• 제목/요약/키워드: FBW Flight Control System

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비행제어법칙 설계 및 해석 절차에 관한 연구 (A Study on the Control Law Design and Analysis Process)

  • 황병문;조인제;김종섭
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.913-919
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    • 2005
  • An advanced method of Relaxed Static Stability (RSS) is utilized for improving the aerodynamic performance of modem version supersonic jet fighter aircraft. The flight control system utilizes RSS criteria in both longitudinal and lateral-directional axes to achieve performance enhancements and improve stability. Standard CLDA (Control Law Design and Analysis) process is provided that reduce the development period of the flight control system. In addition, if this process is employed in developing flight control laws, it reduces the trial and error development and verification of control laws. This paper details the design process of developing a flight control law for the RSS aircraft, utilizing military specifications, linear and nonlinea, analysis using XMATH and ATLAS(Aircraft, Tim Linear and Simulation), handling quality tests using the HQS (Handling Quality Simulator), and real flight test results to verify aircraft dynamic flight responses.

In Flight Simulation for Flight Control Law Evaluation of Fly-by-Wire Aircraft (I)

  • Ko, Joon-Soo;Lee, Ho-Keun
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.2560-2565
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    • 2003
  • The paper presented here covers the work associated with the flight control law design, ground based and in flight simulation and handling qualities assessment of the Fly-by-Wire type Aircraft (FBWA). The control law was designed for the most unstable aircraft configuration flight regime for the target aircraft (FBWA). The ground based simulation including math-model, real-time pilot-in-the-loop and iron bird simulation were used for validation of the control law before the experimental in-flight simulation on the IFS (In.Flight-Simulator) aircraft. The flight tests results showed that Level 1 handling qualities for the most unstable flight regime were achieved.

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T-50 세로축 비행제어법칙 설계에 관한 연구 (A Study on the Longitudinal Flight Control Law of T-50)

  • 황병문;김성준;김종섭
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.963-969
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    • 2005
  • An advanced method of Relaxed Static Stability (RSS) is utilized for improving the aerodynamic performance of modem version supersonic jet fighter aircraft. The flight control system utilizes RSS criteria in both longitudinal and lateral-directional axes to achieve performance enhancements and improve stability. The T-50 advanced trainer employs the RSS concept in order to improve the aerodynamic performance and the flight control law in order to guarantee aircraft stability, The T-50 longitudinal control laws employ the dynamic inversion and proportional-plus-integral control method. This paper details the design process of developing longitudinal control laws for the RSS aircraft, utilizing the requirement of MIL-F-8785C. In addition, This paper addresses the analysis of aircraft characteristics such as damping, natural frequency, gain and phase margin about state variables for longitudinal inner loop feedback design.

Simulink 가상모듈을 이용한 “dual-master” 이중구조 비행제어시스템 검증 (Verification of “dual-master” Duplication Flight Control System using Simulink Virtual Module)

  • 김성수;김성환;장세아;최기영;박춘배;이인석;하철근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권9호
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    • pp.867-873
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    • 2008
  • 모델 기반의 가상 비행제어 시스템 구성은 동시공학이 중요시되는 개발환경에서 FBW 비행제어 시스템 검증 및 확인에 매우 유용하게 사용된다. 본 논문에서는 가상 비행제어 시스템을 구성하기 위한 이중구조 개념에 대해서 살펴보고, 고고도 정찰용 무인기에 적용된 이중구조 시스템에 대해서 분석하였다. 마지막으로, 분석된 비행제어 시스템을 바탕으로 Simulink 기반의 가상 비행제어 시스템을 구성하였고, 치명적인 고장모드에 대한 시스템의 동작 상태를 검증하였다.

T-50 가로-방향축 비행제어법칙 설계 및 궤환이득의 변화에 따른 항공기 동특성에 관한 연구 (A Study on the Flight Control Law and the Dynamic Characteristic about Variation of Feedback Gains of T-50 Lateral-Directional Axis)

  • 김종섭;황병문;강영신
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.621-630
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    • 2006
  • The T-50 advanced trainer aircraft combines advanced aerodynamic features and a fly-by-wire flight control system in order to produce a stability and highly maneuverability. The flight control system both longitudinal and lateral-directional axes to achieve performance enhancements and improve stability. The T-50 employs the RSS concept in order to improve the aerodynamic performance in longitudinal axis and the longitudinal control laws employ the dynamic inversion with proportional-plus-integral control method. And, lateral-directional control laws employ the blended roll system both beta-betadot feedback and simple roll rate feedback with proportional control method in order to guarantee aircraft stability. This paper details the design process of developing lateral-directional control laws, utilizing the requirement of MIL-F-8785C and MIL-F-9490D. And, this paper propose the analysis of aircraft characteristics such as dutch-roll mode, roll mode, spiral mode, gain and phase margin about gains for lateral-directional inner loop feedback.

민간항공기 디지털 Fly-By-Wire 시스템 기술 개발 동향 (Civil Aircraft Digital Fly-By-Wire System Technology Development Trend)

  • 김응태;장재원;최형식;이석천
    • 항공우주산업기술동향
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    • 제7권2호
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    • pp.85-94
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    • 2009
  • 전투기에 처음 적용되었던 Fly-By-Wire (전자식 비행제어) 시스템은 여러 가지 장점으로 인해 까다로운 인증과정을 거쳐 민간 항공기에까지 적용되었고, 최근에는 소형제트기까지 적용 범위가 확장되고 있으며 미래에는 대부분 Fly-By-Wire 항공기가 주를 이룰 것으로 전망된다. 본 논문에서는 대형여객에서 소형제트기까지 민간 항공기에 적용되는 Fly-By-Wire 시스템의 구성 및 특성 등에 대하여 기술 하였다. 특히 비행조종컴퓨터 다중화 방안과 데이터 통신 버스, 조종면 작동기, Fly-By-Wire 시스템을 통하여 적용되는 제어 법칙 등에 대한 기술 개발 동향에 대해 고찰하였다.

