우주추진기관의 모든 부품은 생산 시 규정된 절차를 거쳐서 작동의 이상유무를 확인하는 시험을 거친다. 우주추진기관은 특별한 경우를 제외하고는 실 비행 상태에서 시험하기가 어렵거나 불편하기 때문에 지상에서 시험을 수행하여 성능 및 안정성 등을 확인하게 된다. 지상연소시험을 수행하기 위해서는 비행용 엔진을 대상으로 엔진 메니폴드에 비행 시와 같은 조건의 추진제가 공급될 수 있게 해줘야 한다. 기존에 시험장이 이미 구축되어 있는 경우 엔진의 운용조건에 맞추어 엔진에 맞게 엔진과 시험설비 연결부분이 수정되게 된다.(중략)
일반적인 항공 촬영용 무인비행선은 GIS 데이터를 획득하기 위하여 기체 조종사와 영상 장치 조종사가 필요하며, 좋은 영상을 위해서는 이들의 호흡과 정확한 위치로의 이동이 중요하다. 본 논문에서는 이런 인력의 소요를 줄이고 정확한 위치/고도의 사전 계획된 비행경로를 자동비행하는 11m급 무인비행선의 고전제어 기반의 자동비행 제어법칙을 소개한다. 또한 이를 검증하기위해 실시한 비행시험의 각 단계별 절차와 유의사항, 외란에 의한 추종 오차를 줄이는 LOS 가이던스 알고리즘을 제시하고 비행시험 결과를 통한 게인 튜닝절차를 소개한다.
2014년에 착수된 한국형 SBAS인 KASS 개발 사업은 2022년 APV-1급 SOL서비스를 목표로 개발이 수행 중에 있다. KASS 연구개발에는 개발 요구조건 및 성능 요구조건을 분석하기 위해 비행시험이 이루어져야 한다. 그러나 국내에는 아직 평가항목이 제시되어 있지 않아 FAA 및 ICAO 규정서를 분석하여 KASS 개발을 위한 비행시험용 평가 항목이 구성되어야 하고, 국제적 기준에 부합하여 만들어져야 한다. 본 논문에서는 위성항행시스템을 적용한 비행시험용 SBAS 구간별 절차 검증을 분석한다.
KSLV-I 발사체에 탑재되는 원격측정시스템, 추적시스템, 비행종단시템, GPS, 관성항법유도시스템의 개별적인 성능과 고홍우주센터 및 제주추적 소에 설치된 지상장비와의 연계성능을 확인하기 위하여 항공기를 이용한 비행시험이 요구된다. 시험에 적용할 탑재장비의 선정, 하니스, 운용방법, 안테나 부착방법 등의 면밀한 계획과 분석을 통해 시험의 효율성이 향상되기 때문에 KSLV-I의 통신환경과 비행프로파일 둥이 비행시험에 최대한 정확하게 고려되어야 한다. 본 논문에서는 KSLV-I 전자탑재장비의 목록과 규격, 비행시험용 랙과 하니스, 항공기 제원, 비행궤적 둥 효과적인 비행시험을 위해 준비 및 분석되어야 하는 전반적인 사항이 제시된다.
본 논문에서는 스마트 스킨 시제품을 항공기에 장착하고 비행데모시험을 수행하는 절차와 시험결과를 제시하였다. 통신항법용 4개의 안테나를 한 개의 안테나 내장 스킨구조(CLAS)에 삽입하였다. 대수주기 패치형 안테나를 4개의 안테나 주파수 대역을 포함하도록 다중대역 안테나로 설계하였다. 항공기에 장착하기 전에 안테나 내장 스킨구조의 요구조건은 지상시험으로 입증하였다. CLAS 스피드브레이크를 KT-1 항공기에 장착하고 2개 이상의 안테나를 작동시키는 다중 안테나 시험을 지상에서 수행하였다. 항공기에 장착된 기존 장비들과 CLAS와의 호환성을 확인하기 위해 전자파 적합성시험을 수행하였다. 비행데모시험은 4개의 안테나에 대하여 각 1회의 비행을 수행하였다. 비행 중 안테나 통신항법 신호의 작동상태와 지속성, 항공기 원형 비행 시 사각지대 유무 확인을 하였다. 안테나 내장 스킨구조의 안테나는 4회 비행데모시험 동안 기대 이상의 성능을 보여주었다.
