고객 사례

대한항공,모델기반설계를활용하여无人机비행제어소프트웨어개발및검가속화

과제

무항공기용비행제어소프트웨어개발및검

솔루션

모델기반설계를사용한비행제어법칙및운영로직설계,양산코드생성및검증,边境테스트수행

결과

  • 수작업으로코딩한코드의런타임오류를100%식별및제거
  • 개발에드는노력을60%절약
  • 비용이많이드는비행시험최소화

“MATLAB및仿真万博1manbetx软件를활용함으로써모델재사용및효율성향상이가능해져시간및비용을절감할수있게되었습니다。모델기반설계덕분에수작업코딩보다소요시간이50%이상단축되고프로젝트의복잡성이커질수록모델기반설계의장점은커집니다。”

문정호,대한항공
대한항공무항공기。

무인항공기(UAV)에사용되는고무결성비행관리및제어소프트웨어를개발하는엔지니어들은시뮬레이션,단위테스트,정형기법을활용한검증및边境(半)시뮬레이션등다양한기법을활용하여모든개발과정에서소프트웨어를검증합니다。대한항공의개발팀은모델기반설계를통해이러한검증단계뿐만아니라无人机비행제어소프트웨어의전체개발과정을가속화하고있습니다。

대한항공의문정호선임비행제어시스템엔지니어는”우리팀은모델기반설계를통해여러无人机플랫폼에서사용될수있는프로세스를구축할수있었습니다。그러한프로세스에는시스템모델링및시뮬레이션,양산코드자동생성,생성및직접작성된코드의런타임오류존재여부검증이포함됩니다。결과적으로,개발초기단계에잠재적인주요오류를제거함으로써개발효율성을높이고개발비용을절감할수있습니다。라고설명했습니다。

과제

과거에대한항공의엔지니어들은无人机비행제어소프트웨어를직접코딩했습니다。하지만,특히여러无人机플랫폼을대상으로하는단일비행제어시스템의경우이러한방식에서여러단점이발견되었습니다。첫째,엔지니어링팀이개발중이던알고리즘은C언어를사용해수작업으로프로그래밍하기에는너무복잡했습니다。둘째,하드웨어의변경및최신제어알고리즘을단기간에적용해야했습니다。셋째,수작업코드검토와단위테스트에너무많은시간과노력이필했습니다。

비행시험및인증과관련하여정해진마감시한을준수하기위해대한항공은설계모델시뮬레이션,자동코드생성,생성및직접작성된코드검증을수행하여개발기간을단축해야했습니다。

솔루션

대한항공은모델기반설계를활용해새로운无人机비행제어소프트웨어를개발했습니다。

개발초기단계에엔지니어들은Simu万博1manbetxlink®모델을개발하여높은수준의구사항을구체화하고검했습니다。

그리고航空Blockset™을활용하여이착륙자동화시뮬레이션용랜딩기어역학등의无人机역학모델을개발했습니다。그후系统辨识工具箱™를활용하여비행역학및성능검증과관련된모델매개변수를예측했습니다。

엔지니어팀은鲁棒控制工具箱™및控制系统工具箱™를활용하여비행제어법칙을설계해최적의제어이득을계산했습니다。

자동착륙유도,항로점비행등비행관리및제어시스템은仿真软件와Statef万博1manbetxlow®를사용하여모델링했습니다。

비행제어법칙을검증하고제어응답데이터를수집하기위한데스크탑시뮬레이션을수행한이후엔지니어팀은결과를분석한다음MATLAB®을활용하여비행시험결과를분석했습니다。

엔지니어들은仿万博1manbetx真软件检查™및模型覆盖™,을활용하여정기적으로확인을수행해모델이대한항공모델링표준(MAAB가이드라인기반)을준수하는지확인하고테스트모음의100% MC / DC모델커버리지여부를측정했습니다。

嵌入式编码器®로생성된이모델의소스코드라수는45000라을넘습니다。엔지니어들은이C코드를하드웨어드라이버용으로직접작성한코드와통합하고모델커버리지를위한테스트케이스를재사용해100% MC / DC커버리지를측정했습니다。

Polyspace代码验证™를활용함으로써전체코드에대한런타임오류여부를확인하고수작업으로작성한코드에서여러오류를발견해수정할수있었습니다。생성된코드에서는런타임오류가발견되지않았습니다。

엔지니어팀은模型万博1manbetx实时™을활용하여실시간边境시뮬레이션을수행했습니다。边境모델(비행제어및비행역학서브모델11000개에이상의블록이포함됨)은无人机용조종사교육시뮬레이터를개발하는데재사용되었습니다。

대한항공의엔지니어들은模型万博1manbetx检查和仿真软件覆盖으로생성한MC / DC커버리지보고서및Polyspace代码验证로생성한검증및테스트보고서를인증기관에제출했습니다。

대한항공은일정에맞춰개발을완료했고개발된无人机는한국정부로부터감항인증을획득했습니다。

결과

  • 수작업으로코딩한코드의런타임오류를100%식별및제거.“안전한소프트웨어를개발하고비행도중발생할수있는주요오류를제거하는데Polyspace代码验证가매우중요합니다。Polyspace를통해수작업코딩코드에서수십개의0으로나누기오류및오버플로우오류가발견되고嵌入式编码器에서생성된코드에런타임오류가없음이증명되었습니다。라고문정호엔지니어는설명합니다。

  • 개발에드는노력을60%절약.문정호선임은”MATLAB및仿真软件万博1manbetx를활용하여개발한소프트웨어는수작업으로코딩한프로젝트보다기능이풍부하고검증커버리지가넓습니다。모델기반설계를통해모델재사용,코드생성및테스팅시간단축이가능해져엔지니어들이개발에투자하는시간이60%줄어들었습니다。라고설명합니다。

  • 비용이많이드는비행시험최소화.또한,”비행시험을한번수행하는데$10,000이상의비용이소됩니다。모델기반설계를통해시뮬레이션이올바르게수행되고있는지알수있게되어无人机가올바르게비행하게되었습니다。예를들어기존보다약1/3이하의비행시험만으로오토파일럿성능및기능을검증할수있었습니다。라고설명합니다。