항우연이 기존보다 수정 시간을 크게 단축하고 안정성 인증 지침까지 자동으로 반영하는 자동비행제어장치 소프트웨어를 개발했다.

매스웍스는 한국항공우주연구원(KARI)이 매스웍스의 모델 기반 설계 솔루션을 도입해 항공 소프트웨어 국제표준 DO-178C에 부합하는 헬리콥터의 자동비행제어장치(AFCS) 소프트웨어를 개발했다고 7일 밝혔다.

항우연은 과거, 연구원들이 제어법칙을 개발한 뒤 비행 운용 프로그램 소프트웨어 개발자가 수작업으로 코딩 및 테스트를 해야 했다. 이때 설계자와 개발자간의 미묘한 오해로 소프트웨어에 오류가 생기기도 했으며 비행 테스트 단계까지도 발견 못하는 경우가 있었다.

항우연은 ‘헬리콥터 자동비행제어장치 프로젝트’를 국내 최초로 진행하면서 코드 생성은 물론, 항공 안정성 인증 솔루션인 DO-178C지침에 부합하는 제어법칙 소프트웨어의 자동 검증과 유효성 검사를 할 수 있는 환경을 구축하고자 했다.

이에 항우연은 매스웍스의 시뮬링크(Simulink)로 기본 안정화 및 외부 루프 제어, 모드 전환에 관한 서브모델이 포함된 제어법칙 모델을 개발해 항공기의 비선형 운동 모델과 결합했다.

작동기 및 센서 고장 등의 조건 하에서 시뮬레이션을 실행했으며, 매트랩(MATLAB)으로 시뮬레이션 결과를 후처리해 조종사의 입력에 따른 동체 속도, 자세 및 작동기 변위를 담은 세부 보고서를 생성했다.

또한 한국항공우주연구원 연구원들은 매스웍스 컨설팅 서비스를 통해 구축한 환경에서 제어법칙 소프트웨어를 자동 검증하고 유효성을 검사했다. 그 결과, 긴급 요청에 대한 모델 기반 설계 자동 프로세스로 소프트웨어 수정 시간을 최대 50% 단축시켰다.

연구팀은 임베디드 코더(Embedded Coder)를 이용해 시뮬링크(Simulink) 제어법칙 모델에서 직접 코드를 생성해, 제어법칙 설계자와 소프트웨어 개발자 간의 오해로 인한 소프트웨어 버그 발생을 제거했다. 또한 개발 및 검증 환경에서 DO-178C 절차를 자동 반영했다.

강영신 항우연 비행제어 연구팀 박사는 “매트랩과 시뮬링크를 활용함으로써DO-178C에 부합하는 제어법칙 설계와 소프트웨어 개발에 훨씬 적은 시간과 비용으로 프로젝트를 기한 내에 성공적으로 마칠 수 있었다”고 전했다.

한편, 이번 소프트웨어 개발 사례에 대한 자세한 내용은 매스웍스 홈페이지를 통해 확인할 수 있다.