초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
1. 실시간안전진단(HUMS)시스템 개발 연구
본 과제의 핵심기술은 고정익 항공기의 건전성을 확인하기 위해 고장을 진단 및 예측하고 항공기 유지관리를 위한 정보를 조종사에게 제공함으로써 항공기 안전성 향상 및 유지관리 비용을 절감하는데 주요 목적이 있다.
고정익 항공기는 회전익(헬기) 항공기와는 비행원리 및 사고의 주원인이 다르므 로 고정익 항공기만의 위험요소에 대한 분석을 통하여 감시 및 고장진단 파라미터 를 선정하고 항공기 운용 중 지속적인 데이터 획득을 통해 데이터베이스를 구축하여

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
1. 실시간안전진단(HUMS)시스템 개발 연구
본 과제의 핵심기술은 고정익 항공기의 건전성을 확인하기 위해 고장을 진단 및 예측하고 항공기 유지관리를 위한 정보를 조종사에게 제공함으로써 항공기 안전성 향상 및 유지관리 비용을 절감하는데 주요 목적이 있다.
고정익 항공기는 회전익(헬기) 항공기와는 비행원리 및 사고의 주원인이 다르므 로 고정익 항공기만의 위험요소에 대한 분석을 통하여 감시 및 고장진단 파라미터 를 선정하고 항공기 운용 중 지속적인 데이터 획득을 통해 데이터베이스를 구축하여 위험요소에 대해 관리할 수 있는 안전진단시스템 개발이 필요하다. 또한 각 항공기별로 위험요소 및 필요 측정센서가 다르며 각 항공기에 맞는 알고리즘을 도출하여야 하므로 HUMS 개발 프로세서를 적용하기 위해 많은 시간동안 분석에 필요한 데이터 확보가 필요하다.
안전진단은 고장이 발생한 후에 진단하는 시스템뿐만 아니라 고장이 발생할 가능성이 높은 상황에서의 예측안전진단 (Prognostic Health Monitoring)이 필수적이다. 그러므로 신뢰성 높은 데이터 수집시스템과 안전진단을 위한 검증된 많은 시간의 운용 데이터가 요구 된다.
본 연구에서는 개발 대상이 되는 소형항공기의 사고율을 분석 후 주요 사고 발생 원인을 찾고 안전 진단에 필요한 센서 부위 및 개수를 선정하였으며, HUMS 시스템을 적용 후 감소되는 사고율을 예측하여 HUMS의 유효성을 확인하였다. 개발된 알고리즘은 시편 및 모형기를 1차 적으로 검증하고, 대상 항공기(Test-bed)를 선정하여 실기 비행시험을 통해 2차 검증 및 이론적인 알고리즘을 적용할 수 있는 지 확인하였다. 선정된 항공기는 알고리즘 개발에 필요한 센서를 부착하고, 엔진가속 실험, 주행실험 등의 지상시험과 비행 시험을 통하여 필요한 데이터를 획득하고 알고리즘을 적용하여 운용한다. 그리고 이러한 안전진단 시스템 개발절차를 수행하며 쌓은 개발프로세서를 활용하여 다른 항공기에 적용하기 위한 인프라를 구축하였다.

Abstract ▼

Ⅲ. Details and Scope of R&D
1. Realtime Safety Diagnosis (HUMS) System R&D
The core technology of this project has a main purpose of improving aircraft safety and reducing maintenance expenses by providing the pilot with information for maintenance and for anticipating fault diagnosis and part

Ⅲ. Details and Scope of R&D
1. Realtime Safety Diagnosis (HUMS) System R&D
The core technology of this project has a main purpose of improving aircraft safety and reducing maintenance expenses by providing the pilot with information for maintenance and for anticipating fault diagnosis and parts fitness of fixed wing aircraft. Fixed wing aircraft has different flying principles and main cause of accident to rotating-wing (helicopter) aircraft, therefore there is a necessity for development of realtime safety diagnosis system through control regarding risk factors by establishing a database regarding each parameter through analysis of risk factors of fixed wing aircraft. Because limit value of algorithm and number of sensors can change depending on aircraft, there is a need for securing of data required for analysis over a long period of time.
For safety diagnosis, Prognostic Health Monitoring is compulsory not only in system diagnosing after occurrence of fault but also in situations with high possibility of occurrence of fault. Therefore there is a necessity for verified operation data over a long period of time for highly reliable data gathering system and safety diagnosis.
In this research, after analyzing aircraft accident rate, the main causes of accidents are found, location and number of sensors required for safety diagnosis are selected, HUMS system is applied and the accident rate reduced after applying HUMS system is forecasted. The developed algorithm is tested though specimen and model craft, and Test-bed is selected to carry out practical test. The selected aircraft is attached with sensor required for algorithm development, required data is obtained through flying test and land test such as engine acceleration test and driving test, and the algorithm is verified. Subsequently, an infrastructure to apply the know-how gained through such safety diagnosis system procedure is established to applied to other aircrafts.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 13
• 목차 ... 19
• 표차례 ... 21
• 그림차례 ... 25
• CONTENTS ... 37
• TABLES ... 39
• DIAGRAMS ... 43
• 제 1 장 서론 ... 57
• 제 1 절 연구개발 과제 개요 ... 57
• 1. 연구개발 과제 최종 목표 ... 57
• 2. 단계별 연구목표 및 내용 ... 59
• 3. 연구개발 주요내용 ... 62
• 제 2 절 연구개발 과제의 내용 및 범위 ... 64
• 1. 연구개발의 필요성 ... 64
• 2. 연구개발의 내용 및 범위 ... 69
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 89
• 제 1 절 국내 기술개발 현황 ... 89
• 1. 국내 현황 ... 89
• 2. 국내 기술개발 수준 ... 89
• 3. 항공 안전 기술 분야 특허 현황 ... 90
• 제 2 절 국외 기술 및 산업 동향 ... 90
• 1. 국외 현황 ... 90
• 2. 주요 국가의 동향 ... 92
• 3. 해외 시장예측 및 발전전망 ... 93
• 4. 해외 특허동향 ... 94
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 97
• 제 1 절 연구내용 ... 97
• 1. 연구개발 목표 ... 97
• 2. 연구개발 내용 ... 97
• 3. 성과지표 ... 98
• 제 2 절 연구내용별 수행내용 ... 99
• 1. 실시간안전진단(HUMS) 시스템 개발 연구 ... 99
• 2. 실시간안전진단(HUMS) 시스템 알고리즘 개발 ... 109
• 3. 실시간안전진단(HUMS) 시스템의 DO-178B 소프트웨어 모사인증 수행 ... 269
• 4. 실시간 안전진단 시스템 검증 절차 수행 ... 277
• 5. 안전진단 시스템 탑재/지상장비 개발 ... 285
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 304
• 제 1 절 연구개발목표 달성도 ... 304
• 1. 연구개발 수행 진도율 ... 304
• 2. 연구개발목표의 달성도 ... 309
• 제 2 절 연구개발 결과의 관련분야 기여도 ... 310
• 1. 연구개발 결과의 연계방안 ... 310
• 2. 연구개발 결과의 기여도 ... 311
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획 ... 314
• 제 1 절 연구개발 결과의 활용 ... 314
• 1. 연구성과의 활용방안 ... 314
• 제 2 절 연구개발 결과의 기대 ... 317
• 1. 연구성과의 기대효과 ... 317
• 제 6 장 연구개발 과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 319
• 제 1 절 국내외 현황 ... 319
• 1. 국외 관련분야의 환경변화 ... 319
• 2. 국내 관련분야의 환경변화 ... 319
• 제 7 장 참고문헌 ... 321