• 제목/요약/키워드: 비행시뮬레이션

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공사현장에서 효율적인 드론 기반 데이터 수집을 위한 랑데부 포인트 교체 기법 (A Rendezvous Point Replacement Scheme for Efficient Drone-based Data Collection in Construction Sites)

  • 김태식;정진만;민홍
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.153-158
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    • 2017
  • 광범위한 공사현장에서 드론 운용 시 효율적인 데이터의 수집을 위해 대표적인 노드를 선정하여 방문하는 랑데부 포인트를 사용한다. 랑데부 포인트는 선정된 노드와 그 주변의 노드들에 데이터 전송이 증가하여 에너지 소모가 집중될 수 있으며 이는 네트워크 수명의 단축을 유발할 수 있다. 따라서 장시간의 공사기간을 고려할 때 랑데부 포인트를 효과적으로 교체하여 네트워크 수명을 장시간 유지하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 센서의 에너지 잔량에 따라 랑데부 포인트를 교체해가며 드론을 통해 효율적으로 데이터를 수집하는 방법을 제안한다. 또한 제안 기법은 드론과의 상대거리도 반영하여 지리적으로 가까운 랑데부 포인트를 선정함으로써 드론의 이동 거리를 줄일 수 있다. 또한 시뮬레이션을 통해 제안 기법이 기존의 기법들에 비해 네트워크의 수명을 늘리고 드론의 비행 거리를 줄일 수 있다는 것을 확인하였다.

한국형 광역보정시스템 테스트베드 가용성 성능 분석 (Availability Performance Analysis of Korean Wide Area Differential GNSS Test Bed)

  • 윤호;기창돈;김도윤
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.510-516
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    • 2011
  • 위성항법시스템(GNSS)을 민간항공 분야에 활용하기 위해서는 국제민간항공기구(ICAO)가 정한 비행단계별 정확성(Accuracy), 무결성(integrity), 연속성(continuity), 가용성(availability) 성능요구조건을 만족시켜야 한다. 사용자의 무결성을 확보하기 위해서는 사용자의 보호 수준을 크게 잡아야 하고 가용성을 향상시키기 위해서는 보호수준이 작을수록 좋다. 따라서 주어진 항행요구조건을 만족하기 위해서는 사용자의 무결성을 확보하면서 보호수준을 최대한 작게 잡아야 한다. 본 논문에서는 한국형 광역보정시스템 테스트베드 중앙처리국 모듈의 현재까지 진행 상황에 대해서 설명하고 현재 사용되고 있는 무결성 관련 알고리듬을 적용하였을 때 사용자의 무결성 및 가용성 성능에 대한 예측을 수행하였다. 또한 항법위성의 궤도 및 시계오차에 대한 공분산 행렬을 사용자 무결성 감시에 적용하였을 때의 가용성 향상 정도를 시뮬레이션을 통해 예측하도록 한다.

군집 무인기 활용을 위한 합의 기반 자율 탐색 알고리즘 (Consensus-based Autonomous Search Algorithm Applied for Swarm of UAVs)

  • 박국권;권호준;최은주;유창경
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.443-449
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    • 2017
  • 무인기를 이용한 조난자 수색 등의 임무에서 고가의 단일 무인기를 활용하는 것보다 저가의 군집 무인기 운용을 통한 탐색이 효율적이다. 운용하는 무인기의 수가 증가할수록 임무계획에 소요되는 시간이 증가하며 무인기 운용 시스템의 부담이 커진다. 본 논문에서는 확장성, 강건성 및 단순성 측면에서 복수 무인기 운용에 적합한 분산형 지역 탐색 알고리즘을 제안한다. 비용 절감을 위해 각각의 무인기는 근거리 통신, 기본 연산, 그리고 제한된 메모리 능력을 가진다고 가정한다. 근거리 통신에서는 비행 상태 및 기탐색 정보가 공유되며, 이를 바탕으로 상호간 충돌 회피와 다음 탐색 지역을 결정한다. 미탐색 지역으로의 이동에 대한 가중치를 높이고 중복 탐색 기능을 제공하기 위해 score function을 도입하였다. 제안한 알고리즘 및 임무 수행절차의 성능과 특징을 수치시뮬레이션을 통해 검증하였다.

