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제안 방법
- EAV-3에 적용한 FCC는 EAV-2에서 사용하였던 FCC를 그대로 적용하였다 [2]. EAV-3의 동체 지름은, FCC의 이중화, 배터리의 크기 등을 모두 고려하여 결정하였다. 또한 FCC에서 발생하는 열을 원활하게 순환시키기 위하여, 동체 내부의 공기 흐름을 유지할 수 있도록 FCC 및 관련한 배선들을 배치하였다.
- EAV-3에서는 이에 대한 준비의 일환으로 FMS 모듈을 추가하였다. FMS 모듈의 입력으로는 CCDL, 각 FCC의 센서값들, 통신 상태 상태들을 전달하고, FMS의 출력값은 위험도에 따른 조치사항은, 비상상태로 자동전환, GCS에 경고 수준 통보, 참고값의 저장 등으로 구분하였다. 가장 위험도 수준이 높은 항목은 항법보드 작동 이상 또는 비행 제어 보드의 통신오류로서, 이 상태가 감지되면 즉각적으로 CCDL을 이용하여 정상 채널의 값들을 사용할 수 있도록 하였다.
- FMS 모듈의 입력으로는 CCDL, 각 FCC의 센서값들, 통신 상태 상태들을 전달하고, FMS의 출력값은 위험도에 따른 조치사항은, 비상상태로 자동전환, GCS에 경고 수준 통보, 참고값의 저장 등으로 구분하였다. 가장 위험도 수준이 높은 항목은 항법보드 작동 이상 또는 비행 제어 보드의 통신오류로서, 이 상태가 감지되면 즉각적으로 CCDL을 이용하여 정상 채널의 값들을 사용할 수 있도록 하였다.
- FCC의 이중화에 따라 외부기기와의 통신에 대한 방안을 강구해야 하였다. 검토된 3가지의 방안 중에, 신뢰도가 높은 단일 Switching Box를 적용하기로 하였고, 지상과의 통신/PWM 통신/전원부와의 통신/조종면 서보 통신 등의 신호들이 Switching Box를 통하여 FCC와 GCS간에 전달되도록 하였다. Switching Box는 주 FCC가 비정상 상태로 판단되는 경우는 자동으로 부 FCC로 전환할 수 있도록 개발하였다.
- 승강타는 중량증가에 대한 우려로 구조적으로는 이중화되지 않았다. 다만 서보는 2중화하여 필요 시 두 개의 서보중 하나 또는 두 개가 별도로 또는 모두 작동할 수 있도록 두 개의 서보를 별도의 전원으로 연결하고 지상 통제 장치(GCS)에서 선택 할 수 있도록 설계하였다.
- EAV-2H는 기체구조 자체가 장기체공 무인기의 최종형상과 유사한 유연구조물로 되어있다. 단발이었던 EAV-2H를 고고도에서의 비행 효율과 신뢰도 및 조종성 향상을 위해 쌍발 추진방식으로 변경하여 EAV-2H+를 개발하였다. 이 두 기종은 같은 FCC를 장착하였으며 OFP는 일부 미들웨어를 포함하여 전체적으로 다시 개발하였다.
- EAV-3의 동체 지름은, FCC의 이중화, 배터리의 크기 등을 모두 고려하여 결정하였다. 또한 FCC에서 발생하는 열을 원활하게 순환시키기 위하여, 동체 내부의 공기 흐름을 유지할 수 있도록 FCC 및 관련한 배선들을 배치하였다. 동체 내부의 벽면에 부착된 단열재 두께 또한 고려하였다.
- 다만 부 FCC의 비정상 작동이 감지가 되면 주 FCC의 상태와 상관없이 주 FCC가 Authority를 갖도록 하였다. 또한 GCS에서 FCC의 변경을 요구하는 명령을 전달 받으면, 주/부 FCC 간에 전환이 가능하도록 하였다 (그림 4).
- 알파-베타 센서도 이중화하였다 (그림 3). 별도의 피토와 센서가 장착됨에 따라, 두 ADS는 풍동시험을 통해 Calibration하였다.
- 에일러론과 방향타는 구조적으로 분리하여 이중화하였고 각기 별도의 서보로 구동하였다. 승강타는 중량증가에 대한 우려로 구조적으로는 이중화되지 않았다.
- 단발이었던 EAV-2H를 고고도에서의 비행 효율과 신뢰도 및 조종성 향상을 위해 쌍발 추진방식으로 변경하여 EAV-2H+를 개발하였다. 이 두 기종은 같은 FCC를 장착하였으며 OFP는 일부 미들웨어를 포함하여 전체적으로 다시 개발하였다.
- 두 개의 FCC가 장착됨에 따라, 두 FCC간의 상호정보 교환이 필요하다. 이를 위하여 CCDL 모듈을 추가하였으며, CCDL을 통하여 교환되는 정보는 아래와 같다. 이 정보들은 실용화 단계에서는 더 축약이 될 수 있다.
- EAV-3에는 FMS의 추가, FCC 이중화에 따른 CCDL의 추가, 조종면 서보의 구동방법 변경 등으로 CPU의 Task 점유율이 높아질 것으로 사전에 예상하였다. 이에 대한 해소 방안으로 고성능의 FCC로 대체하는 방안이 있을 수 있으나, 새로운 FCC의 안정화를 위한 개발 기간이 추가로 필요하다고 판단하여 기존의 FCC를 그대로 적용하되, Task의 약 50%를 차지하고 있는 항법/센서부분 (GPS/INS, ADS 센서, Analog 센서)을 별도의 보드로 분리하기로 결정하였다. 즉, 동일한 FCC 보드 두 개를 장착하되, 한 쪽은 항법/센서부분을 전담하고 다른 한쪽은 비행제어를 담당하도록 하였다.
- 주/부 FCC의 비정상 작동여부는 Switching Box에서 판단하게 되는데, 이를 위하여 FCC들은 자기 고유의 Heart Beat 신호를 발생하도록 하였다.
- 이에 대한 해소 방안으로 고성능의 FCC로 대체하는 방안이 있을 수 있으나, 새로운 FCC의 안정화를 위한 개발 기간이 추가로 필요하다고 판단하여 기존의 FCC를 그대로 적용하되, Task의 약 50%를 차지하고 있는 항법/센서부분 (GPS/INS, ADS 센서, Analog 센서)을 별도의 보드로 분리하기로 결정하였다. 즉, 동일한 FCC 보드 두 개를 장착하되, 한 쪽은 항법/센서부분을 전담하고 다른 한쪽은 비행제어를 담당하도록 하였다. 배선을 포함하여 60g 정도의 무게 증가가 있었지만 체계에 대항 영향성 검토에서 문제가 없음을 확인하였다.
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