엔진 컨트롤러 하드웨어 인 더 루프(HIL) 테스트 시스템은 전권 디지털 엔진 제어(FADEC) 시스템을 위해 설계된 차세대 검증 플랫폼입니다. 고충실도 실시간 시뮬레이션과 물리적 제어 하드웨어를 통합하여 엔진 전자 컨트롤러(EEC)와 엔진 상태 관리 장치(EMU)를 위한 완벽한 테스트 환경을 제공합니다. FADEC 개발의 필수 단계인 이 시스템은 제어 전략, 내결함성 메커니즘, 진단 알고리즘 및 인터페이스 회로를 심층적으로 검증하는 동시에 엔진 작동의 폐쇄 루프 시뮬레이션과 자동화된 테스트 프로세스를 지원합니다. 이를 통해 미래 항공기 추진 시스템의 신뢰성과 안전성을 보장합니다.

HIL 프레임워크 내에서 엔진, 센서 또는 연료 시스템과 같은 제어 대상은 실시간 시뮬레이션 컴퓨터에서 모델링되는 반면, EEC 또는 EMU와 같은 실제 제어 장치는 테스트 루프에 배치됩니다. 이 플랫폼은 물리적 I/O 인터페이스를 통합하여 디지털 모델을 실제와 호환되는 시뮬레이션 환경으로 변환합니다. 이 접근 방식을 통해 엔지니어는 연료 시스템 역학, 센서 신호, 액추에이터 반응 및 전체 비행 시나리오를 복제하여 실제에 가까운 조건에서 정확한 폐쇄 루프 검증을 수행할 수 있습니다.

이 시스템의 주요 임무는 FADEC 기술에 대한 포괄적인 검증을 제공하는 것입니다. 제어 법칙과 로직의 정확성, BIT(빌트인 테스트)의 견고성 및 오류 복구 전략, 인터페이스 회로의 신뢰성을 검증합니다. 이 기능을 통해 개발자는 설계 초기 단계에서 개념 검증과 시스템 평가를 신속하게 수행하여 개발 주기의 위험과 비용을 모두 줄일 수 있습니다.

기술적으로 이 시스템은 상당한 이점을 보여줍니다. SIVB 통합 검증 플랫폼을 기반으로 구축된 이 시스템은 멀티코어 실시간 시뮬레이션 기술을 활용하여 복잡한 비선형 동적 시스템의 고충실도 반물리 시뮬레이션을 달성합니다. 이 플랫폼은 실제 센서 및 액추에이터 동작을 정확하게 복제하여 LVDT, RVDT, 열전대, 속도, 유량, 액체 레벨, 개별 신호 및 아날로그 신호를 포함한 광범위한 신호 유형을 지원합니다. 또한 이 플랫폼은 ARINC429, RS422, ARINC664 및 이더넷 버스 프로토콜을 지원하여 최신 항공 전자 공학 통신 표준을 완벽하게 지원합니다.

기능적으로 이 솔루션은 완벽한 엔드투엔드 아키텍처를 제공합니다. 호스트 플랫폼은 리소스 관리, 파라미터 구성, 상태 모니터링, 데이터 기록, 리플레이 및 자동 코드 생성 기능을 제공합니다. 실시간 시뮬레이션 시스템은 엔진, 센서, 연료 시스템에 대한 수학적 모델링과 스크립트 실행을 수행하여 모든 I/O 제어 채널을 관리합니다. 신호 컨디셔닝 모듈은 시뮬레이션 플랫폼과 컨트롤러 간의 정밀한 전기적 매칭을 보장합니다. 전용 오류 주입 시스템을 통해 센서 고장, 액추에이터 오작동, 버스 통신 오류, 전력 이상 등을 시뮬레이션하여 EEC/EMU 하드웨어 및 소프트웨어의 내결함성 설계를 검증할 수 있습니다. 또한 전원 시뮬레이션 유닛은 정상 및 장애 모드에서 항공기 전원 공급 조건을 복제하여 컨트롤러의 안정성과 복원력을 검증합니다.

또한 이 플랫폼은 스로틀 레버 조작과 직관적인 테스트 데이터 시각화를 지원하는 인간-기계 상호작용 시스템을 갖추고 있어 엔지니어가 보다 효과적으로 테스트를 수행하고 결과를 보다 명확하게 해석할 수 있습니다. 이는 실험의 안전성과 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 실험실 조건과 실제 비행 환경 사이의 격차를 해소합니다.

엔진 HIL 검증 솔루션은 이미 CXX-1000 및 CXX-2000 엔진 컨트롤러의 개발 및 테스트에 성공적으로 배포되어 엔지니어링 적응성과 확장성을 입증했습니다. 이 솔루션은 향후 FADEC 연구를 위한 초석 인프라로서 엔진 제어 기술의 혁신을 주도하고 더욱 진보된 자율 항공기 추진 시스템으로의 발전을 가속화할 것입니다.