KR19990086322A - Aircraft simulation method and apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 항공기 시뮬레이션 방법은, 사용자의 조작에 의한 시뮬레이션용 조정 제어 신호를 입력받아, 시뮬레이션될 항공기의 비행 제어 알고리듬을 실행하여 제어 법칙 데이터를 계산하는 단계를 포함한다. 또한, 시뮬레이션용 조정 제어 신호에 따라, 항공기 자체의 물리적 정보, 각 비행 조건에서 시뮬레이션될 항공기에 작용하는 공기의 역학적 정보, 각 비행 조건에서 항공기의 각각의 조종면의 유압 구동기에 작용하는 힌지 모멘트 정보, 및 항공기의 추진 정보를 구하여, 데이터 베이스 정보를 구축한다. 조정 제어 신호, 제어 법칙 데이터, 및 데이터 베이스 정보에 따라, 항공기의 시뮬레이션 알고리듬을 실행하여 시뮬레이션 결과 데이터를 발생시킨다. 또한, 발생된 시뮬레이션 결과 데이터를 영상 제어 신호로 변환시킨다. 그리고, 변환된 영상 제어 신호에 따라 시뮬레이션 결과를 디스플레이한다.The aircraft simulation method according to the present invention includes receiving a simulation control signal for manipulation by a user's operation, and executing a flight control algorithm of an aircraft to be simulated to calculate control law data. In addition, according to the simulation adjustment control signal, the physical information of the aircraft itself, the mechanical information of the air acting on the aircraft to be simulated at each flight condition, the hinge moment information acting on the hydraulic actuator of each control surface of the aircraft at each flight condition, And obtaining propulsion information of the aircraft to construct database information. According to the adjustment control signal, the control law data, and the database information, the simulation algorithm of the aircraft is executed to generate simulation result data. In addition, the generated simulation result data is converted into an image control signal. The simulation result is then displayed according to the converted image control signal.

Description

항공기 시뮬레이션 방법 및 장치Aircraft simulation method and apparatus

본 발명은, 항공기 시뮬레이션 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 항공기의 비행 제어계 설계에 사용되는 항공기 시뮬레이션 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an aircraft simulation method and apparatus, and more particularly, to an aircraft simulation method and apparatus used for flight control system design of an aircraft.

종래의 항공기 시뮬레이션 방법은, 그 알고리듬이 매우 복잡하여 워크스테이션(workstation)급 이상의 컴퓨터에서만 수행이 가능하다. 이에 따라, 그 소프트웨어 및 하드웨어가 방대하여, 항공기 시뮬레이션 장치의 제조 비용이 높을 뿐만 아니라 그 사용법이 난해하다.Conventional aircraft simulation methods are very complex and can only be performed on workstations or higher. Accordingly, the software and hardware are enormous, so that the manufacturing cost of the aircraft simulation apparatus is high and its usage is difficult.

본 발명의 목적은, 그 소프트웨어 및 하드웨어의 규모를 줄일 수 있는 항공기 시뮬레이션 방법 및 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an aircraft simulation method and apparatus which can reduce the scale of the software and hardware thereof.

도 1은 본 발명의 항공기 시뮬레이션 방법의 일 실시예에 의한 소프트웨어 모듈의 구성도이다.1 is a block diagram of a software module according to an embodiment of the aircraft simulation method of the present invention.

도 2는 본 발명의 항공기 시뮬레이션 장치의 일 실시예를 보여주는 구성도이다.2 is a block diagram showing an embodiment of an aircraft simulation apparatus of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11, 12, 13...데이터 베이스 모듈들, 2...시뮬레이션 알고리듬,11, 12, 13 ... database modules, 2 ... simulation algorithm,

4...디지털 신호 처리 보드, 5...마이크로프로세서,4 ... digital signal processing board, 5 ... microprocessor,

