KR101092717B1 - 항공기의 탑재 모의 훈련 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공기의 탑재 모의 훈련 시스템에 관한 것으로, 모의 훈련 데이터 생성부에서 전달된 모의 훈련 데이터를 군사 규격 통신부를 거치지 않고 Ethernet 통신부에서 직접 임무 수행부로 전달하고, 레이더, 무장, 표적 정보 등에 대한 각각 데이터 메시지들을 통합하고, 데이터의 메시지 구조에서 오류 정정 부호를 생략함으로써, 저비용 탑재 모의 훈련 시스템 구축과 신뢰성 있는 실시간 적용을 보장할 수 있고, 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

이를 위한 본 발명의 항공기의 탑재 모의 훈련 시스템은, 모의 훈련을 위한 시나리오를 생성하는 모의 훈련 시나리오 생성부와; 상기 모의 훈련 시나리오와 임무 수행을 위한 정보를 입력받아 모의 훈련 데이터를 생성하는 모의 훈련 데이터 생성부와; 상기 모의 훈련 데이터와 임무 수행 정보를 입력 받아 이더넷(Ethernet) 통신을 통해 각각 전달을 수행하는 데이터 통신부; 및 상기 모의 훈련 데이터를 입력 받아 탑재된 비행 프로그램이 정보를 분석 및 처리하여 조종석 시현장치에 필요한 정보를 생성하고 시현시키는 중앙 프로세서 역할을 수행하는 임무 수행부;를 포함한다.

항공기, 모의 훈련, 시나리오, 이더넷(Ethernet), 임무 수행, 데이터 메시지

Description

항공기의 탑재 모의 훈련 시스템{Embedded Training System of Aircraft}

본 발명은 항공기의 탑재 모의 훈련 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 훈련 데이터 이더넷(Ethernet) 통신을 통해 임무 수행부로 직접 전달과 통합된 데이터 메시지 구조를 이용한 통신 메커니즘을 사용하여, 시스템의 성능을 향상시킨 항공기의 탑재 모의 훈련 시스템에 관한 것이다.

한정된 국방 예산과 훈련에 제한적 공역 안에서 임무를 효과적으로 수행하기 위한 조종사를 배출하는 데 어려움을 겪고 있다. 탑재 모의 훈련 시스템(Embedded Training System)은 이러한 문제들을 해결하기 위해 가상의 임무 환경을 구축하여 실제 장비(무장, 센서 등)와 위협 환경(표적 항공기, 지상 위협 등) 없이 조종사 훈련을 수행함으로써 최적의 조종사 양성 방안으로 개발되고 있다. 한 가지 예로 공대공(air-to-air) 전투 훈련에서의 활용을 들 수 있다. 미래 공중전의 양상은 점차적으로 비 가시권(Beyond Visual Range) 상에서 이루어지고 있다. 하지만 이를 훈련하기 위해서는 레이더, 적아 식별 장비, 중거리 미사일, 표적 항공기와 더불어 발사 절차 등을 훈련하기 위한 많은 규모의 공역을 필요로 한다. 하지만 탑재 모의 훈련 시스템은 위에 열거된 운영 요구조건 없이도 비 가시권 공중전 훈련이 가능하다. 또한 다양한 공대지 무장을 표적에 정확히 투하하기 위해서는 상당한 무장 소요량이 요구되는 반면, 탑재 모의훈련 시스템을 이용하여 무장에 대한 무장 스코어링(Weapon Scoring)를 제공함으로써, 무장 확보 비용 등의 부담 없이 다양한 무장에 대한 투하훈련을 수행할 수 있다. 최근 해외 훈련 및 전투기 시장에서는 이러한 추세를 반영하여 세계 첨단항공기 개발 회사들이 앞 다투어 모의훈련 시스템 개발에 총력을 기울이고 있다.

종래의 탑재 모의 훈련 시스템은 도 1과 같이, 모의 훈련 시나리오(scenario) 생성부(20), 모의 훈련 데이터 생성부(30), 데이터 통신부(10), 임무 수행부(40)로 구성되어 있다.

상기 모의 훈련 시나리오 생성부(20)는 각종 전투 상황(지형, 무장, 표적 조건 등)에 입각한 다양한 시나리오를 생성하여 상기 모의 훈련 데이터 생성부(30)로 전달한다.

상기 모의 훈련 데이터 생성부(30)는 상기 모의 훈련 시나리오 생성부(20)에서 입력 받은 모의 훈련 시나리오와 상기 데이터 통신부(10)를 통해 전달된 임무 수행을 위한 정보를 입력 받아 모의 훈련 데이터를 생성하여 상기 데이터 통신부(10)로 전달한다.

