KR20140061805A

KR20140061805A - 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 ｏｆｐ 기능이 구비된 비행제어시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20140061805A
Application number: KR1020120128883A
Authority: KR
Inventors: 안성준; 최두열; 장순용
Original assignee: 한국항공우주산업 주식회사
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2014-05-22
Also published as: KR101418479B1

Abstract

본 발명은 제작된 항공기에 구비되고 FBW(Fly-by-wire)방식에 의해 비행 제어하다 항공기의 형상별 식별신호에 따른 해당 항공기 식별신호를 생성하여 출력시키는 AIS블록부와; 상기 AIS생성부로부터 출력된 해당 항공기 식별신호를 통해 그 탑재되어 있던 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 OFP만을 활성화시켜 해당 항공기에 대한 OFP기능을 실행시키는 비행제어컴퓨터와; 상기 비행제어컴퓨터의 OFP제어신호에 따라 항공기에 탑재된 항공기 운용장비의 기능을 조작하는 항공기의 조종석 내에 설치된 조종사 시현장치부를 포함하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP 기능이 구비된 비행제어시스템 및 그 제어방법을 제공한다.
상기와 같은 본 발명은 항공기 기종별 비행제어 소프트웨어를 하나의 모듈로 통합하여 항공기탑재컴퓨터에 공통으로 탑재시킨 후 해당 항공기타입 식별신호를 통해 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 운용 소트웨어만을 활성화시켜 OFP기능을 실행시키므로 써, 통합된 비행제어 소프트웨어 모듈 내에서 해당 항공기타입 식별신호를 통해 간편히 해당 항공기 타입에 적용되는 비행제어 소프트웨어만을 활성화시켜 실행하기 때문에 항공기 형상별 비행제어 소프트웨어 개발비용과 시간을 상당히 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

항공기타입 식별신호를 이용한 통합 ＯＦＰ 기능이 구비된 비행제어시스템 및 그 제어방법{FLY-BY-WIRE FLIGHT CONTROL SYSTEM HAVING AN INTEGRATED OFP FUNCTION USING A FLIGHT TYPE IDENTITY SIGNAL AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP 기능이 구비된 비행제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 항공기 기종별 비행제어 소프트웨어를 하나의 모듈로 통합하여 항공기탑재컴퓨터에 공통으로 탑재시킨 후 해당 항공기타입 식별신호를 통해 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 운용 소트웨어만을 활성화시켜 OFP기능을 실행시키므로 써, 항공기 형상별 비행제어 소프트웨어 개발비용과 시간을 상당히 저감시킬 수 있는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP 기능이 구비된 비행제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 현대적인 항공기의 등장 이전에는 항공기의 주동력 이외에 대단히 제한된 형태의 비상 동력 계통만으로도 안정적인 항공기의 비행운용과 비상 착륙이 가능하였다. 그런데, 근년에는 항공기의 기동성 증대에 대한 지속적인 관심이 증대된 결과로 전자 및 전기적으로 액추에이터(Actuator) 등의 장치들을 제어할 수 있는 전자/전기식 비행제어시스템(Fly-By-Wire Flight Control system)개념을 탄생시켰으며, 현재의 항공기들은 이를 채택하여 보다 높은 수준의 비행 능력을 발휘하게 되었다. 여기서 상기 Fly-By-Wire(이하 FBW라 함)시스템이란 항공기의 조종 계통을 컴퓨터를 통해 전기 신호 장치로 바꾼 시스템을 말한다, 즉 상기 FBW는 항공기를 조종할 때 조종기기를 전선으로 연결하여 유압장치나 모터를 이용하여 컴퓨터가 제어하도록 하는 조종 방식을 말한다. 최근에는 이를 광섬유로 조종하는 FBL도 적용되고 있다.

여기서 상기와 같은 종래 항공기의 FBW시스템과 관련된 선행기술로는 한국항공우주연구원에 의해 출원 공개된 한국공개특허공보 제2010-0061946호(발명의 명칭: 전자식 비행제어시스템용 조종입력장치 정상변위센서 탐지시스템; 공개일: 2010년06월10일)가 공지되어 있다.

그러면, 상기와 같은 종래 항공기의 FBW시스템을 도 1을 참고로 살펴보면, 항공기(70)의 몸체 일 측에 설치되고 조종사의 조종신호를 입력시켜주는 조종입력장치부(71)와;

상기 조종입력장치부(71)와 전선(Wire)을 거쳐 연결되고 항공기의 기종별로 각기 별도 제작되는 비행제어 소프트웨어(Operational Flight Program, 이하 OFP라 함)가 메모리(72)에 탑재되며. OFP에 따라 해당 항공기(70)를 자동으로 비행 제어하는 비행조종컴퓨터(73)와;

상기 비행조종컴퓨터(73)의 비행제어신호에 따라 항공기 엔진을 포함한 항공기(70)의 각종 기계 및 전자장비로 구성되는 액추에이터(74A-N)를 포함한다.

