• 제목/요약/키워드: 무인항공시스템

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지상도로망의 상공 확장기반 가상 SKYWAY 항법 및 관제체계(𝜇 - UTM)에 관한 연구 (The study of drone's navigation and 𝜇­ - UTM of the vertical SKYWAY based on the ground highway and traffic system)

  • 이상기;조영선;홍단비
    • 한국항공운항학회:학술대회논문집
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    • 한국항공운항학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.233-239
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    • 2016
  • NASA(미국 항공우주청)를 중심으로 무인항공기교통관리(UTM) 체계를 이용한 드론 항공교통통제 모의시험을 진행하고 있다. 국내에서도 2017년부터 안전한 무인항공기교통관리(UTM) 체계 구축을 위한 '저고도 무인기 감시관리 기술 개발 및 시스템 시범 운용사업'을 진행할 예정이다. 본 논문은 지상도로망을 버드뷰(Birdview)처럼 내려다보며 비행할 수 있는 저고도 드론이 안전하고 효율적인 운항을 보장하기 위해서는, 상공에 장애물이 없는 지상도로망의 상공에 가상도로망과 가상신호체계를 확장시킨 한국형 가상 'SKYWAY' 항법 및 관제 체계(${\mu}$ATM)에 관한 기획 연구에 관한 것이다.

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리눅스 기반의 무인항공기를 위한 ARINC 653 프로세스 지원 (Support for ARINC 653 Processes over Linux-based Unmanned Aerial Vehicles)

  • 한상현;이상헌;진현욱
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권11호
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    • pp.1056-1060
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    • 2010
  • 항공 시스템에 사용되는 소프트웨어는 높은 신뢰성과 생산성이 요구된다. 이와 같은 요구로 인하여 IMA(Integrated Modular Avionics)의 파티션 OS 개념을 가진 ARINC 653 같은 항공 시스템 운영체제와 응용프로그램 간 인터페이스를 정의한 표준이 등장하였다. ARINC 653을 사용한 운영체제나 유인 항공기의 예는 많다. 하지만 아직까지 무인 항공기를 위한 리녹스 기반의 ARINC 653은 연구된 바 없다. 리녹스는 항공 ARINC 653의 요구사항을 충분히 충족시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 본 논문에서는 리녹스 기반의 ARINC 653 프로세스 모델을 위한 설계를 제안하고 초기 버전을 구현한다. 구현된 결과물을 통해 제시된 리녹스 기반 ARINC 653이 무인 항공기에 충분히 활용 가능함을 보인다.

무인항공기의 각속도 기반 자동비행제어시스템 개발

  • 이장호;유혁;김재은;안이기;김응태
    • 항공우주기술
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    • 제4권2호
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    • pp.7-14
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    • 2005
  • 본 논문은 군에서 운용중인 대공포 사격 훈련용으로 개발한 무인 표적기용 자동비행시스템 개발에 관한 논문이다. 조종사에 의해 수동으로 운용중인 표적기를 자동화함으로써 조종사 측면에서는 비행업무를 경감시키고, 군 측면에서는 사격훈련 예산절감이라는 장점을 가지게 된다. 현재까지 개발된 대부분의 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 항공기 자세를 측정하기 위해 AHRS(Attitude & Heading Reference System)와 IMU(Inertial Measurement Unit)등의 고가의 센서를 장착하고 있지만 이를 장착하고 무인기를 사격훈련용으로 사용하기에는 비용절감이라는 목적에 적합하지 않다. 이에 본 논문은 저가의 센서를 장착하고 자동비행이 가능하도록 저가형 자동비행시스템을 개발하였으며, 비행시험을 통하여 자동비행시스템 성능을 입증하였다.

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무인 운항 시스템의 주행안전을 위한 충돌회피 시스템과 알고리즘 개발 (Collision Avoidance Algorithm and System Development for Unmanned Driving Safety of All Terrain Vehicle)

  • 윤득선;임하영;유환신;김정하
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.104-110
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    • 2005
  • 본 논문에서는 보다 빠른 속도의 무인주행과 이를 가능케하는 안전한 항법구현에 주력하여 시스템을 개발하고 알고리즘을 적용한 결과를 보이고 있다. 또한 본 논문에서는 9개의 초음파 센서를 사용하여 가상역장 알고리즘을 적용한 험로주행용 차량의 무인주행에 적용한 시스템의 구성과 적용방법을 기술하고 실차실험을 통한 시스템의 성능과 향후 연구방향을 제시하였다.

신경회로망을 이용한 소형 무인항공기 시스템 식별 (System Identification of a Small Unmanned Air Vehicle Using Neural Networks)

  • 송용규;전병호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.912-917
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    • 2007
  • 논문에서는 신경회로망을 이용하여 소형 무인항공기의 횡/방향 운동 파라미터를 추정하고 기존 파라미터 추정기법인 퓨리에변환을 이용한 추정기법(FTR)과 후처리 기법인 최대공산법(MLE)의 추정 결과와 비교하여 신경회로망 기법을 이용한 파라미터 추정 결과의 신뢰성과 가능성을 확인하였다. 또한 파라미터 추정 결과를 이용하여 선형시스템을 구성하고 비행체의 특성을 확인하였으며, 선형 시뮬레이션을 통하여 추정된 파라미터의 타당성을 검증하였다.

