• 제목/요약/키워드: in-flight real-time monitoring

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Priority Based Multi-Channel MAC Protocol for Real-Time Monitoring of Weapon Flight Test Using WSNs

  • Min, Joonki;Kim, Joo-Kyoung;Kwon, Youngmi;Lee, Yong-Jae
    • 센서학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.18-27
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    • 2013
  • Real-time monitoring is one of the prime necessities in a weapon flight test that is required for the efficient and timely collection of large amounts of high-rate sampled data acquired by an event-trigger. The wireless sensor network is a good candidate to resolve this requirement, especially considering the inhospitable environment of a weapon flight test. In this paper, we propose a priority based multi-channel MAC protocol with CSMA/CA over a single radio for a real-time monitoring of a weapon flight test. Multi-channel transmissions of nodes can improve the network performance in wireless sensor networks. Our proposed MAC protocol has two operation modes: Normal mode and Priority Mode. In the normal mode, the node exploits the normal CSMA/CA mechanism. In the priority mode, the node has one of three grades - Class A, B, and C. The node uses a different CSMA/CA mechanism according to its grade that is determined by a signal level. High grade nodes can exploit more channels and lower backoff exponents than low ones, which allow high grade nodes to obtain more transmission opportunities. In addition, it can guarantee successful transmission of important data generated by high grade nodes. Simulation results show that the proposed MAC exhibits excellent performance in an event-triggered real-time application.

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.

The Design of Fault Tolerant Dual System and Real Time Fault Detection for Countdown Time Generating System

  • Kim, Jeong-Seok;Han, Yoo-Soo
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.125-133
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    • 2016
  • In this paper, we propose a real-time fault monitoring and dual system design of the countdown time-generating system, which is the main component of the mission control system. The countdown time-generating system produces a countdown signal that is distributed to mission control system devices. The stability of the countdown signal is essential for the main launch-related devices because they perform reserved functions based on the countdown time information received from the countdown time-generating system. Therefore, a reliable and fault-tolerant design is required for the countdown time-generating system. To ensure system reliability, component devices should be redundant and faults should be monitored in real time to manage the device changeover from Active mode to Standby mode upon fault detection. In addition, designing different methods for mode changeover based on fault classification is necessary for appropriate changeover. This study presents a real-time fault monitoring and changeover system, which is based on the dual system design of countdown time-generating devices, as well as experiment on real-time fault monitoring and changeover based on fault inputs.

A Study on the Real-Time Parameter Estimation of DURUMI-II for Control Surface Fault Using Flight Test Data (Longitudinal Motion)

  • Park, Wook-Je;Kim, Eung-Tai;Song, Yong-Kyu;Ko, Bong-Jin
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권4호
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    • pp.410-418
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    • 2007
  • For the purpose of fault detection of the primary control surface, real-time estimation of the longitudinal stability and control derivatives of the DURUMI-II using the flight data is considered in this paper. The DURUM-II, a research UAV developed by KARI, is designed to have split control surfaces for the redundancy and to guarantee safety during the fault mode flight test. For fault mode analysis, the right elevator was deliberately fixed to the specified deflection condition. This study also mentions how to implement the multi-step control input efficiently, and how to switch between the normal mode and the fault mode during the flight test. As a realtime parameter estimation technique, Fourier transform regression method was used and the estimated data was compared with the results of the analytical method and the other available method. The aerodynamic derivatives estimated from the normal mode flight data and the fault mode data are compared and the possibility to detect the elevator fault by monitoring the control derivative estimated in real time by the computer onboard was discussed.

최신 프로세서 탑재 비행제어 컴퓨터의 통합시험을 위한 프로세서 모니터링 연구 (A Study on Processor Monitoring for Integration Test of Flight Control Computer equipped with A Modern Processor)

  • 이철;김재철;조인제
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1081-1087
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    • 2008
  • This paper describes limitations and solutions of the existing processor-monitoring concept for a military supersonics aircraft Flight Control Computer (FLCC) equipped with modern architecture processor to perform the system integration test. Safecritical FLCC integration test, which requires automatic test for thousands of test cases and real-time input/output test condition generation, depends on the processor-monitoring device called Processor Interface (PI). The PI, which relies upon on the FLCC processor's external address and data-bus data, has some limitations due to multi-fetching capability of the modern sophisticated military processors, like C6000's VLIW (Very-Long Instruction Word) architecture and PowerPC's Superscalar architecture. Several techniques for limitations were developed and proper monitoring approach was presented for modem processor-adopted FLCC system integration test.

NEXUS를 이용한 비행안전 필수 소프트웨어 검증환경 개발 (Development of Verification Environment for Flight Safety Critical Software using NEXUS)

  • 윤형식;한종표
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.548-554
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    • 2012
  • 항공기 비행조종컴퓨터 탑재 소프트웨어는 항공기의 손실뿐만 아니라 조종사의 생명에도 직결되는 비행안전 필수 소프트웨어로서 정확성과 무결성을 입증하기 위한 검증 및 확인(Verification & Validation)이 요구된다. 특히 비행안전 필수 소프트웨어는 검증을 위해 통합시험 단계에서 실제 환경과 유사한 운용 환경에 노출하여 소프트웨어 내부 상태를 실시간으로 모니터링하기 위한 환경이 요구된다. 본 논문에서는 표준 디버깅 인터페이스인 NEXUS 5001을 이용한 비행안전 필수 소프트웨어의 검증환경 개발에 대하여 기술하였다.