한편, 상기와 같은 종래 항공기의 FBW시스템의 동작은 먼저, FBW 타입 항공기가 형상별로 제작될 경우 예컨대, T-50 이든지 파생형 훈련기 혹은 UAV 파생형 항공기 등이 제작될 경우 해당 항공기 형상별로 비행제어 소프트웨어인 OFP를 별도로 설계, 구현, 검증 및 관리에 의하여 개발하여 비행조종컴퓨터(73)의 메모리(72)에 각각 탑재시킨다. 그리고 상기와 같은 과정을 경유하여 해당 항공기 형상별로 비행제어 소프트웨어인 OFP를 탑재한 후 해당 항공기(70)의 조종사가 FBW의 비행을 위해 조종입력장치부(71)의 버튼들을 조작할 경우 상기 조종입력장치부(71)와 전선(Wire)을 거쳐 연결된 비행조종컴퓨터(73)가 조종입력장치부(71)로부터 제공된 조종전기신호를 메모리(72)에 저장된 비행제어 소프트웨어 OFP를 구동하여 분석한 후 그 대응되는 비행제어신호를 항공기(70)의 해당 액추에이터(74A-N)로 전달하여 구동되게 하므로 해당 항공기(70)를 자동으로 비행제어하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 OFP시스템은 FBW을 실행하는 항공기가 제작될 경우 그 항공기 형상타입별로 비행제어 소프트웨어(OFP)를 개별적으로 제작하여 탑재시키는 방식이기 때문에 동일한 형상의 항공기라도 매번 새로 고가의 비용과 시간을 들여 OFP를 개발하여 탑재시켜야 하므로 그에 따라 OFP 개발에 따른 효용성과 효율성의 문제가 끊임없이 야기되었으며, 또한, 파생형 항공기와 같이 동일한 기술이 적용된 항공기가 개발될 때마다 엔지니어가 매번 반복적으로 설계구현이나 검증관리를 실행해야하기 때문에 엔지니어측면에서 작업불편성을 매우 가중시킨다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기위해 발명된 것으로, 항공기 타입별로 비행제어 소프트웨어를 별도로 고가의 비용을 들여 개발할 필요 없이 통합된 비행제어 소프트웨어 모듈 내에서 해당 항공기타입 식별신호를 통해 간편히 해당 항공기 타입에 적용되는 비행제어 소프트웨어만을 활성화시켜 실행시키는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP 기능이 구비된 비행제어시스템 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 또 다른 목적은 파생형 항공기와 같이 동일한 기술이 적용된 항공기를 개발할 때마다 매번 반복적으로 비행제어 소프트웨어를 설계 구현할 필요 없이 엔지니어가 해당 항공기타입 식별신호를 통해 간편하게 통합된 비행제어 소프트웨어만을 선택적으로 실행시키기만 하면 되는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP 기능이 구비된 비행제어시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 매 제작된 항공기에 구비되고 FBW(Fly-by-wire)방식에 의해 비행 제어되는 항공기의 형상별 식별신호(Aircraft_Identity signal)에 따른 해당 항공기식별(Discrete)신호를 생성하여 출력시키는 AIS블록부와;

성기 FBW방식에 의해 비행 제어되는 항공기의 기종별 비행제어 소프트웨어(OFP)를 모두 통합하여 하나의 모듈 안에 넣어 탑재시키고 상기 AIS생성부로부터 출력된 해당 항공기 식별신호를 통해 그 탑재되어 있던 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 OFP만을 활성화시켜 해당 항공기에 대한 OFP기능을 실행시키는 비행제어컴퓨터와;

상기 비행제어컴퓨터의 OFP제어신호에 따라 항공기에 탑재된 각종 엔진을 포함한 기계 및 전자장비들의 기능을 조작하는 항공기의 조종석 내에 설치된 조종사 시현장치부를 포함하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템을 제공한다.

상기와 같은 본 발명의 또 다른 특징은 FBW방식에 의해 비행 제어하다 항공기가 매 제작될 때 마다 해당 항공기내에 FBW방식에 의해 비행 제어하다 항공기의 기종별 비행제어 소프트웨어(OFP)를 모두 통합하여 하나의 모듈 안에 넣은 비행제어컴퓨터를 탑재시키는 제1 과정과;

상기 제1 과정 후에 AIS생성부가 항공기의 형상별 식별신호에 따른 해당 항공기 식별신호(Discrete)를 생성하여 비행제어컴퓨터로 출력시키는 제2 과정과;

상기 제2 과정 후에 비행제어컴퓨터가 AIS생성부로부터 출력된 해당 항공기 식별신호를 통해 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 비행제어 소프트웨어(OFP)만을 활성화시켜 해당 항공기에 대한 OFP기능을 실행시키는 제3 과정과;

상기 제3 과정 후에 비행제어컴퓨터가 통합 OFP에서 선택적으로 활성화시킨 해당 항공기 타입에 맞는 OFP을 이용하여 해당 타입의 항공기에 탑재된 각종 엔진을 포함한 기계 및 전자장비들의 기능을 조종사 시현장치부와 연동하여 실행시키는 제4 과정을 포함하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템의 제어방법을 제공한다.

