It is booming to use computer owing to the information society, and embedded software application have grown in airborne systems and equipment. So this introduces airborne software, RTCA DO-178B, life cycle and its data, and software development pitfalls in design and certification.
고도 정보화 사회라고 일컫는 오늘날 컴퓨터는 거의 모든 분야에서 사용되고 있으며, 항공 산업에서도 항공기 및 관련 장비의 개발 과정에서 내장형 소프트웨어가 차지하는 비중이 급증하고 있다. 이에 항공용 소프트웨어에 대한 개괄적인 사항을 알아보고, 항공용 소프트웨어의 분류, 소프트웨어 라이프사이클, 각 목표를 달성하기 위한 활동과 설계고려 사항을 알아본다.
항공탑재 SAR 시스템은 유/무인 항공기에 탑재되어 고해상 영상정보 수집과 지상 이동 표적 탐지의 임무를 담당하는 영상 레이더 시스템으로, 선진국을 중심으로 운용되고 있으며 국내에서도 현재 개발이 진행 중에 있다. 본 논문에서는 항공탑재 SAR 시스템 운용을 위한 운용요구조건 및 운용 요구조건을 만족하기 위한 다중모드 및 실시간 SAR 시스템 운용개념에 대하여 기술한다. 항공 시스템과의 연동개념, 시스템 상태정의 및 천이개념, 임무정의파일 기반 임무수행 개념, 고장진단 및 관리개념, 촬영자료 저장 및 전송 개념에 대해 설명하고, 지상검증시험을 통한 SAR 시스템 운용개념 검증 결과에 대해 기술한다.
3차원 지형정보에 대한 사용자 요구의 증가에 따라 GPS/INS, 레이저 스캐너 시스템이 조합된 항공레이저측량 기술이 각광받고 있다. 본 논문에서는 항공레이저측량(LiDAR) 시스템의 정확도 확보를 위해 검정장에서의 측량데이터를 바탕으로 시스템 검정을 실시하였다. 검정결과, 수평 정확도는 ${\pm}15{\sim}30\;cm$ 이내, 수직정확도는 ${\pm}15cm$ 이내로 나타났다. 이를 통해 항공레이저측량 데이터를 이용하여 정밀 DEM 및 등고선 제작. 도시지역의 3차원 모델 제작, 엔지니어링 설계 등의 활용에 충분함을 입증하였다.
It is recognized that safety is a key point of technical competency. Its adoption is widely spread in development of products and it is essentially necessary in aerospace industry because airborne system and equipment are used complex high-technology and implemented systematic performance using software. This study reviews system safety assessment, development assurance level, airborne software, RTCA DO-178 process, and considerations & pitfalls in software development.
본 논문에서는 항공탑재 SAR 시스템 및 통제장치 시험을 위한 통합시험장비(SCTE: System and Control unit Test Equipment)에 대하여 기술한다. SCTE는 구성 기능의 모듈화를 통하여 시험장비의 재활용성을 높였으며, script 기반 수행, 보고서 작성 기능 등 시험의 자동화 및 편의성을 높이도록 설계되었다. 또한 SCTE는 항법데이터 모의 기능을 통하여 다양한 비행 환경에 대하여 시험을 수행할 수 있도록 개발되었다. 본 논문은 SCTE의 개발 요구사항, H/W 및 S/W 설계 결과, 개발 결과 및 통제장치와 시스템과의 연동 시험결과를 기술한다.
VDL 모드 2 시스템은 초단파대역 디지털 데이터링크 기술의 일종으로 ISO 개방형시스템 구조에 기반한 항공종합통신망의 공대지 서브네트워크 기술로 개발되었다. VDL 모드 2 기술은 조종사 관제사간 데이터링크통신(CPDLC), 자동종속감시(ADS) 등 다양한 항공교통서비스에 활용 가능하며, 민간항공사의 항공운용통신용으로 20년 이상 사용되어 온 ACARS 시스템을 대체할 것으로 예상된다. 본 논문에서는 이진기반 항공교통서비스 애플리케이션 구현을 위하여 AOA 프로토콜과 관련 국제규격을 적용한 VDL 모드 2 시스템 설계 및 제작 결과를 기술한다.
본 논문에서, 데이터베이스 생성 및 관리 시스템은 미소 픽셀 공중 표적 인식을 위해 제안된다. 제안된 시스템은 1)비행 테스트 비디오 프레임에 의한 직접 이미지 추출, 2) 자동 이미지 보관, 3) 이미지 데이터 레이블링 및 메타 데이터 주석, 4) 컬러 채널 변환, 5) HOG/LBP 기반 소화소 대상 증강 이미지 데이터 생성의 다섯가지 주요 기능으로 구성된다. 제안하는 프로그램은 파이썬 기반의 PyQt5와 OpenCV를 이용하여 구성하였고 공중 표적 인식을 위한 이미지 데이터셋은 제안한 시스템을 이용해 생성했으며 비행 실험으로 부터 수집된 영상을 입력영상으로 사용하였다.
본 연구에서는 대용량의 항공 레이저 스캔 자료를 효율적으로 처리하기 병렬처리 기법과 가상격자 구조를 도입하였으며 제안한 방법의 실효성을 평가하기 위하여 IDW(Inverse Distance Weighting) 방식으로 정규격자 DSM을 생성하였다. 즉, 대용량 항공 레이저 스캔 자료의 신속한 보간을 위하여 병렬처리 기법을 이용하고 불규칙적으로 분포된 포인트의 검색 효율성을 제고하기 위하여 가상격자(virtual grid)를 사용하였다. 마스터 노드와 6대의 슬래이브 노드로 구성된 클러스터를 사용하여 처리 시간을 측정한 결과 노드의 수가 증가하더라도 1에 가까운 efficiency를 나타내었으며 load scalability의 특성도 만족시켰다. 또한 용량의 한계로 인하여 단일 시스템에서 처리할 수 없는 크기의 자료를 클러스터 시스템으로 처리할 수 있음을 확인하였다.
항공기에 탑재되는 소프트웨어는 안전과 직결되기 때문에 안전 비행을 위해서는 감항인증 기준을 따라야만 한다. 항공기 탑재 소프트웨어는 감항인증기준에 명시된 DO-178을 따라 개발되어야 하지만 방사청 무기체계 소프트웨어 개발 및 관리 매뉴얼에 따라 개발되고 있다. 본 논문에서는 소프트웨어 전문가 설문조사를 수행하였고 DO-178을 기반으로 소프트웨어 개발 및 인증 절차를 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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