• 한국통신학회논문지
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• 제39C권11호
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• pp.1094-1103
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• 2014

본 논문에서는 항공전자 아키텍처 발전 동향을 조사하고 최신 항공전자 아키텍처 주요 특징을 파악한다. 이를 토대로 향후 국내 항공기 항공전자 성능개량과 미래 항공기 개발에 적용할 수 있는 통합 모듈형 항공전자(IMA: Integrated Modular Avionics) 시스템 아키텍처를 IMA Core 시스템 중심으로 제안한다. 제안된 아키텍처 시스템의 구현 가능성을 판단하기 위해 공통하드웨어 모듈과 IMA 소프트웨어를 적용한 IMA Core 시스템 프로토타입(Prototype)을 개발하였다. 본 프로토타입 개발을 통해 IMA 시스템 제작 시, 공통하드웨어 모듈을 적용하면 기존방식에 비해 시간과 비용을 줄이고 시스템 구성 하드웨어 모듈의 종류를 감소시켜 성능개량 및 정비성 향상에 기여함을 확인하였다. 또한, IMA 소프트웨어에서 제공하는 통합처리 기능을 사용할 경우, 여러 항공전자 소프트웨어 기능을 단일 프로세싱 모듈에서 처리함으로써 필요 하드웨어 수를 감소시키고 시스템 무게, 부피, 전력소모를 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제8권2호
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• pp.21-26
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• 2014

The aircraft manufacturers are constantly driving to reduce manufacturing lead times and cost at the same time as the product complexity increases and technology continues to change. Integrated Modular Avionics (IMA) is a solution that allows the aviation industry to manage their avionics complexity. IMA defines an integrated system architecture that preserves the fault containment and 'separation of concerns' properties of the federated architectures. In software side, the air transport industry has developed ARINC 653 specification as a standardized Real Time Operating System (RTOS) interface definition for IMA. It allows hosting multiple applications of different software levels on the same hardware in the context of IMA architecture. This paper describes a study that provided the avionics software design for separation of fault and backup of core function to reduce workload of pilot with cost efficiency.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.437-444
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• 2014

모듈통합형 항공전자시스템은 연방형의 LRU (line replaceable unit)의 기능을 하나의 LRM (line replaceable module)에서 제공하고, 하나의 cabinet에 여러 개의 LRM을 탑재한다. IMA core 시스템의 VPM (video processing module)은 LRM으로써 ARINC 818 ADVB (avionics digital video bus)의 bridge 및 gateway 역할을 한다. ARINC 818은 광 대역폭, 적은 지연시간, 비 압축 디지털영상 전송을 위해 개발된 규격이다. VPM의 FPGA IP core는 ARINC 818 to DVI 또는 DVI to ARINC 818 처리와 video decoder, overlay 기능을 가진다. 본 논문에서는 VPM 하드웨어 구현에 대해 다루고, VPM 기능과 IP core 성능 검증 결과를 보인다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.77-86
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• 2012

항공전자 시스템은 중요한 임무를 수행하는 다양한 전자 장치들로 구성되어지며 항공기의 성능을 위해 전자 장치의 수가 점차적으로 증가되고 있다. 이에 따라 개발 비용, 유지보수 비용, 운영비용 등이 증가되었고, 이를 해결하기 위해 항공전자 시스템의 기술 패러다임은 시스템을 독립적으로 관리하는 연방형 항공전자(Federated Avionics) 시스템에서 모듈 통합형 항공전자(IMA: Integrated Modular Avionics) 시스템으로 발전하고 있다. 모듈 통합형 항공전자 시스템은 연방형 시스템과는 달리 항공기의 각 기능들을 IMA 시스템에서 통합 처리하기 때문에 fault 발생 시 시스템 운용에 큰 영향을 미치게 되므로 고장 허용 기술이 필수 사항으로 적용되고 있다. 본 논문에서는 ARINC 653 기반의 모듈 통합형 항공전자 시스템에서 발생할 수 있는 fault를 정의하고 fault 발생 시 시스템이 지속적으로 정상 동작할 수 있도록 고장 허용 기법 설계 및 ARINC 653 표준에 따른 HM(Health Monitoring) 시스템 설계 방법을 제안한다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.253-260
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• 2014

