• 한국항공우주학회지
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• 제49권7호
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• pp.557-564
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• 2021

본 논문에서는 고정익 무인기의 점항법을 이용한 자동 착륙 접근 유도에 대해 기술한다. 본 연구의 주요 특징은 Dubin's 모델 기반 2D 사전 시뮬레이션을 이용하여 자동 착륙 접근에 필요한 경로점을 생성하고, 또한 사전 시뮬레이션으로부터 활주로까지의 남은 시간을 예측하여 이를 고도 제어에 활용한다. 설계한 알고리즘의 성능은 시뮬레이션과 비행 시험을 통해 검증한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권1호
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• pp.56-62
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• 2021

본 논문은 고정익 유·무인기 협업을 모의하는 원격공중통제 시뮬레이터에 관하여 기술한다. 무인기의 급격한 기술개발을 통해 무인기의 임무 능력은 크게 성장하였다. 무인기의 역할은 단순 정찰 임무에서 부터 전자전, 근접 공중 지원, 유·무인 협업과 같은 복합 임무까지 수행할 수 있도록 발전하고 있다. 이에, 지상에서 이러한 복합 임무를 모의할 수 있는 환경에 대한 개발 요구가 커지고 있다. 원격공중통제 시뮬레이터는 고정익 유·무인기 협업 기술 개발을 위해 지상에서 유·무인 협업 임무모의 수행을 위하여 개발되었다. 최신의 유·무인 협업 연구 사례와 더불어 원격공중통제 시뮬레이터의 무인기 임무 수행 모의 환경 활용과 적용에 대하여 기술하고자한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권12호
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• pp.971-980
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• 2021

최근 드론 기술의 대중화와 함께 저비용의 소형 무인기를 다수 또는 군집으로 운용함으로써 상당한 군사적 효용성을 얻을 수 있음이 알려지면서, 군집무인체계의 전장 활용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 국방과학연구소에서는 이와 관련한 주요기술로 군집제어, 군집통신, 군집정보, 군집협업 기술을 식별하였으며, 1단계로써 대상 무인체를 운용하는 데 필요한 군집제어와 군집통신 기술에 대한 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 소형 고정익 무인기 기반의 군집무인기시스템을 설계 및 제작하고, 군집제어 및 군집통신 기술을 비행시험으로 검증한 과정을 소개한다. 최종비행시험에서 무인기 19대가 군집비행을 수행함으로써 국내 최초로 군사적으로 활용도가 높은 고정익 무인기 약 20대 규모의 군집 비행시험에 성공하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권12호
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• pp.981-988
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• 2021

본 논문에서는 다수 고정익 소형무인기 군집비행을 위한 분산형 유도 알고리듬 설계를 다룬다. 군집비행을 통한 임무 수행을 위해서 각 무인기들은 집결, 선회, 경로점, 개별 비행 등의 기동이 필요하다. 이를 위해서는 경로 추종, 떼비행, 충돌 회피가 요구된다. 본 논문에서는 상기 기동들을 수행하기 위해 벡터필드(경로 추종), 증강 쿠커-스메일 모델(떼비행), 포텐셜 필드(충돌 회피) 기법들을 활용한 통합 유도 알고리듬을 제안한다. 통합 유도 명령 생성을 위해 각 기법에서 생성된 유도 명령을 가중치에 따라 혼합할 수 있게 설계하며, 19대의 소형 고정익 무인기를 이용한 비행시험을 통해 제안한 군집 유도 알고리듬의 성능을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제7권3호
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• pp.38-44
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• 2003

본 연구에서는 회전익 상태에서 이/착륙, 저속 전진비행을 하고, 고정익 상태에서 고속 전진비행을 하는 스마트 무인기 추진시스템을 모델링하고 회전익 모드, 고정익 상태의 고속 비행모드, 팁 제트 노즐과 주 엔진 노즐을 모두 이용하는 혼합모드에 대해 정상상태 성능해석을 수행하였다. 성능해석 결과는 각 비행모드에서 덕트의 손실로 인한 추진 시스템의 운용영역이 제한되는 결과를 보였으며, 비행 마하수 변화에 대한 결과와 비교해 고도의 변화에 대한 해석결과가 더 넓은 영역에서 비행영역을 제한함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.215-218
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• 2003

본 연구에서는 회전익 상태에서 이/착륙, 저속 전진비행을 하고, 고정익 상태에서 고속 전진비행을 하는 스마트 무인기 추진시스템을 모델링하고 회전익 모드, 고정익 상태의 고속 비행모드, 팁 제트 노즐과 주 엔진 노즐을 모두 이용하는 혼합모드에 대해 정상상태 성능해석을 수행하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.63-69
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• 2011

