Journal of Advanced Navigation Technology (한국항행학회논문지)

The Korean Navigation Institute (한국항행학회)
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Feasibility Study on the Methodology of Test and Evaluation for UAV Positioning

무인항공기 위치정확도 시험평가 기법 연구

  • Ju, Yo-han (Department of Aerospace and Defense Technology Center, Korea Testing Laboratory) ;
  • Moon, Kyung-kwan (Department of Aerospace and Defense Technology Center, Korea Testing Laboratory) ;
  • Kang, Bong-seok (Department of Aerospace and Defense Technology Center, Korea Testing Laboratory) ;
  • Jeong, Jae-won (Department of Aerospace and Defense Technology Center, Korea Testing Laboratory) ;
  • Son, Han-gi (Department of Aerospace and Defense Technology Center, Korea Testing Laboratory) ;
  • Cho, Jeong-hyun (Department of Aerospace and Defense Technology Center, Korea Testing Laboratory)
  • 주요한 (한국산업기술시험원 항공국방기술센터) ;
  • 문경환 (한국산업기술시험원 항공국방기술센터) ;
  • 강봉석 (한국산업기술시험원 항공국방기술센터) ;
  • 정재원 (한국산업기술시험원 항공국방기술센터) ;
  • 손한기 (한국산업기술시험원 항공국방기술센터) ;
  • 조정현 (한국산업기술시험원 항공국방기술센터)
  • Received : 2018.11.28
  • Accepted : 2018.12.19
  • Published : 2018.12.31
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Abstract

Recently, many studies for interoperability of UAV in the NAS has been performed since the application range and demand of UAV are continuously increased. For the interoperation of UAV in the NAS, technical standards and certification system for UAV which is equivalent to the commercial aircraft are required and test and evaluation methodology must be presented by standards. In this paper, qualification test and evaluation methodology aboutfor the UAV navigation system is proposed. For the research, the mission profile and operation environment of UAV were analyzed. Thereafter the test criteria were derived and the test methodology were established. Finally, the simulation and demonstration using test-bed UAV were performed. As a result of the test, it was confirmed that the navigation system of test UAV has a position accuracy about 1.4 meters at 95% confidence level in the entire flight stage.

최근 무인항공기 드론의 활용범위와 수요가 지속적으로 증가함에 따라 무인항공기와 유인항공기 간 공역을 통합하여 운용하는 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 공역 통합을 위해서는 유인항공기에 준한 기술기준 및 인증 제도 수립이 필수적이며, 이에 따른 시험평가 방안이 제시되어야 한다. 본 논문에서는 향후 무인항공기 항법 시스템에 대한 기술기준이 수립되었을 경우, 기술기준 적합성 검증을 위한 시험방법을 제시하였다. 연구를 위해 무인항공기 임무 프로파일 및 운용환경 분석, 시험항목 도출, 시험방법 수립, 시뮬레이션 및 무인항공기를 통한 실증을 수행하였다. 시험방법으로 정적시험, 트랙이동시험, 경로비행시험이 도출되었으며, 각 시험수행 결과 시험대상 무인항공기의 항법시스템 오차는 전체 비행단계에서 95% 신뢰수준에서 약 1.4m의 위치정확도를 보임을 확인하였다.

Keywords

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그림 1. 화물 수송용 드론 임무 프로파일[5] Fig. 1. Mission profile of drone for cargo transport[5].

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그림 2. 가우시안분포 또는 정규분포 그래프[9] Fig. 2. A plot of a Gaussian or Normal distribution curve[9].

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그림 3. 트랙이동시험 수행 사진 Fig. 3. Track moving test.

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그림 4. 트랙이동시험 데이터 Fig. 4. Result of track moving test.

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그림 5. 경로비행시험 비행경로 Fig. 5. Route for flight test.

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그림 6. 경로비행시험 데이터 Fig. 6. Result of flight test.

표 1. 임무 프로파일에 따른 비행단계 Table 1. Flight phase in mission profile.

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표 2. 정적시험 산출식 시뮬레이션 결과 Table 2. Results of simulation for static test equation.

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표 3. 동적시험 산출식 시뮬레이션 결과 Table 3. Results of simulation for dynamic test equation.

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References

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