KR20220030028A - 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터, 이를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템 및 방법 - Google Patents

모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터, 이를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탁상형 비행 시뮬레이터(또는 "비행 시뮬레이터"라 함), 이를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콕핏의 구성 요소들을 모듈로 구성하여 비행기 종류에 따라 조금씩 달라지는 다양한 콕핏을 구성할 수 있도록 하고, 이러한 콕핏의 조작을 반영한 시뮬레이션을 수행하고, 다수의 비행기가 연합한 전술훈련을 수행하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터, 이를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터, 이를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템 및 방법{Table type flight simulator with modular cockpit, flight tactical simulation system using the same, and method thereof}
본 발명은 탁상형 비행 시뮬레이터, 이를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콕핏의 구성 요소들을 모듈로 구성하여 비행기 종류에 따라 조금씩 달라지는 다양한 콕핏을 구성할 수 있도록 하고, 이러한 콕핏의 조작을 반영한 시뮬레이션을 수행하고, 다수의 비행기가 연합한 전술훈련을 수행하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터, 이를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전투기, 일반 항공기 등을 조종하는 조종사들은 실제 비행기를 조종하기 전에 다양한 이론 학습과 비행 시뮬레이터를 통한 훈련을 수행한다.
이러한 비행 시뮬레이터의 종류는 소프트웨어 및 조종 기기에 기반한 소프트웨어형 시뮬레이터 및 거의 훈련하고자 하는 특정 비행기와 동일한 구조의 하드웨어 콕핏이 구성된 조종석을 구비하는 하드웨어형 시뮬레이터 등이 있다.
소프트웨어 및 조종 기기에 기반한 소프트웨어형 시뮬레이터는 비행 조종 시스템에 의한 조작에 따른 비행 자세 등의 훈련을 수행하는 것으로, 실제 비행기의 콕핏에 존재하는 다수의 패널에 위치하는 스위치를 키보드 등으로 대체하여 구성하거나 없는 경우가 많아 패널 위치 인지 및 패널 스위치의 조작 훈련 등을 수행하기 어려운 문제점이 있었다.
그리고 하드웨어형 시뮬레이터는 실제 비행기 구조와 거의 동일하게 구성되어 실제 비행기에 탑승하여 조종하는 것과 같은 효과를 제공하나, 한 대당 가격이 고가여서 많은 수의 하드웨어형 시뮬레이터를 구성하는 것이 어려운 문제점이 있었으며, 다른 기종에 대해서는 그 기종에 대응하는 하드웨어형 시뮬레이터를 새롭게 개발하여야 하므로 개발 비용 및 생산 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
이와 같이 다수의 하드웨어 시뮬레이터를 구비하는 것이 어려우므로 종래 하드웨어형 시뮬레이터로는 비행 전술훈련을 하는 것이 어려운 문제점이 있었다.
이러한 문제점으로 가격이 저렴하면서도 콕핏의 다양한 패널의 스위치 조작 훈련을 수행할 수 있고, 비행 전술을 수행할 수 있는 비행 시뮬레이터 및 비행 전술훈련 시스템의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2020-0058872호(2020.05.28.공개)
따라서 본 발명의 목적은 콕핏의 구성 요소들을 모듈로 구성하여 비행기 종류에 따라 조금씩 달라지는 다양한 콕핏을 구성할 수 있도록 하고, 이러한 콕핏의 조작을 반영한 시뮬레이션을 수행하고, 다수의 비행기가 연합한 전술훈련을 수행하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터, 이를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터는: 스위치 및 비행 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하여 조작된 스위치에 대한 스위치 조작정보를 출력하거나 디스플레이 데이터를 수신받아 디스플레이하는 다수의 패널모듈이 기계적 및 전기적으로 탈착되고 연결된 패널의 위치 및 패널 식별정보를 포함하는 패널정보를 출력하는 인스트루먼트 패널을 포함하는 콘솔 모듈부; 전기적으로 탈착되어 훈련자가 상기 비행기의 비행속도, 좌우 회전, 상하 회전 및 축 회전을 제어하기 위한 훈련자의 조작에 따른 조종기기 조작정보를 출력하고 전기적으로 연결 시 조종기기 식별정보를 출력하는 적어도 하나 이상의 조종기기를 포함하는 조종 모듈부; 시뮬레이션 영상을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 콘솔 모듈부 및 조종 모듈부와 전기적으로 연결되고, 훈련할 비행기에 대한 정보를 입력받아 상기 비행기에 대한 상기 인스트루먼트 패널의 패널모듈 위치 정보를 제공하고, 상기 콘솔 모듈부로부터 입력되는 패널정보 및 상기 조종 모듈부로부터 입력되는 조종기기 식별정보에 의해 설정된 비행기에 대응하도록 패널모듈들 및 조종기기가 설치되었는지를 판단하고, 설정된 비행기에 대응하도록 콘솔 모듈부가 구성된 것으로 판단되면 콘솔 모듈부로부터 입력되는 스위치 조작정보 및 상기 조종기기 조작정보에 따른 시뮬레이션 정보를 생성하고 시뮬레이션 정보에 대응하는 시뮬레이션 영상을 상기 디스플레이부에 표시하는 메인 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 조종 모듈부는, 상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 훈련자의 조작에 따른 비행기의 롤 및 피치 제어 정보를 출력하는 제어 조종간; 상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 훈련자의 조작에 따른 속도를 제어하기 위한 속도 제어 정보를 출력하는 쓰로틀; 및 상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 훈련자의 조작에 따른 비행기의 요 제어 정보를 출력하는 러더 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 조종 모듈부는, 상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 상기 훈련자의 머리 움직임을 추적하여 머리 움직임 방향에 대한 헤드 추적 정보를 출력하는 헤드 트랙커를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 콘솔 모듈부는, 비행기의 기종에 따른 적어도 하나 이상의 스위치 및 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하여 조작한 스위치에 대한 스위치 조작정보를 출력하거나 디스플레이 데이터를 수신받아 디스플레이하는 다수의 패널모듈이 기계적 및 전기적으로 탈착되고, 콘솔 식별정보, 연결된 패널모듈의 위치 및 패널 식별정보를 포함하는 패널정보를 출력하는 좌측 콘솔 및 우측 콘솔을 더 포함하고, 상기 메인 제어 모듈은 상기 좌측 콘솔 및 우측 콘솔에 대해서 상기 비행기 기종에 대응하여 상기 패널모듈이 설정된 비행기에 대응하도록 설치되었는지를 판단하고 설정된 비행기에 대응하도록 좌측 콘솔 및 우측 콘솔이 구성된 것으로 판단되면 상기 좌측 콘솔 및 우측 콘솔로부터 입력되는 스위치 조작정보를 더 반영하여 시뮬레이션 정보를 생성하고 그에 따른 시뮬레이션 영상을 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이부는, 상기 콘솔 모듈부를 훈련자의 눈으로 직접 볼 수 있고, 상기 훈련자의 눈으로 직접 보는 현실 세계에 상기 시뮬레이션 영상을 디스플레이하는 See-through 타입의 헤드 마운트 디스플레이(HMD)인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이션 방법은: 메인 제어 모듈이 비행기 기종을 선택받아 조종 모듈부의 인스트루먼트 패널을 구성할 