• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.688-693
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• 2016

본 논문에서는 현재 고고도 이탈 및 저고도 개산강하(HALO, High Altitude Low Opening)용으로 사용하고 있는 군용 낙하산의 훈련 시뮬레이터 개발을 위해 필요한 낙하산 모델링 및 시뮬레이션 결과를 정리하였다. 대상인 군용 낙하산은 파라포일(Parafoil) 형태의 사각 낙하산으로 원형 낙하산과는 달리 강하자가 조종을 통해 원하는 위치로 유도할 수 있는 기동성이 뛰어나 공수부대원들의 적진 침투시에 주로 이용된다. 실재 낙하산의 형상자료를 이용하여 파라포일과 낙하물의 질점 모델을 기반으로 9-자유도 비선형 운동방정식을 유도하고, 각각의 관성모멘트와 공력 미계수를 산출하여 MATLAB/Simulink 기반의 비선형 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 나타내었다. 특히 낙하산과 같은 공기부양(LTA, Lighter-Than-Air) 비행체는 일반적인 항공기 비선형 운동과 달리 부가질량(Added Mass) 및 부가 관성모멘트(Added Moment of Inertia)의 효과가 크기 때문에 이에 대한 경험수식을 바탕으로 동역학 모델링에 포함하여 고려하였다. 수행된 낙하산 운동 모델링의 검증을 위해 비대칭 조종입력을 통한 나선형 강하 비행조건을 시뮬레이션하여 대상 군용 낙하산에서 제시된 실재 성능값과 시뮬레이션 결과치를 비교하여 유도된 운동모델이 타당함을 검증하고 그 결과를 나타내었다.

• 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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• 제47권6호
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• pp.438-445
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• 2019

본 논문에서는 MEMS 자이로스코프에서 발생하는 G-민감도 오차를 관성센서 오차 모델에 정의하고, 이를 분석하여 오차 성분을 추출하는 기법을 제안한다. 일반적으로 MEMS기반 자이로스코프는 스프링과 관성질량체를 갖는 진동형 방식으로 개발된다. 따라서 구조적으로 고기동 환경에서 인가되는 가속도에 비례하는 G-민감도 오차 특성을 갖게 된다. 이러한 G-민감도 오차는 외부에서 높은 가속도가 인가되지 않는 민수분야에서는 무시할 정도로 작다. 하지만 전술급 성능의 MEMS 관성측정기가 고가속 환경에서 외란과 가속도에 의해 G-민감도 오차가 발생하게 되면 항체의 유도조종을 위한 항법장치 성능에 큰 영향을 미치게 되므로 오차 분석과 보상은 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 MEMS 자이로스코프에 발생하는 G-민감도 오차를 분석하고 정의하여 관성센서 오차모델에 적용한다. 새로 정의된 관성센서 오차모델을 분석하여, 오차 성분을 고가속도 시험환경이 아닌 FMS 시험만으로 정확히 추출하는 방법을 제안한다. 그리고 제안한 방법으로 얻은 오차를 보상하여 고가속도 시험을 수행하고 그 결과를 분석하여 성능과 신뢰성을 검증한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.95-101
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• 2024

본 논문에서는 다양한 eVTOL (electric vertical take-off and landing) 항공기의 안전성 평가 수행을 위한 가변형 시뮬레이션 환경을 구축하고자 한다. eVTOL 항공기마다 적용되는 Inceptor, 항공기 동역학 모델, 제어기가 상이하므로, 이를 가변형으로 구성하여 eVTOL 항공기마다 안전성 시험 평가 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 구성하였다. eVTOL 항공기의 안전성 평가 수행을 위한 시험 항목 및 성능 지표를 설정하였으며, 시험 항목별 시험절차에 따라 안전성 시험 평가 시 필요한 지상보조설비를 구상하여 시뮬레이션 환경에 구현하였다. 또한, 시뮬레이션 내 eVTOL 항공기의 데이터를 활용한 안전성 성능 분석을 위해 MATLAB/Simulink 기반의 시뮬레이션 비행데이터 수집 환경을 구축하고, 안전성 성능 분석을 위한 툴을 구현하였다. 최종적으로 본 논문에서 구현한 가변형 시뮬레이션 환경에서의 안전성 시험 비행 수행 및 성능 분석을 수행하였으며, 정상적으로 수행되는 것을 확인함으로써 시뮬레이션 환경을 검증하였다.

• 항공우주기술
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• 제10권2호
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• pp.105-113
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• 2011

위성 탑재소프트웨어를 개발하는 과정에서 프로세서 에뮬레이터와 위성 시뮬레이터는 핵심툴로서, 소프트웨어 개발과 검증 단계에서 사용되며 실제 하드웨어를 대체할 수 있는 수준까지 활용이 가능하다. 현재 한국항공우주연구원에서 개발 중인 저궤도 위성의 탑재컴퓨터의 프로세서는 SPARC v7 기반의 MCM-ERC32SC 프로세서를 사용하며, 프로세서 에뮬레이터의 경우Aeroflex Gaisler에서 판매되는 TSIM-ERC32 에뮬레이터를 사용한다. 국내 인공위성 개발 시 ERC32 프로세서를 계속 사용할 경우 TSIM-ERC32의 제한 조건과 종속성을 벗어날 필요가 있으며, 추후 위성 시뮬레이터 개발 시 고성능의 프로세서 에뮬레이터가 요구되기 때문에 새로운 프로세서 에뮬레이터 개발 필요성이 지속적으로 대두되었다. 본 논문에서는 첫 번째 단계로 공개형 프로세서 에뮬레이터인 QEMU를 기반으로 ERC32 프로세서 에뮬레이터 개발 방법에 대해서 기술하며 개발 된 에뮬레이터 상에서의 소프트웨어 개발 및 디버깅 방법에 대해서 설명한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권2호
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• pp.183-194
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• 2011