6...VGA 보드, 7...모니터.6 ... VGA board, 7 ... monitor.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 항공기 시뮬레이션 방법은, (a) 사용자의 조작에 의한 시뮬레이션용 조정 제어 신호를 입력받아, 시뮬레이션될 항공기의 비행 제어 알고리듬을 실행하여 제어 법칙 데이터를 계산하는 단계;를 포함한다. 또한, (b) 상기 시뮬레이션용 조정 제어 신호에 따라, 상기 항공기 자체의 물리적 정보, 각 비행 조건에서 시뮬레이션될 항공기에 작용하는 공기의 역학적 정보, 각 비행 조건에서 상기 항공기의 각각의 조종면의 유압 구동기에 작용하는 힌지 모멘트 정보, 및 상기 항공기의 추진 정보를 구하여, 데이터 베이스 정보를 구축한다. (c) 상기 조정 제어 신호, 상기 제어 법칙 데이터, 및 상기 데이터 베이스 정보에 따라, 상기 항공기의 시뮬레이션 알고리듬을 실행하여 시뮬레이션 결과 데이터를 발생시킨다. (d) 발생된 시뮬레이션 결과 데이터를 영상 제어 신호로 변환시킨다. 그리고 (e) 변환된 영상 제어 신호에 따라 상기 시뮬레이션 결과를 디스플레이한다.The aircraft simulation method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: (a) receiving a control control signal for simulation by the user's operation, executing a flight control algorithm of the aircraft to be simulated; calculating control law data; do. Further, (b) in accordance with the simulation adjustment control signal, the physical information of the aircraft itself, the mechanical information of the air acting on the aircraft to be simulated at each flight condition, to the hydraulic actuator of each control surface of the aircraft at each flight condition The hinge moment information and the propulsion information of the aircraft are obtained to construct database information. (c) According to the adjustment control signal, the control law data, and the database information, a simulation algorithm of the aircraft is executed to generate simulation result data. (d) The generated simulation result data is converted into an image control signal. And (e) displaying the simulation result according to the converted image control signal.

또한, 상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 항공기 시뮬레이션 장치는 디지털 신호 처리부, 마이크로프로세서, 영상 인터페이스 및 모니터를 포함한다. 상기 디지털 신호 처리부는, 사용자에 의한 시뮬레이션용 조정 제어 신호를 입력받아, 시뮬레이션될 항공기의 비행 제어 알고리듬을 실행하여 제어 법칙 데이터를 계산한다. 상기 마이크로프로세서는, 상기 조정 제어 신호를 처리하여 상기 디지털 신호 처리부에 입력시키고, 상기 조정 제어 신호 및 상기 디지털 신호 처리부로부터의 제어 법칙 데이터에 따라, 상기 항공기의 시뮬레이션 알고리듬을 실행하여 시뮬레이션 결과 데이터를 발생시킨다. 상기 영상 인터페이스는, 상기 마이크로프로세서로부터의 시뮬레이션 결과 데이터를 영상 제어 신호로 변환시킨다. 상기 모니터는, 상기 영상 인터페이스로부터의 영상 제어 신호에 따라 상기 시뮬레이션 결과를 디스플레이한다.In addition, the aircraft simulation apparatus of the present invention for achieving the above object includes a digital signal processor, a microprocessor, an image interface and a monitor. The digital signal processor receives a simulation adjustment control signal by a user and executes a flight control algorithm of an aircraft to be simulated to calculate control law data. The microprocessor processes the adjustment control signal, inputs it to the digital signal processing unit, and executes a simulation algorithm of the aircraft according to the adjustment control signal and control law data from the digital signal processing unit to generate simulation result data. Let's do it. The image interface converts simulation result data from the microprocessor into an image control signal. The monitor displays the simulation result in accordance with an image control signal from the video interface.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 항공기 시뮬레이션 방법에 따른 소프트웨어는 데이터 베이스 모듈들(11, 12, 13) 및 시뮬레이션 알고리듬(2)으로 대별된다.1, the software according to the aircraft simulation method of this embodiment is roughly divided into database modules 11, 12, 13 and simulation algorithm (2).