상기와 같은 본 발명은 항공기 기종별 비행제어 소프트웨어(OFP)를 하나의 모듈로 통합하여 항공기탑재컴퓨터에 공통으로 탑재시킨 후 해당 항공기타입 식별신호를 통해 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 운용 소트웨어만을 활성화시켜 OFP기능을 실행시키므로 써, 항공기 타입별로 비행제어 소프트웨어를 별도로 고가의 비용을 들여 개발할 필요 없이 통합된 비행제어 소프트웨어 모듈 내에서 해당 항공기타입 식별신호를 통해 간편히 해당 항공기 타입에 적용되는 비행제어 소프트웨어만을 활성화시켜 실행하기 때문에 항공기 형상별 비행제어 소프트웨어 개발에 따른 비용과 시간을 상당히 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 본 발명은 또한, 파생형 항공기와 같이 동일한 기술이 적용된 항공기를 개발할 때마다 매번 반복되게 엔지니어들이 설계구현이나 검증관리를 실행할 필요 없이 한번 개발된 동일한 기종에 대해서는 해당 항공기타입 식별신호를 통해 통합된 비행제어 소프트웨어만을 선별 실행시키기만 하면 되므로 그에 따라 관련 엔지니어들의 작업편의성을 극대화시키는 효과도 있다.

도 1은 종래 항공기의 FBW시스템의 일례를 설명하는 설명도.
도 2는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP 기능이 구비된 비행제어시스템의 일례를 개략적으로 설명하는 설명도.
도 3은 본 발명 시스템 내에 구비된 비행제어컴퓨터를 내부 주요 구성모듈들을 개략적으로 설명하는 설명도.
도 4는 본 발명의 플로우차트.

이하, 본 발명에 따른 통합 OFP 기능이 구비된 비행제어시스템의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)." 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

실시예

도 2는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP 기능이 구비된 비행제어시스템의 일례를 개략적으로 설명하는 설명도이고, 도 3은 본 발명 시스템 내에 구비된 비행제어컴퓨터를 내부 주요 구성모듈들을 개략적으로 설명하는 설명도이며, 도 4는 본 발명의 방법을 설명하는 플로우차트이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP 기능이 구비된 비행제어시스템은,

매 제작된 항공기(1)에 구비되고 FBW방식에 의해 비행 제어하다 항공기의 형상별 식별신호(Aircraft_Identity signal)에 따른 해당 항공기 식별신호(Discrete)를 생성하여 출력시키는 항공기 형상별 식별신호 생성불록부(2: 이하, AIS블록부라 함)와;

상기 AIS생성부(2)로부터 출력된 해당 항공기 식별신호(Discrete)를 통해 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 비행제어 혹은 운용 소트웨어만을 활성화시켜 해당 항공기(1)에 대한 OFP기능을 실행시키는 비행제어컴퓨터(3)와;

상기 비행제어컴퓨터(3)의 OFP제어신호에 따라 항공기에 탑재된 항공기 운항장비(5) 예컨대, 각종 엔진을 포함한 기계 및 전자장비들의 기능을 조작하는 항공기의 조종석 내에 설치된 조종사 시현장치부(4)를 포함한다.

여기서, 상기 비행제어 컴퓨터(3)에는 FBW방식에 의해 비행 제어하다 항공기의 모든 기종별 비행제어 소프트웨어(OFP)를 모두 통합하여 하나의 모듈 안에 넣어 메모리(도시 안됨)에 탑재시킨다.

그리고, 상기 비행제어컴퓨터(3)는 FBW(Fly-by-wire)방식으로 비행 제어하다 모든 항공기를 포함하여 훈련 파생형 항공기(훈련용, 전술훈련용, 공격용) 및 UAV 파생형(정찰용, 중계용, 공격용)항공기가 매 제작될 때 마다 해당 항공기(1)에 장착시킨다.

그리고 상기 AIS 블록부(2)는 도 3에 도시된 바와 같이 항공기 배선(Wiring)상에 기 정의된 항공기별 형상식별 신호(Aircraft_Identity signal)를 구현하여 항공기(1)의 전원 인가시 항공기 형상을 식별하여 비행제어 소프트웨어의 형상이 기종에 맞게 정의되도록 항공기별 형상식별 신호(Aircraft_Identity signal)에 따른 해당 항공기 식별신호(Discrete)를 통해 통합 OFP가 탑재된 비행제어컴퓨터(3)로 입력시키는 기능을 수행한다.

한편, 상기 비행제어컴퓨터(3)는 도 3에 도시된 바와 같이 항공기(1)에 장착된 비행제어컴퓨터(3)에 전원인가시 내부 신호를 초기화하고, 입력되는 AIS 블록부(2)의 해당 항공기 식별신호(Discrete)를 처리하여 현재 항공기 형상에 대한 정의를 결정하고 그 정의된 현 항공기 형상정보를 기준으로 통합 OFP내에서 항공기 형상에 따라 모듈을 재구성하여 정해진 기능을 초기 작동시키는 파워업(PowerUp) 모듈(6)과;

상기 파워업모듈(6)에 의해 정의된 항공형상정보와 재구성된 모듈에 따른 OFP가 해당 항공기형상에 맞는 비행제어정보로 비행제어컴퓨터(3)의 기능을 작동시키는 타겟/프로비젼널 CSC(Common short code)모듈(7)과;

상기 AIS 블록부(2)의 해당 항공기 식별(Discrete)신호에 따라 선택된 해당 비행제어 소프트웨어(OFP)에 대해 신호결함이 있는 지를 모니터링한 후 그 모니터링 결과에 따라 정상결정신호 혹은 결함결정신호를 출력시키는 신호관리모듈(8)과;