패널모듈들에 대한 종류 및 위치정보와 조종 모듈부를 구성할 조종기기의 조종기기 식별정보를 포함하는 비행기 조종 설정 정보를 획득하여 설정하는 비행기 패널 설정 과정; 콘솔 모듈부가 패널모듈이 기계적 및 전기적으로 연결되면 연결된 패널의 위치정보 및 상기 패널모듈의 패널 식별정보를 포함하는 패널정보를 출력하는 패널모듈 연결 과정; 조종 모듈부가 전기적으로 연결되면 조종기기에 대한 조종기기 식별정보를 출력하는 조종기기 연결 과정; 상기 메인 제어 모듈이 상기 콘솔 모듈부로부터 입력되는 패널정보와 상기 비행기 조종 설정 정보를 비교하여 설정된 비행기에 대응하도록 패널모듈 및 조종기기가 설치되었는지를 판단하는 패널 적합성 판단 과정; 및 상기 메인 제어 모듈이 설정된 비행기에 대응하도록 콘솔 모듈부 및 조종 모듈부가 구성된 것으로 판단되면 콘솔 모듈부로부터 입력되는 스위치 조작정보 및 조종 모듈부로부터 입력되는 조종기기 조작정보에 따른 시뮬레이션 정보를 생성하고 시뮬레이션 정보에 대응하는 시뮬레이션 영상을 디스플레이부에 표시하는 시뮬레이션 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패널 설정 과정은, 상기 메인 제어 모듈이 비행기 기종의 입력을 요청하여 비행기 기종을 선택받는 기종 선택 단계; 및 비행기 기종이 선택되면 선택된 비행기 기종에 대응하여 미리 저장되어 있는 인스트루먼트 패널을 구성하는 패널모듈의 종류 및 위치(구성)정보를 포함하는 패널 설정정보를 로드하여 표시하고 패널 설정정보에 대응하는 패널모듈의 연결을 요청하는 패널모듈 연결 요청 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은: 메인 제어 모듈이 좌우측 콘솔의 추가 요청이 발생되면 상기 비행기 기종에 대응하는 좌우측 콘솔을 구성하는 패널모듈의 종류 및 위치정보를 포함하는 좌우측 콘솔 설정정보를 로드하여 표시하고, 좌우측 콘솔 설정정보에 대응하는 패널모듈의 연결을 요청하는 좌우측 콘솔 설정 과정; 및 상기 좌우측 콘솔이 비행기의 기종에 따른 적어도 하나 이상의 스위치 및 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하여 조작한 스위치에 대한 스위치 조작정보를 출력하거나 디스플레이 데이터를 수신받아 디스플레이하는 연결된 다수의 패널모듈의 위치 및 패널 식별정보를 포함하는 패널정보를 상기 메인 제어 모듈로 출력하는 좌우측 콘솔 패널 연결 과정을 더 포함하되, 상기 메인 제어 모듈이 상기 패널 적합성 판단 과정에서 상기 콘솔 모듈부의 좌우측 콘솔로부터 입력되는 패널정보에 의해 설정된 비행기에 대응하도록 패널모듈들이 설치되었는지를 더 판단하고, 시뮬레이션 과정에서 설정된 비행기에 대응하도록 콘솔 모듈부의 좌우측 콘솔로부터 입력되는 스위치 조작정보를 더 반영하여 상기 시뮬레이션 정보를 생성하고 시뮬레이션 정보에 대응하는 시뮬레이션 영상을 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템은: 착탈 가능하고 조작 가능한 다수의 스위치 및 비행 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하는 다수의 패널모듈을 포함하는 콘솔 모듈부 및 훈련자의 비행기 속도, 좌우회전, 상하회전 및 축회전에 대한 조종기기 조작정보를 출력하는 조종 모듈부를 포함하되, 훈련할 비행기 기종에 대응하도록 상기 패널모듈 및 조종기기를 연결하여 상기 비행기 기종에 대응하는 스위치 조작정보 및 조종기기 조작정보를 전송하는 적어도 둘 이상의 탁상형 비행 시뮬레이터; 및 적어도 둘 이상의 탁상형 비행 시뮬레이터를 등록하고, 상기 등록된 탁상형 비행 시뮬레이터에 대응하는 비행 편대에 따른 전술을 설정하여 등록하고, 시뮬레이션 개시 후 상기 각 탁상형 비행 시뮬레이터로부터 입력되는 스위치 조작정보 및 조종기기 조작정보에 의한 각 탁상형 비행 시뮬레이터가 설정된 전술에 따라 비행하는지를 평가하는 전술훈련부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법은: 착탈 가능하고 조작 가능한 다수의 스위치 및 비행 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하는 다수의 패널모듈을 포함하는 콘솔 모듈부 및 훈련자에 의해 조작되는 비행기의 속도, 좌우 회전, 상하 회전 및 축 회전에 대한 조종기기 조작정보를 출력하는 조종 모듈부를 포함하되, 훈련할 비행기 기종에 대응하도록 상기 패널모듈이 연결된 각 탁상형 비행 시뮬레이터가 상기 비행기 기종에 대응하는 상기 패널모듈들로부터의 스위치 조작정보 및 사기 조종 모듈부로부터 획득되는 조종기기 조작정보를 전송하는 시뮬레이터 조작 과정; 및 전술훈련부가 적어도 둘 이상의 탁상형 비행 시뮬레이터를 등록하고, 상기 등록된 탁상형 비행 시뮬레이터에 대응하는 비행 편대에 따른 전술을 설정하여 등록하고, 시뮬레이션 개시 후 상기 각 탁상형 비행 시뮬레이터로부터 입력되는 스위치 조작정보 및 조종기기 조작정보에 의한 각 탁상형 비행 시뮬레이터가 설정된 전술에 따라 비행하는지를 평가하는 전술훈련 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 탁상형 형태로 콕핏의 정면 콘솔(또는 "인스트루먼트 패널"이라 함), 오른쪽 콘솔, 왼쪽 콘솔 등을 포함하고, 범용직렬버스(Universal Serial Bus: USB) 등과 같은 상용화된 인터페이스 수단을 가지는 조종기기들을 활용하여 비행 시뮬레이터를 구성함으로써 콕핏의 각 패널의 스위치 조작 훈련을 수행할 수 있으면서도 생산 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 콕핏의 정면 콘솔, 오른쪽 콘솔, 왼쪽 콘솔을 구성하는 다수의 패널 각각을 모듈형태로 구성하여 착탈할 수 있도록 구성함으로써 비행 시뮬레이터의 훈련 비행기 기종을 쉽고 다양하게 변경할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하나의 비행 시뮬레이터 가격을 최소화할 수 있으므로 다수의 비행 시뮬레이터를 구성하기가 쉬워졌으며, 상기 다수의 비행 시뮬레이터들로부터 시뮬레이션 정보를 통합하여 전술훈련을 수행할 수 있는 전술훈련부를 구비하므로 비행 전술훈련을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 비행 전술 시뮬레이션 시스템의 탁상형 비행 시뮬레이터의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 비행 전술 시뮬레이션 시스템의 탁상형 비행 시뮬레이터의 콕핏 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 비행 전술 시뮬레이션 시스템의 전술훈련부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법 중 비행기 종류에 따른 콕핏 설정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법 중 전술 설정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법 중 전술 시뮬레이션 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 비행 전술 시뮬레이션 시스템 및 상기 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상용 비행 시뮬레이터의 구성 및 동작을 상세히 설명하고, 상기 시스템 및 비행 시뮬레이터에서의 콕핏 설정 방법, 전술 설정 방법 및 전술 시뮬레이션 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 비행 전술 시뮬레이션 시스템은 적어도 하나 이상의 탁상용 비행 시뮬레이터(100: 설명의 편의상 "비행 시뮬레이터"라 함) 및 전술훈련부(1000)를 포함한다.
상기 비행 시뮬레이터(100) 및 전술훈련부(1000)는 유무선 데이터통신망(1)을 통해 연결되어 상호 데이터통신을 수행한다.
상기 유무선 데이터통신망(1)은 근거리통신망(Local Area Network: LAN) 또는 와이파이(WiFi)망을 포함하는 LAN일 수도 있고, 광대역망(Wide Area Network: WAN), 전용망 등 중 어느 하나 이상이 결합된 데이터통신망일 수도 있을 것이다.
상기 비행 시뮬레이터(100)는 콕핏의 정면 콘솔인 인스트루먼트 패널(Instrument Panel)은 기본적으로 포함하고, 선택적으로 오른쪽 콘솔, 왼쪽 콘솔 등을 선택적으로 포함한다.
