Mohammed Abdulhakim Al-Absi;Hoon Jae Lee;Young-sil Lee
International journal of advanced smart convergence
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제12권4호
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pp.8-19
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2023
This paper presents advancement in multi- unmanned aerial vehicle (UAV) cooperative area surveillance, focusing on optimizing UAV route planning through the application of genetic algorithms. Addressing the complexities of comprehensive coverage, two real-time dynamic path planning methods are introduced, leveraging genetic algorithms to enhance surveillance efficiency while accounting for flight constraints. These methodologies adapt multi-UAV routes by encoding turning angles and employing coverage-driven fitness functions, facilitating real-time monitoring optimization. The paper introduces a novel path planning model for scenarios where UAVs navigate collaboratively without predetermined destinations during regional surveillance. Empirical evaluations confirm the effectiveness of the proposed methods, showcasing improved coverage and heightened efficiency in multi-UAV path planning. Furthermore, we introduce innovative optimization strategies, (Foresightedness and Multi-step) offering distinct trade-offs between solution quality and computational time. This research contributes innovative solutions to the intricate challenges of cooperative area surveillance, showcasing the transformative potential of genetic algorithms in multi-UAV technology. By enabling smarter route planning, these methods underscore the feasibility of more efficient, adaptable, and intelligent cooperative surveillance missions.
본 논문에서는 패치배열안테나에 혼 형상의 반사기를 적용하여 넓은 빔 폭을 형성하는 안테나를 연구하였다. 넓은 빔 폭을 구현하기 위해 정사각형 마이크로스트립 기판 상의 4개 방면에 3개의 패치들을 각각 배열하였고, 배열안테나 후방에 혼(Horn) 형상의 반사기를 각각 적용하였다. 이 구조를 통해 패치로부터 형성 된 수직 빔 패턴이 사선 방향으로 변환되었고 결과적으로 네개의 섹터에서 형성된 각각의 빔 폭이 더해져서 반구형에 가까운 넓은 빔 폭을 만들 수 있었다. 제안된 안테나는 UAV(unmanned aerial vehicle)에 적용하기 위해 연구되었고 모의시험결과, 4.5 dBi 빔 폭이 146.8°임을 확인하였다.
Fuel cell powered unmanned aerial vehicles (UAV) are globally being developed for various application according to hydrogen roadmap. However, safety standards for hydrogen fuel cell for UAV have not been established. Therefore, in this study, we derive safety data based on risk assessment to develop safety standards for fuel cells for UAV. We use fault tree analysis method which is broadly used in hydrogen facilities as a risk assessment tool. We set hydrogen leaks and fires as top events and derived the basic events. Safety data for the basic events were derived by quoting overseas safety standards related to fuel cells. The safety data will be used for developing fuel cell inspection standard according to Act on Hydrogen Economy Promotion and Hydrogen Safety Management.
This study investigates store separation characteristics of an unmanned aerial vehicle having generic stealth configuration over unsteady flow of an internal bay. Free-drop wind tunnel tests are conducted to simulate bomb releases from an internal weapons bay while high-speed camera images are taken. The images are analyzed to examine the effects of flow velocity, angle of attack, flap deflection and the ejector force application on the store separation trajectories. For the free-drop wind tunnel tests, Froude Scaling is applied to match the dynamic similarity for the bomb model, and the ejector force is simulated by using small pneumatic cylinders. The results indicate that the test bomb model safely separates from the internal bay at the given test conditions and configurations. It is also observed that the effects of the flow velocity and ejector force application have greater impacts on the separation trajectories than those of angle of attack and flap deflection.
One of constraints in the application of unit-load method to estimate non-point pollution loads in the total water pollutant load management system (TWPLMS) is the limited numbers of applicable unit-loads. Since only 7 unit-loads are currently available for total 28 land-use categories in the national land register data, each unit-loads inevitably have to represent several land-use categories regardless of their actual land coverage characteristics. As a way to minimize the problem, this study suggested a nested application of the available unit-loads based on the analysis of high resolution aerial images taken in the Kyeongan watershed. Statistical analysis of three selected land-use categories such as school, apartment complex, and golf course showed that there exit significant (95% confidence level) relationships between the registered land-uses and actual land coverages. The school and apartment complex currently considered as 100% ground have only 65% and 80% of ground characteristics, respectively. Golf course, which is considered as 100% pasture, has about 5% of ground area. This indicates that the unit-load method using in TWPLMS can give over estimated non-point pollutant loads for the school and apartment complex (19.8~54.4%) but under estimation for the golf course (80.9%).
