항공우주기술 (Aerospace Engineering and Technology)

한국항공우주연구원 (Korea Aerospace Research Institute)
권호 표지

소형항공기용 Autopilot HILS 시험

HILS Test for the Small Aircraft Autopilot

  • 투고 : 2008.12.15
  • 심사 : 2009.07.01
  • 발행 : 2009.07.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

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.

Recently, autopilot is essential to reduce pilot's workload and increase flight safety. Avionics system of the small aircraft also has progressively adopted centralized multi-processor and multi-process computing architectures similar to the integrated modular avionics of B-777. It is increased more and more that importance of the flight control system. In this paper, the performance of the autopilot for the small aircraft has been verified with Hardware-In-the-Loop Simulation(HILS). Also, the autopilot algorithm that is operated in the Flight Control Computer(FCC) for the Fly by Wire(FBW) was verified with PILS and compared with the HILS results for the several commercial autopilots.

키워드

참고문헌

  1. G1000 Pilots Guide, GARMIN
  2. Stateflow and Stateflow Coder User's Guide, The Mathworks
  3. Stevens, B. L. and Lewis, F. L.: "Aircraft Control and Simulation", John Wiley & Sons, Inc., New York, 1992
  4. Kim, S., Kim, Y., and Song, C. "A Robust Adaptive Nonlinear Control Approach to Missile Autopilot Design", Control Engineering Practice, Vol. 12, No. 2, 2004
  5. Farrell, J., Sharma, M., and Polycarpou, M. "Backstepping-Based Flight Control with Adaptive Function Approximation", Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 24, No. 3, 2005
  6. Kennedy, J. and Eberhart. R. "Particle Swarm Optimization", Proceedings of the IEEE International Conference on Neural Network, Perth, Australia, 1995
  7. Calise, A. J., Sharma, M., and Lee, S. "Adaptive Autopilot Design for Guided Munitions", Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 23, No. 5, 2000