본 발명에 따른 콕핏의 인스트루먼트 패널, 오른쪽 콘솔, 왼쪽 콘솔에 구성되는 다양한 다수의 패널(ICP Panel, IFF Panel, MISC Panel, Eyebrow Indicator, Master Caution Panel 등)이 모듈 형태로 구성되어(이하 "패널모듈"이라 함) 착탈할 수 있도록 구성된다.
따라서 비행 시뮬레이터(100)는 비행기 종류에 따른 콕핏의 콘솔 및 패널 구조정보를 포함하는 조종설정정보를 저장하고 있으며, 훈련자 또는 관리자가 비행기의 종류의 선택 시 선택된 비행기에 대응하는 조종설정정보를 표시하고, 그에 대응하도록 인스트루먼트 패널을 포함하는 해당 콜솔의 패널모듈이 해당 콘솔의 해당 위치에 구성되는지를 모니터링한다.
조종설정정보 대로 패널모듈이 구성되면 비행 시뮬레이터(100)는 훈련자 또는 전술 관리자에 의해 단독 모드 및 전술 모드 중 어느 하나를 설정하고, 설정된 모드에 대응하여 시뮬레이션을 수행한다.
상기 단독 모드에서는 훈련자가 설정한 개인 시뮬레이션 시나리오를 설정하고, 그에 따른 훈련자의 콘솔 및 패널의 스위치 조작정보 및 조종기기 조작정보에 따른 개인 시뮬레이션을 처리하여 영상을 생성 및 표시한다.
반면 전술 모드에서는 단독 모드와 동일하게 획득된 비행 시뮬레이션 정보를 전술훈련부(1000)로 전송하고, 상기 비행 시뮬레이션 정보에 따른 비행 시뮬레이션 영상을 실시예에 따라 생성하거나 전술훈련부(1000)로부터 수신받아 디스플레이 한다.
상기 비행 시뮬레이터(100)의 상세 구성 및 동작은 다음의 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
전술훈련부(1000)는 둘 이상의 비행 시뮬레이터(100)로부터 비행 시뮬레이션 정보를 수신하여 전술 시뮬레이션을 수행하고, 그에 대응하는 비행 시뮬레이터(100)별 비행 시뮬레이션 영상 및 전체 비행 시뮬레이터(100)들에 대한 전술 시뮬레이션 영상을 생성한다.
상기 비행 시뮬레이션 영상은 해당 비행 시뮬레이터(100)로 전송되고, 상기 전술 시뮬레이션 영상은 전순 훈련부(1000)의 훈련 평가자 또는 관리자가 보고 있는 관제 디스플레이 수단에 표시될 것이다.
상기 전술훈련부(1000)의 구성 및 동작은 다음의 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 비행 전술 시뮬레이션 시스템의 비행 시뮬레이터의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 비행 전술 시뮬레이션 시스템의 비행 시뮬레이터의 콕핏 구성을 나타낸 도면이다. 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 비행 시뮬레이터(100)는 콘솔 모듈부(200), 조종 모듈부(300) 및 메인 제어 모듈(400)을 포함하고, 실시예에 따라 탈착형 디스플레이부(500)를 더 포함할 수 있을 것이다.
콘솔 모듈부(200)는 본 발명에 따라 콕핏을 구성하는 구성요소로, 정면 콘솔인 인스트루먼트 패널(210)을 포함하고, 실시예에 따라 도면에 나타내지는 않았으나, 좌측 및 우측 콘솔을 더 포함할 수도 있을 것이다.
인스트루먼트 패널(210)은 도 3에서 보이는 바와 같이 비행기 기종에 따라 다수의 패널모듈(211 내지 217)들을 포함한다.
도 3은 F-16 기종의 인스트루먼트 패널을 나타낸 것으로, F-16 기종의 인스트루먼트 패널(210)은 통합 제어 패널(Integrated Control Panel: ICT)(211), 좌측 다기능 디스플레이(Multi Function Display: MFD-LMF)(212-1), 우측 다기능 디스플레이(MDF-RMF)(212-2), 레이더 경보 수신기(Radar Warning Receiver: RWR)(213), 게이지 패널(Gauge Panel)(214), 마스터 코션 패널(Master Caution Panel)(215), 아이브로우 지시기(Eyebrow Indicator)(216), 허드(Head Up Display: HUD)(217) 등을 포함한다.
상술한 패널모듈은 적어도 하나 이상의 스위치(또는 버튼) 및 비행 디스플레이부(MFD(212-1, 212-2), RWR(213), HUD(217) 등) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 스위치를 포함하는 경우 스위치 조작에 따른 스위치 조작정보를 메인 제어 모듈(400)로 출력하고, 비행 디스플레이부를 포함하는 경우 메인 제어 모듈(400)로부터 수신되는 디스플레이 데이터를 비행 디스플레이부에 표시한다.
도 3에서는 비행기 기종 F-16에 대응하여 다수의 패널모듈을 구성하였으나, 선택되는 비행기 기종에 따라 패널모듈을 탈착하여 대응하는 비행기 기종에 대응하도록 인스트루먼트 패널(210)을 구성할 수 있을 것이다.
인스트루먼트 패널(210)은 패널모듈이 배치될 수 있는 다수의 영역을 포함하는 베이스 판 위에 상기 영역별로 패널모듈들이 기구적 및 전기적으로 연결될 수 있는 수단을 구비하고, 패널모듈의 연결 시 패널모듈이 연결된 영역정보, 즉 위치정보를 메인 제어 모듈(400)로 출력하고, 연결된 패널모듈은 자신의 패널 식별정보를 연결된 전기적 수단을 통해 메인 제어 모듈(400)로 출력한다. 상기 메인 제어 모듈(400)은 상기 전기적 수단이 어느 영역에 구성된 것인지를 알고 있어야 할 것이다.
콘솔 모듈부(200)가 좌측 및 우측 콘솔을 포함하는 경우 각 콘솔 또한 다수의 패널모듈이 연결될 수 있는 영역이 구성되어 있으며, 패널모듈의 연결 시 패널모듈이 연결된 위치정보를 메인 제어 모듈(400)로 출력하고, 연결된 패널모듈은 자신의 패널 식별정보를 연결된 전기적 수단을 통해 메인 제어 모듈(400)로 출력할 것이다.
즉, 콘솔 모듈부(200)는 패널모듈의 연결 시 콘솔정보, 패널 식별정보 및 연결된 패널모듈의 위치정보를 포함하는 패널정보를 메인 제어 모듈(400)로 출력한다.
조종 모듈부(300)는 메인 제어 모듈(400)에 전기적으로 연결되어, 훈련자의 조작에 따른 시뮬레이터의 비행 속도, 좌우 회전, 상하 회전, 축 회전 등을 제어하기 위한 조종기기 조작정보를 출력한다.
또한, 조종 모듈부(300)의 연결된 조종기기는 자신의 조종기기 식별정보를 메인 제어 모듈(400)로 전송한다.
상기 조종 모듈부(300)는 조종간(Side Stick)(310), 쓰로틀(Throtle) 모듈(320) 및 러더Rudder) 모듈(330)을 포함하고, 실시예에 따라 헤드 트래커 모듈(340), 키보드 모듈(350) 등을 더 포함할 수 있을 것이다.
조종간(310)은 훈련자의 조작에 따른 시뮬레이터의 축 회전(Roll) 및 상하 회전(Pitch)을 제어하기 위한 축 회전 각 및 상하 회전 각 정보를 조종기기 조작정보로서 출력한다.
쓰로틀 모듈(320)은 훈련자의 조작에 따른 시뮬레이터의 비행속도를 제어하기 위한 속도정보를 조종기기 조작정보로서 출력한다.
러더 모듈(330)은 훈련자의 조작에 따른 시뮬레이터의 좌우 회전(Yaw)을 제어하기 위한 좌우 회전 각 정보를 조종기기 조작정보로서 출력한다.
트래커 모듈(340)은 훈련자의 헤드, 즉 머리의 움직임을 추적하여, 머리 움직임 방향 및 회전 각도를 포함하는 헤드 추적 정보를 조종기기 조작정보로서 출력한다.
