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과제현황 목록

과제기본정보

훈련용 헬기 시뮬레이터 개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 항공안전기술개발사업 과제번호 06PATA-C044128-03
국가과학표준분류 1순위 우주·항공·천문·해양 | 항공기 | 항공안전 기술 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 응용
과제명 훈련용 헬기 시뮬레이터 개발
주관연구기관 한국항공우주연구원
총괄연구 책임자 성명 전향식
소속 (재)한국항공우주연구원 직위 -
전화번호 042-860-2351 FAX 042-860-2789
총 연구기간 2004-08-13 ~ 2008-08-13
당해연도 연구기간 2006-08-14 ~ 2007-08-13

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
3차년도 2,450,000,000 0 0 0 2,450,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 헬기 사고예방을 위한 특수 임무 및 비상절차 훈련용 CASA Level 2급에 준하는 헬리콥터 시뮬레이터 개발.
ㅇ 특수임무 : 화염에 의한 대기 외란 모사, 수상 정지비행 시 비행특성 모사, 화재진화용 Slung Load 모사, 지형지물에 따른 대기 흐름 모사, 악천후 비행환경
ㅇ 비상절차 : 오토로테이션, 충돌방지 회피기동
ㅇ 3차년도 연구 개발 개요
-헬기 수학적 모델 작성 및 프로그램 개발 및 수정보완
-지형에 의한 대기외란 및 화염효과 모델 개발
-실시지역 및 위험 지역 지도 구축
-조종석/요동장치/조종장치 개발 및 수정보완
-교관석/음향장치 개발 및 수정보완
-영상 DB 제작 및 수정보안
최종목표 ㅇ 헬기 사고예방을 위한 특수 임무 및 비상절차 훈련용 CASA Level 2급에 준하는 헬리콥터 시뮬레이터 개발.
-특수임무 : 화염에 의한 대기 외란 모사, 수상 정지비행 시 비행특성 모사, 화재진화용 Slung Load 모사, 지형지물에 따른 대기 흐름 모사, 악천후 비행환경
-비상절차 : 오토로테이션, 충돌방지 회피기동
ㅇ 헬기 사고예방을 위한 특수 임무 및 비상절차 훈련용 CASA Level 2급의 헬리콥터 시뮬레이터 개발
ㅇ헬기에 대한 모델링/수치해석, 3D 영상, 운동판, 조종석등을 연구 개발하여 헬기 시뮬레이터를 제작함으로써 훈련생에게 실제와 유사한 조종환경 제공하여 훈련하고, 이를 정확히 평가하여 숙련된 조종사를 양성하는데 기여한다.
연구내용 및 범위 헬기 모델링/시뮬레이션 개발
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 ㅇ 헬기 사고예방을 위한 특수 임무 및 비상절차 훈련용 CASA Level 2급에 준하는 헬리콥터 시뮬레이터 개발.
-특수임무 : 화염에 의한 대기 외란 모사, 수상 정지비행 시 비행특성 모사, 화재진화용 Slung Load 모사, 지형지물에 따른 대기 흐름 모사, 악천후 비행환경
-비상절차 : 오토로테이션, 충돌방지 회피기동
ㅇ 헬기 사고예방을 위한 특수 임무 및 비상절차 훈련용 CASA Level 2급의 헬리콥터 시뮬레이터 개발
ㅇ헬기에 대한 모델링/수치해석, 3D 영상, 운동판, 조종석등을 연구 개발하여 헬기 시뮬레이터를 제작함으로써 훈련생에게 실제와 유사한 조종환경 제공하여 훈련하고, 이를 정확히 평가하여 숙련된 조종사를 양성하는데 기여한다.
- 모델링 및 시뮬레이션

- 헬리콥터 수학적 모델링 및 실시간 시뮬레이션 프로그램작성(60Hz)

ㅇ취수 제자리비행 ( 수면 호버링(지면효과) + 항공기 질량 증가 )

ㅇ산불지역 이동( 이착륙(지면효과), 비행 )

ㅇ진화 훈련 ( 전진비행 + 항공기 질량감소 + 산불지역 난류)

ㅇSlung Load ( 질량 증가 및 물탱크 위치에 따른 특성변화)

- 비행데이터와 비교/ 충실도 향상 (기준 허용오차: FAA AC 120-63)

- 산불 화염에 의한 대기 난류 모델링 및 실시간시뮬레이션을 위한 간략화

- 시뮬레이터 영상 체계 구축에 필요한 인공위성 영상의 DB 설계 및 구축

- DEM(Digital Elevation Model) 생성 및 구축

- 식생, 건물 등의 효과적인 Textual 정보 생성을 위한 PAN영상과 Multi-spectral 영상의 fusion

- 조종실/조종장치/요동장치/호스트장치 개발

- 조종실:실제 KA-32 헬리콥터와 동일형상 및 기능의 조종장치, 계기 패널, Glare-Sheild, 중앙 통로, Side Console, Overhead 패널, 회로 차단기 패널, 모의좌석, Safety Straps, 영상 디스플레이 개발