데이터 베이스 모듈들(11, 12, 13)은, 메모리에 저장되어, 사용자의 조작에 의한 시뮬레이션용 조정 제어 신호(31)에 따라 지속적으로 갱신된다. 제1 데이터 베이스 모듈(11)은 시뮬레이션될 항공기 자체의 물리적 정보를 제공한다. 제2 데이터 베이스 모듈(12)은, 각 비행 조건에서 항공기에 작용하는 공기의 역학적 정보, 및 각 비행 조건에서 항공기의 각각의 조종면의 유압 구동기에 작용하는 힌지 모멘트 정보를 제공한다. 여기서, 공기의 역학적 정보는, 항공기의 모든 조종면들이 편향되지 않았을 때의 기본 공력 계수, 및 각 조종면의 편향각에 대한 공력 계수를 포함한다. 공기의 역학적 정보 및 힌지 모멘트 정보는, 시뮬레이션될 항공기에 대한 풍동 시험에 의하여 설정된 함수들에 의하여 구해진다. 힌지 모멘트 정보를 구하기 위하여 설정된 함수의 변수는, 비행 고도, 받음각(Angle of attack) 및 항공기의 각 조종면의 편향각에 상응한다. 여기서 받음각이란, 시뮬레이션될 항공기의 주익(主翼)이 바람 방향에 대하여 기울여져 있는 각도를 의미한다. 한편, 제3 데이터 베이스 모듈(13)은 시뮬레이션될 항공기의 추진(propulsion) 정보를 제공한다.The database modules 11, 12, 13 are stored in a memory and continuously updated according to the simulation adjustment control signal 31 by the user's operation. The first database module 11 provides the physical information of the aircraft itself to be simulated. The second database module 12 provides the mechanical information of the air acting on the aircraft in each flight condition, and the hinge moment information acting on the hydraulic driver of each control surface of the aircraft in each flight condition. Here, the mechanical information of the air includes a basic aerodynamic coefficient when all steering surfaces of the aircraft are not deflected, and an aerodynamic coefficient for the deflection angle of each steering surface. The mechanical and hinge moment information of the air is obtained by the functions set by the wind tunnel test for the aircraft to be simulated. The parameters of the function set for obtaining the hinge moment information correspond to the flight altitude, angle of attack, and deflection angle of each control plane of the aircraft. Here, the angle of attack refers to the angle at which the main wing of the aircraft to be simulated is inclined with respect to the wind direction. Meanwhile, the third database module 13 provides propulsion information of the aircraft to be simulated.

시뮬레이션 알고리듬(2)은, 시뮬레이션용 조정 제어 신호(31) 및 데이터 베이스 모듈들(11, 12, 13)로부터의 정보에 따라 시뮬레이션 결과 데이터를 발생시키는 기능을 한다. 시뮬레이션 알고리듬(2)의 실행에 의하여 발생된 시뮬레이션 결과 데이터(32)는, 영상 제어 신호로 변환되어 디스플레이된다. 시뮬레이션 알고리듬(2)은 형상 모듈(201), 동체축 모듈(202), 엔진 모듈(203), 구동기 모듈(204), 방정식 모듈(205), 감지 모듈(206), 출력 모듈(207), 제어 법칙(Control Laws) 모듈(208), 대기(大氣) 모듈(209), 착륙 모듈(210) 및 돌풍(gust) 모듈(211)을 포함한다.The simulation algorithm 2 functions to generate simulation result data according to the simulation adjustment control signal 31 and the information from the database modules 11, 12, 13. The simulation result data 32 generated by the execution of the simulation algorithm 2 is converted into an image control signal and displayed. The simulation algorithm 2 includes the shape module 201, the fuselage shaft module 202, the engine module 203, the driver module 204, the equation module 205, the sensing module 206, the output module 207, and the control. Control Laws module 208, atmospheric module 209, landing module 210 and gust module 211.

제어 법칙 모듈(208)은, 시뮬레이션용 조정 제어 신호(31)를 입력받아, 시뮬레이션될 항공기의 비행 제어 알고리듬을 실행하여 제어 법칙 데이터를 계산한다. 시뮬레이션용 조정 제어 신호(31)는, 시뮬레이션용 조종 칼럼, 엔진의 트로틀 레버 및 이산 스위치들의 조작에 의하여 발생된다.The control law module 208 receives the simulation adjustment control signal 31 and executes a flight control algorithm of the aircraft to be simulated to calculate control law data. The simulation adjustment control signal 31 is generated by the manipulation of the simulation steering column, the engine's throttle lever and the discrete switches.

