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다중모드 통합시험환경을 이용한 계층구조 항공전자시스템의 검증
장우혁(Woohyuk Chang),박재성(Jae Seong Park),조영우(Young Wo Jo),변진구(Jinku Byun) 한국항공우주학회 2017 韓國航空宇宙學會誌 Vol.45 No.11
본 논문에서는 계층구조로 설계된 항공전자시스템의 체계적 검증을 위해 장비 모델을 활용하여 각 서브시스템 별 개별 검증, 다수 서브시스템들 간 통합 검증, 전체 시스템의 통합 검증 등으로 이루어진 단계적 검증 절차를 소개하였으며, 이를 기반으로 여러 단계의 시험이 1대의 통합시험환경으로 동시에 수행 가능한 다중모드 통합시험환경 개발 방안을 제안하여 기존의 순차적 시험 방식에 비해 시험 시간을 줄일 수 있음을 수학적으로 증명함으로써, 시험 효율성을 향상에 따른 검증 기간 단축과 비용 절감 효과를 입증하였다. In this paper, we first introduce a systematic verification procedure for hierarchically structured avionics system. By making use of equipment models, it can perform individual verifications of each subsystem, integrated verifications of multiple subsystems, and an integrated verification of a whole system. A multi-mode system integration laboratory is then proposed to make it possible to execute various individual or integrated verification tests at the same time. By mathematically proving that the proposed multi-mode system integration laboratory needs less verification time than the conventional verification methodology, it is expected to enhance the efficiency of the systematic verification procedure and as a result, reduce the overall verification period and costs.
4.4GHz 대역을 활용한 항공기내 무선통신 링크 성능 분석
조문제,정방철,박판근,장우혁,반태원,Cho, Moon-Je,Jung, Bang Chul,Park, Pangun,Chang, Woohyuk,Ban, Tae-Won 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.7
본 논문에서는 4.4GHz 대역에서 항공기내 무선 통신을 위한 채널 링크 버짓을 분석하였다. 항공기내의 채널을 일반적인 경로 손실, 장애물로 인한 음영효과, 그리고 다중 경로 신호로 인한 페이딩의 조합으로 모델링하였다. 그리고, 항공기내에 존재할 수 있는 송수신기의 다양한 위치에 따라서 채널을 A~F의 6개 그룹으로 분류하고, 6개의 채널 그룹별로 최대 전송 가능 거리와 전송 오류 확률 측면에서 링크 버짓을 분석하였다. 다양한 분석과 컴퓨터 시뮬레이션 결과에 따르면, A, B, F 채널 그룹이 C, D, E 그룹 대비 우수한 전파 특성을 가지며, 그룹 E의 전파 특성이 가장 열악한 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 항공기내 또는 이와 유사한 환경에서의 채널 분석을 위한 기초자료로 활용 가능하다. This paper investigated the channel link budget for Wireless Avionics Intra-Communication (WAIC) in 4.4GHz. The band 4.2~4.2GHz was allocated for the communication service among aeronautical applications in world radiocommunication conference (WRC). Wireless channels in aircraft was modelled by the combination of path loss, shadowing effect caused by obstacles, and fading caused by multipath signals. In addition, wireless channels in aircraft are categorized into 6 groups according to various locations of transmitter and receiver. We analyzed the channel link budget for the 6 channel groups in terms of maximum transmission distance and outage probability. Our analysis and intensive computer simulation results show that the propagation characteristics of group A, B, and F is superior to group C, D, E, and the propagation of group E is the most vulnerable. Also, these results can be utilized as basic reference for the channel analysis of intra-aircraft or similar environment.
동적 변화 환경에서 다중 임무점 방문을 위한 최적 경로 계획 알고리즘
이호형(Hohyeong Lee),장우혁(Woohyuk Chang),장환철(Hwanchol Jang) 한국항공우주학회 2019 韓國航空宇宙學會誌 Vol.47 No.5
다중 임무점 방문을 위한 경로 계획의 복잡도는 단일 구간 경로 계획을 위한 복잡도보다 크게 더 높다. n개의 다중 임무점을 방문하는 경로 계획을 위해서는 n<SUP>2</SUP>+n번의 단일 구간 경로 계획이 필요하다. 본 논문에서는 동적 변화 환경에서 다중 임무점을 방문하기 위한 최적의 경로 계획 알고리즘인 Multiple Mission D<SUP>*</SUP> Lite(MMD<SUP>*</SUP>L) 알고리즘을 제안하였다. MMD<SUP>*</SUP>L은 앞서 수행된 단일 구간 경로 계획 정보를 재사용함으로써 복잡도를 감소시킨다. 시뮬레이션 결과를 통해 경로의 최적성은 양보하지 않으면서도 복잡도가 급격하게 감소하였음을 확인하였다. The complexity of path planning for visiting multiple mission points is even larger than that of single pair path planning. Deciding a path for visiting n mission points requires conducting n<SUP>2</SUP>+n times of single pair path planning. We propose Multiple Mission D<SUP>*</SUP> Lite(MMD<SUP>*</SUP>L) which is an optimal path planning algorithm for visiting multiple mission points in dynamic environments. MMD<SUP>*</SUP>L reduces the complexity by reusing the computational data of preceding single pair path planning. Simulation results show that the complexity reduction is significant while its path optimality is not compromised.
신동성,정방철,반태원,장우혁,박판근,Shin, Dong-Seong,Jung, Bang Chul,Ban, Tae-Won,Chang, Woohyuk,Park, Pangun 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.10
최근 항공기내 전자장비 간의 유선 하네스를 무선 네트워크로 대체하고자 하는 많은 연구가 항공 산업체를 중심으로 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 항공기내 무선 네트워크의 핵심 기반 기술을 검증하고 각 계층 기술을 효율적으로 통합 할 수 있는 이벤트 기반 시뮬레이터(ES-WAIC; Event-Based Simulator for Wireless Avionics Intra-Communications)를 개발하였다. ES-WAIC은 상위의 실시간 제어 응용 개발자와 네트워크 계층 개발자의 코드 가독성을 증대시키기 위하여 개발되었다. 특히, 실질적인 저전력 무선 임베디드 네트워크의 이벤트 기반 언어 방식을 구현하여 임베디드 시스템에 적용 할 수 있는 이식성과 호환성을 증가시켰다. ES-WAIC은 4.4GHz대역에서의 항공기내 무선통신 채널 모델링, PHY, MAC, Network, Application을 포함한 전반전인 계층이 구현되었다. Recently, many researches have been conducted on the aviation industry to replace the wire harness cable between the avionics of the aircraft with the wireless network. In this paper, we present an Event-Based Simulator for Wireless Avionics Intra-Communications (ES-WAIC) that can verify core technologies of wireless networks and efficiently integrate different layers of the network. ES-WAIC is developed to enhance the readability between the real time control application developers of the higher layer and the network layer developers. Specifically, the practical implement relies on an event-based programming concept to increase portability and compatibility that can be applied to the realistic low-power wireless embedded networks. ES-WAIC implements the overall system layers including the wireless channel modeling of the 4.4GHz band, the physical layer, the medium access control, the network, and the application layer of wireless avionics intra-communications.