스마트 무인기의 엔진은 터보 축 엔진이지만 추진계통 제어는 회전익 항공기와 고정익 항공기에 필요한 특성을 모두 가져야 한다. 향후 전자식 엔진제어기를 개발하기 위해서는 틸트 로터 항공기의 엔진 운용 경험과 데이터를 축적할 필요가 있다. 이를 위해 정상상태 및 천이 상태에서의 엔진성능을 예측할 수 있는 프로그램을 활용하여 비행시험 데이터를 보완할 수 있다. 본 연구에서는 비행시험으로부터 수집한 엔진성능 데이터를 이용하여 동적 거동 해석 프로그램을 개발하고, 비행시험 결과 및 정상상태 엔진성능예측 프로그램으로 계산한 결과와 비교하여 프로그램의 정확도를 검증하였다.

• 융합정보논문지
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• 제11권4호
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• pp.26-34
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• 2021

4차 산업혁명 시대의 미래 전장은 초연결, 고속기동화된 무기체계로 다영역작전을 수행할 것이다. 이러한 미래전 양상의 변화에 대비하기 위해 우리군은 다양한 유·무인 무기체계를 개발하고 이들의 기동간 통신 지원이 가능한 다계층 전술네트워크 구성을 위하여 노력하고 있다. 그러나 현재의 전술네트워크는 단일 계층에서 단일빔 안테나를 활용한 1:1 고속링크 또는 무지향성 안테나를 활용한 1:N 저속링크를 운용하고 있어 기동간 통신 지원이 제한된다. 즉 미래전 대비를 위한 다계층 전술네트워크를 효율적으로 구성하기 위해서 다중빔 안테나의 운용이 필요하다. 특히 공중계층의 공중중계 무인기는 비행체 특징에 따라 다중빔 안테나의 운용 방법이 달라진다. 따라서 본 논문에서는 다계층 전술네트워크의 효율적인 운용을 위하여 공중계층에 필요한 다중빔 안테나 운용 시나리오와 고려 요소, 회전익과 고정익 비행체의 특징을 살펴보고 이를 토대로 다중빔 안테나의 공중중계 무인기 설치 위치 및 운용 방안을 회전익과 고정익 비행체로 구분하여 제시한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권spc호
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• pp.39-48
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• 2020

본 논문에서는 풍동 실험을 통해 측정한 소음 결과를 활용하여 실제 비행하는 기체에서 발생되는 소음수준을 예측하고 비행시험을 통해 검증하는 과정을 다루었다. 항공기의 환경소음 평가를 위해서는 일반적으로 국제민간항공기구(이하 ICAO)에서 규정한 절차에 따라 소음시험 및 평가를 수행하게 된다. 본 논문에서는 고정익 및 회전익(멀티콥터)의 특징을 모두 가지고 있는 복합형 기체에 적용이 가능한 환경 소음평가 방안과 실험을 통해 검증한 결과를 제시하였다. 고정익과 회전익 소형 무인기를 활용하여 풍동실험에서 측정한 소음시험 결과를 실제 비행 시험결과로 시뮬레이션 하는 과정을 제시하였다. 또한, ICAO에서 제시하는 비행 운용조건 및 소음 측정 방법을 고려하여 풍동실험을 통한 결과와 실 기체 비행시험을 모두 수행하여 항공기 소음인증을 위한 실효감각소음레벨(EPNL)을 예측 및 고찰하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권6호
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• pp.385-391
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• 2022

본 논문에서는 경사 하강법 기반의 경로 생성(GBPP)과 입자 군집 최적화(PSO)를 결합하여 3차원 공간에서 금지구역, 지형정보, 고정익 특성 등을 고려한 경로 생성 알고리즘을 제안한다. 기존의 GBPP 방법의 경우 빠르게 경로 생성이 가능하지만 초기 경로에 따라 지역적 최적 값에 빠져 안전하지 않은 경로가 생성될 수 있다. 유전 알고리즘(GA)과 PSO 등 생물학에서 영감을 받은 군집 지능 알고리즘들의 경우 다양한 경로들을 샘플링하여 지역적 최적 값 문제를 해결할 수 있다. 다만 무인기와 경로점 개수가 증가하여 최적 변수가 증가할 경우 군집 개수를 늘려야 하고 계산 시간이 크게 증가한다. 두 알고리즘 단점을 보완하고자 본 연구에서는 GBPP 입력 값인 초기경로를 수평, 수직 방향에 대한 변위 두 가지 변수로 정의하고 이를 PSO 변수로 정의하여 계층적 경로 최적화 알고리즘 HPSO를 제안한다. 제안한 알고리즘은 통용되는 비행 제어 컴퓨터(FCC)의 software-in-the-loop simulation(SILS)을 사용하여 고정익 무인기에 대한 사용 가능성을 검증하였다.