비행시험을 통한 복합형 수직이착륙 무인항공기의 회랑 산출을 위한 통합시스템오차 분석 (Total System Error Analysis for Corridor derivation of Hybrid VTOL through Flight Test)

  • 김정민;엄송근;오정환;이동진;김도윤;한상혁
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.448-455
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    • 2022
  • 본 연구에서는 UTM(UAS Traffic Management) 체계 구축 시, 무인항공기 간의 비행 간격을 분리하기 위해 회랑(Corridor)을 설정하여야 하며, 통합시스템오차(TSE; Total System Error)를 고려하여 회랑 크기를 산출하였다. 복합형 수직이착륙 무인항공기를 이용하여 직선 구간과 선회 구간의 비행 데이터를 수집하였다. 비행 데이터는 SQSM(Scalar Quantity Summation Method) 방법을 통해 TSE를 도출하였으며, 항법시스템오차 (NSE; Navigation System Error) 와 비행기술오차 (FTE; Flight Technical Error)를 세부적으로 산출하여 직선 및 선회 구간에 대한 영향성을 분석하였다. 회랑 크기는 TSE 분석 결과와 PBN(Performance-based Navigation) manual을 참고하여 산출하였다.

무인항공기 위치정확도 시험평가 기법 연구 (Feasibility Study on the Methodology of Test and Evaluation for UAV Positioning)

  • 주요한;문경환;강봉석;정재원;손한기;조정현
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.530-536
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    • 2018
  • 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.

시간 제한 조건을 고려한 유전 알고리즘 기반 다수 무인기 임무계획기법 (Genetic algorithm based multi-UAV mission planning method considering temporal constraints)

  • 정병민;장대성;황남웅;김준원;최한림
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.78-85
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    • 2023
  • 다수 무인기 체계에서 임무할당은 임무 수행 능력을 결정하는 중요한 요인이다. 본 논문은 유전 알고리즘에 기반한 임무계획기법을 제안한다. 본 기법을 통해 제한 조건을 만족하면서, 임무 완료 시간을 최소화하는 해를 구할 수 있다. 임무 할당 문제의 최적해를 구하기 위해서는 계산량이 많이 필요하므로 본 기법이 해를 구하는 대안이 될 수 있다. 본 기법은 현실 세계의 다양한 종류의 무인기, 임무, 제한 조건을 고려하였다. 제안된 기법은 각 무인기의 임무 시퀀스와 제한 조건 만족을 위한 임무 별 대기 시간을 도출한다. 다양한 수치적 시뮬레이션 결과를 통해 임무 종료 시간을 최소화하는 임무계획 기법의 성능을 확인하였다.

격자 지도 기반의 다수 무인 이동체 임무 할당 및 경로 계획 (Task Allocation and Path Planning for Multiple Unmanned Vehicles on Grid Maps)

  • 정병민;장대성;황남웅;김준원;최한림
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.56-63
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    • 2024
  • 무인 이동체의 안전성이 점차 증대되면서 빌딩과 같은 장애물이 많은 도심환경에서의 무인 이동체의 활용이 증가할 것으로 예상된다. 도심 환경에서 다수의 무인 이동체가 운용될 경우, 임무 할당 뿐만 아니라 정적 및 동적 장애물 회피와 더불어 상호 충돌 회피가 가능한 경로를 생성하는 알고리듬이 필요하다. 본 논문에서는 임무 할당 및 경로 계획을 수행하는 알고리듬을 제안한다. 장애물 및 경로 계획을 효율적으로 수행하기 위해 맵을 격자 기반으로 구성한 다음 경로를 도출하였다. 동적인 환경에서 빠르게 재계획하기 위해 계산 시간 단축에 집중하였다. 시뮬레이션을 통해 작은 규모의 문제에서 장애물 회피 및 상호 충돌 회피 방안에 대해 설명하였고, 큰 규모의 문제에서 임무 전체 종료 시간(Makespan)을 관찰하여 성능을 확인하였다.

스위칭 주파수에 따른 전기 추진 항공기용 인버터 손실 분석 (Analysis of Inverter Losses according to Switching Frequency Using Electric Motor for Aircraft)

  • 구본수;조성현;최인호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.32-39
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    • 2021
  • 전기추진 항공기는 기존 가스터빈 엔진에 의한 환경 및 소음 문제를 해결하기 위해 최근 항공분야에서 활발히 연구가 진행되고 있다. 특히 전기 동력추진 시스템의 핵심 구성품인 추력 모터와 이를 구동하기 위한 인버터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 무게와 부피에 민감한 항공기 특성에 맞는 비출력이 높은 모터를 선정하고, 전력 소자에 따른 인버터 전력 손실을 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션은 전력전자 분석 툴인 PSIM을 이용하여 선정된 모터와 전력 소자를 모델링하여 스위칭 주파수에 따른 인버터 전력 손실을 분석 하였다.