• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.539-540
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• 2012

최근까지 무인 항공기는 군사적인 목적으로 활용하기 위해 활발하게 연구 되어 왔다. 근래에 들어 레저용, 또는 상업용으로 활용도가 급격히 증대되고 있다. 이에 국내외의 대학 및 연구기간에서 무인항공기의 자동비행 제어시스템을 위한 연구를 활발히 진행되고 있다. 최근 들어 무인항공기로 제어하기가 쉽고 활용도가 높은 쿼드로터 비행체가 각광을 받고 있는데 이미 많은 연구가 진행되어 왔다. 이러한 쿼드로터는 4개의 로터의 속도 제어로 비행체의 위치제어가 가능하다. 쿼드로터의 구조적인 이점으로 제어가 쉬운 반면 바람과 같은 외란에 매우 취약하다는 단점이 있어 실제 위치 제어가 쉽지가 않다. 본 논문에서는 외란(disturbance)에 취약한 쿼드로터의 위치제어를 안정하게 제어하기 위해 비행체의 자세 측정 센서인 관성측정장치(Inertial Measurement Unit)를 만들어 비행체의 자세를 측정 할 수 있도록 하였다. IMU는 자이로(Gyro)와 가속도(Accelerometer) 센서를 융합하여 비행체의 Roll, Pitch, Yaw 자세를 계측할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 일반적인 PID 제어기법을 적용하여 기존의 쿼드로터의 비행체에 대한 제어 성능을 실험을 제시하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권1호
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• pp.55-62
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• 2020

회전익 헬리콥터의 안정성, 조종성 향상 및 증대를 보장하기 위해서는 디지털 제어기술에 의한 디지털 비행제어시스템의 개발이 필요하다. 헬리콥터 비행제어시스템 설계 및 개발 기술은 해외 선진 항공 개발사의 기술이전 기피 및 불가에 해당하는 핵심기술로써 헬리콥터 비행제어 시스템 운용소프트웨어인 OFP의 기능 요구조건 충족과 더불어 비행안전에 직결되는 시스템 신뢰도의 검증이 필요하며 비행제어 시스템 운용 소프트웨어의 검증 방안 연구는 무엇보다 중요하다. 본 논문에서는 회전익 자동비행제어시스템 소프트웨어의 FMET 수행 및 검증 방안에 관한 연구를 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.34-34
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• 1998

차세대 비행체가 갖추어야 할 요건으로 다양한 작동 범위에서 다목적으로 사용될 수 있어야 한다는 점이다. 비행체는 작전시 초음속으로 순항해야 하며, 폭탄으로 손상된 비행장에서도 이륙하여 작동할 수 있도록 짧은 이륙과 착륙 거리를 가져야 하기 때문에 현재 비행체보다 더 큰 받음각에서 작동하여 비행시 뛰어난 기동성을 가져야 한다. 제어력을 향상시키기 위해서 받음각과 동압에 의존하지 않고 큰 제어 모멘트를 제공하는 차세대 방법은 엔진의 배기가스를 원하는 비행 방향으로 제어하는 것으로 이러한 방법을 추력 편향 제어(Thrust Vector Control)라고 한다. 기존 공력에 의한 비행 자세제어 방법은 속도의 2승에 비례하는 제어력을 발생하지만, 실속을 피해야하기 때문에 공기력을 이용한 날개 및 비행체의 받음각에 한계가 있어 비행체의 선회능력을 제한하며 고공에서 저속비행 하는 경우에는 공기의 밀도가 낮고 동압이 작게 작용하여 선회능력은 낮아진다. 그러나, 추력 편향 장치는 공력을 이용하지 않고 추력을 이용하기 때문에 실속에 의한 제한이 없어 큰 받음각(70$^{\circ}$-90$^{\circ}$)으로 선회할 수 있어 월등한 기동성을 발휘할 수 있다. 이러한 추력 편향 장치 중 제트 베인형은 소형화가 가능하고, 하나의 노즐로 수직, 수형 및 횡 방향의 3축 제어를 할 수 있어 많이 사용되고 있다.

• 항공우주기술
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• 제12권1호
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• pp.137-143
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• 2013

최근 다양한 에너지원에 대한 관심이 증가하고 있으며, 연을 이용하여 고공풍력 에너지를 활용하는 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 연을 이용한 풍력 발전 및 선박 인양 등의 다양한 분야에 적용하기 위해서는 연에 대한 비행제어가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 연의 비행제어를 위해 기존의 Sport Kite의 비행기술의 원리를 이용한 지능제어 이론을 적용해보고자 한다. 이를 위해서 적절한 퍼지 룰을 생성하고 퍼지 제어기를 구성하여 연에 대한 비행제어 성능을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2001년도 추계산학기술 심포지엄 및 학술대회 발표논문집
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• pp.163-165
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• 2001

본 연구개발은 입력된 항로를 스스로 비행하며 사진 촬영, 국토 및 환경을 감시ㆍ관리할 수 있는 지능형 무인 비행 시스템 개발을 위한 레저 산업용 무선 조종 모형 비행기에 관련된 핵심기술을 확보하고, 상업화를 위한 전 단계의 시작품을 제작하는 것이다. 이와 관련하여 무선 조종 비행 관련 데이터를 확보 및 습득하고, 이의 활용으로 표준조종 기술을 확립하도록 했다. 또한, 자동 비행모드로 전환하기 위한 자동 비행 제어 알고리즘을 개발했으며, 확보된 비행기술을 데이터화하여 다양한 환경에서 시뮬레이션(simulation)을 수행한 정보를 프로그램화하여 자동 비행을 하도록 하고, 마이크로프로세서(microprocessor)를 이용하여 서보모터를 구동할 수 있는 제어기를 개발하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권7호
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• pp.633-639
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• 2007

