• Title/Summary/Keyword: Flight Test Environment

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전환제어법칙 설계 및 검증에 관한 연구 (A Study on the Design and Validation of Switching Control Law)

  • 김종섭
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.54-60
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    • 2011
  • The flight control law designed for prototype aircraft often leads to degraded stability and performance, although developed control law verify by non-real time simulation and pilot based evaluations. Therefore, the proper evaluation methods should be applied such that flight control law designed can be verified in real flight environment. The one proposed in this paper is IFS (In-Flight Simulator). Currently, this system has been implemented into the F-18 HARV (High Angle of Attack Research Vehicle), SU-27 and F-16 VISTA (Variable stability In flight Simulation Test Aircraft) programs. The IFS necessary switching control law such as fader logic and integrator stand-by mode to reduce abrupt transient and minimize the integrator effect for each flight control laws switching. This paper addresses the concept of switching mechanism with fader logic of "TFS (Transient Free Switch)" and stand-by mode of "feedback type" based on SSWM (Software Switching Mechanism). And the result of real-time pilot evaluation reveals that the aircraft is stable for inter-conversion of flight control laws and transient response is minimized.

NUTTX 기반 드론 비행조종컴퓨터의 통합시험을 위한 프로세서 모니터링 연구 (Development of Processor Real-Time Monitoring Software for Drone Flight Control Computer Based on NUTTX)

  • 최진원
    • Journal of Platform Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.62-69
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    • 2022
  • 드론과 무인항공기에 탑재되는 비행제어시스템은 설계단계에서부터 철저한 검증이 필수적이며, 이러한 검증은 비행제어 통합시험환경을 통해 이루어진다. 일반적으로 비행제어컴퓨터의 내부 상태를 실시간으로 모니터링하기 위해서는 별도의 디버거를 이용한다. 실시간 메모리 참조 및 Trace가 가능한 Emulator는 비교적 고가이고, JTAG Emulator은 실시간 동작이 불가능 하거나 현재의 고속 프로세서의 처리속도를 따라잡을 수 없는 한계가 있다. 본 논문에서는 NUTTX 기반 드론 비행조종컴퓨터 프로세서의 내부 모니터링 소프트웨어를 개발한 결과를 기술하였으며, 기능시험을 통해 그 기능이 정상적으로 동작되는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 상용 Debugger와 비교하여 제공되는 기능은 제한적이지만, 예산이 제한적인 상황에서 본 시스템을 활용하여 비행제어시스템 검증에 충분히 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

Attitude Determination GPS/INS Integrated Navigation System with FDI Algorithm for a UAV

  • Oh Sang Heon;Hwang Dong-Hwan;Park Chansik;Lee Sang Jeong;Kim Se Hwan
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권8호
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    • pp.1529-1543
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    • 2005
  • Recently an unmanned aerial vehicle (UAV) has been widely used for military and civil applications. The role of a navigation system in the UAV is to provide navigation data to the flight control computer (FCC) for guidance and control. Since performance of the FCC is highly reliant on the navigation data, a fault in the navigation system may lead to a disastrous failure of the whole UAV. Therefore, the navigation system should possess a fault detection and isolation (FDI) algorithm. This paper proposes an attitude determination GPS/INS integrated navigation system with an FDI algorithm for a UAV. Hardware for the proposed navigation system has been developed. The developed hardware comprises a commercial inertial measurement unit (IMU) and the integrated navigation package (INP) which includes an attitude determination GPS (ADGPS) receiver and a navigation computer unit (NCU). The navigation algorithm was implemented in a real-time operating system with a multi-tasking structure. To evaluate performance of the proposed navigation system, a flight test has been performed using a small aircraft. The test results show that the proposed navigation system can give accurate navigation results even in a high dynamic environment.

시간지연데이터를 이용한 원격측정 성능향상 (Telemetry Performance Enhancement Using the Time-delayed data)

  • 고광렬;이상범;김환우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.170-177
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    • 2011
  • 본 논문은 실시간 데이터와 시간지연데이터를 함께 전송하고 비행시험 이후 두 개의 데이터를 병합하는 원격측정방식을 제안한다. 이는 비행시험 중에 원격측정데이터를 수신하는 과정에서 다중경로페이딩과 송신안테나 패턴에 의해 영향 받는 통신환경에서 오류데이터를 최소화하기 위한 것이다. 제안된 방식이 원격측정장치 설계와 데이터 병합 프로그램 개발에 적용되어졌다. 비행시험 결과 데이터를 병합하고 동기에러를 분석함으로 원격측정을 위한 그 유효성을 입증한다.

저궤도 위성용 탑재소프트웨어의 검증시험 환경 구축 (Introduction to Verification Test Environment of Flight Software for LEO Satellite)

  • 이재승;최종욱;강수연;이종인
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
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    • pp.547-549
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    • 2003
  • 위성의 개발 및 제작에는 많은 비용과 기간이 소요되며. 일반적으로 사용되는 장비들과는 전혀 다른 우주환경에서 임무를 수행하게 된다. 그리고 위성의 경우에는 발사이후에 발생하는 오류들을 수정하는 것이 거의 불가능하므로 위성의 성공적인 임무완수를 위해서는 철저한 사전검증 작업들이 필요하게 된다. 특히, 위성의 궤도, 자세를 제어하고 실제적인 임무수행을 관할하는 위성탑재소프트웨어에 대한 완벽한 검증이 필요하다. 이러한 소프트웨어의 통합 및 조립시험. 검증시험을 위해 저궤도 위성의 FSW(Flight Software) 개발단계에서 실제 위성시스템과 유사한 인터페이스를 제공하는 개발도구인 STB(Software Test Bed)가 제작되며, 제작된 STB를 통한 FSW의 검증시험 및 분석을 지원하기 위한 구문분석프로그램으로 VTSP(Verification Test Script Parser)를 개발하게 된다. 본 논문에서는 이러한 STB와 VTSP에 대한 전반적인 소개와 함께 개발된 STB와 VTSP를 이용하여 실제 위성탑재소프트웨어를 검증하기 위한 시험환경에 대해 알아보고자 한다.