형상 모듈(201)은, 제1 데이터 베이스 모듈(11)의 실행에 의하여 산출된 물리적 정보에 근거하여, 시뮬레이션될 항공기의 무게, 무게중심 및 관성 모멘트를 구한다.The shape module 201 calculates the weight, the center of gravity and the moment of inertia of the aircraft to be simulated based on the physical information calculated by the execution of the first database module 11.

대기 모듈(209)은 항공기의 비행에 적용되는 대기 정보를 산출한다. 동체축 모듈(202)은, 제2 데이터 베이스 모듈(12)의 실행에 의하여 산출된 공기의 역학적 정보와, 형상 모듈(201)의 실행에 의하여 산출된 항공기의 무게, 무게중심 및 관성 모멘트 정보와, 대기 모듈(209)의 실행에 의하여 산출된 대기 정보를 처리하여, 시뮬레이션될 항공기의 동체축에 대한 힘과 모멘트를 계산한다.The standby module 209 calculates atmospheric information applied to the flight of the aircraft. The fuselage shaft module 202 includes the mechanical information of the air calculated by the execution of the second database module 12, the weight, the center of gravity, and the moment of inertia of the aircraft calculated by the execution of the shape module 201. The atmospheric information calculated by the execution of the atmospheric module 209 is processed to calculate the force and moment for the fuselage axis of the aircraft to be simulated.

엔진 모듈(203)은, 제3 데이터 베이스 모듈(13)의 실행에 의하여 산출된 추진 정보에 근거하여 엔진의 트로틀 레버로부터의 조정 제어 신호를 처리함으로써, 시뮬레이션될 항공기의 엔진의 추력 및 모멘트를 계산한다.The engine module 203 calculates the thrust and moment of the engine of the aircraft to be simulated by processing the adjustment control signal from the engine's throttle lever based on the propulsion information calculated by the execution of the third database module 13. do.

구동기 모듈(204)은, 제2 데이터 베이스 모듈(12)의 실행에 의하여 산출된 힌지 모멘트 정보에 근거하여, 제어 법칙 모듈(208)의 실행에 의하여 산출된 제어 법칙 데이터를 처리함으로써, 유압 구동기의 모델 정보를 발생시킨다.The driver module 204 processes the control law data calculated by the execution of the control law module 208 based on the hinge moment information calculated by the execution of the second database module 12, thereby providing a Generate model information.

착륙 모듈(210)은 시뮬레이션될 항공기의 착륙 장치에 작용하는 힘과 모멘트 정보를 산출한다. 돌풍 모듈(211)은 시뮬레이션될 항공기의 비행중에 발생될 돌풍의 모델 정보를 산출한다. 방정식 모듈(205)은, 구동기 모듈(204)의 실행에 의하여 산출된 유압 구동기의 모델 정보와, 동체축 모듈(202)의 실행에 의하여 산출된 동체축에 대한 힘과 모멘트 정보와, 착륙 모듈(210)의 실행에 의하여 산출된 힘과 모멘트 정보와, 돌풍 모듈(211)의 실행에 의하여 산출된 돌풍의 모델 정보를 처리하여, 시뮬레이션될 항공기의 운동 방정식을 설정한다.The landing module 210 calculates force and moment information acting on the landing device of the aircraft to be simulated. The gust module 211 calculates model information of the gust to be generated during the flight of the aircraft to be simulated. The equation module 205 includes the model information of the hydraulic driver calculated by the execution of the driver module 204, the force and moment information on the fuselage shaft calculated by the execution of the fuselage shaft module 202, and the landing module ( The force and moment information calculated by the execution of 210 and the model information of the gust calculated by the execution of the gust module 211 are processed to set the equation of motion of the aircraft to be simulated.

감지 모듈(206)은, 방정식 모듈(205)의 실행에 의하여 산출된 운동 방정식에 따라, 시뮬레이션될 항공기의 오일러 각(Euler angle), 비행경로 각, 무게 중심 및 가속도를 계산한다.The sensing module 206 calculates the Euler angle, the flight path angle, the center of gravity and the acceleration of the aircraft to be simulated, according to the equation of motion calculated by the execution of the equation module 205.