키보드 모듈(350)은 본 발명에 따른 시뮬레이션 설정 및 비행 전술 설정을 위한 다양한 정보를 입력할 수 있도록 하며, 좌측 및 우측 콘솔을 포함하지 않는 경우 좌측 및 우측 콘솔 등의 각 패널의 스위치 조작에 대응하는 패널 스위치 조작정보를 조종기기 조작정보로 출력하도록 구성될 수 있을 것이다.
메인 제어 모듈(400)은 모듈 저장부(410), 모듈 통신부(420), 인터페이스부(430), 디스플레이부(440) 및 모듈 제어부(450)를 포함하여 본 발명에 따른 비행 시뮬레이터의 전반적인 동작을 제어한다.
모듈 저장부(410)는 본 발명에 따른 비행 시뮬레이터의 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 프로그램영역, 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 일시 저장하는 임시영역, 상기 제어프로그램 수행에 필요한 데이터 및 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 반영구적으로 저장하는 데이터영역을 포함한다. 상기 데이터영역에는 본 발명에 따른 비행기 기종별 패널모듈 위치정보 및 패널모듈 종류(ICP 패널, MDF-RMF 패널, Eyebrow Indicator 패널, 게이지 패널 등등)를 포함하는 구조정보가 저장될 수 있을 것이다. 패널모듈 종류는 패널 식별정보에 의해 구분될 수 있을 것이다. 또한, 상기 데이터영역에는 시뮬레이션 정보 및 시뮬레이션 영상정보 등이 저장될 수 있을 것이다.
모듈 통신부(420)는 유무선 데이터통신망(1)에 접속하여 유무선 데이터통신망(1)에 접속한 다른 비행 시뮬레이터(100) 및 전술훈련부(1000)와 데이터통신을 수행하는 모듈 유선통신부(421) 및 상기 유무선 데이터통신망(1)에 무선으로 접속하여 상기 유무선 데이터통신망(1)에 접속한 다른 장치들과 데이터통신을 수행하거나 조종 모듈부(300)와 다이렉트로 무선연결되어 상기 조종 모듈부(300)와 무선 데이터통신을 수행하는 모듈 무선통신부(422)를 포함한다.
디스플레이부(440)는 상기 모듈 제어부(450)의 제어를 받아 비행 시뮬레이터(100)의 비행 시뮬레이션 및 비행 전술 시뮬레이션 설정을 위한 그래픽 사용자 인터페이스 수단 및 동작에 따른 다양한 정보를 표시하고, 비행 시뮬레이션의 개시 시 비행 시뮬레이션 영상을 디스플레이 한다.
상기 디스플레이부(440)는 훈련자의 눈으로 직접 콘솔 모듈부(200) 및 조종 모듈부(300)를 직접 보는 현실 세계에 상기 시뮬레이션 영상을 결합한 증강현실 영상을 디스플레이 할 수 있는 See-through 타입의 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display: HMD)일 수도 있고, 돔 형태로 구성되어 전후좌우를 모두 볼 수 있도록 구성된 돔 스크린과 상기 돔 스크린에 상기 시뮬레이션 영상을 조사하는 적어도 둘 이상의 빔프로젝터를 포함하여 구성될 수도 있을 것이다.
상기 디스플레이부(440)는 메인 제어 모듈(450)에 직접 연결되지 않고, 인터페이스부(430)를 통해 연결되는 디스플레이부(500)의 형태로 구성될 수도 있을 것이다.
인터페이스부(430)는 모듈 제어부(450)와, 콘솔 모듈부(200) 및 조종 모듈부(300) 사이에 구성되어 콘솔 모듈부(200)의 인스트루먼트 패널(210) 및 좌우측 콘솔의 패널모듈, 조종 모듈부(300)의 각 조종모듈과 연결되고, 상기 조종 모듈부(300)로부터 입력되는 조종기기 조작정보를 모듈 제어부(450)로 출력하고, 콘솔 모듈부(200)로부터 입력되는 스위치 조작정보를 모듈 제어부(450)로 출력하며, 상기 모듈 제어부(450)로부터 출력되는 디스플레이 데이터를 비행 디스플레이부를 포함하는 해당 패널모듈로 출력한다.
모듈 제어부(450)는 GUI 처리부(451), 콘솔 설정부(452), 비행 시뮬레이션부(453), 전술 설정부(454), 비행 시뮬레이션 정보 전송부(455) 및 전술 비행 디스플레이 데이터 수신부(456)를 포함하여 본 발명에 따른 메인 제어 모듈(400)의 전반적인 동작을 제어한다.
구체적으로 설명하면, GUI 처리부(451)는 훈련자가 키보드(350), 조종간(310) 등을 통해 입력 및 설정되는 기능에 대응하는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface: GUI) 수단을 디스플레이부(440 및 500 중 어느 하나 이상)에 표시한다. 상기 GUI 수단은 콘솔 설정 수단, 전술 설정 수단 등을 포함할 수 있을 것이다.
콘솔 설정부(452)는 상기 GUI 처리부(451)에 의한 콘솔 설정 수단이 디스플레이부(440)에 표시되는 경우 활성화되며, 상기 콘솔 설정 수단을 통해 비행기 기종이 입력되면 입력된 비행기 기종에 따른 패널모듈들의 위치정보를 포함하는 구조정보인 조종설정정보를 모듈 저장부(410)로부터 로드하여 디스플레이부(440 및 500 중 어느 하나 이상)에 표시하고, 콘솔 모듈부(200)로부터 해당 위치에서 해당 패널모듈에 대응하는 패널 식별정보 및 위치정보를 포함하는 패널정보가 입력되는지를 검사하여 표시된 구조정보에 대응하는 패널모듈이 인스트루먼트 패널(210) 및 좌우측 콘솔의 해당 위치에 연결되는지를 모니터링한다.
상기 위치정보의 위치를 인식하기 위해 인스트루먼트 패널(210) 및 콘솔은 다수의 영역으로 구분되고, 상기 영역에는 적어도 하나 이상의 센서 및 패널모듈을 연결할 수 있는 적어도 하나 이상의 인터페이스 포트가 구성되는 것이 바람직할 것이다.
모듈 제어부(450)의 콘솔 설정부(452)는 상기 영역의 센서를 통해 패널모듈의 접착을 감지하고, 상기 센서가 구성된 영역의 인터페이스 포트를 통해 입력되는 패널 식별정보에 의해 패널모듈의 종류를 인식하도록 구성될 수 있을 것이다. 상기 패널모듈은 자석식, 너트/볼트 방식, 끼움결합 방식 등으로 인스트루먼트 패널(210) 및 콘솔에 부착되도록 구성될 수도 있으나 자석식으로 구성하는 것이 바람직할 것이다.
비행 시뮬레이션부(453)는 단독 모드 및 전술 모드로 동작할 수 있으며, 각 모드에서 콘솔 모듈부(200)로부터 입력되는 스위치 조작정보 및 조종 모듈부(300)로부터 입력되는 조종기기 조작정보에 따른 비행 시뮬레이터(100)에 대한 비행 시뮬레이션 정보를 생성한다.
상기 비행 시뮬레이션부(453)는 단독 모드에서 상기 시뮬레이션 정보에 대응하는 시뮬레이션 영상을 생성하여 디스플레이부(440 및 500 중 어느 하나 이상)에 표시하고, 전술 모드에서 비행 시뮬레이션 정보 전송부(455)로 시뮬레이션 정보를 출력한다.
상기 비행 시뮬레이션부(453)는 상기 시뮬레이션 정보에 따른 비행 시 콘솔 모듈부(200)의 비행 디스플레이부를 포함하는 각 패널모듈에 표시할 디스플레이 데이터를 해당 패널모듈로 전송한다.