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큐브위성 LINK 비행모델 개발 및 설계 검증 (Development and Verification for Flight Model of CubeSat LINK)

  • 김종범;정유연;임이랑;방효충;미카엘 마린
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.114-123
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    • 2017
  • Little Intelligent Nanosatellite of KAIST(LINK)는 카이스트 항공우주 시스템 및 제어연구실(ASCL)에서 국제협력 프로젝트인 QB50의 일환으로 개발한 2U 크기의 큐브위성이다. QB50 프로젝트의 과학적 임무 목적은 열권 및 이온층 대기를 관측하는 것이며, 2017년 1분기부터 국제우주정거장에서 순차적으로 발사될 예정이다. 상기의 임무 구현을 위해 최종 비행모델을 개발하였으며, 수락 수준(Acceptance level)의 요구조건에 따라 환경시험 및 기능시험을 수행하여 위성의 성능 및 설계의 검증을 완료하였다. 본 논문에서는 비행모델 개발과 진동시험 및 열진공시험 결과에 대해 기술하였다.

병렬처리 기반의 위성 탑재소프트웨어 시뮬레이터 설계 및 개발 (Design & Implementation of Flight Software Satellite Simulator based on Parallel Processing)

  • 최종욱;남병규
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.80-86
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    • 2012
  • 기존 하드웨어 기반의 소프트웨어 검증 플랫폼이 가지는 제한 조건을 해결하는 방안으로 위성 개발 초기부터 소프트웨어 기반의 위성 시뮬레이터 개발이 함께 시작되며, 위성 시뮬레이터를 활용할 경우 탑재소프트웨어 개발이 지속적으로 이루어 질 수 있는 큰 장점을 가지게 된다. 위성 시뮬레이터는 탑재컴퓨터, 위성의 전자장비 그리고 탑재체까지 모두 모사해주며 소프트웨어 개발자들이 사용할 수 있도록 쉽게 복제, 배포가 가능하며 위성 하드웨어 형상이 변경되더라도 적용 및 변경이 용이하다. 그리고 실제 하드웨어에서 동작하는 탑재소프트웨어를 별도의 수정 없이 로딩할 수 있으며, 개발자를 위한 디버깅 채널과 테스트 환경을 제공하며 실제 수행시간 보다 빠르게 가속화 할 수 있는 기능을 제공한다. 본 논문에서는 현재 개발 중인 정지궤도복합위성의 특징인 Hot-Standby 잉여구조를 지원하기 위한 위성 시뮬레이터의 구조와 개발방안을 제시하고, 시뮬레이터 기반에서 탑재소프트웨어 개발 및 테스트 방안을 제시한다.

무인기용 이중화 비행조종컴퓨터의 고장관리 설계 (A Fault Management Design of Dual-Redundant Flight Control Computer for Unmanned Aerial Vehicle)

  • 오태근;윤형식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.349-357
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    • 2022
  • 무인항공기의 비행조종컴퓨터는 비행 안전에 필수적인 장비로써 개발 단계에서부터 신뢰성과 안전성의 확보가 필수적이며, 고장 발생 시에도 정상적으로 기능을 수행할 수 있는 다중화 기반의 고장관리 설계가 요구된다. 무인기의 경우에는 비용, 무게, 전력소모 등을 감소하기 위하여 비행조종시스템의 이중화 설계를 고려하지만, 고장관리를 위한 고장 검출 및 분리 설계에 많은 제약이 있다. 본 논문에서는 무인기용 이중화 비행조종컴퓨터의 신뢰성을 향상시키기 위한 고장 검출 및 고장 분리를 위한 고장관리 설계 방안을 제안한다. 그리고 고장관리 설계를 적용해 개발한 비행조종컴퓨터는 통합시험환경에서 기능 시험을 수행하고 HILS 환경에서 고장 영향성 확인 시험을 수행한 후 무인기에 탑재하여 비행시험을 통해 그 신뢰성을 검증하였다.

GNSS Airborne Multipath Error Modeling Under UAV Platform and Operating Environment

  • Kim, Minchan;Kim, Kiwan;Lee, Dong-Kyeong;Lee, Jiyun
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제4권1호
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    • pp.1-7
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    • 2015
  • In the case of an unmanned aerial vehicle (UAV) equipped with a GNSS sensor, a boundary line where the vehicle can actually exist can be calculated using a navigation error model, and safe navigation (e.g., precise landing and collision prevention) can be supported based on this boundary line. Therefore, for the safe operation of UAV, a model for the position error of UAV needs to be established in advance. In this study, the multipath error of a GNSS sensor installed at UAV was modeled through a flight test, and this was analyzed and compared with the error model of an existing manned aircraft. The flight test was conducted based on a scenario in which UAV performs hovering at an altitude of 40 m, and it was found that the multipath error value was well bound by the error model of an existing manned aircraft. This result indicates that the error model of an existing manned aircraft can be used in operation environments similar to the scenario for the flight test. Also, in this study, a scenario for the operation of multiple UAVs was considered, and the correlation between the multipath errors of the UAVs was analyzed. The result of the analysis showed that the correlation between the multipath errors of the UAVs was not large, indicating that the multipath errors of the UAVs cannot be canceled out.