European Space Agency has recognized Integrated Modular Avionics and ARINC specification 653 as avionics computer system for space application. Integrated Modular Avionics specification reduces the space by integrating a system composed of many electronic devices into a computer. recent researches have been studying how to apply the ARINC 653 into an open source operating system, such as Linux. These studies have concentrated on partition scheduling for time separation. However, requirements to guarantee spatial separation should be further analyzed to ensure deterministic execution time. Therefore, memory management is needed to verify spatial isolation on Linux systems. This research proposes a new method to accomplish spatial isolation for the ARINC 653 specification in Linux. We have added new data structures and system calls to handle functionalities for spatial separation. They are used during the partition startup process. The proposed method was evaluated on the LEON4 processor, which is the next generation microprocessor to be used in the future space missions. All implementations confirm that spatial isolation of the ARINC 653 specification was accomplished.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권4호
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• pp.436-447
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• 2014

The major elements of avionics system architecture are requirements, Real Time Operating System, message communication, memory, and data format etc. Herein describes a state-of-the-art development trend for the avionics system architecture, system requirements and data bus among the major elements of avionics system. While, domestic technology has been tried to Integrated Modular Avionics(IMA) system based on the Avionics Full Duplex Switched Ethernet(AFDX) technology during Light Attack Helicopter(LAH) project in Korea, but not yet proved as the product case in Full Scale Development Phase. The avionics system architecture considering the domestic inexperience of the IMA system architecture are suggested for the Next-generation Corps Unmanned Aircraft System.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권5호
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• pp.57-64
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• 2019

항공전자 시스템은 유지비용 감소 및 운용성능 향상을 위하여 기능을 모듈화, 통합화 설계를 적용한 모듈 통합형 항공 전자 시스템으로 개발 되어지고 있으며, 다양한 임무 제어 수행을 위해서 가상화 기술을 적용한 파티셔닝 운용체제를 적용 하고 있다. 가상화 기술을 적용 할 경우 CPU 처리 부하 분배는 중요한 고려 대상이며, 특히 입출력 처리 시간에 대한 불확실성은 안정성 있는 항공전자 시스템 설계에 있어 위험 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 유즈케이스를 통해 입/출력 처리 방식에 따르는 CPU 처리 부하량을 비교 분석하여 공간적/시간적 파티셔닝 예시에 적용함으로써 입/출력 처리 방식의 영향성을 검토하고자 한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권1호
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• pp.86-96
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• 2022

제트 전투기의 항공전자 시스템 아키텍처 개발 경향은 서브 시스템 구성요소 기능의 디지털화, RF 센서 공유의 증가, 광섬유 채널 네트워크, 그리고 모듈화된 통합 구조이다. 5세대 제트 전투기(F-22, F-35)의 항공전자 시스템 아키텍처는 컴퓨팅 기능 통합과 RF 통합 센서 시스템 기반인 통합 모듈형 항공전자 시스템으로 발전했다. 제트 전투기의 통합 항공전자 시스템은 전투기의 전투력 향상, 내결함성 및 제어 용이성을 제공해야한다. 이를 위해 본 논문에서는 5세대 제트 전투기의 항공전자 시스템 아키텍처 분석을 통해 차세대 제트 전투기의 항공전자 시스템 아키텍처의 방향과 요구사항을 제시한다. 차세대 통합 모듈화 항공전자 시스템 아키텍처 요구사항들의 핵심 과제는 주요 구성 장치와 센서들을 항공기에 통합하는 플랫폼을 구축하는 것이라 할 수 있다. 즉, 차세대 전투기의 아키텍처는 시스템의 표준화와 개방형 인터페이스를 통한 각 서브 시스템의 센서통합, 기능요소 통합, 네트워크 통합이며 조종사와 전투기의 일체화로 고자율적 대응 및 제어능력 향상에 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.2891-2898
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• 2014

항공기용 Integrated Modular Avionics (IMA) 시스템의 경우 모듈 단위 이중화를 통하여 결함 감내 기능을 구현할 수 있다. 하지만, 이중화 구성 시 반드시 요구되는 소프트웨어 동기화는 하드웨어의 비동기적인 특성으로 인해 실제 구현 시 높은 복잡도를 야기한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 현재 IMA시스템에서의 PALS(Physically Asynchronous Logically Synchronous) 디자인 패턴이 제안되었으나 실제 시스템 적용시 각 시스템의 특성에 따른 변화가 불가피하다. 본 연구는 PALS 디자인 패턴을 참조하여 Primary /Secondary 이중화를 이용하는 IMA 시스템에서의 입력데이터 동기화 설계방안을 연구하였다. 제안된 방식은 Rate Monotonic Scheduling (RMS) 방식을 고려하여 프레임 윈도우에 동기된 기법을 제안하고 있으며 시스템에 알맞은 동기화 시간을 분석하고 제안한다. 마지막으로 실험 및 분석을 통하여 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.172-178
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• 2009

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.