전술 설정부(454)는 상기 GUI 처리부(451)에 의해 전술 설정 수단의 표시 시 활성화되어 모듈 통신부(420)를 통해 전술훈련부(1000)와 통신을 수행하여 전술훈련부(100)를 통해 설정된 전술훈련 또는 훈련자가 설정한 전술훈련 정보를 상기 전술훈련부(1000)에 저장하여 등록하고, 비행 전술 시뮬레이션의 개시 시 전술 모드에서의 상기 비행 시뮬레이션부(453)를 활성화한다. 상기 비행 전술 시뮬레이션의 개시는 전술훈련부(1000)의 관리자에 의해 발생될 수도 있고, 각 훈련자에 의해 발생될 수도 있을 것이다.
비행 시뮬레이션 정보 전송부(455)는 상기 비행 시뮬레이션부(453)로부터 입력되는 비행 시뮬레이션 정보를 모듈 유선통신부(421)를 통해 전술훈련부(1000)로 전송한다.
전술 비행 디스플레이 데이터 수신부(456)는 상기 비행 시뮬레이션 정보 전송부(455)에 의해 전송되는 비행 시뮬레이션 정보에 응답하여 수신되는 비행 시뮬레이션 영상을 모듈 유선통신부(421)를 통해 수신하여 디스플레이부(440)에 표시한다.
전술 비행 디스플레이 데이터 수신부(456)는 상기 비행 시뮬레이션 영상과 함께 전술 시뮬레이션 영상을 상기 전술훈련부(1000)로부터 수신받아 모듈 저장부(410)에 저장에 저장하고 조종 모듈부(300)를 통한 훈련자의 전술 시뮬레이션 영상 요청 시 모듈 저장부(410)에 저장된 전술 시뮬레이션 영상 또는 실시간 수신되는 전술 시뮬레이션 영상을 디스플레이부(440, 500)에 표시하도록 구성될 수도 있을 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 비행 전술 시뮬레이션 시스템의 전술훈련부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 전술훈련부(1000)는 전술 저장부(1100), 전술 통신부(1200) 및 전술 제어부(1300)를 포함하고, 실시예에 따라 관제 디스플레이부(1400)를 더 포함할 수 있을 것이다.
상기 전술 저장부(1100)는 전술훈련부(1000)의 전반적인 동작을 제어하는 제어프로그램을 저장하는 프로그램영역, 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 일시 저장하는 임시영역, 상기 제어프로그램 수행에 필요한 데이터 및 제어프로그램 수행 중 발생된 데이터를 반영구적으로 저장하는 데이터영역을 포함한다.
상기 데이터영역에는 본 발명에 따라 전술 DB(1110), 지도 DB(1120) 및 평가 DB(1130)가 구성될 수 있을 것이다.
상기 전술 DB(1110)는 미리 설정된 다수의 전술 시나리오 및 관리자에 의해 설정된 전술 시나리오를 저장하고, 현재 수행 중인 전술 시나리오에 대한 전술 설정 정보를 저장한다. 상기 전술 설정정보는 전술 시나리오, 상기 전술 시나리오의 전술에 참가하는 비행 시뮬레이터, 훈련자 정보 등을 포함할 수 있을 것이다.
지도 DB(1120)는 비행 전술을 설정하기 위한 지도 데이터를 저장한다.
평가 DB(1130)는 설정된 전술별 훈련자의 평가 정보를 저장한다.
전술 통신부(1200)는 유무선 데이터통신망(1)에 유선 및 무선 중 어느 하나로 연결되어 전술 제어부가(1300)가 상기 유무선 데이터통신망(1)에 접속되어 있는 적어도 하나 이상의 비행 시뮬레이터(100)와 데이터통신을 수행할 수 있도록 한다.
관제 디스플레이부(1400)는 전술훈련부(1000)의 동작상태 정보 및 동작상태에 대응하는 다양한 정보를 디스플레이하며, 특히 본 발명에 따른 전술 시뮬레이션 영상을 표시한다.
전술 제어부(1300)는 전술 설정부(1310), 전술 편대 구성부(1320), 비행 시뮬레이션 정보 수집부(1330), 전술 데이터 생성부(1340), 전술 디스플레이 데이터 생성부(1350), 전술 비행 디스플레이 데이터 전송부(1360) 및 전술 평가부(1370)를 포함하여, 본 발명에 따른 전술훈련부(1000)의 전반적인 동작을 제어한다.
구체적으로 설명하면, 전술 설정부(1310)는 전술 통신부(1200)를 통해 관리자 단말기(미도시)로 전술 설정 수단을 제공하고, 전술 설정 수단을 통해 관리자로부터 입력되는 전술에 따른 전술 시나리오를 생성하여 전술 DB(1110)에 저장한다. 상기 전술 시나리오에는 참여할 비행기(전투기) 수를 포함할 것이다.
전술 편대 구성부(1320)는 상기 전술 설정부(1310)에서 설정된 전술 시나리오의 비행기 수에 대응하는 훈련자 및 비행 시뮬레이터(100)에 대한 정보를 입력받아 전술 DB(1110)의 해당 전술 시나리오에 맵핑 저장하여 전술을 수행할 편대를 구성한다.
상기 전술 편대 구성부(1320)는 입력된 비행 시뮬레이터(100)로부터 해당 훈련자의 승인 또는 참여 확인을 받아 전술 편대를 구성할 수도 있을 것이다.
비행 시뮬레이션 정보 수집부(1330)는 전술 통신부(1200)를 통해 상기 구성된 전술 편대의 비행 시뮬레이터(100)들로부터 비행 시뮬레이션 정보를 수집한다.
다른 실시예에 따라 비행 시뮬레이션 정보 수집부(1330)는 상기 비행 시뮬레이션 정보에 대응하는 시뮬레이션 영상 및 콕핏의 비행 디스플레이부를 포함하는 패널모듈에 표시할 해당 패널모듈별 콕핏 디스플레이 데이터를 생성하여 해당 비행 시뮬레이터(100)로 전송하도록 구성될 수도 있을 것이다. 이 실시예에 대한 설명은 도 8을 참조하여 설명한다.
전술 데이터 생성부(1340)는 상기 비행 시뮬레이션 정보 수집부(1330)를 통해 수집된 비행 시뮬레이션 정보를 취합하여 비행 시뮬레이션 정보들을 통합한 전술 데이터인 전술 시뮬레이션 정보를 생성하여 전술 디스플레이 데이터 생성부(350) 및 전술 평가부(1370)로 출력한다.
전술 디스플레이 데이터 생성부(1350)는 상기 전술 시뮬레이션 정보에 대응하는 전술 시뮬레이션 영상을 생성하여 전술 비행 디스플레이 데이터 전송부(1360)로 출력한다.
상기 전술 비행 디스플레이 데이터 전송부(1360)는 상기 전술 시뮬레이션 영상을 관제 디스플레이부(1400) 및 관리자 단말기(미도시) 중 어느 하나 이상으로 전송하여 해당 화면에 표시되도록 한다.
상기 비행 시뮬레이션 영상은 해당 비행 시뮬레이터(100)에 대한 영상이고, 상기 전술 디스플레이 데이터는 설정된 비행 전술 시나리오를 수행하는 다수의 비행 시뮬레이터(100)의 조작에 따른 비행 시뮬레이션 동작을 포함하는 통합 영상 데이터이다.
전술 평가부(1370)는 전술 평가를 수행하고, 그에 따른 비행 시뮬레이터(100) 또는 훈련자 각각에 대한 전술 평가 및 단독 비행 평가 정보를 생성하여 저장한다.
상기 전술 평가는 상기 전술 데이터 생성부(1340)로부터 입력되는 전술 데이터와 설정된 전술 시나리오를 비교하여 수행될 수도 있고, 적어도 한 명 이상의 관리자로부터 평가 부분별 점수를 입력받아 수행될 수도 있을 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 우선, 비행 시뮬레이터(100)는 훈련자 또는 시뮬레이터 관리자로부터 비행기(전투기) 종류에 대응하여 인스트루먼트 패널(210)을 포함하는 콘솔 모듈부(200)의 패널모듈 및 조종 모듈부(300)를 구성하여, 전투기 종류에 따른 조종 설정을 수행한다(S100).