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소형항공기용 Autopilot HILS 시험 (HILS Test for the Small Aircraft Autopilot)

  • 이장호;김응태;성기정
    • 항공우주기술
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    • 제8권1호
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    • pp.172-178
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    • 2009
  • 최근에 개발된 소형제트기는 조종사의 피로경감과 더불어 비행안전성 제고를 위하여 자동비행시스템이 필수적인 요소로 인식되고 있다. 또한, 소형항공기의 항공전자시스템은 집중화된 다중프로세서(centralized multi-processor)와 다중연산 계산구조(multi-process computing architectures)로서 B-777의 Integrated Modular Avionics와 유사한 시스템을 장착하는 추세이다. 이러한 소형항공기 시스템 변화는 고전적 비행방식인 조종사 중심의 비행방식에서 자동비행제어시스템(AFCS) 중심의 비행방식으로의 변화를 야기하였으며 자동 비행제어시스템의 비중은 보다 더 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 상용 소형항공기용 자동비행장치(Autopilot)에 대한 HILS를 구성하여 성능을 검증하였다. 또한, 현재 개발하고 있는 FBW용 FCC(Flight Control Computer)에 탑재될 자동비행 알고리듬에 대한 성능을 PILS를 통하여 확인하였고, 상용 Autopilot에 대한 HILS 결과와 같은 조건에서 비교하여 그 성능을 검증하였다.

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비행제어계 평가를 위한 항공기 공중모의 비행시험 (In-Flight Simulation for the Evaluation of Flight Control Law)

  • 고준수;이호근;이진영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.79-88
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    • 2003
  • 전자식 비행제어 항공기의 비행제어계설계, 지상 모의 시험 및 공중 모의 비행시험에 의한 비행성 평가를 수행하였다. 전자식 비행제어 항공기는 고등훈련기 형상을 가지며, 세로축 비행제어법칙은 수직가속도와 피치 각속도 추종시스템이며, 가로/방향축 비행제어법칙은 롤 각속도 및 가로가속도 추정시스템을 채택하였다. 대상항공기의 비행운동 평가는 공중모의 시험 항공기를 활용하였으며, 비행시험결과 최대불안정 영역에서는 Level 1, 착륙 접근 영역에서는 Level 1/2의 만족할 만한 비행성 결과를 보여 본 비행제어계 설계 타당성을 입증하였다.

전자식 조정장치 헬리콥터의 하중 비행영역 제한 로직 설계 (Flight Envelope Load Factor Limit Logic Design for Helicopter Fly-By-Wire Controller)

  • 최인호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.159-164
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    • 2016
  • 본 논문은 전자식 조정장치 헬리콥터의 비행영역 보호를 위한 하중제안 로직 설계에 대한 결과이다. 헬리콥터는 로터, 동체, 엔진등 구조가 복잡하기 때문에 여러 가지 제약조건에 가지고 비행을 해야 한다. 이 때문에 조종사가 그 제약조건을 고려하여 조종을 하면서 조종사의 작업부하가 증가하고 비행 조종성을 떨어뜨리는 결과가 발생한다. 이러한 헬리콥터의 비행제약조건으로부터 자유롭게 조정 하도록 하여 조종사를 도와주는 기능이 필요하고 본 논문에서는 그 중의 대표적인 제약조건인 하중제약조건에 대한 제한 로직을 전자식 조정장치 헬리콥터에 설계하고자 한다. 하중범위를 벗어나는 비행은 피치 싸이클릭 스틱을 급격하게 입력하여 주로 발생한다. 이때 조종스틱 명령과 피치축 자세명령모델사이에 비행영역제한로직을 추가하여 하중범위를 벗어나지 않도록 하였다. 현재의 하중 값에 대한 자세범위를 동적으로 계산하는 로직을 사용하였고 헬리콥터 모델에 적용하여 시뮬레이션을 통하여 알고리즘을 검증하였다. 시뮬레이션을 통하여 정지비행영역, 전진비행영역에서 하중제한로직을 적용하지 않았을 때와 적용하였을 때를 비교한 결과, 하중제한로직을 적용하지 않았을 때는 하중제한 리미트를 20% 이상 초과하였으나 본 연구에서 제한한 로직을 적용하였을 때는 하중제한 리미트가 초과하지 않음을 확인하였다. 결론적으로 시뮬레이션을 통하여 동적으로 할당하는 제한로직이 헬리콥터 전자식 조정장치 제어기에 적합함을 확인하였다.

비행시험을 통한 비대칭 무장 형상의 조종성 개선에 관한 연구 (A Study on Improvement of Aircraft Handling Quality for Asymmetric Loading Configuration from Flight Test)

  • 김종섭;황병문;김성준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.713-718
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    • 2006
  • Supersonic jet fighter aircraft have several different weapon loading configuration to support air-to-air combat and air-to-ground delivery of weapon modes. Especially, asymmetric loading configurations could result in decreased handling qualities for the pilot maneuvering of the aircraft. The design of the T-50 lateral-directional roll axis control laws change from beta-betadot feedback structure to simple roll rate feedback structure and gains such as F-16 in order to improve roll-off phenomena during pitch maneuver in asymmetric loading configuration. Consequently, it is found that the improved control law decreases the roll-off phenomenon in lateral axes during pitch maneuver, but initial roll response is very fast and wing pitching moment is increased. In this paper, we propose the lateral control law blending between beta-betadot and simple roll rate feedback system in order to decreases the roll-off phenomenon in lateral axes during pitch maneuver without degrading of roll performance.