궤적 기반의 항공 교통 관리를 위한 스케줄링 시스템 개발 (Development of Scheduling System for Trajectory Based Air Traffic Management)

  • 오은미;은연주;김현경;전대근
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.367-374
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    • 2018
  • 차세대 통신링크를 활용한 항공로 교통 관리를 위해 궤적 기반의 관제 지원 스케줄링 시스템을 제안하였다. 차세대 ATS (air traffic services) 데이터링크인 Baseline 2를 사용하는 4DTRAD (4-dimensional trajectory data link) 서비스 내용을 기반으로 항공로 상을 비행 중인 항공기를 대상으로 하는 궤적기반운용 수행 절차를 수립하고 기술하였다. 이러한 절차를 바탕으로, 다양하고 복잡한 데이터 활용으로 인한 관제사의 업무 부담을 완화하기 위해 지상 시스템이 수신한 항공기 데이터를 처리하여 궤적을 예측하고 관제 조언 정보를 제공하는 스케줄링 시스템의 프로토타입을 개발하였다. 또한, 궤적 기반 항행을 위한 시뮬레이션 환경을 구성하여 개발 시스템에 대한 스케줄링 기능을 확인하였다.

지상항공안전증진을 위한 비행장관제시뮬레이터의 고도화 (Aerodrome Air Traffic Control Simulator of Promotion for Advanced Ground Safety)

  • 이인영;최연철
    • 대한교통학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.497-502
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    • 2014
  • 공항에서의 지상교통관제는 매우 중요한 항공교통업무 가운데 하나이다. 따라서 세계 각국에서는 이와 관련된 시뮬레이터의 개발에 대한 관심이 지대하다. 본 연구는 우리나라에서 개발 및 고도화된 비행장관제시뮬레이터에 대한 특징과 장점 및 향후 개발되는 A-SMGCS와의 연동성을 기술하였다. 본 장비의 특징은 훈련관제사의 단독적인 훈련이 가능하도록 설계되었으며 다양한 기상조건 및 정상 및 비정상상황 설정으로 상황에 부합되는 관제사 교육훈련이 가능하다는 점이다. 따라서 본 비행장관제시뮬레이터를 통하여 항공관제 부분에서의 종합훈련은 물론 다양한 상황에서의 관제사 훈련을 통하여 비행안전과 공항용량 증대 훈련에 크게 기여를 할 것으로 사료된다.

틸트로터 무인기 함상이착륙 위한 파고운동 해석 및 시뮬레이션 (Sea Wave Modeling Analysis and Simulation for Shipboard Landing of Tilt Rotor Unmanned Aerial Vehicle)

  • 유창선;조암;박범진;강영신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권9호
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    • pp.731-738
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    • 2014
  • 오늘날 무인기는 기술 발전을 통해 육해상의 다양한 분야에서 이용되고 있다. 한국항공우주연구원(KARI)에서는 육상용 수직이착륙기로 개발된 틸트로터 무인기를 해상에서 운용할 수 있도록 임무영역 확장을 고려하고 있다. 틸트로터 무인기의 효과적인 해상운용을 위해서는 함상이착륙이 필요하지만 해상은 지상에 비해 염분, 연무, 바람등 기상영향을 많이 받는다. 또한 지상과는 달리 선박 운동으로 인한 착륙지점의 운동이 발생하며, 자동 함상착륙을 어렵게 만든다. 이러한 무인기 함상이착륙을 위하여 본 논문에서는 파고에 따른 선박 운동을 모델링 하고, 무인기 시뮬레이터를 통해 시험평가한 결과를 제시하고 있다.

6-자유도 쿼드로터 무인항공기의 모델링 및 유도기법 설계 (System Modeling and Waypoint Guidance Law Designing for 6-DOF Quadrotor Unmanned Aerial Vehicle)

  • 이상현;김유단
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.305-316
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    • 2014
  • 항공전자 장비들의 급속한 발전으로 인해 무인항공기의 크기가 소형화 되고 있으나, 무인항공기에 대해 주어지는 임무는 더욱 정확하고 복잡해지고 있다. 정지비행이 가능하고, 간단한 기계적 메커니즘을 가진 쿼드로터는 이 같은 환경에서 활동도가 점차 증가하고 있다. 그러나 쿼드로터는 구조 특성에 따라 출력의 개수보다 입력의 개수가 작은 under actuated 시스템이므로, 쿼드로터 제어에 큰 제약이 따른다. 본 논문에서는 이와 같은 쿼드로터의 단점을 해결하기 위해서 4개의 원동기 외에 2개의 추가적인 원동기를 더 부착한 모델을 제안하여, 입력의 개수와 출력의 개수가 같은 fully actuated 시스템을 구현하도록 한다. 제안한 쿼드로터 모델의 제어기를 설계하기 위해 궤환선형화 기법을 적용하였다. 수치 시뮬레이션을 수행하여 제안한 모델과 설계된 제어기의 성능을 검증하였다.

