• 제목/요약/키워드: 초소형 무인항공기

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멀티센서 초소형 무인항공기 기반의 고속 자동 매핑 시스템 (A High-speed Automatic Mapping System Based on a Multi-sensor Micro UAV System)

  • 전의익;최경아;이임평
    • Spatial Information Research
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    • 제23권3호
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    • pp.91-100
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    • 2015
  • 초소형 무인항공기를 기반으로 대상영역에 대한 공간정보를 신속하게 자동으로 획득할 수 있는 긴급 매핑 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 사용자가 초소형 무인항공기 운용이나 사진측량에 대한 전문지식이 없어도 쉽게 사용할 수 있게 설계되었다. 항공 데이터 획득을 위해 디지털 카메라, GPS/IMU, 센서 통합 및 동기화를 담당하는 제어보드가 탑재된 초소형 무인항공기 시스템을 구축하였다. 또한, 항공부분의 운용을 지원하는 비행계획 수립 소프트웨어와 획득된 데이터의 품질을 평가하여 선별하고, 영상 매칭, 지오레퍼런싱, 정사영상 생성과 같은 일련의 과정을 고속 자동으로 수행하는 소프트웨어를 개발하였다. 본 시스템을 적용하여 $400m{\times}300m$ 크기의 대상지역에 대해 획득된 3cm 해상도의 57장 영상을 고속으로 자동처리하여 30분 이내 개별정사영상으로 생성할 수 있었다.

덕티드 추진체를 사용한 수직 이·착륙 초소형 무인 항공기 개발 동향 (The Development Trend of a VTOL MAV with a Ducted Propellant)

  • 김진완
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.68-73
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    • 2020
  • 본 논문은 산악 지형, 도심, 함정, 교량 등에서 수직 이·착륙 비행, 제자리 비행, 고정익기처럼 저속 및 고속비행을 할 수 있는 덕티드 추진체를 사용한 수직 이·착륙 초소형 무인 항공기 개발 동향을 기술한다. 이 항공기는 여러 측면에서 헬리콥터와 고정익기와는 비행 특성이 다르다. 미육군 미래 전투 체계와 DARPA의 OAV 프로그램의 목적은 운용자에 안전하고 낮은 음향 특성을 갖는 수직 이·착륙 덕티드 팬 초소형 무인 항공기 개발이다. 현재의 초소형 무인 항공기에 영상/적외선 카메라를 탑재하고 숲이나 언덕 뒤에 숨어 있는 적을 정지비행과 응시로 약 1 시간 동안 감시 및 정찰을 한다. OAV의 Class-I은 개인 병사가 배낭에 담아 운반할 수 있는 크기와 무게의 수직 이·착륙 덕티드 MAV 개발이다. Class-II는 Class-I보다 두 배의 운용 시간과 더 넓은 범위의 비행이 가능한 유기체의 수직 이·착륙 덕티드 팬 초소형 무인 항공기 개발이다. 초소형 무인기는 장시간 운용을 위해 현재의 '호버 및 응시'에서 '퍼치-앤-응시'으로 기술을 발전시켜야 한다. 근 미래의 OAV 개념은 유·무인 지상 차량이 주행하는 동안에 차량의 상부에 자동 이착륙하고, 탑재된 상태로 이동하고, 재급유, 재충전, 재이륙하는 합동 운용으로 임무 능력과 효율성을 확장하는 것이다. 덕티드 MAV는 지상 차량의 착륙 패드에서 자동으로 이착륙하기 위해 저렴한 초소형 GPS를 활용한 고정밀 상대 위치 기술 개발이 필요하다. 또한, VTOL 덕티드 MAV와 유·무인 지상 차량 간에 유기체의 협업 동작이 가능케하는 공통 명령과 제어 아키텍처를 개발할 필요가 있다.

