• 문화기술의 융합
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• 제8권3호
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• pp.477-483
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• 2022

비행 시뮬레이터는 조종사들이 다양한 상황에 능숙하게 대처하고 비행감을 느낄 수 있도록 해주는 장치로 현대 항공 분야에서 과학화 훈련에 관한 관심이 증가함에 따라 항공 훈련기관에서는 시뮬레이터를 개발 및 운용하는 사례가 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 상용 비행 시뮬레이터 프로그램과 모션 프로그램을 활용하여 모션 기반 헬리콥터 시뮬레이터를 개발하는 과정에 관하여 기술하였다. 연구 과정에서 선행연구를 통하여 헬리콥터 비행교육의 특수성과 모션 시뮬레이터의 긍정적인 효과를 확인하였으며, 모의비행훈련장치에 대한 구성과 현행 규정을 파악하고 헬리콥터 모션 시뮬레이터를 개발하는 과정에서 모션 시스템의 설계와 프로그램에 관하여 연구하였다. 시뮬레이터의 시스템 설계와 구조설계를 바탕으로 모션 프로그램을 설정하고 비행 시뮬레이터로부터 수신되는 데이터를 식별하여 예상 작동 형상을 확인하였다. 우리는 본 연구를 통해 모션 기반 헬리콥터 시뮬레이터를 완성하여 조종사 훈련에 긍정적인 기대효과를 마련하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권6호
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• pp.446-459
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• 2019

본 논문은 헬리콥터 시뮬레이터의 기술적 현황과 향후 전망을 살펴보는 것에 목적이 있다. 서론에서는 시뮬레이터의 개념과 헬리콥터를 중심으로 한 비행 시뮬레이터의 개발 역사에 대해 간략하게 정리하였다. 본론에서는 헬리콥터 시뮬레이터의 기술현황과 신뢰성 평가를 위한 인증방안으로 미 연방 항공국(FAA)과 유럽 항공 안전청(EASA) 인증을 소개했으며, 또한 비행 시뮬레이터의 신뢰성을 높이기 위해 해결해야할 문제점들과 향후 발전 방향에 대해 논의하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권3호
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• pp.213-219
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• 2021

본 논문은 헬리콥터 제어 성능 향상을 위한 증분 트위스팅 보상기법을 제안하고 자체 개발한 헬리콥터 시뮬레이터를 통해 그 성능을 검증한다. 본 보상기법은 헬리콥터의 기본 비행제어입력에 2차 슬라이딩 모드 보상입력(일명 트위스팅 보상입력)을 간단하게 추가하는 증분 방식으로, 기존 비행제어법칙의 구조를 그대로 유지하면서 헬리콥터 제어 성능을 향상한다는 데 장점이 있다. 제안된 보상기법은 자체 개발한 헬리콥터 시뮬레이터를 통해 기존비행제어법칙 대비 과도응답 및 정상상태 응답 특성을 개선하는 것으로 확인되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권12호
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• pp.75-81
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• 2006

민간항공안전국 등급 2를 만족하는 헬리콥터 시뮬레이터에 사용되는 6자유도 운동구현장치 개발에 관해 기술하였다. 운동판과 제어 구동장치의 기구학적 및 구조적 해석을 통해 설계 제작된 운동구현장치의 시험 평가로부터 규정에 만족하는 결과를 보였고 이로부터 실제 헬리콥터 시뮬레이터로의 적용 타당성을 확보하였다. 또한 동품의 개발 결과로 인해 그간 유압 구동체계를 사용한 운동구현장치의 단점을 전기식 구동장치 적용을 통해 새롭게 개선함과 동시에 국내 최초로 10 톤급의 적재하중 능력을 보유한 6자유도 운동구현장치를 보급하게 되는 계기를 마련하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.183-188
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• 2008

헬리콥터 시뮬레이터용 엔진 제어/성능 모델은 비행 성능과 조종성에 직접적인 영향을 주는 핵심모델 중 하나로서, 헬리콥터 엔진 설계/제작사로부터 원천 및 모델을 확보하여 개발하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 통상적인 개발 방법을 따르지 않고, 가용한 자원을 활용하여 기본 모델을 구성하고 이를 지상/비행시험 결과와 비교 튜닝하여 검증하는 방법을 채택하였다. 대상 헬리콥터인 KA-327의 장착 엔진인 TB3-117 엔진의 엔진 제어 모델을 위해 TB3-117 정비교범에 기술되어 있는 엔진의 기능을 검토하여, 모의 대상 요소를 분류한 후 모델링을 수행하였다. 엔진 성능 모델은 Piece-wise Linear Model 방법을 사용하였으며, TB3-117 정비 교범에 포함된 엔진 성능 데이터를 활용하여 정상상태 엔진 성능 테이블을 구축한 후 이를 변환 함수를 기반으로 한 동적 모델에 통합하였다. 개발된 엔진 제어 모델 및 성능 모델은 지상/비행 시험 결과와 비교 튜닝하여, 개발 모델이 FAA AC120-63 규격에 적합한 충실도를 보유함을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.2239-2246
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• 2008