항공기 날개 탑재 안테나의 빔 보상을 위한 X-대역 위상 배열 안테나 모듈 (X-Band Phased Array Antenna Module for the Beam Compensation of an Aircraft Wing Mounted Antenna)

  • 최우열;서정훈;김현호;백건우;홍성용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권11호
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    • pp.978-986
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    • 2016
  • 비행 중 날개 변형에 의해 바뀐 빔 방향을 보상하기 위한 X대역 위상 배열 안테나 모듈을 설계 및 제작하였다. 위상 배열 안테나 모듈은 배열 안테나, 전력분배기, 위상변위기 및 제어회로로 구성된다. 최적의 부품 선택을 위해 날개 변형 및 위상변위기의 위상 오차에 의한 방사 패턴의 변화를 시뮬레이션하였다. 제작된 위상 배열 안테나 모듈은 9.375 GHz에서 5.84 dBi의 이득, 13.6 dB의 반사손실, 10.6 %의 대역폭을 얻었다. 주빔 방향 보상 성능을 확인하기 위해 측정 장치를 구축하였다. 측정을 통해 굽힘 변형이 9 %일 때 빔 보상이 정확히 이루어짐을 확인하였다.

산림조사에서의 항공라이다 취득인자에 따른 영향분석을 위한 시뮬레이션 모델 개발 (A Simulation Model Development to Analyze Effects on LiDAR Acquisition Parameters in Forest Inventory)

  • 송철철;이우균;곽두안;곽한빈
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2008년도 공동춘계학술대회
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    • pp.310-317
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    • 2008
  • 상용화된 항공라이다 기술을 이용한 자료취득의 비용소요는 여전히 큰 부담이어서 다양한 자료취득조건에 따른 자료취득 및 그에 따른 영향에 관한 연구는 미진한 편이다. 이에 본 연구는 3차원상에서 산림모델 및 항공라이다의 자료취득모델을 구현하여 이들을 토대로 다양한 자료취득조건에 따른 가상의 자료취득과 그에 따른 산림생장특성의 추정을 통해 적정한 자료취득조건을 구명하고자 수행하였다. 우선, 3차원의 입목모델을 규정하고 이 입목들의 식재간격 및 산림내 식생층위를 가변적으로 조절하여 가상의 산림모델들을 작성하였다. 아울러, 항공라이다 자료취득활동을 반영한 모델을 구현하고 주요 자료취득인자인 비행고도를 조절하여 다양한 취득밀도를 지닌 가상의 자료를 획득하였다. 이 자료들로부터 3차원 임관의 체적, 표준지 내 최대수고를 추정하여 자료취득밀도에 따른 추정결과의 차이를 비교분석하였다. 그 결과, 자료취득밀도가 높을수록 산림생장특성의 추정결과가 기대치에 근접하는 것으로 나타났다. 이러한 연구의 성과는 향후, 산림조사에서의 정확성 대비 항공라이터 취득비용에 관한 연구 등을 수행하면 다양한 산림생장특성의 정확성 수준에 따른 적정 예산수립 등에 도움을 줄 것으로 판단된다.

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HAPS 기반의 HSDPA 시스템 성능 분석 (System Performance Analysis on HAPS-HSDPA Mobile System)

  • 김남겸;손인수;이진구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권6호
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    • pp.20-26
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    • 2008
  • 현대에는 언제 어디서나 자신이 원하는 데이터를 빠르게 접할 수 있는 서비스가 요구되고 있고 이것을 반영하듯이 많은 시스템들이 개발되었다 특히 HSDPA (High Speed DATA Packet Access)의 경우 최대 14.4Mbps의 데이터 수율을 가져 3세대 이동통신으로 각광을 받고 있다. 하지만 HSDPA의 경우도 지상망 시스템인 관계로 LOS (Line of Sight)가 보장되지 못해 이것은 다중 페이딩에 의한 데이터 수율의 악화로 나타난다. 이러한 문제는 HAPS(High Altitude Platform Station)를 사용하게 되며 해결이 된다. HAPS는 비행선을 이용한 시스템으로 LOS의 보장뿐만 아니라 기존의 지상망 이동통신에 접목해 좀 더 높은 성능을 낼 수 있다. 이 논문에서는 HAPS 시스템을 HSDPA 시스템과 결합한 시스템 모델을 제안하고 시뮬레이션을 통해 그 성능을 분석하고 가능성을 살펴본다.