상기 파워업모듈(6)로부터 출력된 해당 항공기 식별(Discrete)신호의 이상 유무를 체킹하고 해당 항공기 식별신호(Discrete)에 따라 각 형상별로 부여된 항공기의 기능이 정상적으로 동작되는 지를 체킹하는 BIT 모듈(9)과;

상기 신호관리모듈(8) 혹은 BIT 모듈(9)에 의해 검출된 현재 실행되고 있는 OFP에 대한 항공기 형상식별 입력신호의 결함 또는 형상식별에 따른 작동오류에 대응하는 오류상황을 항공기의 조종석내의 조종사 시현장치부(4)의 계기판상에 표시하여 알람밍해주는 고장관리 표시모듈(10)과;

상기 고장관리 표시모듈(10)로부터 출력된 항공기 식별 신호 또는 형상별 작동기능 등의 오류에 대한 결함 관련 정보를 기록 관리하고 그러한 결함관련정보를 통해 고장 원인분석과 고장탐구를 진행할 수 있도록 원천 설계데이터를 저장 관리하는 고장정보 저장관리모듈(11)과;

상기 타켓/프로비젼널 CSC모듈(7)로부터 출력된 해당 항공기 식별신호(Discrete)에 따라 선택되어 재구성된 해당 비행제어 소프트웨어(OFP)에 의한 비행제어신호를 항공기 조종석내의 조종사 시현장치부(4)상에 표시하여 조종사가 비행 전에 해당 비행제어 소프트웨어(OFP)가 정상적으로 작동하는 지를 확인할 수 있도록 조종사 조작의 비행시험 계기와 연동시키는 OFP연동시험모듈(12)을 더 포함한다.

여기서, 상기 신호관리모듈(8)은 AIS 블록부(2)의 항공기 식별(Discrete)신호를 입력받아 비행제어 컴퓨터(3)내의 항공기 식별신호 처리회로단을 거쳐서 비행제어 소프트웨어(OFP)의 신호 결함감지 모니터를 수행하고, 비행제어 컴퓨터(3)의 삼중신호 입력체계의 결함을 모니터링한 후 결함이 없는 경우 신호의 최적값을 선택하여 최종적으로 selected aircraft ID 신호를 연산한 다음 BIT 모듈(9)로 출력하고, 만약 결함모니터과정에서 항공기 형상식별 신호의 결함이 감지된 경우 고장관리 표시모듈(10)로 해당 결함에 대한 정보를 보고한다.

뿐만 아니라, 상기 BIT모듈(9)은 매 비행 전에 수행하는 비행제어 점검시험인 Built In Test 모듈로서, 항공기 형상식별 신호의 이상 유무와 항공기 형상식별신호에 따라 각 형상별 부여된 기능이 정상적으로 작동하는지를 검사하고, 그 검사 시 비정상적인 형상식별 번호 또는 기능이 검출될 경우 이를 AIS 블록부(2)의 전기적 인터페이스상의 결함이 있음을 비행안전을 위해 조종사 및 정비사에게 인지되도록 조종사 시현장치부(4)의 계기판상에 결함램프와 결함식별 코드 등의 형태로 표시시킨다.

더 나아가, 상기 고장관리 표시모듈(10)은 신호처리 모듈 또는 BIT 모듈에서 감지된 결함을 처리하는 모듈로서, 보고된 항공기 형상식별 입력신호의 결함 또는 형상식별에 따른 작동기능의 오류에 대해서 비행제어 시스템 안전성을 보장하도록 그 결함을 처리 및 격리하고, 그 결함사실을 조종사 및 정비사에게 항공기 조종석내의 조종사 시현장치부(4)상에 Caution Lamp와 결함식별 코드의 형태로 표시하므로 써, 조종사 적절한 결함 해결 조치를 하도록 실행한다.

여기서, 상기 고장정보 저장관리모듈(11)은 BIT모듈(9)에 구비된 시험기능을 지원하기 위한 데이터를 또한 저장 관리한다.

또한, 상기 타켓/프로비젼널 CSC모듈(7)은 모듈에서 정의된 항공기 형상정보와 재구성된 모듈에 따라 재구성된 OFP가 실제 비행제어 컴퓨터내의 기능을 작동시키고 뿐만 아니라, 항공기 형상별 연동신호를 설계한 후 그 항공기 형상별 연동신호의 스위칭을 수행하며, 이후 기타 모듈도 같은 개념으로 확장할 수 있도록 대책방안(provision)도 반영하는 기능을 수행한다.

다음에는 상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 제어방법을 설명한다.

