The Coordinate Conversion for Flight Dynamics Simulation

비행 운동 시뮬레이션을 위한 좌표계 변환

A flight simulator is composed of engine, navigation systems and instrument modules. However, two problems exist here. First, the coordinate of each independent module is not same. To solve this problem, we design a method that mutual coordinates are capable of transformation each other. Second, the distance and bearing between two points on the earth are computed in a sphere shape using the spherical trigonometry. However, the computing time is very severe. In this paper, we project the sphere into the planar to reduce the computing time. An experimental result shows that the performance of the proposed method is excellent to both distance and bearing calculations in close region. Also, the computing time is reduced from $4.95{\times}10^{-4}$ seconds to $1.648{\times}10^{-4}$ seconds.

비행 시뮬레이터는 엔진 모듈, 항법장치 모듈, 계기 모듈로 구성된다. 여기에는 두 가지의 문제점을 가지고 있다. 첫째는, 각 모듈별로 사용하는 좌표계가 서로 다르다는 점이다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 각기 독자적인 좌표계를 일치시키기 위한 방법을 고안하였다. 둘째는, 지구 형태가 완전한 구 모양을 따르고 있다고 가정하고 구 삼각공식을 이용하여 거리와 방위각을 계산하게 되면 많은 연산량이 요구된다. 본 논문애서는 근거리 비행시 구 삼각공식 대신 평면 근사화 방식을 사용함으로써 우수한 결과를 얻음을 확인하였다. 연산 속도는 구 삼각공식 사용시 $4.95{\times}10^{-4}$초에서 평면 근사화 방식을 사용시 $1.648{\times}10^{-4}$초로 향상됨을 확인하였다.