헬리콥터 시뮬레이터용 엔진 제어/성능 모델은 비행 성능과 조종성에 직접적인 영향을 주는 핵심 모델 중 하나로서, 헬리콥터 엔진 설계/제작사로부터 원천 및 모델을 확보하여 개발하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 통상적인 개발 방법을 따르지 않고, 가용한 자원을 활용하여 기본 모델을 구성하고 이를 지상/비행시험 결과와 비교 튜닝하여 검증하는 방법을 채택하였다. 대상 헬리콥터인 KA-32T의 장착 엔진인 TB3-117 엔진의 엔진 제어 모델을 위해 TB3-117 정비교범에 기술되어 있는 엔진의 기능을 검토하여, 모의 대상요소를 분류한 후 모델링을 수행하였다. 엔진 성능 모델은 Piece-wise Linear Model 방법을 사용하였으며, TB3-117 정비 교범에 포함된 엔진 성능 데이터를 활용하여 정상상태 엔진 성능 테이블을 구축한 후 이를 변환 함수를 기반으로 한 동적 모델에 통합하였다. 개발된 엔진 제어 모델 및 성능 모델은 지상/비행 시험 결과와 비교 튜닝하여, 개발 모델이 FAA AC120-63 규격에 적합한 충실도를 보유함을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권4호
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• pp.406-412
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• 2009

헬리콥터 시뮬레이터용 비행 시뮬레이션 모델은 비행 성능과 조종특성에 직접적인 영향을 주는 핵심 모델 중 하나로서, 헬리콥터 설계/제작사로부터 원천 자료 및 모델을 확보하여 개발하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 일반적인 개발 방식과는 다르게 헬리콥터 운용/정비 관련 가용한 자원을 활용하여 기본 모델을 구성하고 이를 비행시험 결과와 비교 튜닝하여 검증하는 방법을 채택하였다. 즉, 대상 헬리콥터인 KA-32T의 제작사로부터 헬리콥터 데이터를 확보할 수 없는 현실을 감안하여 정비교범, 비행교범, 해석, 실측, 논문 등을 기준으로 비행 시뮬레이션 기본 모델을 개발하였다. 이후 기준 데이터 획득을 위해 KA-32T를 대상으로 비행시험을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과를 획득된 비행시험 결과와 비교 튜닝하여, 개발된 비행 시뮬레이션 모델이 FAA AC120-63 Level C 규격에 적합한 충실도를 보유함을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.155-161
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• 2023

비행착각(Vertigo)이란 공간상에서 헬리콥터의 위치, 자세, 움직임 등과 관련된 인지가 부족한 상태를 일컫는다. 짙은 안개 속이나 야간비행 등, 지평선이 보이지 않는 상황에서 비행할 때 비행착각에 빠지기 쉽고 시야가 넓더라도 구름 모양이나 바람 등 기상 조건, 지상물의 상태 등 시각적인 원인, 기체의 자세나 중력가속도의 변화 등과 같은 감각적인 원인에 의해 빠지기도 한다. 조종사 비행 훈련에 있어 지각 및 감각을 요구하는 헬리콥터 비행 훈련의 특수성에 따라 조종사 훈련을 위해 기존의 상용 비행 시뮬레이터 프로그램에 6축 모션 시스템을 적용한 모의비행훈련장치 모션 시스템의 설계와 프로그램에 관하여 연구하였다. 본 연구를 통해 제작된 모션 기반 헬리콥터 시뮬레이터를 활용하여 조종사의 훈련에 활용할 경우 기존에 활용되던 시각 기반 모의비행훈련장치에서 높은 성과를 확인할 수 없었던 비행착각 예방에 긍정적인 효과가 나올 것으로 예상된다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 춘계 학술대회 학술발표 논문집
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• pp.307-310
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• 2003

본 논문에서는 대표적인 비선형 동특성을 가지는 실제 헬리콥터의 회전 띤 자세 운동을 근사화한 모형 헬리콥터의 시스템을 소개하고 이 시스템의 정지 자세 제어를 목표로 직접 적응 웨이브렛 신경회로망 제어기를 다음의 과정에 의해 만든다. 우선 상태 공간에 적용할 웨이브렛 기준 함수를 정의하고 나서 제어기로 들어오는 입력 값의 대략적인 범위와 특성을 파악해서 웨이브렛 이론에 근거해 신축(dilation)과 이동(traslation) 변수 값을 선택하여 초기 적응 웨이브렛 신경회로망 제어기를 건설한다. 마지막으로 시스템의 안정화 제어를 위하여 선택, 교배, 돌연변이의 진화연산자에 의해 일시에 최적의 구조와 결합가중치로 진화시켜 가는 새로운 형태의 ENNC를 제안하여 연결 가중치(weight)를 조정한다. 이 직접 적응 웨이브렛 신경회로망 제어기를 비선형 시스템인 모형 헬리콥터 시뮬레이터에 적용하여 제안한 제어기의 견실성 및 그 우수성을 입증하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권9호
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• pp.796-805
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• 2016

본 연구는 헬리콥터 비행 시뮬레이터 개발의 첫 번째 단계의 일환으로 비행 운동 모델의 비행조종성을 해석적으로 평가한다. 비행 운동 모델은 시뮬레이터의 목표 항공기인 AS365 N2의 공개 정보를 사용하여 생성하였다. 해당 비행 시뮬레이터는 소방 임무에 대한 조종사 교육 및 연구 도구로 개발 중이다. 모델의 평가는 비행 시험 데이터를 통한 검증이 이루어지기 전에 모델의 비행 특성과 다음 개발 단계로의 적합성을 평가하기 위하여 수행된다. 평가는 항공기분류, 임무 및 환경을 고려하여 ADS-33E-PRF(Aeroautical Design Standard Performance Specification Handling Qualities Requirement)의 기준에 의거하여 수행한다. 항공기의 해석적 비행은 규정에 대한 적합성 평가를 위해 요구되는 혹은 권장되는 비행시험절차를 따른다. 평가 결과는 ADS-33E-PRF에 명시된 조종성 등급에 따라 평가되는데 RotorLibFDM을 기반으로 생성된 비행 운동 모델이 헬기 비행에 대한 기본 교육과 연구로 사용될 수 있는 일반적인 헬리콥터 시뮬레이터에 대한 만족스러운 플랫폼을 제공함이 확인되었다.