• 제목/요약/키워드: 수직 편향

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Experimental Study of the Thrust Vectoring Characteristics in a Two-Dimensional Convergent-Divergent Nozzle (2차원 축소확대노즐의 추력편향특성 실험연구)

  • Yu, Du Whan;Choi, Seong Man;Oh, Seong Hwan
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • 제17권2호
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    • pp.84-93
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    • 2013
  • Stealthy, high maneuverability and super cruise abilities are required for the next generation fighter and unmanned aircraft. Thrust vector control technique currently come into use to meet these requirements. In this experimental study, axial and pitch thrust were measured and Schlieren visualization were carried out using the scaled two dimensional thrust vector nozzles under various pitch deflection angle, pitch flap length and height. From the study, we could get the supersonic flow characteristics and draw an optimum geometric configuration of the two dimensional thrust vector nozzle.

Flow Characteristics of Jet Vane Around Supersonic Flow Field (초음속 유동중의 제트베인 유동특성)

  • 박종호;신완순;신필권;박용철;김윤곤
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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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.

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An Analysis of the Attitude Estimation Errors Caused by the Deflection of Vertical in the Initial Alignment (초기정렬에서 수직편향으로 인한 자세 추정 오차 분석)

  • Kim, Hyun-seok;Park, Chan-sik
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • 제26권4호
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    • pp.235-243
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    • 2022
  • In this paper, in the case of an inertial navigation system, the posture estimation error in the initial alignment due to vertical deflection is analyzed. Posture estimation error due to DOV was theoretically analyzed based on the speed and posture error of INS. Simulations were performed to verify the theoretical grinding, and the results were in good agreement. For example, in the case of η=20", an alignment error of ϕN=0.00287°, ϕU=0.00196° occurred, and in the case of 𝜉=20", an error of ϕE= -0.00286° occurred. Through this, it was confirmed that the vertical posture error caused by the DOV occurred as a coupling characteristic of the INS posture error. It has been shown that an additional posture error may occur due to the DOV, which was not considered in the existing INS alignment, which means that correction for the DOV must be considered when applying high-precision INS.

수직 평판 위에서 과소팽창 제트의 충돌

  • 이택상;신완순;이정민;박종호;김윤곤
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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    • pp.17-17
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    • 1999
  • 충돌제트는 산업, 항공우주, 군사 분야 등 공학적으로 많은 분야에서 응용되고 있다. 산업분야에서 충돌제트는 설치가 간단하고 형태가 단순하면서도 열 및 물질 전달효과가 상당히 크기 때문에 고효율의 열전달 효과를 얻을 수 있다는 점에서 광범위하게 응용된다. 예를 들면 물체 표면의 부분냉각은 고온 금형의 급속 냉각, 가스터빈 깃의 냉각, 전자부품의 냉각 등에 이용되며 부분 가열에서는 제철, 제지 및 유리공업, 금형의 풀림 등에 폭 넓게 적용된다. 항공우주, 군사분야에서는 수직/단거리 이·착륙기(V/STOL)의 발진, 미사일 발사시스템, 다단 로켓의 분리, 우주공간에서의 도킹, 화염 편향기 등에 적용이 되며 대부분 평판이나 특수한 판의 형상에 과소 팽창제트가 충돌할 때 발생하는 현상에 대한 것이다.

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Selection of Vertiport Location, Route Setting and Operating Time Analysis of Urban Air Mobility in Metropolitan Area (수도권 도심항공 모빌리티 수직이착륙장 위치 선정, 경로 설정 및 운행 소요시간 분석)

  • Oh, Jae-Seok;Hwang, Ho-Yon
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • 제24권5호
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    • pp.358-367
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    • 2020
  • With the increases of average commuting time of office workers in the Seoul metropolitan area and the cost of traffic congestion on roads, the need for new transportation is increasing and urban air mobility (UAM) is emerging as an alternative. Therefore, in this paper, the vertiport locations were selected and routes were established using population, traffic and commuting data of Seoul and Gyeonggi Province. Vector thrust type and multicopter type of eVTOL compatible for UAM were selected by analyzing the types of eVTOLand time required for selected routes was calculated. In addition, the time required when we utilize other transportations was compared with UAM. Finally, it was verified that the commuting time can be sharply reduced when we use UAM.

