• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.262-269
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• 2005

Automatic landing of UAVs receives increasing interest these days, with increasing number of the developed UAV systems. In this paper, a glidepath tracking algorithm of the subscale UAV was proposed and the performance was analyzed. Flight data analysis shows that the existing autolanding flight control algorithm has a classical type glidepath control. This paper presents an alternative glidepath tracking strategy based on embedded flight control law. The performance of the proposed strategy was investigated through the TDP(Touch Down Point) error analysis with regard to various flight environment: steady headwind, atmospheric disturbance, communication transfer delay. It was verified that the proposed glidepath tracking strategy can be successfully applied to the practical autolanding of UAV systems.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.1253-1259
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• 2008

This paper presents a landing controller and guidance law for net-recovery of fixed-wing unmanned aerial vehicles. A linear quadratic controller was designed using the system identification result of the unmanned aerial vehicle. A pursuit guidance law is applied to guide the vehicle to a recovery net with imaginary landing points on the desired approach path. The landing performance of a pure pursuit guidance, a constant pseudo pursuit guidance, and a variable pseudo pursuit guidance is compared. Numerical simulation using an unmanned aerial vehicle model was performed to verify the performance of the proposed landing guidance law.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.54-60
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• 2009

In this paper, a precision landing approach is implemented based on real-time image processing. A full-scale landmark for automatic landing is used. canny edge detection method is applied to identify the outside quadrilateral while circular hough transform is used for the recognition of inside circle. Position information on the ground landmark is uplinked to the unmanned helicopter via ground control computer in real time so that the unmanned helicopter control the air vehicle for accurate landing approach. Ground test and a couple of flight tests for autonomous landing approach show that the image processing and automatic landing operation system have good performance for the landing approach phase at the altitude of $20m{\sim}1m$ above ground level.

• 항공우주기술
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• 제12권1호
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• pp.22-31
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• 2013

틸트로터 항공기인 스마트무인기의 회전익모드, 천이모드, 고정익 모드 비행시험을 수행하여 전체 비행영역에 대한 비행제어법칙 검증을 완료하였다. 회전익모드에서는 자동이륙과 자동착륙, 자동호버 비행 및 자동회귀모드 비행을 수행하였다. 천이모드에서는 틸트각 10도 간격으로 속도, 고도, 롤/방위 유지명령을 이용하여 상승, 하강, 좌선회 및 우선회 비행을 수행하고, 자율천이비행을 수행하였다. 회전익모드와 천이모드에서의 로터속도는 98%를 유지하였고, 고정익 모드 비행은 260 km/h 속도에서 로터 회전수를 82%로 감속하여 최대속도까지 점진적으로 영역확장비행을 수행하였다. 최종적으로 대기고도 3 km에서 최고속도 440 km/h까지 도달하였다. 본 논문에서는 스마트무인기의 전체 비행영역에 대해 비행영역 확장시험을 수행하는 동안 획득된 데이터의 분석결과를 제시하고, 규격서의 비행제어 요구조건과 비교하여 비행성이 요구성능을 만족함을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권4호
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• pp.289-295
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• 2015

본 논문은 지상에서 단안 영상센서를 이용하여 항공기의 상대 위치를 측정하는 방법에 대하여 기술하는데, 알고 있는 항공기의 날개전폭과 카메라의 광학 파라미터를 이용하여 상대 거리 및 상대 위치를 측정하는 방법을 제시하였다. 또한 항공기 영상을 추출하기 위하여 차영상 기법을 이용하는 방법을 제시하였다. 이러한 기술은 ILS를 대신할 영상기반 자동착륙 시스템으로 이용될 수 있다. 상대 위치 및 거리 측정 성능을 검증하기 위하여 경비행기와 GPS를 이용하여 성능을 검증하였으며 1.85m의 평균제곱근 오차가 발생함을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.726-732
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• 2005