본 논문에서는 비행시간과 충돌각을 동시에 제어하기 위한 새로운 호밍 유도법칙을 제안한다. 제안한 유도법칙은 기존의 충돌각 제어 유도법칙인 BPN을 근간으로 비행시간 제어를 위한 제어명령을 부가한다. 부가되는 제어명령은 요구되는 비행시간과 추정된 잔여 비행시간과의 오차로 구성되는 시변이득을 이용하여 산출한다. 따라서 비행시간 오차가 없는 경우 제안한 유도법칙은 BPN으로 수렴되어 안정된 호밍 루프를 구성하게 된다. 시뮬레이션을 통해 제안한 유도법칙의 성능을 확인한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권11호
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• pp.1104-1111
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• 2008

고등훈련기급에 탑재되어 있는 전기식 비행제어계통 (digital fly-by-wire flight control system)은 통합 다기능 감지기(IMFP : Integrated Multi-Function Probe)를 이용하여 항공기의 고도/속도/받음각 정보를 획득한다. 고등훈련기에는 3개의 IMFP가 장착되어 있으며, 이는 비행제어법칙에 3중의 공기정보를 제공한다. IMFP로부터 제공된 3개의 공기 정보는 중간 값을 채택하여 보다 신뢰성 있는 정보를 비행제어법칙에 제공한다. 초음속 비행시험 결과, 초음속 영역에서 발생하는 잡음이 포함된 IMFP로 인하여 고도유지모드 자동조종장치를 작동시켰을 때, 세로축으로 진동현상이 발생하였다. 이러한 현상은 자동조종장치를 이용하여 비행을 할 경우, 항공기 안정성 및 조종성을 저해할 수 있다. 본 논문에서는 초음속 영역에서 발생하는 IMFP 잡음정보가 자동조종장치에 영향을 미치지 않도록 비행제어법칙을 설계하였으며, 제어법칙설계 및 귀환이득을 조율하여 선회비행 시에 피치자세각 유지모드를 개선하였다. 설계된 비행제어법칙은 비실시간 시뮬레이션 및 비행시험을 통하여 검증하였다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 한국항공운항학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.50-54
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• 2015

구형무인비행체는 다중 모터를 이용한 무인항공기에 비행 소형화, 경량화, 경제화 등의 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 구형무인비행체의 경로 추종을 위한 제어기 설계 및 성능에 대한 내용을 다루고 있다. 먼저 구형무인비행체의 운동방정식이 제어기 설계를 위해 유도되었고, 유도된 운동방정식을 이용해 경로 추종 제어기를 설계하였다. 구형무인비행체의 자세제어는 무게중심을 변화하는 방법을 사용하였다. 요구 경로를 설정하여 설계된 제어기의 경로 추종 성능을 MATLAB 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 시뮬레이션 결과, 제시된 제어기가 설정된 경로를 추종하고 있음을 확인하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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• pp.31.2-31.2
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• 2010

편대비행 위성이 공동의 임무를 수행하기 위해서는 편대를 이루는 위성의 각기 다른 초기 오차와 다양한 외란 환경에서도 자세 동기화를 이룰 수 있는 기법이 필요하다. 이 연구에서는 편대비행위성의 자세 동기화를 위하여 비선형 시스템에 대한 준최적 제어기법인 SDRE(State-Dependent Riccati Equation)에 기반한 추적 제어기가 사용되었다. 반작용 휠이 포함된 위성의 자세 동역학이 SDRE 추적 제어기를 구성하는데 이용된다. 이를 Leader/Follower 편대비행 시스템에 적용하며, 기준 자세를 추적하는 Leader 위성의 자세를 Follower 위성이 추적하여 자세 동기화를 이룰 수 있다. MATLAB과 SIMULINK를 이용한 수치해석적 시뮬레이션으로 추적 제어기의 성능을 검증하였으며, 이에 대한 실시간 HIL(Hardware-In-the-Loop) 시뮬레이션이 수행되었다. 무중력 환경을 모사하는 에어베어링시스템과 세 개의 반작용 휠을 장착한 자세제어 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulator)는 PC104 타입의 임베디드 컴퓨터에서 SIMULINK의 xPC Target을 이용한 실시간 시뮬레이션 환경을 제공하며, 이에 적용되는 SDRE 추적 제어기는 이산화되어 설계되었다. 또한 SDRE 추적 제어기에 대한 안정성을 보장하는 영역이 추정되어 위 추적 제어기가 위성 편대비행에 적합한 자세 동기화 기법임을 보였다.

• 항공우주기술
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• 제3권1호
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• pp.9-15
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• 2004

본 논문에서는 무인비행선 비행제어시스템의 HILS(Hardware-In-the-Loop-Simulation) 시스템 개발 결과를 소개한다. HILS 시스템은 비행선 제어를 위해 설계된 비행제어컴퓨터의 지상시험을 위해 개발되었다. HILS 시스템을 구성하기 위해 각각 별도의 컴퓨터에서 작동하는 통신장비 모사 시스템, 탑재장치 모사 시스템, 비행선 운동 모사 시스템, 그리고 운동 가시화 시스템을 개발하였고, 이와 함께 3축 운동 시험대와 관성항법장치(Inertial Navigation Unit)도 포함하였다. 개발된 HILS 시스템을 이용한 단계적인 시험을 통해 비행 제어컴퓨터의 기능과 성능을 검증하였다.