본 연구는 5G 통신을 이용한 농업용 드론에 임무 카메라를 장착하여 농작물 상태 정보 획득을 위한 비행시험에 대해 다룬다. 시험 방법은 설정된 다분광카메라와 열화상카메라를 드론에 장착하고 운영 고도와 속도를 달리하여 농작물 상태 이미지를 획득하는 것이다. 다분광카메라는 다섯 가지의 분광 파장을 이용하여 농작물 상태 이미지를 획득하며 자체 내장된 GPS에서는 비행 중 획득한 이미지의 정확한 위치와 고도 정보를 비행시간과 동기화 하여 제공한다. 그리고 비행 중 획득된 열 영상 데이터는 분석을 위해 5G 통신으로 지상의 서버로 전송된다. 그러므로 분광카메라와 열영상카메라를 함께 이용할 경우 효율적인 경작지 상태 파악이 가능하며, 본 연구를 통해 농업용 드론에 임무 장비를 장착한 비행시험으로 경작지에서 농작물 상태 파악이 가능함을 증명하였다.
과학기술위성 3호는 우리 은하계의 근적외선 관측, 우주 배경복사 관측 및 지구 지표면의 적외선 영상 획득을 임무로 하는 우주관측용 적외선카메라와 지구 지표면의 적외선 영상획득을 임무로 하는 지구관측용 적외선카메라 그리고 한반도 지역의 다중 스펙트럼 영상을 획득함으로써 대기관측 및 환경감시의 임무를 가지는 소형분광영상카메라를 장착한 우주 및 지구과학 연구용 위성이다. 2007년 개발을 시작하여 시험인증모델(EQM, Engineering& Qualification Model) 개발과 열구조모델 (STM, Structure and Thermal Model)을 개발 완료하였고, 2012년 하반기에 발사를 앞두고 2010년 비행모델 유닛들이 납품되기 시작하여 위성체 시스템 레벨에서의 조립 및 시험을 진행하고 있다. 본 논문에서는 조립 및 기능시험 중 발견된 유닛의 문제들을 해결 과정과 시스템 레벨에서의 전기접합시험, 극성시험, 비행소프트웨어 기능시험, 종합기능시험 및 ETE 시험등 기능 시험의 종류, 목적 그리고 검증 결과를 발표하고자 한다.
본 본문에서는 항공기 탑재비행시험을 통한 무기체계 개발시험에 대하여 기술하였다. 국방과학연구소에서는 항공기를 운용하며, 각종 항공/유도 무기체계의 핵심 탑재장비와 센서 개발을 위하여 항공기 탑재비행시험을 수행하고 있다. 탑재비행시험 플랫폼으로는 KTX-1/XKO-1 항공기를 사용하며, 외부연료탱크 형상의 탑재시험체를 제작하여 시스템 연동을 위해 항공기를 수정하였다. 항공기 탑재비행시험을 통하여 각종 탐색기와 항법시스템 그리고 유도무기 핵심 탑재장비에 대한 개발시험을 수행하였다.
본 논문에서는 연구 개발용 시뮬레이터에 국한하여 논제를 다루기로 한다. 위에서도 언급되었듯이 연구 개발용 시뮬레이터는 비행제어시스템의 설계/제작/시험평가의 전 단계동안 사용되는 것으로써, 이 시뮬레이터 응용에 관한 이해를 넓히기 위하여 본 논문의 제 2장에서는 일반적인 FBW 비행제어시스템 설계에 관하여 논의한다. 그리고 제 3장에서는 연구개발용 시뮬레이터로서 반드시 갖추어져야 하는 구성요소에 관한 설명을 하며, 제 4장에서는 이 시뮬레이터를 이용하여 수행하는 시험평가 기술에 관하여 언급한다. 마지막으로 제 5장은 본 논문의 결론을 유도한다.
본 논문에서는 공군에서 운용중인 전투기를 활용한 비행시험 수행 시 비행자료를 얻기 위한 외장형 계측시스템 개발에 대하여 서술하였다. 전투기의 외장형 계측시스템은 계측 포드와 영상 포드로 구성된다. 계측 포드는 GPS/AHRS 센서를 이용하여 전투기 비행자세, 속도 및 고도 등의 비행자료를 측정하며, 영상 포드는 2대의 고속카메라와 1대의 일반카메라를 사용하여 비행영상을 획득한다. 개발한 외장형 계측시스템은 환경시험과 지상시험, 그리고 전투기에 장착하여 비행시험을 수행함으로서 성능을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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