[국내논문]다중모드 통합시험환경을 이용한 계층구조 항공전자시스템의 검증 Verification of Hierarchically Structured Avionics System Utilizing Multi-Mode System Integration Laboratory원문보기
장우혁
(The 7th R&D Institute, Agency for Defense Development)
,
박재성
(The 7th R&D Institute, Agency for Defense Development)
,
조영우
(The 7th R&D Institute, Agency for Defense Development)
,
변진구
(The 7th R&D Institute, Agency for Defense Development)
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.
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 whol...
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.
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.
본 논문에서는 계층구조로 설계된 항공전자 시스템의 체계적 검증을 위해 장비 모델을 활용한 단계적 검증 절차를 소개하였으며, 이를 기반으로 1대의 통합시험환경으로 여러 시험이 동시에 수행 가능한 다중모드 통합시험환경의 구체적인 설계 방안을 제안하였다. 또한 다중모드 통합시험환경을 사용할 경우, 기존의 순차적인 시험 수행 방식에 비해 버스 개수 N에 비례한 일정시간만큼 시험 시간을 줄일 수 있음을 수학적으로 증명함으로써 시험 효율성 향상에 따른 검증 시간 단축과 비용 절감 효과를 입증하였다.
제안 방법
하지만 이러한 단계적 검증 절차를 순차적으로 수행하기에는 많은 시간이 요구되므로, 이를 극복하기 위하여 [7]에서는 각 서브시스템 별 개별 혹은 다수 서브시스템들 간 통합 검증 시험을 동시에 수행 가능한 다중모드 통합시험환경의 개념을 제안하였다. 본 논문에서는 [7]에서 개념적으로 소개된 다중모드 통합시험환경에 대하여 구체적인 설계 방안을 제안하였으며, 기존의 순차적 시험 방식과 비교하여 버스 개수에 비례하여 시험 시간을 줄일 수 있음을 수학적으로 증명함으로써, 시험 효율성 향상에 따른 검증 기간 단축과 비용 절감 효과를 입증하였다.
한편 동시에 모든 시험을 한 번에 수행하려고 각각의 시험에 대하여 통합시험환경을 별도로 구축하는 것은 비용 측면에서 낭비다. 본 논문에서는 검증 기간과 비용 측면에서 합리적인 절충 방안으로서, 통합시험환경 1대만을 구축하여 동시에 여러 단계의 시험이 가능하도록 [7]에서 개념적으로 제안된 다중모드 (Multi-Mode) 통합시험환경을 소개하고, 이를 구현하기 위한 구체적인 설계 방안을 제안한다. 또한 제안된 다중모드 통합시험 환경의 시험 효율성을 수학적으로 증명한다.
성능/효과
본 논문에서는 계층구조로 설계된 항공전자 시스템의 체계적 검증을 위해 장비 모델을 활용한 단계적 검증 절차를 소개하였으며, 이를 기반으로 1대의 통합시험환경으로 여러 시험이 동시에 수행 가능한 다중모드 통합시험환경의 구체적인 설계 방안을 제안하였다. 또한 다중모드 통합시험환경을 사용할 경우, 기존의 순차적인 시험 수행 방식에 비해 버스 개수 N에 비례한 일정시간만큼 시험 시간을 줄일 수 있음을 수학적으로 증명함으로써 시험 효율성 향상에 따른 검증 시간 단축과 비용 절감 효과를 입증하였다. 특히 다중모드 통합시험환경의 장점인 탄력적인 시험 스케줄을 적용할 경우, 실제로는 더욱 많은 시험 시간 절감 효과가 나타날 것으로 기대된다.
후속연구
또한 다중모드 통합시험환경을 사용할 경우, 기존의 순차적인 시험 수행 방식에 비해 버스 개수 N에 비례한 일정시간만큼 시험 시간을 줄일 수 있음을 수학적으로 증명함으로써 시험 효율성 향상에 따른 검증 시간 단축과 비용 절감 효과를 입증하였다. 특히 다중모드 통합시험환경의 장점인 탄력적인 시험 스케줄을 적용할 경우, 실제로는 더욱 많은 시험 시간 절감 효과가 나타날 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
탑재된 전자장비들의 내장 SW 신뢰성을 확보하기 위한 시험의 중요성이 강조되는 이유는 무엇인가?