출력 모듈(207)은, 감지 모듈(206)의 실행에 의하여 구해진 오일러 각, 비행경로 각, 무게 중심 및 가속도에 따라, 시뮬레이션 결과 데이터를 출력한다. 출력 모듈(207)의 실행에 의하여 출력된 시뮬레이션 결과 데이터(32)는, 영상 제어 신호로 변환되어 디스플레이된다.The output module 207 outputs simulation result data according to the Euler angle, the flight path angle, the center of gravity, and the acceleration obtained by the execution of the sensing module 206. The simulation result data 32 output by the execution of the output module 207 is converted into an image control signal and displayed.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 항공기 시뮬레이션 장치는 디지털 신호 처리 보드(4), 마이크로프로세서(5), 영상 인터페이스로서의 VGA(Video Graphics Array) 보드(6)와 에뮬레이팅 소자(44), 및 20 인치(inch) PC(Personal Computer)용 모니터(7)를 포함한다. 마이크로프로세서(5)로서 인텔 팬티엄(Intel Pentium) 프로세서가, 그리고 VGA 보드(6)로서 시러스(Cirrus) 5434가 사용된다.2, an aircraft simulation apparatus according to the present invention includes a digital signal processing board 4, a microprocessor 5, a video graphics array (VGA) board 6 as an image interface and an emulating element 44, and And a monitor 7 for a 20 inch personal computer (PC). An Intel Pentium processor is used as the microprocessor 5 and Cirrus 5434 is used as the VGA board 6.

디지털 신호 처리 보드(6)는, 사용자에 의한 시뮬레이션용 조정 제어 신호를 마이크로프로세서(5)를 통하여 입력받아, 시뮬레이션될 항공기의 비행 제어 알고리듬으로 된 제어 법칙 모듈(도 1의 208)을 실행하여 제어 법칙 데이터를 계산한다. 마이크로프로세서(5)로부터의 조정 제어 신호, 및 디지털 신호 처리 보드(6)로부터의 제어 법칙 데이터는 ISA(Industry Standard Architecture) 버스를 통하여 전송된다.The digital signal processing board 6 receives the adjustment control signal for simulation by the user through the microprocessor 5, and executes the control law module (208 of FIG. 1) which becomes the flight control algorithm of the aircraft to be simulated, and controls it. Calculate the law data. The coordination control signal from the microprocessor 5 and the control law data from the digital signal processing board 6 are transmitted via an Industry Standard Architecture (ISA) bus.

마이크로프로세서(5)는, 사용자에 의한 시뮬레이션용 조정 제어 신호를 처리하여 디지털 신호 처리 보드(6)에 입력시키고, 조정 제어 신호 및 디지털 신호 처리 보드(6)로부터의 제어 법칙 데이터에 따라, 항공기의 시뮬레이션 알고리듬(도 1의 208이 포함되지 않은 2, 11, 12, 13)을 실행하여 시뮬레이션 결과 데이터를 발생시킨다.The microprocessor 5 processes the simulation adjustment control signal by the user and inputs it to the digital signal processing board 6, and according to the control control data and the control law data from the digital signal processing board 6, The simulation algorithm (2, 11, 12, 13 without 208 of FIG. 1) is executed to generate simulation result data.

VGA 보드(6)는, 마이크로프로세서(5)로부터의 시뮬레이션 결과 데이터를 영상 제어 신호로 변환시킨다. 모니터(7)는, VGA 보드(6)로부터의 영상 제어 신호에 따라 시뮬레이션 결과를 디스플레이한다.The VGA board 6 converts simulation result data from the microprocessor 5 into an image control signal. The monitor 7 displays the simulation result in accordance with the video control signal from the VGA board 6.

