• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.673-681
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• 2005

원자력 발전소는 안정성 및 신뢰성 확보가 가장 중요하므로 고장의 감지 및 진단 시스템의 개발은 원전 자체가 구축하고 있: 다중의 하드웨어 중첩도(hardware redundancy)에도 불구하고 가장 중요한 문제로 취급되고 있다. 본 논문에서는 원저 PWR 증기발생기에서 발생한 고장을 진단하기 위한 알고리듬의 개발을 위해 시스템에서 발생한 고장을 감지하고 분류할 수 있는 ART2 시경회로망 기반 고장진단방법을 제안한다. 고장진단시스템은 발생한 고장을 감지하기 위한 고장감지부, 변화된 시스템파라미터를 추정하기 위한 파라미터 추정부 및 발생한 고장의 종류를 알아내기 위한 고장분류부로 구성된다. 고장분류부는 여러 경계인수를 갖는 ART2(adaptive resonance theory 2) 신경회로망을 이용한 고장분류기로 구성된다. 제안한 고장진단 알고리듬을 증기발생기의 고장진단문제에 적용하여 성능을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권11호
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• pp.33-40
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• 2005

무인항공기용 비행제어 시스템(FCS)의 신뢰성은 소형, 저가, 경량의 설계 제약 조건으로 인해 신뢰성이 과소평가 된다. 그러나 무인항공기에 탑재되는 비행제어 시스템의 고장은 항공기의 손실 및 추락사고로 이어지기 때문에 시스템 설계단계에서부터 정량적인 신뢰성 목표를 두어 설계검증이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 비행제어 시스템의 개발 경험을 바탕으로 기능별 서브시스템에 따른 고장률을 예측하였다. 이를 바탕으로 시스템 신뢰성 목표를 만족시키기 위해 필요한 다중화 형상을 제시하였다. 이 결과들은 비행제어 시스템의 하드웨어 설계에 활용될 수 있다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제5권1호
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• pp.104-109
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• 2007

This paper is about a redundancy management system design for the Smart UAV(unmanned aerial vehicle) which utilizes the tilt..rotor mechanism. In order to meet the safety requirement on the PLOC(probability of loss of control) of $1.7{\times}10^{-5}$ per flight hour for FCS (flight control system) failures, a digital FCS is mechanized with a dual redundant structure. A fault detection system which is composed of a CCM(cross channel monitor) and analytic redundancy using the Kalman filtering is designed, and its effectiveness is evaluated through experiments. A threshold level and persistence count for managing redundant sensors are designed based on the statistical analysis of the FCS sensors. To increase the survivability of the UAV after the loss of critical sensors in the SAS(stability augmentation system) and to provide reference information for a tie-breaking condition at which an ILM(in-line monitor) cannot distinguish the faulty channel between two operating ones, the Kalman filter approach is investigated.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.1655-1662
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• 1993

본 논문에서는 병렬적으로 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 검증할 수 있는 세가지의 알고리즘-Direct, Successive, and Recursive-를 연구하였다. CRC 검증에 필요한 각 알고리즘의 신드롬은 CRC생성에 사용된 생성다항식으로부터 미리 계산된 보조 신드롬들을 조합함으로써 구해진다. 위 세가지 알고리즘은 구현에 필요한 하드웨어의 양과 전송지연에 따른 동작속도 관점에서 비교되었다. 한편 본 논문의 알고리즘들은 CRC 계산에 관여하는 데이터 바이트 수의 함수형태로 표련될 수 있으므로 이해를 돕기 위해 ATM셀 경계식별 알고리즘을 예로 들어 설명하였다. 세가지 알고리즘 중 가장 구현이 간단한 Recursive 방법을 이용하여 STM-1급 전송에 적합한 ATM셀 경계식별 알고리즘을 계발하고 이를 상용 FPGA로 실제 구현하였다.

• 자동차안전학회지
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• 제11권2호
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• pp.11-16
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• 2019

This paper suggests an algorithm for detecting fault of longitudinal controller in autonomous vehicles. Guaranteeing safety in fault situation is essential because electronic devices in vehicle are dependent each other. Several methods like alarm to driver, ceding control to driver, and emergency stop are considered to cope with fault. This research investigates the fault monitoring process in fail-safe system, for controller which is responsible for accelerating and decelerating control in vehicle. Residual is computed using desired acceleration control command and actual acceleration, and detection of its abnormal increase leads to the decision that system has fault. Before computing residual for controller, health monitoring process of acceleration signal is performed using hardware and analytic redundancy. In fault monitoring process for controller, a process model which is fitted using driving data is considered to improve the performance. This algorithm is simulated via MATLAB tool to verify performance.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.330-336
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• 2021

하드웨어 이중화 구성 수를 줄이는 대표적인 방법은 마이크로컨트롤러로 고장을 검출, 식별 및 수용을 위한 해석적 기법으로 구현하는 것이다. 본 논문에서는 해석적 기법 중 하나인 고장 검출 필터를 항공기 터보팬 엔진 시스템에 적용하였다. 고장 검출 필터는 특수한 형태의 관측기로써 특정한 고장 발생시 잔차가 출력 공간에서 일정한 방향을 유지함으로써 고장의 위치 판별이 가능한 장점이 있다. 이에 본 논문에서는 터보팬 엔진 내 공기 터빈 시스템의 단일 입출력 동적 시스템 모델링, 고장 검출 필터 설계 및 이를 적용한 모의실험 결과를 나타내었다. 모의실험 결과를 통해 고장 검출 필터가 갖는 방향성에 대한 민감성 효과로 고장 검출이 유효하게 적용될 수 있음을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.437-444
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• 2022

본 논문에서는 차량용 반도체에서 CRC 검사를 통해 전송 오류를 검출할 수 있는 SPI 버스 및 I2C 버스를 제안한다. 차량용 반도체에서는 전송에 오류가 발생하여 잘못된 값이 전달되는 경우 치명적인 결과가 발생한다. LIN 버스, CAN 버스와는 다르게 SPI와 I2C 등 구조가 간단한 직렬 인터페이스에서는 전송 오류를 검출하는 방법이 없기 때문에 직렬 인터페이스에 적용할 전송 오류 검출방법을 제시할 필요가 있다. 본 논문에서는 SPI 및 I2C의 통신 프로토콜에 CRC 검사를 사용하여 전송 오류를 검출하는 방법을 제시하고 이를 FPGA로 설계하여 효과적으로 오류를 검출할 수 있음을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.491-500
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• 2017

본 논문은 교통신호 제어시스템 구축에 적용 가능한 하트비트 기반의 저비용 이중화 시스템을 구현하였다. 교통신호 제어시스템의 고장은 교통 혼란과 교통사고를 야기할 수 있다. 그러므로 고장감내 기술을 도입하여, 교통관제의 안전성과 신뢰성을 확보해야 한다. 이를 위해 오픈소스 하드웨어를 사용하여 이중화 보드를 구성하고, Linux HA를 사용하여 하트비트 기반의 고장 검출 및 복구 소프트웨어를 개발하였다. 교통신호 제어시스템의 기능을 검증하고, 결함주입 시험을 수행하여 장애에 따른 고장복구 시간을 측정하였다. 시험결과 고장복구 시간은 평균9초 이내로 확인되어 신뢰성 목표시간을 만족하는 것을 확인 하였다. 본 연구 결과를 기반으로 항공, 우주, 원자력 등 고 신뢰성 시스템이 요구되는 분야에 응용 될 수 있을 것으로 예상된다.

• 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.