합성 개구면 레이다(SAR: synthetic aperture radar)는 날씨 및 주/야간에 관계없이 고해상도의 영상을 형성할 수 있기 때문에 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 논문에서는 영상 형상 및 품질 평가, 분석을 위한 Spotlight SAR 시뮬레이터를 제안한다. SAR 영상 품질의 예측은 초기 개념 설계 단계부터 최종적인 비행 검증 및 보정 단계에 걸쳐 필수적이다. 제안된 SAR 시뮬레이터는 시스템 설계 변수들에 기반을 두고 있어 전체 시스템 개발과정에서 SAR 영상의 품질을 예측 분석할 수 있다. 이를 위해 영상 획득 기하구조와 다양한 SAR 시스템 설계변수들을 고려하여 이상적인 점표적에 대한 시뮬레이션 원시 데이터를 생성하고 Spotlight 영상 형성 알고리듬을 구현함으로서 점표적 응답특성을 추정한다. 마지막으로 공간 해상도, 최대 부엽 수준, 누적 부엽 수준 등의 주요 품질변수들을 중심으로 생성된 원시 데이터의 영상 품질을 분석한다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제7권2호
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• pp.40-47
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• 2009

본 논문에서는 위성 소프트웨어 검증을 위해 현재 세계적으로 개발되고 있는 위성 시뮬레이터의 개발 동향에 대해서 기술한다. 현재 위성 및 임무의 복잡성은 계속적으로 증가되고 있는 추세에 있어 위성 시뮬레이터의 사용 은 당연한 선택으로 받아들여지고 있다. 위성 시뮬레이터의 이용으로 인해 위성 개발 비용의 감소 및 시험 기간의 단축의 효과를 얻을 수 있으며, 이전에 사용된 개발 자산을 다음 개발에 효과적으로 재사용하는 것이 가능함에 따라 위성 개발 주기를 효과적으로 단축시킬 수 있게 되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권5호
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• pp.93-100
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• 2006

본 논문에서는 레이더와 원격측정시스템으로부터 수신되는 다중센서자료를 모사하는 시뮬레이터 설계와 이들 자료를 융합하기 위한 알고리듬 개발에 대하여 소개한다. 설계된 데이터 시뮬레이터는 실제 센서 시스템으로부터 얻게 되는 시간의 비동기, 통신지연, 다중 갱신주기들을 갖는 모의센서 자료를 생성하며 실제적인 센서 모델을 이용하여 측정 잡음을 생성한다. 융합알고리듬은 센서 바이어스 상태를 고려한 PVA모델을 기초로 21차 분산형 칼만 필터로 설계되었고, 센서의 이상이나 정상적이 아닌 측정치를 검출하기 위한 로직도 포함되었다. 설계된 알고리듬을 시뮬레이터에서 생성한 모의 자료 및 실제 자료를 적용하여 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.630-638
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• 2009

본 논문에서는 SCADE를 사용하여 항공기 안전필수 시스템인 공중충돌회피시스템(TCAS-II)을 위한 통합 시뮬레이터를 설계한다. 이 TCAS-II시뮬레이터는 기존의 충돌회피 알고리즘의 문제점을 분석하고 실제 공중충돌 상황을 더욱 현실성 있게 시스템 평가에 반영할 수 있도록 편리한 통합시뮬레이션 환경을 반영하여 구현한다. 또한 안전 필수요건인 소프트웨어 국제표준 신뢰성 요건을 만족하면서 실제로 실험할 수 없는 상황에 대한 TCAS-II의 성능분석 및 새로운 충돌회피 로직 연구를 위한 시나리오 편집기를 제시하고 이를 사용하여 전형적인 공중충돌 시나리오에 대한 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검증한다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.46.3-46.3
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• 2009

The SAR (Synthetic Aperture Radar) satellite has the advantage of implementing the imaging mission even though it is night time, cloudy weather, and all weather conditions, which is different from the satellite with the optical payload. This is the reason why the SAR satellite comes into the spotlight in the observation satellite field. The Korea Aerospace Research Institute (KARI) has been developing the first Korean SAR satellite and is currently integrating and testing the Flight Model. For the launch vehicle service, KARI finalized the selection of the launch vehicle service provider and finished Critical Design Review (CDR) of the interface between the bus and the launch vehicle. KARI and launch vehicle service provider also finished the test of the telemetry interface between the bus and the launch vehicle. The test of the telemetry interface has the purpose of checking the interface of the telemetry which is the SOH(State-of-Health) of the satellite in an early launch stage. For this test, KARI has finished the development of the spacecraft simulator which is composed of the bus simulator to generate the analog telemetry and the launch vehicle simulator to gather the telemetry. In this research, the result of the hardware implementation and the software implementation for the spacecraft simulator were described. Finally the results of the launch vehicle telemetry MUX test which were performed at the launch vehicle provider's design office by using the spacecraft simulator were summarized. It is expected that this simulator will be used in the next test after the manufacture of the launch vehicle.