상기 데이터 통신부(10)는 상기 임무 수행부(40)에서 전달된 임무 수행을 위한 정보를 상기 모의 훈련 데이터 생성부(30)로 전달하고, 상기 모의 훈련 데이터 생성부(30)에서 전달받은 모의 훈련 데이터를 상기 임무 수행부(40)로 전달한다.

상기 임무 수행부(40)는 상기 데이터 통신부(10)에서 전달된 모의 훈련 데이터를 입력 받아 탑재된 비행 프로그램이 정보를 분석, 처리하여 조종석 시현장치에 필요한 정보를 생성하고 시현시키는 중앙 프로세서 역할을 수행한다.

종래의 탑재 모의 훈련 시스템에서 상기 데이터 통신부(10)는 도 2와 같이, 이더넷(Ethernet) 통신부(11), 군사 규격 통신부(12)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 이더넷 통신부(11)는 상기 군사 규격 통신부(12)에서 전달된 임무 수행을 위한 정보를 입력받아 이 데이터 메시지를 상기 모의 훈련 데이터 생성부(30)로 전달한다. 그리고 상기 모의 훈련 데이터 생성부(30)에서 전달받은 모의 훈련 데이터를 입력 받아 이더넷(Ethernet)을 이용하여 상기 군사 규격 통신부(10)로 데이터를 전달한다. 이때, 이더넷(Ethernet) 통신을 위해 TCP 또는 UDP 통신 프로토콜 등이 이용된다.

상기 군사 규격 통신부(12)는 상기 임무 수행부(40)에서 전달된 임무 수행을 위한 정보를 입력 받아 상기 이더넷(Ethernet) 통신부(11)로 전달한다. 상기 이더넷(Ethernet) 통신부(11)에서 전달된 모의 훈련 데이터를 입력받아 군사 규격 기준에 의해 데이터 메시지를 재구성하여 상기 임무 수행부(40)로 전달한다. 군사 규격 통신을 위해 전형적으로 MIL-STD-1553 프로토콜이 이용된다.

도 3은 도 2의 이더넷(Ethernet) 통신부(11)에서 전달되는 모의 훈련 데이터의 메시지 구조를 나타낸 것이다. 이 메시지 구조는 동기화 패턴(동기 패턴), 레이더와 무장 및 표적 정보 등에 대한 메시지들 각각의 식별자(메시지 식별자), 상기 메시지 식별자에 따른 데이터, 데이터 오류 정정을 위한 부호(오류 정정 부호)로 이루어져 있다.

종래의 탑재 모의 훈련 시스템에서 통신 메커니즘은 다음과 같은 두 가지 문제점을 가지고 있다.

첫 번째는 모의 훈련 데이터 생성부(30)에서 생성된 모의 훈련 데이터는 도 2와 같이 Ethernet 통신부(11)를 거치고, 군사 규격 기준 통신을 맞추기 위해 군사 규격 통신부(12)를 거치게 되는 이중성을 가진다. 이는 오늘날 임무 수행부(40)에서는 Ethernet 통신이 지원하기 때문에 종래의 통신 메커니즘은 비효율적이다.

