KR20180011512A

KR20180011512A - 시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터

Info

Publication number: KR20180011512A
Application number: KR1020160093918A
Authority: KR
Inventors: 진재근
Original assignee: 한국항공우주산업 주식회사
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2018-02-02

Abstract

항공기 시뮬레이터의 구성을 간소화하고 비용을 절감하도록 한 본 발명에 따른 시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터는 실제 항공기의 조종석을 모사한 모의 조종석에 설치되며, 모의 항공기의 조작에 사용되는 항공전자장비(LRU;Line Replaceable Unit), 상기 모의 조종석에 설치되며 상기 항공전자장비의 이상 유무에 따라 온/오프되는 복수의 램프가 마련된 주의등 제어패널(Caution Light Control Panel), 상기 항공전자장비의 이상 유무에 따라 해당 램프를 선택할 수 있는 램프 선택 데이터와, 상기 선택된 램프를 온/오프 시키기 위한 온/오프 제어 데이터를 발생시키는 시리얼 보드 및 상기 주의등 제어패널과 상기 시리얼 보드를 연결하고 상기 램프 선택 데이터와, 상기 온/오프 제어 데이터를 디지털 데이터로 전달할 수 있도록 하는 시리얼 케이블을 포함할 수 있다.

Description

시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터{Aircraft simulator based serial interface}

본 발명은 시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항공전자장비의 이상 유무를 표시하는 주의등을 제어하기 위한 제어신호를 시리얼 인터페이스를 기반으로 전달하는 시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터에 관한 것이다.

컴퓨터 및 영상기술 등의 발전으로 가상 훈련 시스템은 산업전반에 걸쳐서 활용도가 점차 높아지는 추세이다. 특히, 방산분야 및 민수분야의 항공기 시뮬레이터는 오래 전부터 발전해온 대표적인 가상훈련 시스템이다.

항공기의 안전한 비행을 위해서는 조종사의 철저한 훈련이 요구되기 때문에, 조종사에게는 실제 비행과 동일한 조건의 조종실 절차 훈련 및 계기 비행 훈련 등과 같은 항공기 시뮬레이션 훈련이 반드시 필요하다.

항공기 시뮬레이터는 이러한 항공기 시뮬레이션 훈련을 수행하기 위하여 구비되는 장치로서, 조종석 시스템과, 영상 시스템, 음향 시스템, 교관석 시스템 등으로 구성될 수 있다. 항공기 시뮬레이터는 조종석 시스템과 영상 시스템과의 데이터 송수신, 조종석 시스템과 음향 시스템과의 데이터 송수신, 조종석 시스템과 교관석 시스템과의 데이터 송수신, 교관석 시스템과 음향 시스템과의 데이터 송수신, 교관석 시스템과 영상 시스템과의 데이터 송수신을 위한 입출력 시스템과 호스트 시스템이 구성될 수 있다.

한편, 항공기 시뮬레이터의 조종석 시스템에는 적어도 하나의 항공전자장비(LRU;Line Replaceable Unit)와, 주의등 제어패널(Caution Light Control Panel)이 설치될 수 있다. 항공전자장비는 항공기 시뮬레이션이 수행되는 동안 항공기의 동작(자세, 상태, 위치, 연료 소모 등)이나, 외부 환경 특성(기압, 바람, 무게 등), 타겟 모사 등을 제공한다. 주의등 제어패널은 항공전자장비에 이상이 있을 경우 해당 항공전자장비에 대한 주의등을 점등시켜서 조종사에게 주의를 주는 경고 패널이다.

도 1은 종래의 항공기 시뮬레이터의 모의 조종석과 입출력 시스템의 연결관계를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 입출력 시스템(1)은 입출력 컴퓨터(10), 신호 분배 모듈(20) 및 전원 공급 모듈(30)을 포함할 수 있다.