조종 설정이 완료되면 전술훈련부(1000)는 전술 시나리오 및 전술 시나리오에 참여한 비행 편대를 구성한 비행 시뮬레이터(100) 및 훈련자를 설정하는 전술 설정을 수행한다(S200).
전술 설정이 완료되면 전술훈련부(1000)는 전술 개시 이벤트의 발생 시 전술 시뮬레이션을 수행하고, 그에 따른 전술 평가를 수행하여 훈련자 또는 비행 시뮬레이터(100)별 평가정보를 생성하여 저장한다(S300).
도 6은 본 발명에 따른 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법 중 비행기 종류에 따른 콕핏 설정 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 6을 참조하여 비행기 종류에 따른 조종 설정 과정을 상세히 설명한다.
우선, 비행 시뮬레이터(100)의 모듈 제어부(450)는 디스플레이부(440, 500)와, 조종간 모듈(310) 및 키보드(350) 중 어느 하나 이상을 통해 조종 설정 이벤트가 발생되는지를 모니터링한다(S111).
조종 설정 이벤트가 발생되면 모듈 제어부(450)는 비행기 종류를 선택할 수 있는 비행기 종류, 즉 비행기 기종 선택 수단을 디스플레이부(440)에 표시하여 비행기 기종을 선택할 것을 요청하고(S113), 비행기 기종이 선택되는지를 모니터링한다(S115).
비행기 기종이 선택되면 모듈 제어부(450)는 해당 비행기 기종에 대응하는 비행기 조종설정정보를 모듈 저장부(410)로부터 로드하여 디스플레이부(440, 500)에 표시한다(S117). 상기 조종설정정보는 상술한 바와 같이 상기 콘솔 및 패널 구조정보와 상기 각 콘솔에 구성되는 패널모듈의 종류, 즉 패널모듈의 패널 식별정보를 포함한다.
조정설정정보가 표시되면 모듈 제어부(450)는 해당 비행기 조종설정정보에 따라 콕핏을 구성할 패널모듈 및 조종기기를 연결할 것을 요청한다(S119).
패널모듈 및 조종기기의 연결 요청 후 모듈 제어부(450)는 연결이 완료되는지를 모니터링하고(S121), 연결이 완료되면 각 패널모듈 및 조종기기의 식별정보(패널 식별정보 및 기기 식별정보)를 해당 패널모듈 및 조종기기들로부터 획득한다(S123).
식별정보가 획득되면 모듈 제어부(450)는 연결된 패널모듈 및 조종기기의 식별정보와 상기 조종설정정보의 식별정보들을 비교하여 선택 비행기에 대응하도록 콕핏이 구성되었는지를 검사하고(S125), 해당 비행기 기종에 대응하는 콕핏이 구성에 성공했는지를 판단한다(S127).
성공했으면 모듈 제어부(450)는 설정 완료를 디스플레이부(440, 500)에 표시하고(S129), 실패했으면 잘못된 패널모듈 또는 조종기기 정보를 디스플레이부(440, 500)에 표시한다(S131).
도 7은 본 발명에 따른 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법 중 전술 설정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 전술 제어부(1300)는 전술 설정 이벤트가 발생되는지를 모니터링한다(S211). 상기 전술 설정 이벤트는 전술 통신부(1200)를 통해 전술 관리자의 관리자 단말기(미도시)의 요청에 의해 발생될 수 있을 것이다. 상기 전술 설정 이벤트는 상기 전술 제어부(1300)가 키보드 등과 같은 입력 수단을 더 포함하는 경우, 입력 수단과 관계 디스플레이부(1400)를 통해 발생될 수도 있을 것이다.
전술 제어부(1300)는 전술 설정 이벤트가 발생되면 전술 설정 수단을 관리자 단말기로 제공하거나 관리자 디스플레이부(1400)에 표시한다(S213).
전술 설정 수단의 제공 후 전술 제어부(1300)는 전술 설정이 완료되는지를 모니터링한다(S215). 상기 전술 설정은 상술한 바와 같이 전술 시나리오, 상기 전술 시나리오를 수행할 비행기, 즉 비행 시뮬레이터(100)의 수, 전술에 참여할 상기 비행기 수에 대응하는 비행 시뮬레이터(100)의 시뮬레이터 식별정보 및 훈련자 정보를 포함하여야 할 것이다. 상기 전술 시나리오에는 비행 전술을 수행할 영역을 설정하는 지도정보도 포함될 것이다.
전술 제어부(1300)는 전술 설정이 완료되면 전술설정정보를 전술 DB(110)에 저장하여 설정을 완료한다(S217).
설정이 완료되면 전술 제어부(1300)는 전술설정정보에 등록된 비행 시뮬레이터(100)가 접속하는지를 모니터링하고(S219), 해당 비행 시뮬레이터(100)가 접속하면 전술 개시 이벤트가 발생되는지를 모니터링한다(S221). 상기 전술 개시 이벤트는 전술 관리자에 의해 관리자 단말기 또는 전술 제어부(1300)에 연결되는 입력수단(미도시)을 통해 발생될 수 있을 것이다.
전술 개시 이벤트가 발생되면 전술 제어부(1300)는 전술 시뮬레이션을 개시한다(S223).
도 8은 본 발명에 따른 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법 중 전술 시뮬레이션 처리 방법을 나타낸 흐름도로, 전술훈련부(1000)에서 시뮬레이션 정보에 의한 시뮬레이션 영상 및 콕핏의 비행 디스플레이부에 표시될 콕핏 디스플레이 데이터가 생성되는 경우를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 전술 제어부(1300)는 상기 도 7에서 전술 시뮬레이션이 개시되면 전술 참여 비행 시뮬레이터(100)로부터 비행 시뮬레이션 정보를 수집한다(S311).
비행 시뮬레이션 정보가 수집되기 시작하면 전술 제어부(1300)는 각 비행 시뮬레이션 정보에 의한 패널모듈 및 조정기기 조작정보를 반영한 각 비행 시뮬레이터(100)별 시뮬레이션 영상을 생성하고, 상기 시뮬레이션 정보를 종합하여 전술 시뮬레이션 정보를 생성한다(S313).
전술 시뮬레이션 정보가 생성되면 전술 제어부(1300)는 전술 시뮬레이션 정보에 의한 콕핏 디스플레이 데이터를 생성한(S315) 후, 전술 참여 비행 시뮬레이터들에 대한 전술 시뮬레이션 영상을 생성한다(S317).
전술 시뮬레이션 영상이 생성되면 전술 제어부(1300)는 각 비행 시뮬레이터(100)별 시뮬레이션 영상 및 콕핏 디스플레이 데이터를 해당 비행 시뮬레이터로 전송한다(S319).
그리고 전술 제어부(1300)는 상기 전술 시뮬레이션 영상을 관제 디스플레이부(1400) 및 관리자 단말기 중 어느 하나 이상으로 전송하여 표시시킨다(S321).
