The Simulator Design for the Analysis of Aircraft Longitudinal Dynamic Characteristics

항공기 세로 동특성 해석을 위한 시뮬레이터 설계

State-space method for the analysis of the dynamic characteristics of a body motion is set up as mathematical tool for the solution of differential equation by computer. Representation of a system is described as a simple form of matrix calculation and unique form of model is available for the linear or nonlinear, time variant or time invariant, mono variable or multi variable system etc. For the analysis of state-space method a complicated vector calculation is required, but this analysis can be simplified with the specific functions of a software package. Recently as the Graphical User Interface softwares are well-developed, then it is very simplified to execute the simulation of the dynamic characteristics for the state-space model with the interactive graphics treatment. The purpose of this study is to developed the simulator for the educational analysis of the dynamic characteristics of body motion, and for the analysis of the longitudinal dynamic characteristics of an aircraft that is primarily to design the simulator for the analysis of the transient response of an aircraft longitudinal stability.

운동하는 물체의 동특성 해석을 위한 상태 공간 모델 방식이 컴퓨터에 의한 미분방정식 해석의 수학적인 도구로서 도입되었다. 시스템 표현이 간단한 행렬 연산 형태로 이루어지므로 선형 및 비선형, 시변 및 시불변 시스템과 단변수 및 다변수 시스템 등에 대하여 통일된 방식의 모델이 사용가능하다. 그리고 이러한 상태 공간 모델을 해석하기위해서는 복잡한 벡터 연산을 하여야 하지만 패킷 소프트웨어의 특정함수를 사용하여 쉽게 해석할 수가 있다. 그러나 최근에는 상용 프로그램의 발전에 따라 동특성 해석을 위한 상태 공간 모델을 대화형 도형 처리를 하여 매우 간단하게 동특성을 시뮬레이션 할 수 있는 방법이 제공되고 있다. 본 논문은 운동하는 물체의 동특성 해석을 하는 데 교육용으로 활용할 수 있는 시뮬레이터를 개발하는 목적으로 항공기의 세로 동특성 해석을 위한 시뮬레이션을 수행하고자 하였으며 항공기 세로 안정성에 대한 과도응답 특성을 해석하는 시뮬레이터를 설계하였다.