• 제목/요약/키워드: Digital Flight Control System

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제어법칙 개발을 위한 소프트웨어 전환장치 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Software Switching Mechanism for Develops the Flight Control Law)

  • 김종섭;조인제;안종민;신지환;박상선
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.1130-1137
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    • 2006
  • Relaxed Static Stability(RSS) concept has been applied to improve aerodynamic performance of modern version supersonic jet fighter aircraft. Therefore, the flight control systems are necessary to stabilizes the unstable aircraft and provides adequate handling qualities. The initial production flight control system are verified by flight test and it's always an elements of danger because of flight-critical nature of control law function and design error due to model base design method. These critical issues impact to flight safety, and it could be lead to a loss of aircraft and pilot's life. Therefore, development of an easily modifiable RFCS(Research Flight Control System) capable of reverting to a PFCS(Primary Flight Control System) of reliable control law must be developed to guarantee the flight safety. This paper addresses the concept of SSWM(Software Switching Mechanism) using the fader logic such as TFS(Transient Free Switch) based on T-50 flight control law. The result of the analysis based on non-real time simulation in-house software using SSWM reveals that the flight control system are switching between two computers without any problem.

Development of Flight Control Laws for the T-50 Advanced Supersonic Jet Trainer

  • Kim, Chong-Sup;Hur, Gi-Bong;Hwang, Byung-Moon;Cho, In-Je;Kim, Seung-Jun
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제8권1호
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    • pp.32-45
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    • 2007
  • The T-50 advanced supersonic jet trainer employs the Relaxed Static Stability (RSS) concept to improve the aerodynamic performance while the flight control system stabilizes the unstable aircraft and provides adequate handling qualities. The T-50 flight control laws employ a proportional-plus-integral type controller based on a dynamic inversion method in longitudinal axis and a proportional type controller based on a blended roll system with simple roll rate feedback and beta-betadot feedback system. These control laws are verified by flight tests with various maneuver set flight envelopes and the control laws are updated to resolve flight test issues. This paper describes several concepts of flight control laws used in T-50 to resolve those flight test issues. Control laws for solving the roll-off problem during pitch maneuver in asymmetric loading configurations, improving the departure resistance in negative angle of attack conditions and enhancing the fine tracking performance in air-to-air tracking maneuvers are described with flight test data.

3중 비행제어시스템의 다중화 기법 설계 (Redundancy Management Design for Triplex Flight Control System)

  • 박성한;김재용;조인제;황병문
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.169-179
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    • 2010
  • 3중 비행제어시스템이 종래의 4중 비행제어시스템과 유사한 수준의 시스템 신뢰성과 이중 결함시의 안전한 운용성능을 제공하기 위해서는 기존의 고전적인 다중화 설계기법에 많은 변경과 수정이 필요하다. 이에 따라 국내에서 개발된 고등훈련기급의 3중 비행제어시스템 다중화 설계기법은 4중 시스템과 동일한 수준의 생존성을 확보하기 위해서 3중 시스템의 핵심인 비행제어컴퓨터의 입출력 프로세서와 메인 프로세서를 기능적으로 분리시켜 상호 고장에 대한 영향성을 최소화키고, 시스템의 치명적인 결함을 검출하기 위해서 특별한 고장 분석 기법과 격리 알고리즘을 적용하여 비행제어시스템의 안정성과 신뢰도가 보장되도록 설계하였다. 본 논문은 이러한 다중 시스템 구조와 고장관리 설계기법을 소개하고 설계된 3중 비행제어시스템의 손실율 분석을 통해서 기존 신뢰성 요구도가 만족됨을 해석적으로 입증하였으며, 또한 3중 비행제어시스템의 각종 고장모드에 대한 시스템 영향성 및 안정성 시험을 통해서 그 성능을 검증하였다.