KSLV-I 3차 비행시험에서의 비행안전통제실 운영 (The Operation of Flight Safety Center for KSLV-I Third Flight Test)

  • 최규성;심형석;고정환;노웅래
    • 항공우주기술
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    • 제12권1호
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    • pp.182-188
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    • 2013
  • 본 논문에서는 비행안전통제실, 비행정보전시시스템 및 비행안전통제원의 임무 및 훈련을 순차적으로 기술하고 KSLV-I 3차 비행중 실시간으로 처리된 데이터 및 분석 결과를 제시하였다. 3차 비행시험의 비행안전통제실 운용에서, KSLV-I 비행 상황 감시가 정상적으로 이루어졌으며 순간낙하점 계산을 포함한 비행안전 알고리듬 계산도 정상적으로 수행되었다.

실내 자율비행 멀티로터 비행체를 위한 실시간 비행시험 연구 (Real-Time Flight Testing for Developing an Autonomous Indoor Navigation System for a Multi-Rotor Flying Vehicle)

  • 김현;이덕진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권4호
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    • pp.343-352
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    • 2016
  • 멀티로터 비행체는 여러 개의 로터로 이루어진 무인 비행로봇으로서, 로터의 개수에 따라서 트라이로터, 쿼드로터, 헥사로터, 옥토로터 등으로 나누어 진다. 멀티로터는 수직이착륙 및 정지비행과 같은 높은 기동성으로 인하여 다른 무인 비행로봇에 비하여 험준한 산학지역 및 건물이 밀집되어 있는 도심과 같은 지역의 정찰 및 감시 등 여러 응용분야에 유용하게 활용될 수 있다. 하지만, 멀티로터는 불확실한 외부 환경 및 외란의 영향에 쉽게 노출될 수 있어 강건한 자세 및 비행제어 기법의 적용을 필요로 한다. 본 논문에서는 강인제어기법 중 하나인 슬라이딩 모드제어기를 설계 및 임베디드 알고리듬을 구현을 통하여 실시간 실내 비행실험을 위한 시스템을 구성하고, 실시간 위치제어 및 자세 안정화에 대한 실내 비행실험을 수행하였다. 특히, 불확실한 외부환경에 대한 강건한 비행특성을 검증하기 위하여 외란을 삽입하여 비행시험을 통해 성능을 검증하였다.

Embedded Real-Time Software Architecture for Unmanned Autonomous Helicopters

  • Hong, Won-Eui;Lee, Jae-Shin;Rai, Laxmisha;Kang, Soon-Ju
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제5권4호
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    • pp.243-248
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    • 2005
  • The UAV (Unmanned Aerial Vehicle) systems like unmanned autonomous helicopters are used in various missions of flight navigation and used to collect the environmental information of the surroundings. To realize the full functionalities of the UAV, the software part becomes a challenging problem. In this paper embedded real-time software architecture for unmanned autonomous helicopter is proposed that guarantee real-time performance of hard-real time tasks and re-configurability of soft-real time and non-real time tasks. The proposed software architecture has four layers: hardware, execution, service agent and remote user interface layer according to the reactiveness level for external events. In addition, the layered separation of concurrent tasks makes different kinds of mission reconfiguration possible in the system. An Unmanned autonomous helicopter system was implemented (Kyosho RC Helicopter) in our lab to test and evaluate the performance of the proposed system.

저고도 무인기 교통관리 체계에서 무인기 비행패턴 분류 및 시뮬레이션 모형 개발 (Study on UAV Flight Patterns and Simulation Modelling for UTM)

  • 정규서;김세연;이금진
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.13-19
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    • 2018
  • 본 논문에서는 저고도 무인기 교통관리 체계에서 운용될 무인기의 사용 용도별로 비행패턴을 분석하였고, 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 무인기 비행패턴은 감시형, 선회형, 배송형 패턴으로 분류하였으며, 무인기 사용 용도별로는 농업, 시설 점검, 공공안전 및 보안, 물품 배송으로 총 네 가지 경우를 고려하였다. 또한 저고도 무인기 교통관리 체계에 적용할 공역 운용방식을 검증하기 위한 도구로써 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 모형을 감시형 비행패턴에 적용해 보았으며, 그 결과 정해진 입력을 받아 주어진 비행패턴을 그리며 비행하는 것을 확인 및 검증하였다. 본 시뮬레이션 모형은 향후 무인기가 다양한 비행패턴을 그리며 해당 용도에 맞게 안전하고 효율적으로 운항할 수 있는지 검증하는데 사용될 예정이다.