MAV (Micro Air Vehicle) 비행 시뮬레이터의 설계 (The Design of MAV (Micro hlr Vehicle) Flight Simulator)

  • 김형철;김강수;노재춘;윤석준
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.49-54
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    • 2003
  • 일반 항공기의 유형을 고정익기과 회전익기로 구별할 수 있다면, MAV (Micro Air Vehicle)의 경우는 곤충이나 조류들의 날개 짓 (flapping) 비행형태인 ornithopter 형이 추가된다. 1993년 미국 RAND사에 의하여 MAV에 대한 타당성 검토(1)가 시작된 이례로 실로 다양한 실험적 형태의 MAV들이 속속 소개되고 있는 실정이다. MAV는 초소형 무인항공기로 길이는 성인의 손바닥 크기인 2.5 inch 정도이고, 개발비용과 기간이 유인항공기에 비해서는 비교할 수 없을 정도로 적게 소요되며. 동체길이가 2~5m인 일반 무인항공기에 비해서도 상대적으로 유리하다는 장점, 그리고 새로운 소형화 기술들을 평가할 수 있는 매우 훌륭한 시험장치가 될 수 있다는 이유로 항공우주기술 분야는 물론 MEMS나 나노기술 분야에서도 상당한 관심을 갖고 있는 실정이다. MAV의 비행 시뮬레이션 또는 시뮬레이터에 대한 현재까지의 국내외 연구개발 노력(2,3)은 MAV의 기체나 부품기술개발 노력에 비하여 상대적으로 뒤쳐져 있는데, 본 논문은 그 기술적 문제가 무엇인지를 분석하고, MAV비행 시뮬레이터 환경을 통해 수행될 수 있는 효과적인 연구개발 분야는 무엇인지를 조명하고자 한다. 또한, MAV비행 시뮬레이터의 성능 요구사항 도출을 통하여 개념설계를 제시하고, 세종대학교와 (주)모델심이 공동 개발중인 "RC Virtual Flight" 비행 시뮬레이터에 MAV가 어떻게 접목되고 있는지를 소개한다.있는지를 소개한다.

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고성능 초소형 터보제트엔진 개발 (Development of High Performance Micro Turbojet Engine)

  • 팽기석;안철주;민성기;김유일
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.548-551
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    • 2010
  • 추력 150 lbf 급의 초소형 터보제트 엔진이 개발되었다. 본 엔진은 소형 무인항공기(UAV), 기만기, 대공망 제압용 유도무기 등 다양한 무기체계에 적용이 될 수 있도록 고성능, 소형, 저가로 설계되었으며, 시제엔진을 제작하여 지상 성능 시험 및 고도 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 소형, 저가, 고효율 터보제트 엔진을 구성하는 각 엔진 구성품의 특징, 구조, 구성품 및 엔진 시험 결과 등에 대하여 기술하였다.

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연구실탐방 - 건국대 항공우주공학과 능동구조재료 연구실, 국내 처음 초소형비행체 개발

  • 한국과학기술단체총연합회
    • 과학과기술
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    • 제34권12호통권391호
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    • pp.26-27
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    • 2001
  • 건국대 능동구조재료연구실은 1991년에 문을 열어 항공우주용 고성능 능동복합재료작동기 개발에 한창이다. 소형 무인항공기, 우주 구조물 및 로봇, 정비기기에 근육형 작동기 응용부품 및 서브시스템을 개발하여 적용함으로써 그 성능을 혁신적으로 향상시키는 것을 최종 목표로 하고 있다.

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GPS 기반의 초소형 무인선박을 위한 자율항법 알고리즘 개발 (Development of Autonomous Navigation Algorithm for Very Small Unmanned Surface Vehicle based on GPS)

  • 김효일;전승환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.303-308
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    • 2009
  • 최근 항공기, 자동차, 선박을 포함하여 다양한 분야에서 무인시스템에 관한 연구 개발이 이루어지고 있다. 우리나라에서도 IT 기술의 발달과 함께 무인시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있지만 아직 개발 실적은 미미한 수준이다. 이 연구에서는 바지(barge)선형의 초소형자율 무인선박(USV)을 개발하고자 하였다. 자율항법 알고리즘 개발에 GPS센서의 위치 정보를 기반으로 대권항법 계산식을 적용하였으며, 프로그래밍은 NI사의 LabVIEW 8.2를 이용하였다. 조타제어는 펄스진폭변조 방식으로 하였다. 또한, 엔진시스템은 전동모터 및 전자 변속기로 구성하였고, 엔진시스템 냉각방식으로 DC모터펌프를 이용한 해수 직접냉각방식을 채용하였다. 무인선박을 자체 설계 제작하고, 해상실험을 통해 자율운항 알고리즘의 유효성을 검증하였다.