본 발명 시스템의 제어방법은 도 4에 도시된 바와 같이 초기 상태(S1)에서 FBW방식에 의해 비행 제어하다 항공기가 매 제작될 때 마다 해당 항공기내에 FBW방식에 의해 비행 제어하다 항공기의 기종별 비행제어 소프트웨어(OFP)를 모두 통합하여 하나의 모듈 안에 넣은 비행제어컴퓨터를 탑재시키는 제1 과정(S2)과;

상기 제1 과정(S2)후에 AIS생성부가 항공기의 형상별 식별신호에 따른 해당 항공기 식별신호(Discrete)를 생성하여 비행제어컴퓨터로 출력시키는 제2 과정(S3)과;

상기 제2 과정(S3)후에 비행제어컴퓨터가 AIS생성부로부터 출력된 해당 항공기 식별신호를 통해 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 비행제어 소프트웨어(OFP)만을 활성화시켜 해당 항공기에 대한 OFP기능을 실행시키는 제3 과정(S4)과;

상기 제3 과정(S4)후에 비행제어컴퓨터가 통합 OFP에서 선택적으로 활성화시킨 해당 항공기 타입에 맞는 OFP을 이용하여 해당 타입의 항공기에 탑재된 각종 엔진을 포함한 기계 및 전자장비들의 기능을 조종사 시현장치부와 연동하여 실행시키는 제4 과정(S5)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 제3 과정(S4)에는 비행제어컴퓨터가 파워업모듈을 통해 AIS블록부의 해당 항공기 식별신호를 처리하여 현재 항공기 형상에 대한 정의를 결정하고 그 정의된 현 항공기 형상정보를 기준으로 통합 OFP내에서 항공기 형상에 따라 모듈을 재구성하여 정해진 기능을 초기 작동시키는 제4-1단계를 더 포함한다.

또한, 상기 제3 과정(S4)에는 비행제어컴퓨터가 정의된 항공형상정보와 재구성된 모듈에 따른 OFP가 해당 항공기 형상에 맞는 비행제어정보로 비행제어컴퓨터의 기능을 작동시키는 제4-2단계와, 상기 제4-2 단계 후에 항공기 형상별 연동신호를 설계한 후 그 설계된 항공기 형상별 연동신호의 스위칭을 수행한 다음 그 동일한 모듈이 확장될 수 있도록 대책방안(provision)을 포함시키는 제4-3단계를 더 포함한다.

더 나아가, 상기 제3 과정(S4)에는 비행제어컴퓨터가 해당 항공기 식별신호에 따라 선택된 해당 OFP에 대해 신호결함이 있는 지 그리고 해당 항공기 식별신호에 따라 각 형상별로 부여된 항공기의 기능이 정상적으로 동작되는 지를 체킹한 후 그 체킹결과를 외부로 출력시키는 제4-4단계를 더 포함한다.

이에 더하여, 상기 제3 과정(S4)에는 비행제어컴퓨터가 현재 실행되고 있는 OFP에 대한 항공기 형상식별 입력신호의 결함 또는 형상식별에 따른 작동오류에 대응하는 오류상황을 항공기의 조종석내의 조종사 시현장치부의 계기판상에 표시하여 알람밍해주는 제4-5단계를 더 포함한다.

환언하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 비행제어시스템을 실행하려면, 먼저, FBW(Fly-by-wire)방식에 의해 비행 제어하다 항공기(1) 예컨대, F-16이나 T-50과 같은 항공기를 포함하여 훈련 파생형 항공기(훈련용, 전술훈련용, 공격용) 및 UAV 파생형(정찰용, 중계용, 공격용)항공기가 매 제작될 때 마다 해당 항공기에 본 발명의 비행제어컴퓨터(3)를 장착시킨다.

즉, 상기와 같은 항공기(1)가 매 제작될 때 마다 해당 항공기(1)내에 FBW방식에 의해 비행 제어하다 항공기의 기종별 비행제어 소프트웨어(OFP)를 모두 통합하여 하나의 메모리 모듈 안에 넣은 본 발명의 비행제어컴퓨터(3)를 탑재시킨다. 이때, 상기 항공기(1)의 조종석 내에 설치된 조종사 시현장치부(4)상에는 항공기의 형상별 식별신호(Aircraft_Identity signal)를 생성 출력할 수 있는 AIS 블록부(2)가 설치된다.

이러한 상기 AIS 블록부(2)는 비행제어 컴퓨터가 탑재된 항공기(1)를 그 형상별로 예컨대, 현재의 항공기(1)가 F-16인지 T-50인지 아니면 훈련 파생형 항공기인지 또는 UAV 파생형인지를 결정하는 항공기의 형상별 식별신호(Aircraft_Identity signal)를 생성하여 비행제어컴퓨터(3)로 입력시킨다.

그러면, 상기 비행제어컴퓨터(3)는 AIS생성부(2)로부터 출력된 해당 항공기 식별신호(Discrete)를 통해 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 운용 소프트웨어(OFP)만을 활성화시켜 해당 항공기(1)에 대한 OFP기능을 실행시키게 된다,

예컨대, 상기 항공기(1)가 T-50이라 가정할 경우 상기 비행제어컴퓨터(3)의 통합 OFP내에는 T-50을 포함하여 F-16 그리고 훈련 파생형 항공기 및 UAV 파생형 항공기에 대한 각각의 OFP가 있지만, 상기 비행제어컴퓨터(3)는 AIS 블록부(2)가 “T-50”을 인지하는 항공기의 형상별 식별신호를 입력시켜주었기 때문에 나머지 항공기들에 대한 OFP들을 비활성화 시키고 오직 “T-50”에 해당하는 OFP만 활성화시킨다.

