• 제목/요약/키워드: Real-flight simulation

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항공시뮬레이터에서 예측 기반의 동적 LOD 적용방안 (Prediction Based Dynamic Level of Detail in Flight Simulator)

  • 김동진;임주호;김기일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.1363-1368
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    • 2016
  • 비행 시뮬레이터에서는 조종사에게 실제와 흡사한 가상현실을 제공하기 위해서는 원활하면서 현실감 있는 이미지 처리를 위한 일정한 렌더링 속도가 요구된다. 하지만 고해상도 지형 데이터를 사용하는 경우, 개체의 증가로 인해 렌더링 속도가 감소하거나 속도의 변동이 큰 경우가 발생하는 경우가 발생하므로 기존의 연구들은 이를 해결하기 위하여 Level of Detail (LOD)를 적용한다. 하지만, LOD기법의 경우 정점 수가 늘어난 것을 감지한 이후 레벨의 변경을 적용하므로 화면의 변화가 감지되는 문제점이 발생한다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 예측 알고리즘을 통해 다음 시점에서 늘어날 렌더링 데이터에 대한 과부하를 예측하고 미리 LOD의 레벨을 조절하는 방법을 제안한다. 또한, 제안된 방법을 검증하기 위해서 예측 데이터와 실제 데이터와 비교하였고 그 결과 LOD 레벨을 조절하였을 때 정점수가 줄어들고 FPS 수치가 변화하는 모습을 보여주었다.

무인항공기 비행 상태 예측을 위한 개선된 CNN-LSTM 혼합모델 (An Improved CNN-LSTM Hybrid Model for Predicting UAV Flight State)

  • 서현우;최은주;김병수;문용호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.48-55
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    • 2024
  • 최근에 무인항공기의 사업화가 활발하게 추진됨에 따라 무인항공기의 안전성 확보를 위한 기술 개발에 많은 관심이 집중되고 있다. 일반적으로 무인항공기는 운용 중 급기동, 외란, 조종사 실수 등으로 인하여 조종 불능의 상태로 진입할 가능성을 지닌다. 조종 불능 상태로의 진입을 예방하기 위해서는 무인항공기의 비행 상태를 예측하는 것이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 무인항공기의 비행 상태 예측 성능의 향상을 위하여 개선된 CNN-LSTM 혼합모델을 제안한다. 모의실험은 제안하는 모델을 이용한 예측 기법이 기존 예측 기법에 비하여 비행 상태 예측 성능이 우수하며 온보드 환경에서 실시간으로 운용됨을 보인다.

A FRONTIER OF PARALLEL CFD: REAL-TIME IN-FLIGHT ICING SIMULATION OVER COMPLETE AIRCRAFT

  • Habashi, Wagdi G.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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    • pp.1-1
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    • 2010
  • With the power of supercomputers increasing exponentially, there is an insatiable need for more advanced multi-disciplinary aerospace CFD simulations. A particular current interest is the 3D viscous turbulent simulation of the highly nonlinear aspects of aero-icing. The applications of CFD in that field are literally light-years behind aerodynamics, with a significant number of users still mired in correlations, or 2D, inviscid, incompressible, and, yes, Panel Methods simulations! Thus, the disparity of tools between aerodynamics and icing departments within an organization leads to a disconnect that makes ice protection a downstream isolated process that is not an integral part of the aerodynamic behavior of an aerospace system (aircraft, rotorcraft, jet engine, UAV, etc.). While 3D RANS has been recently introduced, it is still considered computationally too demanding for industry when wide parametric studies for certification are required. In addition, not unlike the situation in aerodynamics say 20 years ago, naysayers are at every corner claiming that CFD is not reliable and is of limited use.