드론의 공공임무 활용

  • 이상춘;윤병철;김동억;채지인
    • 정보와 통신
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    • 제33권2호
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    • pp.100-106
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    • 2016
  • 전 세계적으로 드론에 대한 관심이 급격히 커지면서 많은 국가에서 드론을 미래 전략산업의 하나로 주목하고 있으며 드론 관련 기술에 대한 연구개발과 활용을 위해 많은 노력을 하고 있다. 기술개발 투자와 규제해소를 위한 법 정비 등 국내 여건이 미비한 상황에서 군사용 무인항공기 강국인 미국은 국가공역체계 안에서 드론 법제화 정립을 진행하고 있으며, 중국 등 몇몇 국가의 기업들은 초소형 민간 드론 시장에서 강력한 경쟁력을 보이고 있다. 드론 기술의 발전과 시장이 확대되기 위해서는 공공드론의 역할이 매우 중요하다. 기술적 법적 제약이 적지 않은 환경에서 공공분야의 드론 활용은 기술 개발과 수요증대를 동시에 자극 할 수 있는 촉매제가 될 수 있기 때문이다. 본 고에서는 미래 수요 증가의 한 축으로 기대되는 드론의 공공임무 활용부문에 대한 분석과 나아갈 방향을 제시한다.

저 레이놀즈수 유동조건에서의 프로펠러 공력설계 및 성능해석 (Aerodynamic Design and Performance Analysis of a Propeller at Low Reynolds Number Flow Conditions)

  • 윤승현;한철희
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.7-11
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    • 2015
  • 최근 무인기와 초소형비행체를 위한 프로펠러 연구수요가 증가하고 있다. 일반적인 프로펠러와 다른 점은 저 레이놀즈수 유동조건에서 구동된다는 점이다. 본 연구는 저 레이놀즈수 유동조건에서 비행하는 인간 동력 항공기를 위한 프로펠러 공력설계 및 성능해석에 관한 연구다. 저 레이놀즈수 유동조건에서 발생하는 공력천이현상을 고려한 3차원 공력특성 변화를 정확히 반영하지 못하는 상용 프로그램의 단점을 보완하여 프로펠러 공력설계 및 성능해석이 가능한 프로그램을 개발했다. 개발된 프로그램으로 인간 동력 항공기 설계요구조건에 충족하는 프로펠러 공력설계 및 성능해석을 수행하였다. 또한 프로펠러 회전수와 장착각도 변화에 따른 성능변화를 예측하여 비행당시 상황에 따라 비행 가능한 성능출력이 가능하도록 하였다.

드론을 활용한 초소형 SAR 영상 구현 및 품질 보상 분석 (Drone-Based Micro-SAR Imaging System and Performance Analysis through Error Corrections)

  • 이기웅;김범승;문민정;송정환;이우경;송용규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.854-864
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    • 2016
  • 최근 무인기 탑재를 위한 소형 SAR 시스템 관련연구가 활발하게 진행되고 있으나, 드론과 같은 소형 비행 플랫폼에 대한 적용 사례는 매우 드물다. 드론의 경우, 고정익 무인항공기에 비해 기상, 조종환경 등에 취약하므로 고품질의 SAR 영상을 획득하기 위해서는 매우 정밀한 요동 분석 및 오차 보상 알고리즘이 요구된다. 특히 소형 드론에서는 SAR 탑재체 무게 및 전력의 제약으로 자세 제어 및 센서 장착이 어려워 영상 품질 보장이 어려워진다. 본 연구에서는 드론에 SAR를 탑재하여 영상을 획득하는 가능성을 제시한다. 이를 위해 실제 레이다가 탑재된 드론을 사용하여 SAR 영상을 획득하고, 그 품질을 분석하였다. 드론 SAR 기하 구조 분석을 통해 드론의 요동에 의해 발생될 수 있는 위상오차를 분석하고, 불규칙한 드론 이동에 의한 왜곡을 보상함으로써 드론 SAR의 운용 가능성을 검증하였다.