UAV LRU Layout Optimizing Using Genetic Algorithm

LRU layout is a complex problem that requires consideration of various criteria such as airworthiness, performance, maintainability and environmental requirements. As aircraft functions become more complex, the necessary equipment is increasing, and unmanned aerial vehicles are equipped with more equipment as a substitute for pilots. Due to the complexity of the problem, the increase in the number of equipment, and the limited development period, the placement of equipment is largely dependent on the engineer's insight and experience. For optimization, quantitative criteria are required for evaluation, but criteria such as safety, performance, and maintainability are difficult to quantitatively compare or have limitations. In this study, we consider the installation and maintenance of the equipment, simplify the deployment model to the traveling salesman problem, Optimization was performed using a genetic algorithm to minimize the weight of the connecting cable between the equipment. When the optimization results were compared with the global calculations, the same results were obtained with less time required, and the improvement was compared with the heuristic.

유전알고리즘을 이용한 무인항공기 장비 배치 최적 설계

탑재 장비의 위치 결정 문제는 감항, 성능, 정비성, 환경요구사항 등의 다양한 기준을 고려해야 하는 복잡한 문제이다. 항공기의 기능이 복잡해짐에 따라 필요한 장비가 증가하고 있으며, 무인항공기는 조종사를 대신할 장비의 탑재로 더 많은 장비가 장착된다. 문제의 복잡성, 대상 장비의 수량 증가, 제한된 개발 기간 등으로 인하여 장비의 배치 결정은 설계자의 직관과 경험에 의존하는 부분이 크다. 최적화를 위해서는 정량적인 기준으로 평가가 필요하나 안전, 성능, 정비성 등의 기준은 정량적인 비교가 어렵거나 대상이 제한적인 한계가 있다. 본 연구에서는 장비의 장착과 정비를 고려하고 배치 모델을 순회판매원 문제로 단순화하고, 장비 간 연결 케이블의 중량이 최소가 되도록 유전알고리즘을 이용하여 최적화를 수행하였다. 최적화 결과를 전역 계산 결과와 비교하였을 때 더 적은 소요 시간으로 동일한 결과를 얻을 수 있었으며, Heuristic과 비교하여 개선됨을 확인하였다.