입출력 컴퓨터(10)에는 항공전자장비(110)와 신호를 송수신하기 위하여, 디스크리트 입력 보드(11;Discreat Input board), 디스크리트 출력 보드(12;Discreat Output bord), 아날로그 입력 보드(13;Analog Input board), 아날로그 출력 보드(14;Analog Output board)들이 설치될 수 있다.

그리고 신호 분배 모듈(20)에는 디스크리트 입력 보드(11), 디스크리트 출력 보드(12), 아날로그 입력 보드(13), 아날로그 출력 보드(14)로부터 송수신되는 신호들을 변환하기 위하여, 디스크리트 입력 신호 변환 보드(21), 디스크리트 출력 신호 변환 보드(22), 아날로그 입력 신호 변환 보드(23), 아날로그 출력 신호 변환 보드(24)가 설치될 수 있다.

전원 분배 장치(31)에 연결된 전원 공급 장치(30)는 디스크리트 입력 신호 변환 보드(21), 디스크리트 출력 신호 변환 보드(22), 아날로그 입력 신호 변환 보드(23), 아날로그 출력 신호 변환 보드(24)에 의해 변환된 신호에 따라, 해당 항공전자장치(110)와 주의등 제어패널(130)에 전원을 공급하도록 신호 분배 모듈(20)을 통해 항공전자장치(110)와 주의등 제어패널(130)에 연결될 수 있다.

여기서, 디스크리트 입력 보드(11), 디스크리트 출력 보드(12), 아날로그 입력 보드(13), 아날로그 출력 보드(14)는 항공전자장비(110), 또는 주의등 제어패널(130)에 신호를 송수신 하기 위하여, 각 보드(11, 12, 13, 14)에는 복수의 디스크리트 케이블(10a)이 연결되어 운용되고 있다.

예를 들어, T-50 항공기 시뮬레이터의 경우, 주의등 제어패널(130)에는 총 32개의 주의등 램프가 설치되는데, 주의등 제어패널(130)에 할당된 디스크리트 출력 보드(12)에는 총 32개의 램프를 각각 제어하기 위하여 32개의 디스크리트 케이블(10a)이 연결되어야만 한다.

이와 같이 종래의 항공기 시뮬레이터는 입출력 컴퓨터에 마련된 입출력 보드에 수많은 디스크리트 케이블이 연결됨에 따라, 항공기 시뮬레이터의 구성이 복잡해지고 비용이 상승하게 되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제1058822호(2011. 08. 23. 공고)

본 발명의 목적은 항공기 시뮬레이터의 구성을 간소화하고 비용을 절감하도록 한 시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터는 실제 항공기의 조종석을 모사한 모의 조종석에 설치되며, 모의 항공기의 조작에 사용되는 항공전자장비(LRU;Line Replaceable Unit), 상기 모의 조종석에 설치되며 상기 항공전자장비의 이상 유무에 따라 온/오프되는 복수의 램프가 마련된 주의등 제어패널(Caution Light Control Panel), 상기 항공전자장비의 이상 유무에 따라 해당 램프를 선택할 수 있는 램프 선택 데이터와, 상기 선택된 램프를 온/오프 시키기 위한 온/오프 제어 데이터를 발생시키는 시리얼 보드 및 상기 주의등 제어패널과 상기 시리얼 보드를 연결하고 상기 램프 선택 데이터와, 상기 온/오프 제어 데이터를 디지털 데이터로 전달할 수 있도록 하는 시리얼 케이블을 포함할 수 있다.

상기 시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터는 상기 복수의 램프는 LED 램프로 마련되며, 상기 복수의 램프에 전원을 공급하는 전원 공급 케이블을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터는 많은 수의 케이블을 제거하여 항공기 시뮬레이터의 구성을 간소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터는 많은 수의 케이블 뿐만 아니라, 개별 출력 제어보드, 개별 출력 신호변환 보드 등의 불필요한 구성을 제거하여 항공기 시뮬레이터의 구성 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 항공기 시뮬레이터의 모의 조종석과 입출력 시스템의 연결관계를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 항공기 시뮬레이터의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시에에 따른 항공기 시뮬레이터의 주의증 제어패널과 입출력 시스템의 연결관계를 나타낸 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명에 따른 시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

도 2는 본 실시예에 따른 항공기 시뮬레이터의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 항공기 시뮬레이터(200)는 조종석 시스템(210), 입출력 시스템(220), 호스트 시스템(230), 교관석 시스템(240), 영상 시스템(250) 및 음향 시스템(260)을 포함할 수 있다.