- Cyclic, Collective, Anti-Torque 페달을 포함한 모의비행장치용 조종장치 개발

- 요동 장치 (Motion System): 지상에 고정된 6자유도의 Synergistic Hexapod 형태의 가반 정하중 5,000kgf의 전기식 요동장치 개발

- 호스트 시스템 (Host System): 네트워크 상에서 동작하고 있는 각각의 부체계간의 동기화 작업을 수행하고 이러한 작업들이 실시간 처리가 가능하도록 실시간 운영체제를 사용하여 실시간 스케줄링 소프트웨어 개발

ㅇ 관리용 소프트웨어 개발 : 모의비행장치의 컴퓨터 시스템상에서 실행되는 모든 과정의 제어기능

ㅇ 정비 및 시험 소프트웨어 개발 : 운용자가 모의비행장치의 특정 부체계에 대한 시험을 수행할 수 있도록 하는 기능

ㅇ 온라인 모니터링 소프트웨어 개발 : 물리적으로 분산되어 있는 모의비행장치 각각의 시스템을 자체적으로 모니터링하며, 문제 발생시 적절한 처리를 수행

- 교관실/음향장치

- 교관 통제 장치 개발: 훈련에 필요한 모든 가상 환경을 구성하고, 이를 모의하여 모의 비행 장치를 이용한 훈련의 시작부터 훈련 결과 평가까지 운영, 통제

- 상황 전시 장치 개발: 훈련 중 교관에게 다양한 각도에서 훈련을 관찰할 수 있는 기능을 제공. 교관이 전시 화면을 이용하여 훈련 진행 상황을 파악하고, 훈련생에게 적절한 지시를 내릴 수 있는 기능을 제공

- 임무/비행 DB 장치 개발: 훈련 중 발생하는 모든 비행 데이터를 저장하여 조종사의 비행 분석 및 평가

- 음향 장치 제작: 실제 비행에서 생성되는 모든 종류의 음향이나 잡음을 모의 비행 장치에서 실제와 유사하게 합성, 재생

- 영상장치

- 3채널 영상시스템 개발

ㅇ 3채널을 이용하여 시야각을 150도(H) X 40도(V)로 구현함으로써 조종사의 훈련효과 및 몰입감을 극대화

- 실 환경과 유사한 고화질의 3차원 영상 프로그램 개발

ㅇ 초당 60회 이상의 고정 갱신율 제공

ㅇ 채널당 1280X1024 이상의 해상도 제공

ㅇ 채널당 3,500개 이상의 displayed polygons 및 1,000개 이상의 light points 처리

ㅇ 다양한 텍스쳐 처리(filtering, Blending, Transparency, Anti-aliasing. etc) 및 대용량의 위성영상 texture 처리

ㅇ 대기 및 기상효과 구현(Time of Day, Snow, Rain, Clouds, Fog,Fire, etc)

ㅇ Special Effects 구현
연구성과 기술적 기대성과 헬기 시뮬레이터는 첨단 항공기술의 집합체로 외산장비에 의존하는 향후 항공산업의 반전에 따라 그 수요가 점진적으로 증가될 것으로 예상되는 바 국가 기술전략차원의 독자적인 기술 확보 필요.
선진국 대비 응용단계의 헬기 시뮬레이터를 심화 연구하여 선진국 독점기술의 100% 국산화.
사회 경제적 파급효과 선진국과 기술 격차가 큰 시뮬레이터 분야에 대한 기술 확보로 헬기, 고정익기, 무인기 시뮬레이터의 국내 수요 충당.
시뮬레이터의 핵심 기술을 보유한 전문 업체를 육성하여 관련 산업의 자립기반을 구축할 수 있으며, 국제 경쟁력 확보를 통한 해외 시장 진출.
고품질/저가격의 시뮬레이터를 국내 개발, 공급함으로써 항공 산업의 경쟁력 확보와 수입대체를 통한 외화 절감.
활용방안 본 사업을 통하여 개발된 시뮬레이터는 실용화 및 인증 개발 기반 구축
개발된 헬기 시뮬레이터 기술은 국내외 시뮬레이터 사업, 고정익/회전익 항공기 비행 훈련 장치에 적용
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 모델링/시뮬레이션 조종실 교관실 3차원 영상장치 음향 장치
영문 Modeling/Simulation Cockpit IOS 3D Visual System Aural System
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
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