조종 입력 장치(81, 82)는, 사용자의 조작에 의하여 조정 제어 신호를 발생시킨다. 조종 입력 장치(81, 82)는 조종 칼럼과 엔진의 트로틀 레버(81), 및 이산 스위치들(82)을 포함한다. 데이터 수용 보드(9)는, 조종 입력 장치(81, 82)로부터의 조정 제어 신호를 처리하여, 마이크로프로세서에 입력시킨다. 데이터 수용 보드(9)는 아날로그/디지털 변환 소자(91) 및 디지털 입출력 소자(92)를 포함한다. 아날로그/디지털 변환 소자(91)는 조종 칼럼 및 트로틀 레버(81)로부터의 아날로그 신호를 12 비트 단위의 디지털 신호로 변환시켜, 마이크로프로세서(5)에 입력시킨다. 디지털 입출력 소자(92)는 이산 스위치들(82)로부터의 이산 신호들을 인터페이싱하여, 마이크로프로세서(5)에 입력시킨다. 사용되는 디지털 입출력 소자(92)의 제품번호는 8255이다. 데이터 수용 보드(9)와 마이크로프로세서(5)는 ISA 버스를 통하여 서로 통신을 수행한다.The steering input devices 81 and 82 generate an adjustment control signal by a user's operation. The steering input devices 81, 82 comprise a steering column and an engine throttle lever 81, and discrete switches 82. The data receiving board 9 processes the adjustment control signals from the steering input devices 81 and 82 and inputs them to the microprocessor. The data receiving board 9 includes an analog / digital conversion element 91 and a digital input / output element 92. The analog / digital conversion element 91 converts the analog signal from the steering column and the throttle lever 81 into a digital signal in units of 12 bits and inputs it to the microprocessor 5. The digital input / output device 92 interfaces the discrete signals from the discrete switches 82 and inputs them to the microprocessor 5. The serial number of the digital input / output element 92 used is 8255. The data receiving board 9 and the microprocessor 5 communicate with each other via the ISA bus.

디지털 신호 처리 보드(6)에는, 디지털 신호 처리 소자(42), 이중 포트 램(41), 헤딩 소자(43) 및 스테이틱 램(45)이 실장된다. 디지털 신호 처리 소자(42)는 이중 포트 램(41)으로부터의 조정 제어 신호를 입력받아, 내장된 제어 법칙 모듈(도 1의 208)을 실행하여 제어 법칙 데이터를 계산한다. 이중 포트 램(41)에는 마이크로프로세서(5)로부터의 조정 제어 신호 및 디지털 신호 처리 소자(42)로부터의 제어 법칙 데이터가 일시 저장된다. 에뮬레이팅 소자(44)는 디지털 신호 처리 소자(42)의 출력 코드에 대한 신호 추적 및 디버깅(debugging)을 실행한다. 헤딩 소자(43)는 에뮬레이팅 소자(44)와 디지털 신호 처리 소자(42) 사이에서 인터페이싱을 수행한다. 에뮬레이팅 소자(44)와 헤딩 소자(43)는 JTAG 인터페이스에 따라 서로 통신을 수행한다. 스테이틱 램(Static Random Access Memory, 45)에는 디지털 신호 처리 소자(42)의 동작중에 발생되는 데이터가 일시 저장된다. 이에 따라, 신호 처리 속도가 향상된다.On the digital signal processing board 6, a digital signal processing element 42, a dual port ram 41, a heading element 43, and a static ram 45 are mounted. The digital signal processing element 42 receives the adjustment control signal from the dual port RAM 41 and executes the built-in control law module 208 of FIG. 1 to calculate control law data. The dual port RAM 41 temporarily stores the adjustment control signal from the microprocessor 5 and the control law data from the digital signal processing element 42. Emulating element 44 performs signal tracking and debugging on the output code of digital signal processing element 42. The heading element 43 performs an interface between the emulating element 44 and the digital signal processing element 42. The emulating element 44 and the heading element 43 communicate with each other according to the JTAG interface. In the static random access memory 45, data generated during the operation of the digital signal processing element 42 is temporarily stored. As a result, the signal processing speed is improved.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 항공기 시뮬레이션 방법 및 장치에 의하면, 그 소프트웨어 및 하드웨어의 규모를 줄일 수 있으므로, 항공기 시뮬레이션 장치의 제조 비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 그 사용법을 단순화시킬 수 있다. 또한, 워크스테이션급보다 더 낮은 PC급에서의 사용이 가능해진다.As described above, according to the aircraft simulation method and apparatus according to the present invention, the size of the software and hardware can be reduced, so that the manufacturing cost of the aircraft simulation apparatus can be lowered and the usage thereof can be simplified. It also allows for lower PC class usage than workstation class.

본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and modifications and improvements are possible at the level of those skilled in the art.

