위성의 개발 및 제작에는 많은 비용과 기간이 소요되며. 일반적으로 사용되는 장비들과는 전혀 다른 우주환경에서 임무를 수행하게 된다. 그리고 위성의 경우에는 발사이후에 발생하는 오류들을 수정하는 것이 거의 불가능하므로 위성의 성공적인 임무완수를 위해서는 철저한 사전검증 작업들이 필요하게 된다. 특히, 위성의 궤도, 자세를 제어하고 실제적인 임무수행을 관할하는 위성탑재소프트웨어에 대한 완벽한 검증이 필요하다. 이러한 소프트웨어의 통합 및 조립시험. 검증시험을 위해 저궤도 위성의 FSW(Flight Software) 개발단계에서 실제 위성시스템과 유사한 인터페이스를 제공하는 개발도구인 STB(Software Test Bed)가 제작되며, 제작된 STB를 통한 FSW의 검증시험 및 분석을 지원하기 위한 구문분석프로그램으로 VTSP(Verification Test Script Parser)를 개발하게 된다. 본 논문에서는 이러한 STB와 VTSP에 대한 전반적인 소개와 함께 개발된 STB와 VTSP를 이용하여 실제 위성탑재소프트웨어를 검증하기 위한 시험환경에 대해 알아보고자 한다.
시스템수준 설계방법론에서 널리 사용하고 있는 설계흐름도는 시스템명세, 시스템수준의 하드웨어/소프트웨어 분할, 하드웨어/소프트웨어 통합설계, 가상 또는 물리적 프로토타입을 이용한 통합검증, 시스템통합으로 구성된다. 시스템의 하드웨어 구성요소를 개발하는 과정에서 이전까지는 디자인단계가 많은 시간 및 노력을 요구하는 단계였지만, 현재에는 설계한 디자인의 기능적 검증단계가 중요 요소로 간주되고 있다. 본 논문에서는 시스템수준 설계언어인 SystemC 기반의 테스트벤치 구조를 이용하여 Verilog HDL로 설계된 하드웨어 구성요소의 올바른 동작여부를 판별하는 기능검증시스템을 설계하였다. 설계된 기능검증시스템에서 SystemC 모듈의 멤버 변수와 Verilog 모듈의 와이어 및 레지스터 변수간의 데이터 전달은 본 논문에서 정의되는 SystemC 사용자 정의 통신채널을 통하여 이루어진다. 제안된 기능검증시스템을 UART에 적용하여 올바른 동작여부를 판별하였다. 본 논문의 기능검증시스템 설계에 사용된 SystemC는 C++기반의 하드웨어 모델링용 클래스 라이브러리를 제공하므로 RT 수준보다 높은 추상화수준에서 소프트웨어와 하드웨어 또는 이 둘을 결합한 시스템수준의 모델링을 단일 언어와 환경에서 설계할 수 있는 이점이 있다. 또한 기능검증시스템 설계에 작성된 SystemC 모듈 코드들은 부분적인 코드 수정 후 다른 하드웨어 구성요소의 기능을 검증하는데 재사용할 수 있는 이점이 있다.
인터넷의 급속한 보급과 더불어, 인터넷의 응용분야가 다양화됨에 따라 정보통신관련 S/W 들의 규모와 성능면에서 복잡하고 고도화된 시스템 및 소프트웨어를 요구하고 있다. 따라서 사용자의 요구사항을 충족하는 신뢰성 있는 통신 프로토콜 소프트웨어를 개발하는 방법에 대한 중요성이 커지고 있다. 본 고에서는 이용자의 요구사항에 대한 설계단계의 검증을 위하여, SDL을 위한 정형기법 지원도구 중 명세 상에서 행위 부분에 대한 동적 특성을 검증하는 검증기 개발과 SDL Editor 기능과 관련된 도구들과 통합하여 사용자들이 쉽고 편하게 쓸 수 있도록 통합환경 구현을 기술한다.
다분야 통합 최적화 설계 환경을 제공하는 소프트웨어 체계인 MDO 프레임워크 개발을 위해서는 다양한 운영체계와 언어에서 개발된 해석코드들의 통합, CAD 및 데이터베이스 시스템과의 통합, 복잡한 GUI 환경의 구현 등이 필수적으로 요구되고 해석코드의 추가, 새로운 MDO 기법의 도입에 따른 수정 및 확장에 대한 고려가 충분히 이루어져야 한다. 본 논문에서는 MDO 프레임워크의 설계단계부터 고려되어야 할 사항들과 각 구성요소들의 시스템 통합 방법을 연구, 적용 방안을 제시하며 이를 바탕으로 비행체 통합 최적설계 시스템 환경을 구현하였다. MDF 및 CO 기법 등 대표적인 MDO 기법을 적용할 수 있는 데이터베이스 설계과정을 정립하고, 구현된 통합 최적설계 시스템을 이용하여 전투기 날개 형상 최적 설계를 수행하여 개발된 MDO 프레임워크의 효율성 및 유용성을 검증하였다. 구배 기반 최적화 기법을 이용하여 삼십번의 설계 반복으로 최적 날개 형상을 도출하였다.