조종석 시스템(210)은 모의 조종실 내에 설치되어 실제 항공기의 조종실과 동일한 비행 조종 기기들과 그 제어 장치를 구비하여 조종사가 항공기 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 구성된 시스템이다. 조종석 시스템(210)에는 적어도 하나의 항공전자장비(211)가 설치될 수 있다. 항공전자장비(211)는 항공기 시뮬레이션이 수행되는 동안 항공기의 동작(자세, 상태, 위치, 연료 소모 등)이나, 외부 환경 특성(기압, 바람, 무게 등), 타겟 모사 등을 제공한다.

호스트 시스템(230)은 네트웍 연동이 가능한 서버 급의 워크스테이션 단말기를 사양으로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(230)은 입출력 시스템(220)을 통해 조종석 시스템(210)과 연동되어, 항공기 시뮬레이션 관련 데이터를 실시간으로 신속하게 처리 전송하고 모니터링하는 기능을 수행한다. 호스트 시스템(230)은 항공기 시뮬레이션 시에 교관석 시스템(240)으로부터 항공기의 자세 설정 신호, 환경 설정, 오류 함수, 시작 및 정지 신호 등과 같은 제어 값을 입력받고, 조종석 시스템(210)으로부터는 스틱, 페달, 핸들, 레버 및 스위치 상태 등과 같은 각종 조종 값을 입력받아 실시간 처리한 뒤, 조종석 시스템(210) 및 교관석 시스템(240)의 해당 계기 및 지시계로 전송하여 출력할 수 있도록 하고, 그 비행 성능 값을 모니터링할 수 있도록 하는 기능을 수행하도록 한다.

입출력 시스템(220)은 조종석 시스템(210)과 호스트 시스템(230)의 사이에 배치되어 조종석 시스템(210)과 호스트 시스템(230)을 연결한다. 입출력 시스템(220)은 조종석 시스템(210)으로부터 생성되는 신호를 호스트 시스템(230)으로 전달하고, 호스트 시스템(230)으로부터 전송되는 신호를 항공전자장비(211)로 전달한다.

교관석 시스템(240)은 교관실 내에 설치되며, 조종석 시스템(210)에 각종 비행 조건 설정 및 비행 지시를 전달하고 그 비행 과정을 모니터링하기 위한 시스템이다.

영상 시스템(250)은 항공기 시뮬레이션 중의 항공기의 고도, 위치, 기상 조건, 모사된 타켓 등의 영상을 생성하고, 생성된 영상을 호스트 시스템(230)을 통해, 조종석 시스템(210)과 교관석 시스템(240)으로 제공한다.

음향 시스템(260)은 항공기 시뮬레이션에 사용되는 항공기 상황에 따른 효과음 과 같은 음향을 생성하고, 생성된 음향을 호스트 시스템(230)을 통해 조종석 시스템(210)과 교관석 시스템(240)으로 제공하거나, 교관석 시스템(240)과 조종석 시스템(210) 간의 교신 내용을 호스트 시스템(230)을 통해 교관석 시스템(240)과 조종석 시스템(210)으로 제공한다.