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전동차 시뮬레이터의 기술사양 분석과 시뮬레이션 기술의 이식성에 관한 고찰

  • 윤석준
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1998년도 The Korea Society for Simulation 98 춘계학술대회 논문집
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    • pp.78-85
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    • 1998
  • The paper introduces major technical specifications of the Line II railway simulators of Pusan City in Korea. Comparing design specifics of the railway simulators with of the light aircraft Flight Training Device(FTD, the paper reveals commonality of implementation technologies applied to both simulators: Overall configurations and design philosophies are basically the same. In both programs VMEbus computing systems with UNIX are adapted as backbones of the simulators. It is found that the railway simulators are less stringent in real-time requirements than the aircraft FTD, and the railway simulators are designed to be more event-driven and object-oriented. The experiences show that models may be diverse depending on the objects but implementation technologies are about the same. Maximizing portability of implementation technologies is a matter of an organizations strategy of adopting standardized processes and modular technologies available and most economic to them.

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Conceptual Design of Korea Aerospace Research Institute Lunar Explorer Dynamic Simulator

  • Rew, Dong-Young;Ju, Gwang-Hyeok;Kang, Sang-Wook;Lee, Sang-Ryool
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제27권4호
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    • pp.377-382
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    • 2010
  • In lunar explorer development program, computer simulator is necessary to provide virtual environments that vehicle confronts in lunar transfer, orbit, and landing missions, and to analyze dynamic behavior of the spacecraft under these environments. Objective of simulation differs depending on its application in spacecraft development cycle. Scope of use cases considered in this paper includes simulation of software based, processor and/or hardware in the loop, and support of ground-based flight test of developed vehicle. These use cases represent early phase in development cycle but reusability of modeling results in the next design phase is considered in defining requirements. A simulator architecture in which simulator platform is located in the middle and modules for modeling, analyzing, and three dimensional visualizing are connected to that platform is suggested. Baseline concepts and requirements for simulator development are described. Result of trade study for selecting simulation platform and approaches of defining other simulator components are summarized. Finally, characters of lunar elevation map data which is necessary for lunar terrain generation is described.

항공사진과 수치지도를 이용한 도시 건물의 이미지 기반 모델링 (Image-Based Modeling of Urban Buildings Using Aerial Photographs and Digital Maps)

  • 유병현;한순홍
    • 한국지리정보학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.49-62
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    • 2005
  • 비행 시뮬레이션과 같은 가상현실 시스템은 실제 존재하는 도시의 가상환경을 필요로 하며, 항상 변화하고 있는 도시환경과 최대한 일치하는 도시모델을 유지하여야 한다. 따라서 주기적으로 갱신되는 지형공간정보를 활용할 수 있는 도시 모델링 방법이 필요하다. 또한 비행 시뮬레이션은 가까운 지역뿐만이 아니라 먼 거리의 건물을 효과적으로 표현할 수 있어야 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 고해상도 항공사진과 수치지도로부터, 가상 도시환경을 비교적 적은 노력으로 모델링 할 수 있는 방법을 제시한다. 이미지 기반의 모델링 기법을 아파트처럼 단순한 구조의 건물이 많은 한국의 도시환경과 지형공간정보의 특성에 맞도록 적용하여, 수많은 건물을 폴리곤으로 모델링 하지 않고 효율적으로 표현할 수 있도록 한다. 제안하는 방법은 지형공간정보의 전처리 과정과 가상 도시환경 모델링 과정으로 구성되며, 건물의 높이 맵을 만드는 간단한 전처리 과정만으로 가상 도시환경을 모델링 할 수 있어, 기존의 폴리곤 기반의 모델링 방법이 대규모 도시 가상환경에서 멀리 있는 수많은 건물의 표현을 생략하였던 문제점을 개선하였다.