두 번째는 도 3에서 나타낸 것과 같이 임무 수행을 위한 정보 메시지 전달은 레이더, 무장, 표적 정보 각각에 대한 메시지들을 하나씩 주고받는다. 이는 오늘날 실시간 군사 응용을 위하여 원격 터미널과 임무 수행부 간에 빠른 응답을 요구로 인해 메시지 각각을 주고 받는 것은 실시간 응용에 유리하지 못하다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 모의 훈련 데이터 생성부에서 전달된 모의 훈련 데이터를 군사 규격 통신부를 거치지 않고 Ethernet 통신부에서 직접 임무 수행부로 전달함으로써, 시스템의 성능을 향상시키고 저비용 탑재 모의 훈련 시스템 구축과 신뢰성 있는 실시간 적용을 보장할 수 있는 항공기의 탑재 모의 훈련 시스템을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 레이더, 무장, 표적 정보 등에 대한 각각 데이터 메시지들을 통합하고 데이터의 메시지 구조에서 오류 정정 부호를 생략함으로써, 시스템의 성능을 향상시키고 저비용 탑재 모의 훈련 시스템 구축과 신뢰성 있는 실시간 적용을 보장할 수 있는 항공기의 탑재 모의 훈련 시스템을 제공하는데 있다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 항공기의 탑재 모의 훈련 시스템은, 모의 훈련을 위한 시나리오를 생성하는 모의 훈련 시나리오 생성부와; 상기 모의 훈련 시나리오와 임무 수행을 위한 정보를 입력받아 모의 훈련 데이터를 생성하는 모의 훈련 데이터 생성부와; 상기 모의 훈련 데이터와 임무 수행 정보를 입력 받아 이더넷(Ethernet) 통신을 통해 각각 전달을 수행하는 데이터 통신부; 및 상기 모의 훈련 데이터를 입력 받아 탑재된 비행 프로그램이 정보를 분석 및 처리하여 조종석 시현장치에 필요한 정보를 생성하고 시현시키는 중앙 프로세서 역할을 수행하는 임무 수행부; 를 포함하고, 상기 데이터 통신부에서 전달하는 기본 단위의 모의 훈련 데이터는, 동기화 패턴, 레이더와 무장 및 표적 정보에 대한 메시지들 각각의 식별자 및 상기 메시지 식별자에 따른 데이터로 이루어진 단일 구조가 복수 개 나열된 것을 특징으로 하는 항공기의 탑재 모의 훈련 시스템을 제공한다.

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본 발명에 따르면, 모의 훈련 데이터 생성부에서 전달된 모의 훈련 데이터를 군사 규격 통신부를 거치지 않고 Ethernet 통신부에서 직접 임무 수행부로 전달하고, 레이더, 무장, 표적 정보 등에 대한 각각 데이터 메시지들을 통합하고, 데이터의 메시지 구조에서 오류 정정 부호를 생략함으로써, 저비용 탑재 모의 훈련 시스템 구축과 신뢰성 있는 실시간 적용을 보장하고, 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.

본 발명은 탑재 모의 훈련 시스템의 성능 향상에 관한 것으로, 특히 훈련 데이터 이더넷(Ethernet) 통신을 통해 임무 수행부로 직접 전달과 통합된 데이터 메시지 구조를 이용한 통신 메커니즘에 관한 것이다. 이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 탑재 모의 훈련 시스템의 전체 구성도이다.

본 발명의 탑재 모의 훈련 시스템은 도 4와 같이, 모의 훈련 시나리오(scenario) 생성부(200), 모의 훈련 데이터 생성부(300), 데이터 통신부(100), 임무 수행부(400)로 구성된다. 여기서, 상기 모의 훈련 시나리오 생성부(200), 모의 훈련 데이터 생성부(300), 임무 수행부(400)는 종래의 도 1과 동일하고, 상기 데이터 통신부(100)는 본 발명에서 제안된 부분이다.

즉, 종래와 같이 상기 모의 훈련 시나리오 생성부(200)는 각종 전투 상황(지 형, 무장, 표적 조건 등)에 입각한 다양한 시나리오를 생성하여 상기 모의 훈련 데이터 생성부(300)로 전달하는 기능을 수행하고, 상기 모의 훈련 데이터 생성부(300)는 상기 모의 훈련 시나리오 생성부(200)에서 입력 받은 모의 훈련 시나리오와 상기 데이터 통신부(100)를 통해 전달된 임무 수행을 위한 정보를 입력 받아 모의 훈련 데이터를 생성하여 상기 데이터 통신부(100)로 전달하는 기능을 수행한다. 그리고, 상기 임무 수행부(400)는 상기 데이터 통신부(100)에서 전달된 모의 훈련 데이터를 입력 받아 탑재된 비행 프로그램이 정보를 분석, 처리하여 조종석 시현장치에 필요한 정보를 생성하고 시현시키는 중앙 프로세서 역할을 수행한다.

상기 데이터 통신부(100)는 상기 임무 수행부(400)에서 전달된 임무 수행을 위한 정보를 상기 모의 훈련 데이터 생성부(300)로 전달하고, 상기 모의 훈련 데이터 생성부(300)에서 전달받은 모의 훈련 데이터를 상기 임무 수행부(400)로 전달하는 기능을 수행하며, 도 5에 도시한 바와 같이 이더넷(Ethernet) 통신부(110)로 구성되어 있다. 즉, 본 발명의 특징은 종래의 데이터 통신부(10)에서 군사 규격 통신부(12)를 제거하였다. 이는 상기 모의 훈련 데이터 생성부(300)에서 생성된 훈련 데이터가 상기 이더넷(Ethernet) 통신부(110)를 통해 상기 임무 수행부(400)에 직접 전달된다는 것을 의미한다.