Effects of categorization on linguistic spatial representation and non-linguistic spatial representation (언어적 공간표상과 비언어적 공간표상에서의 범주화의 효과)

  • 서원식;한광희
    • Proceedings of the Korean Society for Cognitive Science Conference
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    • 한국인지과학회 2002년도 춘계학술대회
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    • pp.119-124
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    • 2002
  • 공간적 관계정보(spatial relation)가 언어적 표상시스템과 비언어적 표상시스템에서 어떻게달라지는가를 범주화 모델의 원형이론 모델을 적용하여 알아보고자 하였다. 이전의 연구들에 따르면 공간적 관계정보에 대한 프로토타입이 언어적 범주와 비언어적 범주에서 다르다는 연구 결과(Crawford 등 2000, Huttenlocher 등 1991)와 동일하다. (Hayward & Tarr 1995)는 상반된 연구 결과가 제기되고 있다. 하지만 이전 연구들에서의 문제점은 언어/비언어 표상체계 간의 편향을 통제하지 못했기 때문에 과제에 따라 서로 다른 결과가 나온 것이라고 볼 수 있다 본 연구에서는 두 대상간의 관계정보를 문장으로 제시한 조건, 그림으로 제시한 조건, 그리고 두 조건을 혼합한 조건을 사용하여 편향에 의한 효과를 제거하고자 하였다. 실험은 각 조건에 따라 짝으로 구성된 자극을 학습한 후 검사자극을 공간적 관계정보를 다양하게 하여 학습자극과 동일한지 아닌지를 판단하게 하였다. 실험결과 관계정보를 언어적으로 제시한 조건과 비언어적으로 제시한 조건간에 대상의 위치에 따른 반응시간의 경향성에서 차이가 없었으며, 대상이 단어인지 그림인지에 따라서 반응시간에서 통계적으로 차이가 나타났다. 그리고 두 표상체계에서 공간적 관계에 대한 프로토타입을 분석한 결과 수직축을 중심으로 전형성 효과가 나타나는 것을 알 수 있었다.

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A Study of Supersonic Jets Impinging on Axisymmetric Cone (원뿔에 충돌하는 초음속 제트에 관한 연구)

  • Park,Jong-Ho;Lee,Taek-Sang;Kim,Yun-Gon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • 제31권7호
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    • pp.26-31
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    • 2003
  • In this paper, supersonic jets impinging on axisymmetric cone were investigated to obtain fundamental design data for jet deflector case of example being VTOL/STOL or rocket launch. It was of interest to study flow phenomena such as shock interactions and separation induced by shear layer. Experiments were conducted to obtain schlieren flow visualization and measurement of surface pressure. Numerical results are compared with the experimental result. The dominant feature of the flow is the shock pattern induced by the interaction between the cone shock and the barrel shock. This pattern can take a wide variety of forms depending on the structure of the free jet and strongly influences the form of the surface pressure distributions.

A calibration algorism for the bias of sensor axis in pedestrian dead reckoning system (보행자 관성 항법시스템에서의 센서 축 편향 보정 알고리즘)

  • Kim, Yun-Su;Park, Gun-Gu;Jo, Chan-Woong;Kim, Han-Bin;Lee, Chae-Woo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.493-495
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    • 2015
  • PDR은 일반적으로 IMU센서로 부터의 가속도와 각속도를 측정하여 보행자의 위치를 추적하는 시스템이다. IMU센서로부터 측정된 가속도와 각속도 값은 센서를 기준으로 하기 때문에 보행자가 인지하는 고정 좌표계와는 차이가 있다. 이를 해결하기 위해 회전행렬을 사용하며 이후 계속해서 측정되는 각속도를 통해 회전행렬을 업데이트 한다. 업데이트된 회전행렬을 통해 좌표계를 환산하고 환산된 좌표계의 가속도 값으로부터 보행자는 고정좌표계 기준으로 위치 추적이 가능하다. 하지만 회전행렬을 업데이트 하는 과정에서 센서의 세 축이 이상적으로 수직이 아니라면 업데이트 과정에서 각속도의 오차가 누적되고 이는 좌표계를 환산에 영향을 끼쳐 위치 및 속도 추적 정확성을 낮춘다. 물리적인 Bias가 PDR 시스템에 누적오차를 발생시킨다. 이에 제안하는 센서 축 편향 보정 알고리즘은 IMU 센서의 물리적 축 오차를 보정해주어 더 정확한 위치 추적을 가능하게 한다. 또한 Matlab을 통해 데이터를 분석하고 알고리즘의 필요성을 보인다.