도 3은 본 실시예에 따른 항공기 시뮬레이터의 주의증 제어패널과 입출력 시스템의 연결관계를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 조종석 시스템(210)에는 적어도 하나의 항공전자장비(LRU;Line Replaceable Unit)(211)와, 주의등 제어패널(212;Caution Light Control Panel)이 설치될 수 있다. 항공전자장비(211)는 항공기 시뮬레이션이 수행되는 동안 항공기의 동작(자세, 상태, 위치, 연료 소모 등)이나, 외부 환경 특성(기압, 바람, 무게 등), 타겟 모사 등을 제공한다. 주의등 제어패널(212)은 항공전자장비(211)에 이상이 있을 경우 해당 항공전자장비(211)에 대한 주의등을 점등시켜서 조종사에게 주의를 주는 경고 패널이다.

주의등 패널()에는 항공전자장비(211)에 비례하여 복수의 램프가 마련되는데, 복수의 램프는 저전력, 고휘도의 장점을 가진 LED 램프로 마련될 수 있다.

입출력 시스템(220)은 시리얼 보드(221) 및 전원 공급 장치(222)를 포함할 수 있다.

시리얼 보드(221)는 시리얼 케이블(221a)에 의해 주의등 제어패널(212)에 연결된다. 시리얼 보드(221)는 항공전자장비(211)의 이상유무에 따라, 주의등 제어패널(212)에 마련된 복수의 램프 중 해당 램프를 선택할 수 있도록 하는 램프 선택 데이터와, 선택된 램프를 온/오프시키기 위한 온/오프 제어 데이터를 생성할 수 있다. 시리얼 케이블(221a)은 램프 선택 데이터와, 온/오프 제어 데이터를 디지털 신호로 입출력 할 수 있도록 한다.

전원 분배 장치(223)에 연결되는 전원 공급 장치(222)는 전원 공급 케이블(222a)에 의해 주의등 제어패널(212)에 연결되어 복수의 램프에 전원을 공급한다.

이와 같이 본 실시예에 따른 항공기 시뮬레이터는 조종석 시스템(210)에 마련되는 주의등 제어패널(212)이 입출력 시스템(220)과 시리얼 인터페이스로 연결하여 복수의 램프를 각각 제어하기 위한 종래의 디스크리트 케이블의 구성을 생략할 수 있다.

따라서 본 실시예에 따른 항공기 시뮬레이터는 항공기 시뮬레이터의 구성을 간소화할 수 있으며, 케이블 뿐만 아니라, 개별 출력 제어보드, 개별 출력 신호변환 보드 등의 불필요한 구성을 제거하여 항공기 시뮬레이터의 구성 비용을 절감할 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하ㅂㄴ다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.

200 : 항공기 시뮬레이터
210 : 조종석 시스템
211 : 항공전자장비(LRU;Line Replaceable Unit)
212 : 주의등 제어패널(Caution Light Control Panel)
220 : 입출력 시스템
221 : 시리얼 보드
221a : 시리얼 케이블
222 : 전원 공급 모듈
222a : 전원 공급 케이블
230 : 호스트 시스템
240 : 교관석 시스템
250 : 영상 시스템
260 : 음향 시스템

Claims

실제 항공기의 조종석을 모사한 모의 조종석에 설치되며, 모의 항공기의 조작에 사용되는 항공전자장비(LRU;Line Replaceable Unit);
상기 모의 조종석에 설치되며 상기 항공전자장비의 이상 유무에 따라 온/오프되는 복수의 램프가 마련된 주의등 제어패널(Caution Light Control Panel);
상기 항공전자장비의 이상 유무에 따라 해당 램프를 선택할 수 있는 램프 선택 데이터와, 상기 선택된 램프를 온/오프 시키기 위한 온/오프 제어 데이터를 발생시키는 시리얼 보드;및
상기 주의등 제어패널과 상기 시리얼 보드를 연결하고 상기 램프 선택 데이터와, 상기 온/오프 제어 데이터를 디지털 데이터로 전달할 수 있도록 하는 시리얼 케이블;을 포함하는 것을 특징으로 하는 시리얼 인터페이스 기반 항공기 시뮬레이터.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 램프는 LED 램프로 마련되며,
상기 복수의 램프에 전원을 공급하는 전원 공급 케이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시리얼 인터페이스 기판 항공기 시뮬레이터.