한편, 상기와 같은 본 발명 일실시예의 과정을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

즉, 상기와 같이 AIS생성부(2)로부터 본 발명의 비행제어컴퓨터(3)의 파워업모듈(6)과 신호관리모듈(8)로 항공기의 형상별 식별신호(Aircraft_Identity signal)이 입력될 경우 먼저, 상기 파워업모듈(6)은 항공기(1)에 장착된 비행제어컴퓨터(3)에 전원인가시 내부 신호를 초기화하고, 입력되는 AIS 블록부(2)의 해당 항공기 식별신호(Discrete)를 처리하여 현재 항공기 형상에 대한 정의를 결정하고 그 정의된 현 항공기 형상정보를 기준으로 통합 OFP내에서 항공기 형상에 따라 모듈을 재구성하여 정해진 기능이 작동하도록 하는 초기 작동시킨다.

그리고 상기와 같이 비행제어 컴퓨터(3)의 파워업모듈(6)이 초기작동할 경우 타겟/프로비젼널 CSC모듈(7)은 파워업모듈(6)에 의해 정의된 항공형상정보와 재구성된 모듈에 따른 OFP가 해당 항공기형상에 맞는 비행제어정보로 비행제어컴퓨터(3)의 기능을 작동시키게 된다. 이때, 상기 타켓/프로비젼널 CSC모듈(7)은 파워업모듈(6)에서 정의된 항공기 형상정보와 재구성된 모듈에 따라 재구성된 OFP가 실제 비행제어 컴퓨터(3)내의 기능을 작동시키게 한다. 그 뿐만 아니라, 상기 타켓/프로비젼널 CSC모듈(7)은 이 과정에서 항공기 형상별 연동신호를 설계한 후 그 항공기 형상별 연동신호의 스위칭을 수행하며, 이후 기타 모듈도 같은 개념으로 확장할 수 있도록 대책방안(provision)도 반영하는 기능을 수행한다.

한편, 상기 동작과 동시에 AIS 블록부(2)로부터 해당 항공기 식별(Discrete)신호를 받은 신호관리모듈(8) 또한, 그 선택된 해당 비행제어 소프트웨어(OFP)에 대해 신호결함이 있는 지를 모니터링을 수행한다. 이때 상기 신호관리모듈(8)은 그 모니터링 결과에 따라 정상결정신호 혹은 결함결정신호를 출력시키게 된다.

예컨대, 상기 신호관리모듈(8)은 AIS 블록부(2)의 항공기 식별(Discrete)신호를 입력받아 비행제어 컴퓨터(3)내의 항공기 식별신호 처리회로단을 거쳐서 비행제어 소프트웨어(OFP)의 신호 결함감지 모니터링을 수행하게 되는데, 이때 비행제어 컴퓨터(3)의 삼중신호 입력체계의 결함을 모니터링한 후 결함이 없는 경우에는 신호의 최적값을 선택하여 최종적으로 selected aircraft ID 신호를 연산한 다음 BIT모듈(9)로 출력한다.

반면에, 상기 신호관리모듈(8)은 만약, 결함모니터과정에서 항공기 형상식별 신호에 결함이 감지된 경우 고장관리 표시모듈(10)로 해당 결함에 대한 정보를 보고한다.

이 과정에서 신호관리모듈(8)로부터 정상을 인지하는 최종 selected aircraft ID 신호를 받은 BIT모듈(9)은 파워업모듈(6)로부터 출력된 해당 항공기 식별(Discrete)신호의 이상 유무를 체킹하고 해당 항공기 식별신호(Discrete)에 따라 각 형상별로 부여된 항공기의 기능이 정상적으로 동작되는 지를 체킹 한다.

즉, 상기 BIT모듈(9)은 매 비행 전에 수행하는 비행제어 점검시험인 Built In Test 모듈로서, 항공기 형상식별 신호의 이상 유무와 항공기 형상식별신호에 따라 각 형상별 부여된 기능이 정상적으로 작동하는지를 검사한다. 그리고 상기 BIT모듈(9)은 그 검사 시 비정상적인 형상식별 번호 또는 기능이 검출될 경우 이를 AIS 블록부(2)의 전기적 인터페이스상의 결함이 있음을 비행안전을 위해 조종사 및 정비사에게 인지되도록 조종사 시현장치부(4)의 계기판상에 결함램프와 결함식별 코드 등의 형태로 표시시킨다.

여기서, 상기 OFP실행 과정 중에 만약 상기 신호관리모듈(8) 혹은 BIT모듈(9)에 의해 검출된 현재 실행되고 있는 OFP에 대한 항공기 형상식별 입력신호에 결함 또는 형상식별에 따른 작동오류에 대응하는 오류상황이 발생될 경우 고장관리 표시모듈(10)은 이를 항공기의 조종석내의 조종사 시현장치부(4)의 계기판상에 표시하여 알람밍해주게 된다.