더 부연하여 설명하면, 상기 이더넷 통신부(110)는 상기 임무 수행부(400)로부터 임무 수행을 위한 정보를 입력받아 이 데이터 메시지를 상기 모의 훈련 데이터 생성부(300)로 전달하고, 상기 모의 훈련 데이터 생성부(300)에서 전달받은 모의 훈련 데이터를 입력받아 이더넷(Ethernet)을 이용하여 상기 임무 수행부(400)에 직접 데이터를 전달한다. 이때, 이더넷(Ethernet) 통신을 위해 TCP 또는 UDP 통신 프로토콜 등이 이용된다.

따라서, 탑재 모의 훈련 시스템의 저비용 구현이 가능하다.

도 6은 도 5의 이더넷(Ethernet) 통신부(110)에 대한 데이터 메시지 구조를 나타낸 것이다.

상기 이더넷(Ethernet) 통신부(110)의 데이터 메시지 구조는, 동기화 패턴(동기 패턴), 레이더와 무장 및 표적 정보 등에 대한 메시지들 각각의 식별자(메시지 식별자), 상기 메시지 식별자에 따른 데이터 만으로 구성되어 있으며, 각종 모의 훈련의 데이터 메시지들을 하나로 통합하는 구조로 되어 있다.
즉, 상기 데이터 통신부에서 전달하는 기본 단위의 모의 훈련 데이터는, 동기화 패턴, 레이더와 무장 및 표적 정보에 대한 메시지들 각각의 식별자 및 상기 메시지 식별자에 따른 데이터로 이루어진 단일 구조가 복수 개 나열된 통합된 구조이다.

본 발명의 데이터 메시지 구조는 종래의 도 3과는 달리 레이더, 무장, 표적 정보 각각에 대한 메시지들을 하나로 통합한 구조를 가진다. 이 구조는 데이터 전달 시간이 단축되어 신뢰성 있는 실시간 적용을 더욱 확고하게 할 수 있을 것이다. 또한, 종래의 데이터 메시지 구조에서 데이터 오류 정정을 위한 부호(오류 정정 부호)가 필요하지 않기 때문에 제거하였다. 이는 데이터 오류 점검을 이더넷(Ethernet) 통신 자체에서 수행하기 때문이다.

이와 같이, 본 발명에서는 훈련 데이터 Ethernet 통신을 통해 임무 수행부로 직접 전달과 통합된 데이터 메시지 구조를 이용한 통신 메커니즘을 구현함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 탑재 모의 훈련 시스템의 전체 구성도

도 2는 도 1의 데이터 통신부에 대한 상세 구성도

도 3은 도 2의 이더넷(Ethernet) 통신부에 대한 데이터 구조 형태도

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 탑재 모의 훈련 시스템의 전체 구성도

도 5는 도 4의 데이터 통신부에 대한 상세 구성도

도 6은 도 5의 이더넷(Ethernet) 통신부에 대한 데이터 구조 형태도

[ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ]

100 : 데이터 통신부 110 : 이더넷(Ethernet) 통신부

200 : 모의 훈련 시나리오 생성부 300 : 모의 훈련 데이터 생성부

400 : 임무 수행부

Claims (3)

1. 삭제
2. 항공기의 탑재 모의 훈련 시스템에 있어서,

   모의 훈련을 위한 시나리오를 생성하는 모의 훈련 시나리오 생성부와;

   상기 모의 훈련 시나리오와 임무 수행을 위한 정보를 입력받아 모의 훈련 데이터를 생성하는 모의 훈련 데이터 생성부와;

   상기 모의 훈련 데이터와 임무 수행 정보를 입력 받아 이더넷(Ethernet) 통신을 통해 각각 전달을 수행하는 데이터 통신부; 및

   상기 모의 훈련 데이터를 입력 받아 탑재된 비행 프로그램이 정보를 분석 및 처리하여 조종석 시현장치에 필요한 정보를 생성하고 시현시키는 중앙 프로세서 역할을 수행하는 임무 수행부;

   를 포함하고,

   상기 데이터 통신부에서 전달하는 기본 단위의 모의 훈련 데이터는, 동기화 패턴, 레이더와 무장 및 표적 정보에 대한 메시지들 각각의 식별자 및 상기 메시지 식별자에 따른 데이터로 이루어진 단일 구조가 복수 개 나열된 것을 특징으로 하는 항공기의 탑재 모의 훈련 시스템.
3. 삭제

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