항우연, 매스웍스 솔루션으로 헬기 자동비행제어장치SW 개발

[이데일리 이재운 기자] 소프트웨어(SW)업체 매스웍스코리아는 한국항공우주연구원(KARI)이 매스웍스 모델 기반 설계 솔루션을 도입해 항공 SW 국제표준 DO-178C에 부합하는 헬리콥터의 자동비행제어장치(AFCS) SW를 개발했다고 7일 밝혔다.

항우연은 과거 연구원들이 제어법칙을 개발한 뒤 비행 운용 프로그램 SW 개발자가 수작업으로 코딩과 테스트를 해야 했다. 또 제어법칙 설계자와 SW 개발자 사이에 미묘한 오해만 있어도 SW에 오류가 발생하고, 그런 오류를 비행 테스트 단계까지도 발견하지 못하는 경우도 있었다.

헬리콥터의 자동비행제어장치 프로젝트를 진행한 항우연은 코드 생성뿐 아니라 DO-178C 지침에 부합하도록 제어법칙 SW를 자동으로 검증하고 유효성 검사를 할 수 있는 환경을 구축하고자 했다.

이를 위해 매스웍스의 시뮬링크(Simulink)를 이용해 기본 안정화와 외부 루프 제어, 모드 전환에 관한 서브모델을 포함한 제어법칙 모델을 개발해 항공기의 비선형 운동 모델과 결합했다. 이러한 모델을 통해 작동기와 센서 고장 등 악조건 하에서 시뮬레이션을 실행했으며, 매트랩(MATLAB)으로 시뮬레이션 결과를 후처리해 조종사의 입력에 따른 동체 속도, 자세와 작동기 변위를 담은 세부 보고서를 생성했다.

나아가 매스웍스 컨설팅 서비스를 이용해 구축한 환경에서 제어법칙 SW를 자동적으로 검증하고 유효성을 검사했다. 이를 통해 긴급한 요청에 대해 모델 기반 설계를 도입한 자동 프로세스로 SW 수정 시간을 최대 50% 단축했다.

이 밖에 임베디드 코더(Embedded Coder)를 이용해 시뮬링크(Simulink) 제어법칙 모델에서 직접 코드를 생성해 제어법칙 설계자와 SW 개발자 간의 오해로 인한 SW 버그 발생 가능성도 제거했다.

한국항공우주연구원 비행제어 연구팀의 강영신 박사는 “매트랩과 시뮬링크를 활용함으로써DO-178C에 부합하는 제어법칙 설계와 SW 개발에 훨씬 적은 시간과 비용으로 프로젝트를 기한 내에 성공적으로 마칠 수 있었다”고 말했다.