즉, 상기 고장관리 표시모듈(10)은 신호관리모듈(8) 또는 BIT 모듈(9)에서 감지된 결함을 처리하는 모듈로서, 보고된 항공기 형상식별 입력신호의 결함 또는 형상식별에 따른 작동기능의 오류에 대해서 비행제어 시스템 안전성을 보장하도록 그 결함을 처리 및 격리한다. 그리고 상기 고장관리 표시모듈(10)은 그 결함사실을 조종사 및 정비사에게 항공기 조종석내의 조종사 시현장치부(4)상에 Caution Lamp와 결함식별 코드의 형태로 표시하므로 써, 조종사 적절한 결함 해결 조치를 하도록 실행한다.

한편, 상기와 같이 선택된 OFP실행에 대한 결함모니터링중에 고장정보 저장관리모듈(11)은 고장관리 표시모듈(10)로부터 항공기 식별 신호 또는 형상별 작동기능 등의 오류에 대한 결함 관련 정보가 입력될 경우 이를 기록 관리하고 그러한 결함관련정보를 통해 고장 원인분석과 고장탐구를 진행할 수 있도록 원천 설계데이터를 DB에 저장 관리한다. 또한, 상기 고장정보 저장관리모듈(11)은 BIT 모듈(9)에 구비된 시험기능을 지원하기 위한 데이터를 또한 저장 관리하다.

더 나아가, 상기 과정 중에 OFP연동시험모듈(12) 타켓/프로비젼널 CSC모듈(7)로부터 출력된 해당 항공기 식별신호(Discrete)에 따라 선택되어 재구성된 해당 비행제어 소프트웨어(OFP)에 의한 비행제어신호를 항공기 조종석내의 조종사 시현장치부(4)상에 표시하여 조종사가 비행 전에 해당 비행제어 소프트웨어(OFP)가 정상적으로 작동하는 지를 확인할 수 있도록 조종사 조작의 비행시험 계기와 연동시킨다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 항공기 기종별 비행제어 소프트웨어(OFP)를 하나의 모듈로 통합하여 항공기탑재컴퓨터에 공통으로 탑재시킨 후 해당 항공기타입 식별신호를 통해 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 운용 소트웨어만을 활성화시켜 OFP기능을 실행시키므로 써, 항공기 타입별로 비행제어 소프트웨어를 별도로 고가의 비용을 들여 개발할 필요 없이 통합된 비행제어 소프트웨어 모듈 내에서 해당 항공기타입 식별신호를 통해 간편히 해당 항공기 타입에 적용되는 비행제어 소프트웨어만을 활성화시켜 실행하기 때문에 항공기 형상별 비행제어 소프트웨어 개발에 따른 비용과 시간을 상당히 저감시킬 수 있다.

1 : 항공기 2 : AIS생성부
3 : 비행제어컴퓨터 4 : 조종사 시현장치부
5 : 항공기 운용장비 6 : 파워업모듈
7 : 타켓/프로비젼널 CSC모듈 8 : 신호관리모듈
9 : BIT 모듈 10: 고장관리표시모듈
11: 고장정보 저장관리모듈 12: OFP연동시험모듈

