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자동 코드생성을 이용한 무인기용 OFP의 검증에 관한 연구
조상욱(Sangook Cho),최기영(Keeyoung Choi) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.4
자동 코드생성이란 MATLAB의 Simulink 환경에서 설계한 블록 다이어그램을 c 코드로 변환시켜 주는 기능으로 MATLAB과의 연동을 통해 소프트웨어 설계부터 검증까지의 통합된 개발환경을 제공함으로서 개발 시간을 크게 줄일 수 있다. 하지만 생성된 c 프로그램을 무인기에 탑재하기 위해서는 소프트웨어의 신뢰성 확보가 필요하며 특히 원본이되는 Simulink 블록의 검증이 중요하다. 본 연구에서는 자동 코드생성 기능을 고려하여 Simulink 환경에서 구성한 무인기용 자동비행 프로그램을 DO-178B에 명시된 소프트웨어시험 과정에 따라 검증하였다. 이 과정을 통해 최종 프로그램은 기능 요구사항에 대한 만족함을 확인했을 뿐 아니라 Decision Coverage 93%, Condition Coverage 95% 그리고 MC/DC 90%로 구조적 측면에서 검증을 수행했다. MATLAB Autocode generation is a feature that converts a block diagram model in Simulink to a c program. Utilizing this function makes MATLAB/Simulink an integrated developing environment, from controller design to implementation. It can reduce development cost and time significantly. However, this automated process requires high reliability on the software, especially the original Simulink block diagram model. And thus, the verification of the codes becomes important. In this study, a UAV flight program which is generated with Simulink is validated and modified according to DO-178B. As a result of applying the procedures, the final program not only satisfied the functional requirement but is also verified with structural point of view with Decision Coverage 93%, Condition Coverage 95% and MC/DC 90%.
레이저 고도계 및 GPS를 이용한 무인기의 자동이착륙용 지면고도계산 알고리듬 설계
조상욱(Sangook Cho),최기영(Keeyoung Choi),김성수(Sung-Su Kim) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.1
본 논문에서는 무인기 자동이착륙을 위해 DGPS와 레이저 고도계를 이용한 고도계산 알고리듬을 제시하였다. 지상시험을 통해 레이저 고도계의 특성을 분석하고 신호의 난반사를 제거하기 위해 저역통과 필터를 설계했으나, 시뮬레이션 결과 단일 센서를 사용해서 지면고도를 정확하고 안정적으로 측정할 수 없음을 확인하였다. 레이저 고도계의 단점을 보완하기 위해 DGPS에서 출력되는 수직방향 속도를 사용하여 선형 칼만필터를 설계하였다. 설계한 필터는 시뮬레이션, 지상시험 그리고 비행시험의 검증단계를 거쳐 자동이착륙에 필요한 정확도를 만족함을 확인하였다. This paper presents a ground altitude determination algorithm using a laser altimeter and GPS for automatic take-off and landing of UAV. The characteristics of the laser altimeter was analyzed in ground tests and a low-pass filter was designed to reduce the effect of signal interruption due to reflectivity problem. The paper shows that a single sensor cannot measure ground altitude appropriately in terms of reliability and accuracy. To complement shortcomings of the laser altimeter, the linear Kalman filter was designed using DGPS vertical speed. Designed filter was validated and tuned through the steps of simulation, ground test and flight test. It was confirmed that the accuracy for automatic landing is achievable.