Claims (8)

(a) 사용자의 시뮬레이션용 조종 칼럼, 엔진의 트로틀 레버 및 이산 스위치들의 조작에 의하여 발생되는 시뮬레이션용 조정 제어 신호를 입력받아, 시뮬레이션될 항공기의 비행 제어 알고리듬을 실행하여 제어 법칙 데이터를 계산하는 단계;(a) receiving a simulation adjustment control signal generated by manipulation of a user's simulation control column, an engine's throttle lever, and discrete switches, and calculating control law data by executing a flight control algorithm of the aircraft to be simulated; (b) 상기 시뮬레이션용 조정 제어 신호에 따라, 상기 항공기 자체의 물리적 정보, 각 비행 조건에서 시뮬레이션될 항공기에 작용하는 공기의 역학적 정보, 각 비행 조건에서 상기 항공기의 각각의 조종면의 유압 구동기에 작용하는 힌지 모멘트 정보, 및 상기 항공기의 추진 정보를 구하여, 데이터 베이스 정보를 구축하는 단계;(b) in accordance with the simulation adjustment control signal, the physical information of the aircraft itself, the mechanical information of the air acting on the aircraft to be simulated at each flight condition, and acting on the hydraulic actuator of each control surface of the aircraft at each flight condition; Constructing database information by obtaining hinge moment information and propulsion information of the aircraft; (c) 상기 조정 제어 신호, 상기 제어 법칙 데이터, 및 상기 데이터 베이스 정보에 따라, 상기 항공기의 시뮬레이션 알고리듬을 실행하여 시뮬레이션 결과 데이터를 발생시키는 단계;(c) generating simulation result data by executing a simulation algorithm of the aircraft according to the adjustment control signal, the control law data, and the database information; (d) 발생된 시뮬레이션 결과 데이터를 영상 제어 신호로 변환시키는 단계; 및(d) converting the generated simulation result data into an image control signal; And (e) 변환된 영상 제어 신호에 따라 상기 시뮬레이션 결과를 디스플레이하는 단계;를 포함한 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이션 방법.(e) displaying the simulation result according to the converted image control signal. 제1항에 있어서, 상기 단계 (c)에서,The method of claim 1, wherein in step (c), 상기 항공기의 시뮬레이션 알고리듬이,Simulation algorithm of the aircraft, (c1) 상기 물리적 정보에 근거하여, 상기 항공기의 무게, 무게중심 및 관성 모멘트를 구하는 단계;(c1) calculating weight, center of gravity and moment of inertia of the aircraft based on the physical information; (c2) 상기 공기의 역학적 정보, 상기 항공기의 무게, 무게중심 및 관성 모멘트 정보를 처리하여, 상기 항공기의 동체축에 대한 힘과 모멘트를 계산하는 단계;(c2) calculating the force and moment of the fuselage axis of the aircraft by processing the airborne mechanical information, the weight of the aircraft, the center of gravity and the moment of inertia; (c3) 상기 추진 정보에 근거하여 상기 트로틀 레버로부터의 조정 제어 신호를 처리함으로써, 상기 항공기의 엔진의 추력 및 모멘트를 계산하는 단계;(c3) calculating thrust and moment of the engine of the aircraft by processing an adjustment control signal from the throttle lever based on the propulsion information; (c4) 상기 힌지 모멘트 정보에 근거하여 상기 제어 법칙 데이터를 처리함으로써, 상기 유압 구동기의 모델 정보를 발생시키는 단계;(c4) generating model information of the hydraulic driver by processing the control law data based on the hinge moment information; (c5) 상기 유압 구동기의 모델 정보, 상기 항공기의 동체축에 대한 힘과 모멘트 정보를 처리하여, 상기 항공기의 운동 방정식을 설정하는 단계;(c5) setting the equations of motion of the aircraft by processing model information of the hydraulic driver, force and moment information on the fuselage axis of the aircraft; (c6) 상기 항공기의 운동 방정식에 따라, 상기 항공기의 오일러 각, 비행경로 각, 무게 중심 및 가속도를 계산하는 단계; 및(c6) calculating, according to the equation of motion of the aircraft, the Euler angle, the flight path angle, the center of gravity and the acceleration of the aircraft; And (c7) 계산된 오일러 각, 비행경로 각, 무게 중심 및 가속도에 따라, 상기 시뮬레이션 결과 데이터를 출력하는 단계;를 포함한 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이션 방법.and (c7) outputting the simulation result data according to the calculated Euler angle, the flight path angle, the center of gravity and the acceleration. 