This paper proposes an autolanding guidance and control algorithm with the lateral guidance law. This algorithm is basically formulated and designed in feedback linearization based on singular perturbation. Main features of this algorithm are two facts. One of those is that when a certain situation happens that airplane must realign to the runway suddenly assigned due to unexpected environment change around the landing site, the heading guidance in this algorithm is very valuable, and the other is the fact that the inner loop control of this algorithm is able to be designed directly based on the Handling Quality Requirements that most flight control systems must be satisfied with. To illustrate the potential of this algorithm, 6-DOF nonlinear simulation based on the nonlinear airplane model shown in Ref.[11] is carried out. The simulation results showed that the altitude response to the given landing trajectory is accurate, and the airplane heading alignment to the assigned runway from the lateral deviation is successful. It is noted that this algorithm is also applicable to unmanned aerial vehicle, which can be retrieved in autolanding technique, where the runway far retrieving the vehicle is in any direction for example at war field.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권4호
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• pp.316-323
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• 2016

무인항공기는 자동모드에서는 사전에 계획된 항로점(비행이거나 이/착륙)들을 입력받아 자동으로 비행한다. 무인항공기는 수동모드에서도 유인항공기와 달리 조종사가 비행체에 탑승하지 않고 지상 통제실에서 조종입력을 인가하면 무선 데이터링크를 통하여 조종입력을 전달 받아 비행하게 된다. 데이터 링크는 여러 가지 이유로 통신두절이 될 수 있으며, 이때 무인항공기는 자동으로 비행모드를 수동에서 자동으로 전환하여 비행해야 한다. 그러므로 무인항공기에서 비행조종컴퓨터는 비행안전을 담당하는 매우 중요한 장비로 철저한 검증이 요구된다. 본 논문은 무인항공기의 비행제어컴퓨터가 비행성 요구조건을 만족하고, 다양한 고장이나 비상상황에서도 강건함을 입증할 수 있도록 비행제어 알고리즘의 검증환경인 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시험환경을 개발할 때 고려해야 할 사항들을 연구한 것으로 비행제어 HILS 시험환경의 구성장비들과 기타 고려사항 들을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.108-114
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• 2021

무인 항공기 탑재장비 점검을 위한 통합 점검 장치는 항공기가 임무 수행을 위해 비행 전, 그리고 비행 임무를 완료하고 착륙 이후 항공기에 탑재되어 있는 장비들의 상태를 점검하기 위한 장치이다. 본 논문에서는 무인 항공기에 탑재되어 있는 전자장비에 대하여 점검자가 수동으로 장비의 상태를 점검하고, 점검 결과를 시현하는 방법과 점검자의 개입 없이 자동으로 장비의 상태를 점검할 수 있는 자동 점검 기술에 대해 기술하였다. 또한 설계된 통합 점검 장치는 점검 결과를 보고서의 형태로 출력하여 사용자가 쉽게 결과를 확인 할 수 있도록 하여 무인항공기의 고장 유무를 판단하기 용이할 뿐 아니라, 자동 점검 기능을 사용함으로써 항공기 점검자의 업무량을 줄이는데 효과적인 방법이다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제18권3호
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• pp.226-233
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• 2015

Pose estimation is an important operation for many vision tasks. This paper presents a method of estimating the camera pose, using a known landmark for the purpose of autonomous vertical takeoff and landing(VTOL) unmanned aerial vehicle(UAV) landing. The proposed method uses a distinctive methodology to solve the pose estimation problem. We propose to combine extrinsic parameters from known and unknown 3-D(three-dimensional) feature points, and inertial estimation of camera 6-DOF(Degree Of Freedom) into one linear inhomogeneous equation. This allows us to use singular value decomposition(SVD) to neatly solve the given optimization problem. We present experimental results that demonstrate the ability of the proposed method to estimate camera 6DOF with the ease of implementation.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1085-1091
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• 2014

This paper presents the guidance and control design for automatic carrier landing of a UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Differently from automatic landing on a runway on the ground, the motion of a carrier deck is not fixed and affected by external factors such as ship movement and sea state. For this reason, robust guidance/control law is required for safe shipboard landing by taking the relative geometry between the UAV and the carrier deck into account. In this work, linear quadratic optimal controller and longitudinal/lateral trajectory tracking guidance algorithm are developed based on a linear UAV model. The feasibility of the proposed control scheme and guidance law for the carrier landing are verified via numerical simulations using X-Plane and Matlab/simulink.