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CFD를 이용한 항공기 공기 흡입구 주위 결빙 예측 (COMPUTATIONAL PREDICTION OF ICE ACCRETION AROUND AIR INTAKE OF AIRCRAFT)

  • 정기영;안국빈;정성기;명노신;조태환;신훈범;정주현;최영호;김정훈
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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    • pp.465-468
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    • 2011
  • Ice accretion on aircraft surface can greatly deteriorate the safety of aircraft. In particular, it can be a cause of impediment for aircraft performances such as aerodynamic characteristics, control, and engine. Numerical simulation of icing accretion based on the state-of-art CFD techniques can be alternative to expensive icing wind tunnel test or flight test. In this study, icing conditions are defined in order to predict the ice accretions around the air intake of aircraft. Then the range and amount of ice accretion on the intake in icing wind tunnel were investigated In addition, a study on the size effect of icing wind tunnel was conducted in order to check the compatibility with the real in-flight test environment.

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메타모델(Meta Model)을 활용한 시뮬레이터 구현충실도 향상 연구 (A Study on Performance Enhancement in Simulation Fidelity Using a Meta Model)

  • 조동현;권기범;설현주;명현삼;장영찬
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권10호
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    • pp.884-892
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    • 2014
  • 비행 시뮬레이터에 사용되는 데이터베이스를 신경회로망을 이용한 메타모델로 대체함으로써 기존 시뮬레이터 대비 비행 한계점 부근 공력특성에 대한 구현충실도 및 실시간성을 향상시키고자 하였다. 임의의 비선형 데이터베이스에 대해 메타모델의 정확도가 기존 테이블 검색 방식에 비해 상대적으로 높음을 확인하였으며 특정 F-16 기동에 대한 시뮬레이션을 통해 계산속도도 향상됨을 확인하였다. 신경회로망을 이용한 메타모델에서 은닉노드 수의 증가는 데이터베이스에 대한 추정정확도를 향상시키지만 많은 계산 시간이 소요되는 지수함수 수의 증가로 인해 함수발생 속도가 지연되게 된다. 이를 보완하기 위해 빠른 지수함수 계산 방법을 적용하는 연구도 추가적으로 수행하였다.

항공기 유사게임의 공기역학모의 소프트웨어 설계 (Software Design for Aerodynamics Simulation similar to actual Aircraft)

  • 김효관;최영규
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.556-561
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    • 2015
  • 실제 항공기의 비행 역학 특성 및 무장 시스템이 고려된 게임 개발을 위한 소프트웨어 플랫폼 기반을 개발관점에서 공기역학모의 소프트웨어 컴포넌트에 대하여 중점적으로 기능을 식별하고 해당 기능에 대한 활동 다이어그램, 개념설계 다이어그램, 기능별 설계 내용을 자세하게 다루었다. 본 논문은 향후 항공기 게임 플랫폼이 갖추어야할 주요기능 및 방향성을 제시하고, 새로운 기종에 대한 업데이트가 가능한 플랫폼을 통하여 조종사가 되고 싶은 학생들의 다양한 항공기에 대한 정확한 이해를 돕기 위함이며, 이 연구에서는 실행 개념으로 공기 역학모의 CSU를 기반으로 한 설계개념을 제시하였다.

비행시뮬레이션에서 프레임율과 현실감을 고려한 계층형 구름 구현 방안 (Implementation of Layered Clouds considering Frame Rate and Reality in Real-time Flight Simulation)

  • 강석윤;김기일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.72-77
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    • 2014
  • 비행 시뮬레이션 소프트웨어 개발 시 구름효과 구현을 위한 대표적인 연구로는 파티클 시스템을 이용한 구름 모델링과 텍스쳐 맵핑을 이용한 구름판 모델링이 있다. 하지만 전자의 경우 낮은 프레임율을 야기하는 반면, 후자의 경우는 비행 시 현실감이 떨어지는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 구름판 모델링 방법에 현실적 효과를 더 할 수 있도록 카메라에 안개효과를 적용하는 방안을 제안한다. 제안한 방안을 OpenSceneGraph를 사용한 대용량의 맵 데이터베이스 환경에서 실험 한 결과 기존의 구름판 모델링 방법에 비해 1~2Hz 정도로써 프레임은 거의 차이가 없었고, 현실적 효과 측면에서는 파티클을 이용한 구름 모델링 방법과 비슷하게 자연스럽고 현실적인 효과를 보였다.