는 것이 바람직하다.

[도 2]는 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템의 동작에 관한 개략적인 흐름도를 나타내는 도면으로, 먼저 제1임무컴퓨터와 제2임무컴퓨터가 동작(S10)하게 되면, 각 임무컴퓨터의 컨트롤러는 동작 모드를 결정(S30)하게 되고, 상기 결정된 동작 모드에 따라 부하를 분산 운용(S50)하게 된다.

[도 3]은 상기 S30 단계 및 S50 단계의 동작을 상세하게 나타내는 흐름도로, 먼저 제1임무컴퓨터의 동작이 정상인지 여부를 판단하는 단계를 수행한다.(S31)

상기 S31 단계에서 정상 동작으로 판단될 경우, Health Discrete 신호가 True 로 설정되어, 이러한 정상 신호를 제2컨트롤러에 전달하는 단계를 수행한다.(S33)

다음으로, 제2임무컴퓨터의 상태가 정상인지 여부를 판단하는 단계를 수행한다.(S39)

상기 S39 단계에서 제2임무컴퓨터의 상태가 정상일 경우, 부하를 분산하여, Primary/ Secondary 모드로 동작하는 단계를 수행한다.(S51)

다음으로, 각 임무컴퓨터간의 데이터를 동기화하는 단계(S53)를 수행하고, 동기화된 데이터를 출력하는 단계(S55)를 수행한다.

상기 S31 단계에서 결함 발생에 따른 비정상 동작으로 판단될 경우, Health Discrete 신호가 False 로 설정되어, 이러한 비정상 신호를 제2컨트롤러에 전달하는 단계를 수행한다.(S32)

다음으로, 제1컨트롤러의 비정상 신호를 전달 받은 제2컨트롤러는 In-control을 설정하여 제어권을 획득하고, 상기 제1컨트롤러의 데이터를 백업하는 백업 모드로 전환 단계를 수행한다.(S35)

또한 상기 S39 단계에서 제2임무컴퓨터가 비정상 상태로 판단되면 이러한 제2임무컴퓨터의 비정상 신호를 제1임무컴퓨터에 전달하고, 제1컨트롤러는 In-control을 설정하여 제어권을 획득하고, 상기 제2컨트롤러의 데이터를 백업하는 백업 모드로 전환 단계를 수행한다.(S37)

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템의 목적은 복수의 임무컴퓨터로 부하를 분산 운영함으로써, 시스템 결함에 따른 비상 시, 신속한 제어모드 전환 및 백업 동작이 이루어질 수 있는 효과를 누릴 수 있다.

나아가 임무컴퓨터의 신속한 제어모드 전환 및 백업 동작은 원활한 항공기의 임무 수행이 가능하도록 하고, 항공기 통합 제어 시스템을 효율적으로 운영할 수 있는 효과를 누릴 수 있게 되는 것이다.

이상 본 발명의 실시예로 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상이 상기 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템으로 구현할 수 있다.

10 : 제1임무컴퓨터(제1MC) 20 : 제2임무컴퓨터(제2MC)
30 : 부하

Claims

복수의 항공기 내부의 서브 시스템을 통합 시, 각 서브 시스템의 임무컴퓨터의 컨트롤러는 기본/보조(primary/secondary) 동작 모드로 부하를 분담하여 운영되는 것을 특징으로 하는 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템.
제1항에 있어서,
상기 임무컴퓨터의 컨트롤러는,
임무컴퓨터의 동작 정보를 수집하여, 동작 정상 여부에 관한 신호를 발생시켜, 상대 임무컴퓨터에 전달하는 신호발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템.
제2항에 있어서,
상기 임무컴퓨터의 컨트롤러는,
상대 임무컴퓨터로부터 전달된 동작 신호를 감지하여, 상대 임무컴퓨터의 동작 정상 여부를 판단하는 신호감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템.
제1항에 있어서,
상기 임무컴퓨터의 컨트롤러는,
자체 임무컴퓨터의 동작 신호 및 상대 임무컴퓨터의 동작 신호에 따라 제어 모드를 전환시키는 모드설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템.
제1항에 있어서,
상기 임무컴퓨터의 컨트롤러는,
내부 처리 데이터를 상대 임무컴퓨터와 동일한 데이터 처리 사이클로 동기화시키는 동기화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템.
제4항에 있어서,
상기 제어 모드는,
연결된 모든 임무컴퓨터의 동작이 정상이며, 설정 기준에 따라 각 임무컴퓨터가 부하를 분담하여, 제어하는 기본/보조(primary/secondary) 동작 모드 및,
연결된 임무컴퓨터 중 어느 하나 이상의 임무컴퓨터의 동작 결함이 발생하여, 정상 동작 중인 임무컴퓨터가 제어권을 획득하고, 동작 결함이 발생한 임무컴퓨터의 데이터를 백업하는 백업모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 임무컴퓨터의 이중화 제어 로직 시스템.