Geant4를 이용한 STEIN 검출기의 입자 분리 검출 모의실험 예비 결과 분석

  • Park, Seong-Ha;Kim, Yong-Ho;U, Ju;Seon, Jong-Ho;Jin, Ho;Lee, Dong-Hun;Lin, Robert P.;Immel, Thomas
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • 제37권2호
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    • pp.212.2-212.2
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    • 2012
  • 지구 자기권에 존재하는 플라즈마 입자의 다중관측을 목적으로 개발된 초소형 탑재체 STEIN (SupraThermal Electron, Ion, Neutral) 은 경희대학교와 UC Berkeley가 공동으로 개발 중인 3대의 초소형 과학위성 TRIO-CINEMA (TRiplet Ionosphere Observatory - Cubesat for Ion, Neutral, Electron and MAgnetic fields) 에 탑재될 입자 검출기이다. 32개의 픽셀로 이루어진 STEIN 검출기는 2~300 keV의 전자, 4~300 keV의 이온과 중성입자(Energetic Neutral Atom: ENA) 를 분리 계측할 목적으로 설계되었으며, 하전입자가 정전장 편향기를 통과하여 서로 다른 검출기 픽셀에 도달함으로써 전자와 이온, 중성입자를 분리하여 계측할 수 있도록 하였다. 한편, STEIN 구조물에서 발생한 2차 입자의 검출을 방지하기 위해 정전 편향기 사이에 차단날(blade)을 설계하였다. 본 연구에서는 STEIN 모의실험 예비 결과로써 전기장에 크기 및 차단날에 의한 하전입자의 궤적과 이에 따른 분리 계측 성능을 알아보고자 Geant4 (GEometry ANd Tracking)를 사용하여 검출기 픽셀에 입사하는 전자의 초기 위치를 분석하였다. 전자의 입사 위치는 검출기로부터 5 cm 전방에서 6 mm * 20 mm 범위 내에서 무작위로 생성하여 검출기의 방향으로 수직 입사하였다. 분석 결과 전자들은 전기장의 방향에 따라 편향되는 결과를 보였으며, 저에너지 전자는 강한 전기장의 영향으로 차단날에 의해 차폐되어 검출되지 않았다. 따라서 전기장의 크기와 차단날에 따른 입자 분리 검출이 가능함을 본 모의실험을 통해 확인하였으며, STEIN 운용 시 입자 분리 검출 및 결과 분석 기반으로 본 연구 결과를 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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A Design for Reduced-Order Observer Based Optimal Regulator in the Discrete System (이산형 시스템에서의 최소차수의 관측자를 이용한 최적 레귤레이터의 개발)

  • 김한실
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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    • 제36S권3호
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    • pp.47-56
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    • 1999
  • 제한된 출력 즉 오차 측정된 출력 값만을 사용하여 원하는 목표치에 도달하도록 하는 제어 문제를 푸는데 많은 연구가 진행되어 왔다. 종종 그러한 제어기를 설계할 때 해를 구하기 어려운 Non Linear Two Point Boundary Value Problem에 직면하게 된다. 특히 Reduced order 추정자 알고리즘은 백색 잡음에 의하여 영향을 받은 선형 시스템의 측정된 상태 뿐 만 아니라 보조 상태를 추정하기 위하여 개발되었다. 추정자를 설계할 때 상태는 무편향성이고 추정자의 편차는 추정자 및 추정상태와 공통되는 상태에 대한 모든 출력의 subspace에 수직이 된다. 특히 reduced order에서의 필터 성능은 full order에서의 필터 성능에 대해 suboptimal 이지만 상응한 Riccati equation을 푸는데 계산시간이 줄고 memory사용이 적은 이점이 있다. 본 논문에서는 Kronecker algebra와 선택행렬을 이용하여 Non Linear Two Point Boundary Value Problem을 Linear Two Point Boundary Value Problem으로 변환시켜 부수적으로 수반되는 대수적인 Riccati equation을 유도함으로써 문제를 쉽게 해결하는데 있다.

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