A bipolar plate is a major component of a fuel cell stack, which occupies 50~60% of the total weight and over 50% of the total cost of a typical fuel cell stack. In this study, a composite bipolar plate is designed and fabricated to develop a compact and light-weight direct methanol fuel cell (DMFC) stack for a small-scale Unmanned Aerial Vehicle (UAV) application. The composite bipolar plates for DMFCs are prepared by a compression molding method using resole type phenol resin as a binder and natural graphite and carbon black as a conductor filler and tested in terms of electrical conductivity, mechanical strength and hydrogen permeability. The flexural strength of 63 MPa and the in-plane electrical conductivities of 191 S $cm^{-1}$ are achieved under the optimum bipolar plate composition of phenol : 18%; natural graphite : 82%; carbon black : 3%, indicating that the composite bipolar plates exhibit sufficient mechanical strength, electrical conductivity and hydrogen permeability to be applied in a DMFC stack. A DMFC with the composite bipolar plate is tested and shows a similar cell performance with a conventional DMFC with graphite-based bipolar plate.
기존의 위성을 활용한 영상과 항공사진은 광활한 지역의 자료를 제공하는 장점이 있지만, 특정 지역의 자료를 원하는 시점에 촬영하여 가공하는 것의 한계와 짧은 주기의 반복적인 촬영이라는 어려운 측면이 있다. 이와 같은 단점을 극복하기 위한 많은 신기술이 개발되면서 지적정보 구축방법은 빠르게 변화하고 있다. 특히 UAV를 이용하여 신속하고 정확하게 지적정보를 구축하는 무인항공측량이 지적정보 취득기술로 관심도가 높아졌다. 따라서 본 연구에서는 UAV를 이용하여 지적측량 대상 지역의 지적측량 업무 적용 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 관측지역별 제작된 고해상도 영상의 정확도를 비교.분석해 보고, 검증된 영상과 지적 관련 자료를 활용해 기존 지적업무에 적용하고자 하였다. 그리고 지적측량 관련 법률 규정 현황과 UAV의 기술적 특성 등을 분석해 지적측량에 활용 가능성을 분석해 보고 이를 기초로 도입을 위한 기술적, 법제도적 개선 방안을 제시하고자 한다.
공공건설 공사 계획단계에서 편입되는 개인 사유 재산에 대한 보상문제는 민감한 사항으로 매우 중요하다 특히, 댐건설공사는 계획면이 저수면이므로 타 공사시의 토지보상과는 달리 저수고의 변화에 따라 수몰면적이 달라지고 사업계획이 공식 발표되게 되면 보상가의 상승을 목적으로 공사지역내의 토지이용에 인위적인 변화와 민원이 발생하기 때문에 더욱 합리적인 계획이 요구된다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 합리적으로 해결하고 신속한 보상업무를 위해 항공사진에 기반을 둔 정사영상의 활용방안을 모색하였다. 항공사진은 토지이용 변화를 위한 판독자료로써 사용하였으며 이를 이용하여 정사영상을 제작하였다 또한 정사영상을 수치지적도 및 수치지형도와 중첩하여 기간 별 지번에 대한 토지이용의 변화여부 파악과 계획 저수고에 따른 편입용지를 분석하였으며 경관분석을 위해 계획수면에 해당하는 유역 모델링 및 3차원 시뮬레이션도 실시하였다.
본 논문은 고정익 유·무인기 협업을 모의하는 원격공중통제 시뮬레이터에 관하여 기술한다. 무인기의 급격한 기술개발을 통해 무인기의 임무 능력은 크게 성장하였다. 무인기의 역할은 단순 정찰 임무에서 부터 전자전, 근접 공중 지원, 유·무인 협업과 같은 복합 임무까지 수행할 수 있도록 발전하고 있다. 이에, 지상에서 이러한 복합 임무를 모의할 수 있는 환경에 대한 개발 요구가 커지고 있다. 원격공중통제 시뮬레이터는 고정익 유·무인기 협업 기술 개발을 위해 지상에서 유·무인 협업 임무모의 수행을 위하여 개발되었다. 최신의 유·무인 협업 연구 사례와 더불어 원격공중통제 시뮬레이터의 무인기 임무 수행 모의 환경 활용과 적용에 대하여 기술하고자한다.
UAV(Unmanned Aerial Vehicle)에 대한 활용영역은 시간이 갈수록 꾸준히 확대되고 있다. 특히 네 개 이상의 수평적인 프로펠러로 구성된 VTOL(Vertical Take-Off and Landing) 기능이 가능한 UAV는 시스템 안정성 및 비교적 단순한 항공역학적 설계 및 구조에 따라 다양한 플랫폼이 등장하고 있으며 비교적 저렴한 가격으로 응용제품들이 시중에 유통이 되고 있다. UAV는 GCS(Ground Control System, 지상 제어 시스템)를 통해 임무가 수행된다. GCS는 주로 인터넷에 연결되어있기 때문에, 전자지도 및 기타 최적의 비행조건(온도, 습도, 풍향 등)을 위한 환경정보를 또한 얻을 수 있다. 본 논문은 AIS(Auto Identification System)를 통해 얻은 정보를 기반으로 식별된 선박으로의 접근 및 감시(monitoring)하기 위한 UAV의 운영기법을 설계하고 실험을 통해 AIS 시스템을 GCS에 적용하는 것이 효율적임을 입증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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