상기 전술 시뮬레이션 영상이 디스플레이되기 시작하면 전술 제어부(1300)는 시뮬레이션 정보 및 전술 시뮬레이션 정보에 근거하여 자동으로 평가정보를 생성하거나, 전술 관리자로부터 직접 평가정보를 입력받아 평가 DB(1130)에 저장한다(S323). 평가는 전술훈련이 완료될 때까지 여러 번에 걸쳐 이루어질 수 있을 것이다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
100: (탁상용 )비행 시뮬레이터 200: 콘솔 모듈부
210: 인스트루먼트 패널 300: 조종 모듈부
310: 조종간모듈 320: 쓰로틀모듈
330: 러더모듈 340: 헤드 트래커모듈
350: 키보드 400: 메인 제어 모듈
410: 모듈 저장부 420: 모듈 통신부
421: 모듈 유선통신부 422: 모듈 무선통신부
430: 인터페이스부 440, 500: 디스플레이부
450: 모듈 제어부 451: GUI 처리부
452: 콘솔 설정부 453: 비행 시뮬레이션부
454: 전술 설정부
455: 비행 시뮬레이션 정보 전송부
456: 전술 비행 디스플레이 데이터 수신부
1000: 전술훈련부 1100: 전술 저장부
1110: 전술 DB 1120: 지도 DB
1130: 평가 DB 1200: 전술 통신부
1300: 전술 제어부 1310: 전술 설정부
1320: 전술 편대 구성부
1330: 비행 시뮬레이션 정보 수집부
1340: 전술 시뮬레이션 정보 생성부
1350: 전술 시뮬레이션 영상 생성부
1360: 전술 시뮬레이션 영상 전송부 1400: 관제 디스플레이부

Claims (16)

  1. 스위치 및 비행 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하여 조작된 스위치에 대한 스위치 조작정보를 출력하거나 디스플레이 데이터를 수신받아 디스플레이하는 다수의 패널모듈이 기계적 및 전기적으로 탈착되고 연결된 패널의 위치 및 패널 식별정보를 포함하는 패널정보를 출력하는 인스트루먼트 패널을 포함하는 콘솔 모듈부;
    전기적으로 탈착되어 훈련자가 상기 비행기의 비행속도, 좌우 회전, 상하 회전 및 축 회전을 제어하기 위한 훈련자의 조작에 따른 조종기기 조작정보를 출력하고 전기적으로 연결 시 조종기기 식별정보를 출력하는 적어도 하나 이상의 조종기기를 포함하는 조종 모듈부;
    시뮬레이션 영상을 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 콘솔 모듈부 및 조종 모듈부와 전기적으로 연결되고, 훈련할 비행기에 대한 정보를 입력받아 상기 비행기에 대한 상기 인스트루먼트 패널의 패널모듈 위치 정보를 제공하고, 상기 콘솔 모듈부로부터 입력되는 패널정보 및 상기 조종 모듈부로부터 입력되는 조종기기 식별정보에 의해 설정된 비행기에 대응하도록 패널모듈들 및 조종기기가 설치되었는지를 판단하고, 설정된 비행기에 대응하도록 콘솔 모듈부가 구성된 것으로 판단되면 콘솔 모듈부로부터 입력되는 스위치 조작정보 및 상기 조종기기 조작정보에 따른 시뮬레이션 정보를 생성하고 시뮬레이션 정보에 대응하는 시뮬레이션 영상을 상기 디스플레이부에 표시하는 메인 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조종 모듈부는,
    상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 훈련자의 조작에 따른 비행기의 롤 및 피치 제어 정보를 출력하는 제어 조종간;
    상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 훈련자의 조작에 따른 속도를 제어하기 위한 속도 제어 정보를 출력하는 쓰로틀; 및
    상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 훈련자의 조작에 따른 비행기의 요 제어 정보를 출력하는 러더 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조종 모듈부는,
    상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 상기 훈련자의 머리 움직임을 추적하여 머리 움직임 방향에 대한 헤드 추적 정보를 출력하는 헤드 트랙커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 콘솔 모듈부는,
    비행기의 기종에 따른 적어도 하나 이상의 스위치 및 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하여 조작한 스위치에 대한 스위치 조작정보를 출력하거나 디스플레이 데이터를 수신받아 디스플레이하는 다수의 패널모듈이 기계적 및 전기적으로 탈착되고, 콘솔 식별정보, 연결된 패널모듈의 위치 및 패널 식별정보를 포함하는 패널정보를 출력하는 좌측 콘솔 및 우측 콘솔을 더 포함하고,
    상기 메인 제어 모듈은 상기 좌측 콘솔 및 우측 콘솔에 대해서 상기 비행기 기종에 대응하여 상기 패널모듈이 설정된 비행기에 대응하도록 설치되었는지를 판단하고 설정된 비행기에 대응하도록 좌측 콘솔 및 우측 콘솔이 구성된 것으로 판단되면 상기 좌측 콘솔 및 우측 콘솔로부터 입력되는 스위치 조작정보를 더 반영하여 시뮬레이션 정보를 생성하고 그에 따른 시뮬레이션 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 콘솔 모듈부를 훈련자의 눈으로 직접 볼 수 있고, 상기 훈련자의 눈으로 직접 보는 현실 세계에 상기 시뮬레이션 영상을 디스플레이하는 See-through 타입의 헤드 마운트 디스플레이(HMD)인 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터.
  6. 메인 제어 모듈이 비행기 기종을 선택받아 조종 모듈부의 인스트루먼트 패널을 구성할 패널모듈들에 대한 종류 및 위치정보와 조종 모듈부를 구성할 조종기기의 조종기기 식별정보를 포함하는 비행기 조종 설정 정보를 획득하여 설정하는 비행기 패널 설정 과정;
    콘솔 모듈부가 패널모듈이 기계적 및 전기적으로 연결되면 연결된 패널의 위치정보 및 상기 패널모듈의 패널 식별정보를 포함하는 패널정보를 출력하는 패널모듈 연결 과정;
    조종 모듈부가 전기적으로 연결되면 조종기기에 대한 조종기기 식별정보를 출력하는 조종기기 연결 과정;
    상기 메인 제어 모듈이 상기 콘솔 모듈부로부터 입력되는 패널정보와 상기 비행기 조종 설정 정보를 비교하여 설정된 비행기에 대응하도록 패널모듈 및 조종기기가 설치되었는지를 판단하는 패널 적합성 판단 과정; 및
    상기 메인 제어 모듈이 설정된 비행기에 대응하도록 콘솔 모듈부 및 조종 모듈부가 구성된 것으로 판단되면 콘솔 모듈부로부터 입력되는 스위치 조작정보 및 조종 모듈부로부터 입력되는 조종기기 조작정보에 따른 시뮬레이션 정보를 생성하고 시뮬레이션 정보에 대응하는 시뮬레이션 영상을 디스플레이부에 표시하는 시뮬레이션 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이션 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 패널 설정 과정은,
    상기 메인 제어 모듈이 비행기 기종의 입력을 요청하여 비행기 기종을 선택받는 기종 선택 단계; 및
    비행기 기종이 선택되면 선택된 비행기 기종에 대응하여 미리 저장되어 있는 인스트루먼트 패널을 구성하는 패널모듈의 종류 및 위치(구성)정보를 포함하는 패널 설정정보를 로드하여 표시하고 패널 설정정보에 대응하는 패널모듈의 연결을 요청하는 패널모듈 연결 요청 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이션 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    메인 제어 모듈이 좌우측 콘솔의 추가 요청이 발생되면 상기 비행기 기종에 대응하는 좌우측 콘솔을 구성하는 패널모듈의 종류 및 위치정보를 포함하는 좌우측 콘솔 설정정보를 로드하여 표시하고, 좌우측 콘솔 설정정보에 대응하는 패널모듈의 연결을 요청하는 좌우측 콘솔 설정 과정; 및
    상기 좌우측 콘솔이 비행기의 기종에 따른 적어도 하나 이상의 스위치 및 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하여 조작한 스위치에 대한 스위치 조작정보를 출력하거나 디스플레이 데이터를 수신받아 디스플레이하는 연결된 다수의 패널모듈의 위치 및 패널 식별정보를 포함하는 패널정보를 상기 메인 제어 모듈로 출력하는 좌우측 콘솔 패널 연결 과정을 더 포함하되,
    상기 메인 제어 모듈이 상기 패널 적합성 판단 과정에서 상기 콘솔 모듈부의 좌우측 콘솔로부터 입력되는 패널정보에 의해 설정된 비행기에 대응하도록 패널모듈들이 설치되었는지를 더 판단하고,
    시뮬레이션 과정에서 설정된 비행기에 대응하도록 콘솔 모듈부의 좌우측 콘솔로부터 입력되는 스위치 조작정보를 더 반영하여 상기 시뮬레이션 정보를 생성하고 시뮬레이션 정보에 대응하는 시뮬레이션 영상을 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이션 방법.