회전익 자동비행제어시스템 소프트웨어의 FMET 수행 및 검증 방안 (Method of Conducting and Verification for Failure Mode Effect Test of Rotary Automatic Flight Control System Software)

  • 염우성;하석운
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.55-62
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    • 2020
  • 회전익 헬리콥터의 안정성, 조종성 향상 및 증대를 보장하기 위해서는 디지털 제어기술에 의한 디지털 비행제어시스템의 개발이 필요하다. 헬리콥터 비행제어시스템 설계 및 개발 기술은 해외 선진 항공 개발사의 기술이전 기피 및 불가에 해당하는 핵심기술로써 헬리콥터 비행제어 시스템 운용소프트웨어인 OFP의 기능 요구조건 충족과 더불어 비행안전에 직결되는 시스템 신뢰도의 검증이 필요하며 비행제어 시스템 운용 소프트웨어의 검증 방안 연구는 무엇보다 중요하다. 본 논문에서는 회전익 자동비행제어시스템 소프트웨어의 FMET 수행 및 검증 방안에 관한 연구를 수행하였다.

비행시험 자료를 이용한 경항공기의 조종력 시뮬레이션 (Simulation of the control force of the light aircraft using flight test data)

  • 김정환;황명신;이정훈
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.203-206
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    • 1996
  • The purpose of this paper is to find how to determine the parameters of the basic control system design such as hinge moment coefficients and to display the controllability of the ChangCong-91. Since the estimation from the flight test of real aircraft is the most reliable, we performed the flight test of ChangGong-91 to get the various parameters such as velocity, height, control force, control surface deflection, 3 axis acceleration, 3 axis angular rate, pitch angle, angle of attack temperature and so on. We recorded the flight test data in VHS tapes and stored them to personal computer using A/D(analog to digital) converter. Flight test was done in various conditions, and the acquired data was processed with parameter identification method such as least square method. These data will be utilized for the development of Autopilot System design and Control Loading System design.

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T-50 형상 재구성 모드의 항공기 비행 안정성에 관한 연구 (A Study on Aircraft Flight Stability of T-50 Air Data Reconfiguration Mode)

  • 김종섭;황병문;황민환;배명환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.57-64
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    • 2005
  • 현대의 고성능 전투기에 탑재되어 있는 전기식 비행제어계통(Digital Fly-By-Wire Flight Control System)은 통합 다기능 감지기(IMFP : Integrated Multi-Function Probe)에 의해 항공기의 고도/속도/받음각 정보를 얻는다. T-50에 적용되어 있는 3개의 IMFP는 3중 결함 및 분리되지 않는 2중 결함에 대해서 비행 안정성(Flight Stability)을 확보하기 위해 형상 재구성 모드(Air Data Reconfiguration Mode)를 제어법칙에 적용했다. 본 논문에서는 항공기 운용 시 발생할 수 있는 IMFP 결함으로 인한 형상 재구성 모드 제어법칙에 대해, 비행 안정성을 해석하기 위하여 선형해석(Linear Analysis) 및 HQS( Handling Quality Simulator) 조종사 시뮬레이션을 수행하였고, T-50 비행시험 시, 발생했던 IMFP 결함으로 인해 제어법칙이 형상 재구성 모드로 적용되었던 사례를 제시했다. 그 결과, T-50 훈련기의 제어법칙이 형상 재구성 모드로 전환될 경우, 항공기 안정성에는 영향이 없다는 것을 알았다.

IMFP 장착각도가 T-50 초음속 고도정보에 미치는 영향 (The Effect of an Installation Angle of IMFP sensors on Estimation of Altitude of T-50 Aircraft in the Transonic Region)

  • 남용석;김윤희;송석봉;김성준
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-5
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    • 2009
  • The flight control of the T-50 advanced trainer is conducted by the digital FBW (Flight-by-Wire) control system. The system input data consist of flight conditions such as altitude, airspeed, and angle of attack. And the flight conditions of the aircraft are obtained from IMFP (Integrated Multi-Function Probe). The T-50 aircraft equip three IMFP sensors. To ensure reliability in flight condition data obtained from each IMFP sensor, the mean value of flight conditions is used as the input of the control system. In this study, the effect of an installation angle of IMFP sensors on estimation of flight altitude was investigated by flight test results in the supersonic region.