본 논문에서는 교량에 발생하는 다양한 진동을 제어하기 위하여 통합무선제어시스템을 개발하였다. 개발된 통합무선제어시스템은 구조물의 거동에 따른 데이터의 계측, 해석, 판단, 제어 등 데이터 처리 및 대응을 위하여 필요한 각각의 시스템을 하나의 시스템으로 통합한 일체형 시스템이다. 이 시스템은 계측된 구조물의 다양한 신호를 분석하여 상황에 따른 피드백제어(Feedback control)를 수행하도록 설계 하였다. 또한, 무선시스템의 계측에서 제어까지 각 단계의 과정을 중앙통제시스템에서 무선으로 전송받아 전체적인 상황을 관리자가 모니터링 할 수 있도록 하였다. 그리고 필요에 따라 관리자의 통제나 참여가 필요한 경우 시스템에 쉽게 접근 할 수 있도록 사용자 환경을 구성하였다. 이와 같이 개발된 통합무선제어시스템의 기본성능을 검증하기 위하여 신호입출력 실험을 먼저 수행하였다. 이때 기본 성능 검증은 유선시스템을 활용하여 상호결과를 비교 검증 하였다. 신호입출력 실험의 결과를 바탕으로 통합무선제어시스템의 실시간 진동제어 성능을 평가하기 위하여 모형 사장교를 이용한 진동제어 실험을 실시하였다. 진동제어 실험은 4가지 조건하에서 진행하였으며, 그에 따른 그래프 및 정량적 결과를 비교 평가 하였다. 이상의 결과, 개발한 통합무선제어시스템은 유선시스템과 동일한 기본 성능을 보여 주었으며, 효과적으로 구조물의 진동을 제어할 수 있음이 증명 되었다.
ㆍ인터넷 기반의 동시공학 관련 요소기술 검증 및 통합화 수단 확보 -기술문서 공유(HTML, SGML/XML, 등) -시뮬레이션 기술을 이용한 설계 검토(View & Markup) -CAD모델공유(CAD Conferencing, STEP...) -지식공유를 통한 협동설계 환경 (Agent, CORBA) -분산환경에서의 Communication 수단 -인터넷 기반의 설계 승인(기본계산) -KSNet 기반의 기자재 검색 및 구매 요청 ㆍ급변하는 환경에 적응하는 원격협동설계지원 시스템 구축 (중략)
본 논문에서는 교환기와 같은 실시간 분산 시스템의 개발을 위한 SDL과 CHILL에 기반한 통합 소프트웨어 개발 방법이 제시된다. 이미 다양한 분야에서 SDL과 CHILL의 도구들이 각각 개발되어 왔지만, 본 논문에서는 이들을 통합할 수 있도록 SDL에서 CHILL로의 자동 코드 생성과 심벌 디버깅 환경에 중점을 둔다. 이는 완벽한 수행과 심벌 추적 정보의 삽입을 위한 자동 코드 생성 단계와 SDL 심벌 디버거와 CHILL 시험 환경을 이용한 실시간 심벌 디버깅 단계로 이루어지며, 첫째 SDL에 기반한 정형명세, 둘째 설계의 검증과 확인, 셋째 자동 코드 생성, 넷째 분산된 실시간 병행 CHILL 프로그램의 디버깅, 그리고 마지막으로 응용 프로그램의 CHILL에 기반한 호스트 통합 시험을 제공한다.
국방 연구개발은 사용군의 요구사항을 만족시키는 무기체계를 최단 기간, 최소 비용 및 고품질로 개발하고자 노력하고 있으며, 통합 무기체계 데이터베이스 전산 환경 하에서 체계공학 및 동시공학을 체계적으로 구현하기 위한 연구개발 프로세스 및 도구들이 개발되고 있다. 항공 무기체계 분야에서 본 논문의 연구개발 과정에서 생성되는 기술 자료를 효율적으로 관리하기 위한 웹기반 체계운영관리시스템을 개발 및 운용하고 있으며, 기존 항공 무기체계 연구개발 사업에 적용하여 그 효율성을 입증 및 검증하였다. 이에 본 논문에서는 통합 무기체계 데이터베이스 기반으로 향후 개발 예정인 보라매 사업, 무인항공기 및 무인전투기에 적용 가능한 통합 연구개발 프레임웍(Framework) 및 체계운영관리시스템의 발전 방안에 대해서 기술한다.
인터넷의 확산과 아울러 기존의 클라이언트/서버 환경을 발전시킨 분산 시스템이 보편화되면서 시스템을 상호 접속하고 일관되게 통합하기 위한 필요성이 증대되고 있다. 시스템을 통합하는 경우에 가장 문제가 되는 부분이 기존 시스템을 어떻게 재사용할 것인가 하는 것이다. 기존 시스템의 활용과 분산 환경으로의 이전은 기존 서비스를 분산객체로서 포장하는 것에 의해 해결할 수 있다. 코바와 객체 포장은 기존 시스템을 변경하지 않고 클라이언트에 대하여 일관된 표준 인터페이스를 제공하는 미들웨어로써 서비스를 제공할 수 있는 대안이다. 이러한 시스템 통합 기술은 적용하려는 분야에 필요한 기능을 구현하여 쉽게 확장할 수 있도록 응용되어야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 코바로부터 분리 통합되는 형태로 관리되는 객체 포장 시스템에 대한 모델을 제안하고 이를 사용하여 보안 인터페이스를 통합하는 코바 응용 시스템을 구현하여 모델의 실용성을 검증하였다.
본 논문은 유/무인 항공기 복합운용체계 검증을 위한 시뮬레이션 환경 구축 및 통합 시험에 대하여 다룬다. 유/무인 항공기 지상 시뮬레이션 환경 구축을 위해서 유인기용 시뮬레이터인 X-Plane과 무인기용 시뮬레이터 HILS를 연동하여 상호 복합운영이 가능한지 시뮬레이션으로 검증하였다. 실제 비행시험 전 유/무인 항공기 및 지상통제실 간 C Band 및 UHF 채널을 이용한 통신 가능성을 확인하기 위하여 통신장비를 제작하고 유인 항공기를 이용한 검증을 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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