제1항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,The method of claim 1, wherein in step (b), 구축된 데이터 베이스 정보가, 메모리에 저장되어, 상기 시뮬레이션용 조정 제어 신호에 따라 지속적으로 갱신되는 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이션 방법.The constructed database information is stored in a memory and continuously updated according to the simulation adjustment control signal. 제1항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,The method of claim 1, wherein in step (b), 상기 항공기에 작용하는 공기의 역학적 정보가,The mechanical information of the air acting on the aircraft, 상기 항공기의 모든 조종면들이 편향되지 않았을 때의 기본 공력 계수; 및A basic aerodynamic coefficient when all control surfaces of the aircraft are not deflected; And 상기 각 조종면의 편향각에 대한 공력 계수;를 포함한 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이션 방법.Aerodynamic coefficient for the deflection angle of each control surface; aircraft simulation method comprising a. 제1항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,The method of claim 1, wherein in step (b), 상기 힌지 모멘트 정보를 구하기 위하여 설정된 함수의 변수가,A variable of a function set to obtain the hinge moment information is 상기 항공기의 비행 고도, 받음각 및 상기 항공기의 각 조종면의 편향각에 상응하는 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이션 방법.And a flight angle of the aircraft, an angle of attack, and a deflection angle of each control surface of the aircraft. 사용자에 의한 시뮬레이션용 조정 제어 신호를 입력받아, 시뮬레이션될 항공기의 비행 제어 알고리듬을 실행하여 제어 법칙 데이터를 계산하는 디지털 신호 처리부;A digital signal processor which receives a control signal for simulation by a user and executes a flight control algorithm of the aircraft to be simulated to calculate control law data; 상기 조정 제어 신호를 처리하여 상기 디지털 신호 처리부에 입력시키고, 상기 조정 제어 신호 및 상기 디지털 신호 처리부로부터의 제어 법칙 데이터에 따라, 상기 항공기의 시뮬레이션 알고리듬을 실행하여 시뮬레이션 결과 데이터를 발생시키는 마이크로프로세서;A microprocessor which processes the adjustment control signal and inputs it to the digital signal processor, and executes a simulation algorithm of the aircraft according to the adjustment control signal and the control law data from the digital signal processor to generate simulation result data; 상기 마이크로프로세서로부터의 시뮬레이션 결과 데이터를 영상 제어 신호로 변환시키는 영상 인터페이스; 및An image interface for converting simulation result data from the microprocessor into an image control signal; And 상기 영상 인터페이스로부터의 영상 제어 신호에 따라 상기 시뮬레이션 결과를 디스플레이하는 모니터;를 포함한 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이션 장치.And a monitor configured to display the simulation result in accordance with an image control signal from the image interface. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 사용자의 조작에 의하여 상기 조정 제어 신호를 발생시키는 조종 입력 장치; 및A steering input device for generating the adjustment control signal by a user's operation; And 상기 조종 입력 장치로부터의 조정 제어 신호를 처리하여, 상기 마이크로프로세서에 입력시키는 데이터 수용부;를 더 포함한 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이션 장치.And a data receiver for processing an adjustment control signal from the steering input device and inputting the control signal to the microprocessor. 제6항에 있어서, 상기 디지털 신호 처리부는,The method of claim 6, wherein the digital signal processing unit, 상기 비행 제어 알고리듬을 계산하는 디지털 신호 처리 소자; 및A digital signal processing element for calculating the flight control algorithm; And 상기 마이크로프로세서로부터의 조정 제어 신호 및 상기 디지털 신호 처리 소자로부터의 제어 법칙 데이터가 일시 저장되는 이중 포트 램;을 포함한 것을 특징으로 하는 항공기 시뮬레이션 장치.And a dual port RAM temporarily storing adjustment control signals from the microprocessor and control law data from the digital signal processing element.
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