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A Study on Longitudinal Phugoid Mode Affected by Application of Nonlinear Control Laws

  • Kim, Chong-Sup;Hur, Gi-Bong;Kim, Seung-Jun
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제8권1호
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    • pp.21-31
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    • 2007
  • Relaxed Static Stability (RSS) concept has been applied to improve aerodynamic performance of modern version supersonic jet fighter aircraft. The T-50 advanced supersonic trainer employs the RSS concept in order to improve the aerodynamic performance. And the flight control system stabilizes the unstable aircraft and provides adequate handling qualities. The T-50 longitudinal control laws employ a proportional-plus-integral type controller based on a dynamic inversion method. The longitudinal dynamic modes consist of short period with high frequency and phugoid mode with low frequency. The design goal of longitudinal control law is optimization of short period damping ratio and frequency using Lower Order Equivalent System (LOES) complying the requirement of MIL-F-8785C. This paper addresses phugoid mode characteristics such as damping ratio and natural frequency that is affected by the nonlinear control laws such as angle of attack limiter, auto pitch attitude command system and autopilot of pitch attitude hold.

T-50 착륙외장 형상에서 조종면 형상 재구성 모드의 항공기 비행 (A Study on Aircraft Flight Stability of T-50 Control Surface Reconfiguration Mode in PA Configuration)

  • 김종섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.93-100
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    • 2006
  • 현대의 고성능 전투기에 탑재되어 있는 전기식 비행제어계통(Digital Fly-By-Wire Flight Control System)은 항공기 조종면의 고장으로 인해 발생할 수 있는 항공기의 안정성을 보장하기 위해 조종면 형상 재구성 모드(Control Surface Reconfiguration Mode)가 설계되어 있다. T-50 제어법칙에는 단일 조종면이 고장 났을 경우, 정상작동중인 나머지 조종면을 이용하여 항공기를 원활히 조종할 수 있도록 형상 재구성 모드가 적용되어 있다. 본 논문에서는 항공기 운용 시 발생할 수 있는 조종면 결함으로 인해 형상 재구성 모드 제어법칙이 적용되었을 경우, 착륙외장형상에서 항공기 안정성을 해석하기 위하여 선형해석(Linear Analysis)을 수행하였다 그리고 착륙에 대한 비행성(Flying Quality) 저하여부를 판단하기 위해, HQS(Handling Quality Simulator)를 이용하여 조종사 시뮬레이션을 수행하였다. 해석결과, 조종면 고장으로 인해 제어법칙이 형상 재구성 모드로 전환될 경우, 항공기의 조종성 및 비행성의 저하가 다소 발생하였지만, HQS 조종사 시뮬레이션 결과 착륙과정에서는 비행성 요구도인 Level 1을 만족할 수 있었다.

Nonlinear Adaptive Control Law for ALFLEX Using Dynamic Inversion and Disturbance Accommodation Control Observer

  • Higashi, Daisaku;Shimada, Yuzo;Uchiyama, Kenji
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1871-1876
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    • 2005
  • In this paper, We present a new nonlinear adaptive control law using a disturbance accommodating control (DAC) observer for a Japanese automatic landing flight experiment vehicle called ALFLEX. A future spaceplane must have ability to deal with greater fluctuations in the stability and control derivatives of flight dynamics, because its flight region is much wider than that of conventional aircraft. In our previous studies, digital adaptive flight control systems have been developed based on a linear-parameter-varying (LPV) model depending on dynamic pressure, and obtained good simulation results. However, under previous control laws, it is difficult to accommodate uncertainties represented by disturbance and nonlinearity, and to design a stable flight control system. Therefore, in this study, we attempted to design a nonlinear adaptive control law using the DAC Observer and inverse dynamic methods. A good tracking property of the obtained system was confirmed in numerical simulation.

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