  9. 착탈 가능하고 조작 가능한 다수의 스위치 및 비행 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하는 다수의 패널모듈을 포함하는 콘솔 모듈부 및 훈련자의 비행기 속도, 좌우 회전, 상하 회전 및 축 회전에 대한 조종기기 조작정보를 출력하는 조종 모듈부를 포함하되, 훈련할 비행기 기종에 대응하도록 상기 패널모듈 및 조종기기를 연결하여 상기 비행기 기종에 대응하는 스위치 조작정보 및 조종기기 조작정보를 전송하는 적어도 둘 이상의 탁상형 비행 시뮬레이터; 및
    적어도 둘 이상의 탁상형 비행 시뮬레이터를 등록하고, 상기 등록된 탁상형 비행 시뮬레이터에 대응하는 비행 편대에 따른 전술을 설정하여 등록하고, 시뮬레이션 개시 후 상기 각 탁상형 비행 시뮬레이터로부터 입력되는 스위치 조작정보 및 조종기기 조작정보에 의한 각 탁상형 비행 시뮬레이터가 설정된 전술에 따라 비행하는지를 평가하는 전술훈련부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 탁성형 비행 시뮬레이터는,
    스위치 및 비행 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하여 조작된 스위치에 대한 스위치 조작정보를 출력하거나 디스플레이 데이터를 수신받아 디스플레이하는 다수의 패널모듈이 기계적 및 전기적으로 탈착되고 연결된 패널의 위치 및 패널 식별정보를 포함하는 패널정보를 출력하는 인스트루먼트 패널을 포함하는 콘솔 모듈부;
    전기적으로 탈착되어 훈련자가 상기 비행기의 비행속도, 좌우 회전, 상하 회전 및 축 회전을 제어하기 위한 훈련자의 조작에 따른 조종기기 조작정보를 출력하고 전기적으로 연결 시 조종기기 식별정보를 출력하는 적어도 하나 이상의 조종기기를 포함하는 조종 모듈부;
    시뮬레이션 영상을 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 콘솔 모듈부 및 조종 모듈부와 전기적으로 연결되고, 훈련할 비행기에 대한 정보를 입력받아 상기 비행기에 대한 상기 인스트루먼트 패널의 패널모듈 위치 정보를 제공하고, 상기 콘솔 모듈부로부터 입력되는 패널정보 및 상기 조종 모듈부로부터 입력되는 조종기기 식별정보에 의해 설정된 비행기에 대응하도록 패널모듈들 및 조종기기가 설치되었는지를 판단하고, 설정된 비행기에 대응하도록 콘솔 모듈부가 구성된 것으로 판단되면 콘솔 모듈부로부터 입력되는 스위치 조작정보 및 상기 조종기기 조작정보에 따른 시뮬레이션 정보를 생성하고 시뮬레이션 정보에 대응하는 시뮬레이션 영상을 상기 디스플레이부에 표시하는 메인 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 조종 모듈부는,
    상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 훈련자의 조작에 따른 비행기의 롤 및 피치 제어 정보를 출력하는 제어 조종간;
    상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 훈련자의 조작에 따른 속도를 제어하기 위한 속도 제어 정보를 출력하는 쓰로틀; 및
    상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 훈련자의 조작에 따른 비행기의 요 제어 정보를 출력하는 러더 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 조종 모듈부는,
    상기 메인 제어 모듈에 연결 시 자신의 조종기기 식별정보를 출력하고, 상기 훈련자의 머리 움직임을 추적하여 머리 움직임 방향에 대한 헤드 추적 정보를 출력하는 헤드 트랙커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 콘솔 모듈부는,
    비행기의 기종에 따른 적어도 하나 이상의 스위치 및 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하여 조작한 스위치에 대한 스위치 조작정보를 출력하거나 디스플레이 데이터를 수신받아 디스플레이하는 다수의 패널모듈이 기계적 및 전기적으로 탈착되고, 연결된 패널모듈의 위치 및 패널 식별정보를 포함하는 패널정보를 출력하는 좌우 측면 콘솔을 더 포함하고,
    상기 메인 제어모듈은 상기 좌우 측면 콘솔에 대해서 상기 비행기 기종에 대응하여 상기 패널모듈이 설정된 비행기에 대응하도록 설치되었는지를 판단하고 설저된 비행기에 대응하도록 좌우 측면 콘솔이 구성된 것으로 판단되면 상기 좌우 측면 콘솔로부터 입력되는 스위치 조작정보를 더 반영하여 시뮬레이션 정보를 생성하고 그에 따른 시뮬레이션 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 시스템.
  14. 착탈 가능하고 조작 가능한 다수의 스위치 및 비행 디스플레이부 중 어느 하나 이상을 포함하는 다수의 패널모듈을 포함하는 콘솔 모듈부 및 훈련자에 의해 조작되는 비행기의 속도, 좌우 회전, 상하 회전 및 축 회전에 대한 조종기기 조작정보를 출력하는 조종 모듈부를 포함하되, 훈련할 비행기 기종에 대응하도록 상기 패널모듈이 연결된 각 탁상형 비행 시뮬레이터가 상기 비행기 기종에 대응하는 상기 패널모듈들로부터의 스위치 조작정보 및 사기 조종 모듈부로부터 획득되는 조종기기 조작정보를 전송하는 시뮬레이터 조작 과정; 및
    전술훈련부가 적어도 둘 이상의 탁상형 비행 시뮬레이터를 등록하고, 상기 등록된 탁상형 비행 시뮬레이터에 대응하는 비행 편대에 따른 전술을 설정하여 등록하고, 시뮬레이션 개시 후 상기 각 탁상형 비행 시뮬레이터로부터 입력되는 스위치 조작정보 및 조종기기 조작정보에 의한 각 탁상형 비행 시뮬레이터가 설정된 전술에 따라 비행하는지를 평가하는 전술훈련 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 시뮬레이터 조작 과정은,
    메인 제어 모듈이 비행기 기종을 선택받아 조종 모듈부의 인스트루먼트 패널을 구성할 패널모듈들에 대한 종류 및 위치정보와 조종 모듈부를 구성할 조종기기의 조종기기 식별정보를 포함하는 비행기 조종 설정 정보를 획득하여 설정하는 비행기 패널 설정 단계;
    콘솔 모듈부가 패널모듈이 기계적 및 전기적으로 연결되면 연결된 패널의 위치정보 및 상기 패널모듈의 패널 식별정보를 포함하는 패널정보를 출력하는 패널모듈 연결 단계;
    조종 모듈부가 전기적으로 연결되면 조종기기에 대한 조종기기 식별정보를 출력하는 조종기기 연결 단계;
    상기 메인 제어 모듈이 상기 콘솔 모듈부로부터 입력되는 패널정보와 상기 비행기 조종 설정 정보를 비교하여 설정된 비행기에 대응하도록 패널모듈 및 조종기기가 설치되었는지를 판단하는 패널 적합성 판단 단계; 및
    상기 메인 제어 모듈이 설정된 비행기에 대응하도록 콘솔 모듈부 및 조종 모듈부가 구성된 것으로 판단되면 콘솔 모듈부로부터 입력되는 스위치 조작정보 및 조종 모듈부로부터 입력되는 조종기기 조작정보에 따른 시뮬레이션 정보를 생성하고 시뮬레이션 정보에 대응하는 시뮬레이션 영상을 디스플레이부에 표시하는 시뮬레이션 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 패널 설정 단계는,
    상기 메인 제어 모듈이 비행기 기종의 입력을 요청하여 비행기 기종을 선택받는 기종 선택 단계; 및
    비행기 기종이 선택되면 선택된 비행기 기종에 대응하여 미리 저장되어 있는 인스트루먼트 패널을 구성하는 패널모듈의 종류 및 위치(구성)정보를 포함하는 패널 설정정보를 로드하여 표시하고 패널 설정정보에 대응하는 패널모듈의 연결을 요청하는 패널모듈 연결 요청 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 콕핏을 구비하는 탁상형 비행 시뮬레이터를 이용한 비행 전술 시뮬레이션 방법.
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