Claims

매 제작된 항공기에 구비되고 FBW(Fly-by-wire)방식에 의해 비행 제어하다 항공기의 형상별 식별신호(Aircraft_Identity signal)에 따른 해당 항공기 식별(Discrete)신호를 생성하여 출력시키는 AIS블록부와;
상기 AIS생성부로부터 출력된 해당 항공기 식별신호를 통해 그 탑재되어 있던 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 OFP만을 활성화시켜 해당 항공기에 대한 OFP기능을 실행시키는 비행제어컴퓨터와;
상기 비행제어컴퓨터의 OFP제어신호에 따라 항공기에 탑재된 항공기 운용장비의 기능을 조작하는 항공기의 조종석 내에 설치된 조종사 시현장치부를 포함하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 비행제어컴퓨터는 FBW방식에 의해 비행 제어하다 항공기의 기종별 비행제어 소프트웨어(OFP)를 모두 통합하여 하나의 모듈 안에 넣어 탑재되는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 비행제어컴퓨터는 AIS블록부의 해당 항공기 식별신호를 처리하여 현재 항공기 형상에 대한 정의를 결정하고 그 정의된 현 항공기 형상정보를 기준으로 통합 OFP내에서 항공기 형상에 따라 모듈을 재구성하여 정해진 기능을 초기 작동시키는 파워업모듈과;
상기 파워업모듈에 의해 정의된 항공형상정보와 재구성된 모듈에 따른 OFP가 해당 항공기 형상에 맞는 비행제어정보로 비행제어컴퓨터의 기능을 작동시키는 타겟/프로비젼널 CSC모듈과;
상기 AIS블록부의 해당 항공기 식별신호에 따라 선택된 해당 OFP에 대해 신호결함이 있는 지를 모니터링한 후 그 모니터링 결과에 따라 정상결정신호 혹은 결함결정신호를 출력시키는 신호관리모듈과;
상기 파워업모듈로부터 출력된 해당 항공기 식별신호의 이상 유무를 체킹하고 해당 항공기 식별신호에 따라 각 형상별로 부여된 항공기의 기능이 정상적으로 동작되는 지를 체킹하는 BIT 모듈과;
상기 신호관리모듈 혹은 BIT 모듈에 의해 검출된 현재 실행되고 있는 OFP에 대한 항공기 형상식별 입력신호의 결함 또는 형상식별에 따른 작동오류에 대응하는 오류상황을 조종사 시현장치부의 계기판상에 표시해주는 고장관리표시모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 타켓/프로비젼널 CSC모듈은 항공기 형상별 연동신호를 설계한 후 그 설계된 항공기 형상별 연동신호의 스위칭을 수행하고, 이후 동일한 모듈이 확장될 수 있도록 대책방안(provision)이 포함되는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템.
제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신호관리모듈은 비행제어 컴퓨터의 삼중신호 입력체계의 결함을 모니터링한 후 결함이 없는 경우 신호의 최적값을 선택하여 최종 selected aircraft ID 신호를 연산한 다음 BIT 모듈로 출력하는 한편, 항공기 형상식별 신호의 결함이 감지된 경우 고장관리표시모듈로 해당 결함에 대한 정보를 시키는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 BIT 모듈은 매 비행 전에 수행하는 비행제어점검시험인 Built In Test 모듈인 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 BIT 모듈은 비정상적인 형상식별 번호 또는 기능이 검출될 경우 이를 AIS블록부의 전기적 인터페이스상의 결함이 있음을 인지되도록 조종사 시현장치부의 계기판상에 결함램프와 결함식별 코드 등의 형태로 표시시키는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 고장관리표시모듈은 보고된 항공기 형상식별 입력신호의 결함 또는 형상식별에 따른 작동기능의 오류사실을 조종사 시현장치부 상에 Caution Lamp와 결함식별 코드의 형태로 표시시키는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 비행제어컴퓨터에는 오류관리표시모듈로부터 출력된 항공기 식별 신호 또는 형상별 작동기능 등의 오류에 대한 결함 관련 정보를 기록 관리하고 그러한 결함관련정보를 통해 고장 원인분석과 고장탐구를 진행할 수 있도록 원천 설계데이터를 저장 관리하는 고장정보 저장관리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 고장정보 저장관리모듈은 BIT 모듈에 구비된 시험기능을 지원하기 위한 데이터를 저장 관리하는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 비행제어컴퓨터에는 타켓/프로비젼널 CSC모듈로부터 출력된 해당 항공기 식별신호에 따라 선택되어 재구성된 해당 OFP에 의한 비행제어신호를 항공기 조종석내의 조종사 시현장치부 상에 표시하여 조종사 조작의 비행시험 계기와 연동시키는 OFP연동시험모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템.
FBW방식에 의해 비행 제어하다 항공기가 매 제작될 때 마다 해당 항공기내에 FBW방식에 의해 비행 제어하다 항공기의 기종별 비행제어 소프트웨어(OFP)를 모두 통합하여 하나의 모듈 안에 넣은 비행제어컴퓨터를 탑재시키는 제1 과정과;
상기 제1 과정 후에 AIS생성부가 항공기의 형상별 식별신호에 따른 해당 항공기 식별신호(Discrete)를 생성하여 비행제어컴퓨터로 출력시키는 제2 과정과;
상기 제2 과정 후에 비행제어컴퓨터가 AIS생성부로부터 출력된 해당 항공기 식별신호를 통해 통합 OFP에서 해당 항공기 타입에 맞는 비행제어 소프트웨어(OFP)만을 활성화시켜 해당 항공기에 대한 OFP기능을 실행시키는 제3 과정과;
상기 제3 과정 후에 비행제어컴퓨터가 통합 OFP에서 선택적으로 활성화시킨 해당 항공기 타입에 맞는 OFP을 이용하여 해당 타입 항공기의 기능을 조종사 시현장치부와 연동하여 실행시키는 제4 과정을 포함하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템의 제어방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제3 과정에는 비행제어컴퓨터가 입력된 해당 항공기 식별신호를 처리하여 현재 항공기 형상에 대한 정의를 결정하고 그 정의된 현 항공기 형상정보를 기준으로 통합 OFP내에서 항공기 형상에 따라 모듈을 재구성하여 정해진 기능을 초기 작동시키는 제4-1단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템의 제어방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제3 과정에는 비행제어컴퓨터가 정의된 항공형상정보와 재구성된 모듈에 따른 OFP가 해당 항공기 형상에 맞는 비행제어정보로 비행제어컴퓨터의 기능을 작동시키는 제4-2단계와,
상기 제4-2 단계 후에 항공기 형상별 연동신호를 설계한 후 그 설계된 항공기 형상별 연동신호의 스위칭을 수행한 다음 그 동일한 모듈이 확장될 수 있도록 대책방안을 포함시키는 제4-3단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템의 제어방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제3 과정에는 비행제어컴퓨터가 해당 항공기 식별신호에 따라 선택된 해당 OFP에 대해 신호결함이 있는 지 그리고 해당 항공기 식별신호에 따라 각 형상별로 부여된 항공기의 기능이 정상적으로 동작되는 지를 체킹한 후 그 체킹결과를 외부로 출력시키는 제4-4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템의 제어방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제3 과정에는 비행제어컴퓨터가 현재 실행되고 있는 OFP에 대한 항공기 형상식별 입력신호의 결함 또는 형상식별에 따른 작동오류에 대응하는 오류상황을 조종사 시현장치부의 계기판상에 표시해주는 제4-5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기타입 식별신호를 이용한 통합 OFP기능이 구비된 비행제어시스템의 제어방법.