본 논문에서는 음향-광 효과를 이용한 STAM 시스템으로부터 얻을 수 있는 토모그라픽 영상의 분해능을 해석하였다. 이를 위하여 BFP 토모그라픽 복원 알고리즘을 이용하여 초음파변환기 회전장치와 시료 회전장치에 대한 측방향과 축방향 분해능을 해석하였다. Matlab을 이용한 분석결과, 축방향 분해능은 두 회전장치 모두 약 1.5 파장정도로 좋은 분해능을 나타내었다. 측방향 분해능은 시료 회전장치인 경우 x와 yqkdgid에서 0.53 파장의 동일한 분해능을 보였으며 초음파변환기 회전장치인 경우에는 x와 yqkdgid에서 각각 0.56 및 0.70 파장의 분해능을 나타내었다. 결과적으로 STAM 시스템은 시료회전장치를 사용할 때 더 좋은 분해능을 얻을 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 기중기에 사용된 모터의 회전수를 측정하는 정치를 설계하였다. 이 장치는 로타리엔코더, 회전수를 계산하는 속도 측정부, LCD 표시부 및 모터의 방향판별회로로 구성된다. 모터의 회전수측정 장치는 모터의 회전수를 측정하여 RPM으로 표시하고, 모터가 6° 회전 후에 모터의 방향을 판별할 수 있다. 그리고 모터가 제한속도를 벗어나면 위험신호를 발생하는 신호와 회전방향을 나타내는 신호를 발생한다.
관성항법장치 순수항법 성능을 개선하는 방법으로 관성센서 오차가 상호 상쇄되도록 관성센서뭉치를 회전시켜 항법 성능을 개선하는 방법이 있으며 이러한 원리로 동작하는 항법장치를 회전형 관성항법장치라 한다. 관성센서 오차에 의한 회전형 관성항법장치의 정확한 항법 성능 분석을 위해서는 이에 대한 이론적 오차해석이 요구되나 기존의 많은 연구에서는 지구회전 각속도 및 중력 가속도에 의한 영향을 무시하고 오차해석을 수행하여 회전형 관성항법장치의 정확한 항법 성능 분석이 수행되지 않았다. 본 논문에서는 링레이저 자이로 기반 회전형 관성항법장치의 정확한 항법 성능 분석을 위하여 지구회전 각속도 및 중력 가속도 항을 포함한 이론적인 오차해석을 수행하고 이를 기반으로 회전형 관성항법장치의 항법 성능 분석 결과를 제시하였다.
고속회전의 원심력으로 연료를 공급하고 액체연료의 미립화를 초래하는 회전연료분무장치에 대한 분무특성 시험연구를 수행하였다. 특정한 공간상에 존재하는 액적의 특성을 이해하고자 고속회전 연료분사시스템을 설계 제작하였다. 시험장치는 고속으로 회전하는 Spindle, 회전연료노즐, 가압식 물탱크, 아크릴 케이스로 구성하였다. 액적의 크기와 속도를 측정하기 위해 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer)시스템을 사용하였고, ND-Yag Laser를 사용하여 분무를 가시화 하였다. 시험결과 고속회전 연료분사시스템의 분무특성을 확인할 수 있었고, 회전속도는 액적 크기, 속도, 분무각 및 분무패턴 등의 분무특성에 주요한 영향을 미치는 것으로 확인되었다.
레이저 광선이 발명이 된 이래로 레이저 빔을 360도 전 방향으로 발사시키는 광학적 장치의 필요성이 매우 컸으며, 이를 이용한 응용장치가 많이 있다. 그러나, 불행히도 이제까지 레이저 빔을 360도 전 방향으로 발사시키는 광학적인 단일 요소가 개발된 적이 없었다. 이 레이저 빔을 360도 전 방향으로 발사시키는 광학적 장치는 회전거울 혹은 회전 홀로그램을 이용한 것이 고작이었다. 하지만, 이러한 회전식장치는 장치의 복잡성, 회전 모터의 회전축의 오차 등 여러 가지 불편한 점이나, 유지보수의 어려움 등을 가지고 있었다. (중략)
본 논문에서는 회전형 관성항법장치의 핵심 기술인 최적 회전 절차를 설계하기 위하여 회전 동작별 항법 오차를 분석하는 내용을 다룬다. 회전형 관성항법장치는 관성측정기를 주기적으로 회전시킴으로써 관성센서 오차가 유발하는 항법 오차가 자체적으로 상쇄되도록 고안되었다. 적절히 연이어진 회전 동작은 최대한의 항법 오차를 상쇄시키며, 이를 최적 회전 절차라고 한다. 본 논문에서는 이러한 최적 회전 절차를 설계하기 위하여 회전형 관성항법장치에서 구현 가능한 회전 동작을 구분하고, 각 회전 동작 시 발생되는 항법 오차에 대해 분석한다. 또한 이를 조합하여 회전 절차를 수행할 때 발생되는 항법 오차의 특성을 분석함으로써 최적 회전 절차를 구성하기 위한 조건을 제시한다.