최근 항공기에서 각종 전자장비들이 차지하고 있는 비중이 증가함에 따라 탑재된 전자장비들의 내장 SW 신뢰성을 확보하기 위한 시험의 중요성 이 강조되고 있다. 일반적으로 항공기의 항공전 자장비들에 내장된 SW 성능 시험은 시험대상장비 (UUT, Unit under Test)가 다른 장비들과 연동하기 위해 주고받는 입출력 신호를 통해 내장된 SW의 기능 검증이 이루어진다.
통합시험환경은 무엇인가?
이러한 시험환경은 항공기를 구성하는 다수의 UUT를 동시에 연동하여 통합시험이 가능한 통합시험환경 (SIL, System Integration Laboratory)으로 확장되어 항공전자시스템 설계를 검증하기 위해 사용된다 [1-5]. 통합시험환경은 일반적으로 항공기에 탑재되는 실제 장비들이 항공기 내부의 연동 구조와 동일하게 연결되도록 구성하며, 장비 고장 등과 같이 실제 장비로는 시험이 어려운 상황을 모의할 수 있는 소프트웨어 모델을 활용하여 다양한 단계별 검증 시험을 수행한다.
항공기의 항공전 자장비들에 내장된 SW 성능 시험을 위해 어떤 시험환경을 구성하는가?
일반적으로 항공기의 항공전 자장비들에 내장된 SW 성능 시험은 시험대상장비 (UUT, Unit under Test)가 다른 장비들과 연동하기 위해 주고받는 입출력 신호를 통해 내장된 SW의 기능 검증이 이루어진다. 이를 위해 UUT와 연동하는 다른 전자장비들의 신호를 모사하여 UUT의 입력 신호를 제공하고 이에 대한 UUT의 반응 출력 신호를 확인하는 시험환경 (Test Bench)을 구성하게 된다. 이러한 시험환경은 항공기를 구성하는 다수의 UUT를 동시에 연동하여 통합시험이 가능한 통합시험환경 (SIL, System Integration Laboratory)으로 확장되어 항공전자시스템 설계를 검증하기 위해 사용된다 [1-5].
참고문헌 (7)
Kim, J., Lee, S., and Ryu, K.-S., "Development of Avionics Hot Bench for Avionics System Integration Test," Journal of the Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, Vol. 36, No. 5, 2008, pp. 507-513.
Kim, Y., Kim, M., Choi, W., and Oh, W., "Development of the MEP Integration Test Enviornment for Surion," Journal of the Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, Vol. 39, No. 7, 2011, pp. 666-673.
Jo, Y.-W., Kim, B.-G., Park, J.-S., and Lee, J.-U., "Development of System Integration Laboratory for the Verification of UAV Avionics System Requirements," Journal of the Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, Vol. 40, No. 5, 2012, pp. 446-453.
Lee, S. H., Chang, W., Ham, H. B., Park, J. S., Park, Y. S., "DB-based Automatic Code Generation for Improving the Reliability of the UAV Avionics System Integration Laboratory," Proceedings of The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences Fall Conference, November 2014, pp. 1200-1203.
Seo, M.-G., Chang, W., Park, J. S., Seung, D. B., Kim, S., "Development and Verification of Models in System Integration Laboratory for the Avionics System," Proceedings of The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences Fall Conference, November 2015, pp. 2074-2077.
United States Department of Defense, MIL-STD-1553B: Aircraft Internal Time Division Command/Response Multiplex Data Bus, Sep. 1978.
Chang, W., Park, J. S., Jo, Y. W., and Byun, J., "Development of Multi-Mode System Integration Laboratory for the Effective Verification of a Avionics System with Hierarchical Architecture," Proceedings of The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences Fall Conference, November 2016, pp. 1230-1231.
이 논문을 인용한 문헌
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