발사 중단 시스템 모델링하기
이 예제에서는 외우주에서 작동하도록 설계된 궤도선의 발사 중단 시스템(Launch Abort System)을 모델링합니다. 이 모델은 Stateflow 차트를 사용하여 감독 제어 시스템을 구현하며, 이를 통해 발사 중 이상을 감지할 수 있습니다.
발사 중 결함이 발생하면 궤도선은 중단 시퀀스를 시작합니다. 궤도선은 결함의 발생 시점에 따라 발사 지점으로 복귀하거나, 지정된 다운레인지(downrange) 착륙 지점으로 향하거나, 지구 주위 궤도를 1회 선회한 후 착륙을 시도하거나, 더 낮고 안정적인 궤도로 천이할 수 있습니다.
모델 열기
이 예제에서 Stateflow® 차트는 궤도선의 비행을 모니터링하고 궤도선에서 이상이 발생하면 적합한 발사 중단 동작을 스케줄링합니다.
ModeLogic 차트 검토하기
차트는 두 개의 병렬 상태 ModeLogic과 Abort로 구성됩니다. ModeLogic 상태에는 궤도선의 고도에 따라 실행 가능한 발사 중단 시나리오를 설명하는 다음의 네 가지 하위 상태가 포함되어 있습니다.
발사 지점으로 복귀(Return to Launch Site) — 고도가 10,000미터 미만인 경우 궤도선은 연료를 버리고 고체 로켓 부스터와 외부 탱크를 분리한 후 발사 지점으로 복귀합니다.
사정을 따라 착륙(Downrange landing) — 고도가 10,000미터에서 100,000미터 사이인 경우 궤도선은 고체 로켓 부스터와 외부 탱크를 분리시키고 사정을 따라 착륙 지점으로 복귀합니다.
1회 선회 후 중단(Abort Once Around) — 고도가 100,000미터에서 400,000미터 사이인 경우 궤도선은 외부 탱크를 분리시키고 지구를 1회 선회한 후 재진입을 진행합니다.
궤도 진입 중단(Abort to Orbit) — 고도가 400,000미터를 초과하는 경우 궤도선은 의도한 궤도를 포기하고 더 낮고 안정적인 궤도로 진행합니다.
Abort 차트 검토하기
Abort 상태는 차트에서 이상이 감지될 때 궤도선의 동작을 제어합니다. 이상이 발생하면 시스템은 Normal 하위 상태에서 AbortLogic 서브차트로 천이한 후 AbortComplete 하위 상태로 천이합니다.
AbortLogic 서브차트로의 천이는 진입 포트에 연결됩니다. 유사하게, 서브차트에서 진출하는 천이는 진출 포트에서 시작됩니다. 각 포트에는 서브차트 내에 진입 포트 또는 진출 포트를 표시하는 짝을 이루는 연결점이 있습니다. 연결점은 발사 중단 시나리오에 따라 다음의 세 가지 가능한 동작을 스케줄링하는 서브차트의 내부 논리를 분리합니다.
연료 버리기.
고체 로켓 부스터 분리하기.
외부 탱크 분리하기.
궤도선이 궤도 진입 중단 시나리오에 해당하는 경우 이러한 동작은 필요하지 않습니다.
진입 포트와 진출 포트에 대한 자세한 내용은 Create Entry and Exit Connections Across State Boundaries 항목을 참조하십시오.
모델 시뮬레이션하기
모델을 시뮬레이션하려면 다음을 수행합니다.
최상위 모델에서,
Inputs블록을 더블 클릭합니다.Signal Editor 블록 대화 상자에서, 활성 시나리오 목록에서 발사 중단 시나리오를 선택합니다. 디폴트 시나리오는
RTLS_Abort입니다.실행을 클릭합니다.
참고 문헌
[1] Nelson, Douglas, John Bradford, and John Olds. "Abortability Metrics: Quantifying Intact Abort Mode Availability for Reusable Launch Vehicles." In Space 2006. San Jose, California: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2006. https://doi.org/10.2514/6.2006-7293.