본 논문은 임베디드시스템을 적용한 대용량 고부하 레이다 플랫폼의 구동 제어 방안을 제안한다. 군사적 방어 목적용 지대공 유도 미사일 시스템의 구성품인 다기능 레이다 시스템은 고중량의 안테나를 구동해야하는 대용량 고부하 레이다 구동 플랫폼이 필수이다. 이 다기능 레이다 시스템은 360도 방위각 전방향을 일정한 속도로 방위각 회전하며 감시정찰 및 방어 임무를 수행한다. 여기서 대부하 레이다 구동 플랫폼은 방위각회전 구동장치를 이용하여 일정한 속도로 360도 방위각 방향으로 안정적인 회전을 가능하도록 구동 제어한다. 본 구동 제어를 실시간으로 구현하기 위해 임베디드시스템인 DSP(Digital Signal Processor)가 포함된 제어모듈은 구동모듈에 회전구동 명령을 인가하여 일정한 회전각속도로 구동하도록 회전구동 모터를 실시간 제어한다. 고부하 레이다 플랫폼은 직구동모터타입의 회전구동모터, 회전체에 신호와 전원을 공급하기 위한 회전슬립링, 회전체의 회전각도를 측정하기 위한 회전센서로 구성된 방위각회전구동장치와 전체 전원을 공급받아 사용 목적에 맞게 변환하여 공급하는 전원모듈, 구동모터에 구동전원을 공급하기 위한 구동모듈, 회전구동 명령에 따라 구동제어하기 위한 제어모듈로 구성된 제어장치로 구분된다. 본 논문에서는 대부하 레이다 구동 플랫폼을 시뮬레이션 모델링으로 구현하고 제안하는 구동 제어 방안은 구동제어시뮬레이션으로 검증한다.
치차(치차장치)는 주어진 회전속도의 동력을 일하기에 알맞는 회전속도의 동력으로 바꾸는 장 치이다. 회전속도 변환장치에는 여러 가지가 있으나 치차가 가장 콤팩트하고 또 정확하다. 이 것을 능가하는 것은 없다. 치차 장치를 고속화시키고 더욱 콤팩트하게하면 진동의 뭍제가 뒤 따른다. 오차가 없는 정밀치차를 사요하고 윤활도 잘 하지 않으면 안된다. 그 외에도 축, 베 어링, 케이싱등 치차주변의 기계요소도 대단히 중요하다.
2차원 수중날개의 뒷날에 회전자를 부착한 고양력 발생장치의 성능을 파악하고, 실용화가능성을 살펴보기 위하여 NACA0020형상을 이용하여 모형을 제작하였고 캐비테이션 터널에서 실험을 수행하였다. 양력, 항력, 모멘트의 세 방향의 힘을 계측할 수 있는 가는 막대 형상의 로드셀을 부착하여 유체력을 계측하였으며, 뒷날에 부착된 회전자는 터널 외부에 설치된 DC 서보모터로 회전속도를 제어하였다. 다양한 편향각 조건과 회전자의 회전속도에 따른 체계적인 실험을 통하여 회전자의 효과를 확인하였다. 회전자의 회전속도에 의해 순환제어가 수월하게 조절 가능하다는 점을 실험을 통하여 검증하였으며 회전자의 회전속도에 따라 2배 이상의 양력이 발생함을 확인하였다. 따라서 제안한 양력 장치는 양력조절이 가능한 고양력 발생장치로 충분히 활용할 수 있음을 확인하였다.
본 연구는 원통형 탱크에서의 유동의 배수 특성을 메시형 회전억제장치의 중앙 구멍의 크기를 변화하면서 연구하였다. 그리고 원통 탱크 내부의 회전을 억제하는 다른 형태의 회전 억제장치를 사용하여 그에 따른 유동의 변화를 규명하고자 하였다. 측정 장치는 PIV을 이용하여 수행하였으며, 회전이 탱크 내부에 회전이 없는 경우와 있는 경우에 측정하였으며, 배수가 없는 경우와 배수가 있는 경우도 측정하였고 원통 탱크의 수직면과 수평면을 측정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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