• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제32권3호
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• pp.159-163
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• 2014

본 논문에서는 저가의 MEMS 관성 센서와 지자기 센서를 이용하여 자세 정보를 제공받는 자세측정장치(ARHS)를 구현하였다. 저가형 IMU센서와 MCU를 이용하여 운동 자세각을 계산하는 DCM 알고리즘을 설계하고, 3축짐벌에 장착하여 연산결과의 정확도를 측정하였다. DCM 알고리즘을 이용 연산된 자세각의 정확도는 roll 및 pitch에 대하여 약 1.1%로 나타났으며, yaw각의 경우는 3.7%로 나타났다. Yaw 각의 경우에는 스텝핑 모터를 구동하는 실험환경에 따른 교란의 영향으로 그 오차가 상대적으로 크게 나타난 것으로 평가되었다. 짐벌 실험장치를 이용한 센서의 검증에서 더욱 정밀한 실험을 위해서는 주변 환경 요인에 대한 제어가 요구될 것으로 보이며, 실험장치의 스테핑 모터 구동 시 발생하는 진동 및 자기장의 영향과 실험 장치의 금속성 구조물의 영향으로 생각되는 센서 데이터의 오차 및 불안정 상태를 차단할 수 있는 장치의 보완이 필요할 것으로 보인다. 그리고 지자기 센서의 경우 좁은 범위의 측정에 추가하여 넓은 범위의 측정도 보완되어야 할 것으로 생각된다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제10권2호
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• pp.1-11
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• 2009

In this paper, two algorithms to solve the path planning problem with constraints from obstacles are presented. One proposed Algorithm is "Grid point-based path planning". The first step of this algorithm is to set points which can be the waypoints around the field. These points can be located inside or outside of the field or the obstacles. Therefore, we should determine whether those points are located in the field or not. Using the equations of boundary lines for a region that we are interested in is an effective approach to handle. The other algorithm is based on the boundary lines of the agricultural field, and the concept of this algorithm is well known as "boustrophedon method". These proposed algorithms are simple but powerful for complex cases since it can generate a plausible path for the complex shape which cannot be represented by using geometrical approaches efficiently and for the case that some obstacles or forbidden regions are located on the field by using a skill of discriminants about set points. As will be presented, this proposed algorithm could exhibit a reasonable accuracy to perform an agricultural mission.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제32권2호
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• pp.79-84
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• 2014

본 논문에서는 저가, 저전력 및 소형의 IMU를 구성하기 위한 MEMS 관성 센서를 이용하여 자세 정보를 제공받는 ARHES에 위의 센서를 사용하기 위해 자이로 센서 및 가속도센서의 데이터 출력 특성을 검증하여 오차 및 정확도를 분석하였다. 센서 실험을 위하여 진자 실험 장치를 제작하였고, 진자 운동에 대한 센서 데이터를 수집하였다. 이론적인 수식을 유추하여 센서 데이터의 정확성 분석을 위한 기준 값으로 설정하였다. 센서값과 이론값을 비교하면 각속도에서 4.32~5.72%, 가속도에서 x-, z-축 방향에 대하여 각각 3.53~6.74% 및 3.91~4.16%의 오차율을 나타냈다. 진자실험 장치를 이용한 센서 검증에서 무인헬리콥터에 사용될 센서로서 적합한 것으로 평가되었으며 이는 짐벌장치 등을 이용한 자세추정 알고리즘을 구성하는데 기초가 되었다. 또한, 더욱 정밀한 실험을 위해서는 온도 등 주변 환경 요인에 대한 보정이 요구된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권1호
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• pp.14-20
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• 2008

An agricultural unmanned helicopter was suggested for an alternative to current pesticide application methods to solve such problems as high cost, low efficiency, shirking task and unsafe work. To pursuit this trend, researches on the development of unmanned helicopters have been accelerated in Korea as well. In this research, a guide type centrifugal clutch that plays an important role in the unmanned helicopter was studied. Theoretical analyses and experimental tests were conducted for designing an optimal clutches. Main design factors of the guide type centrifugal clutch were found to be spring constant, free length of spring, mass of friction sector, contact area, allowable pressure, number of friction sector, friction coefficient, radius of drum, and clutch arrangement. And these design factors could be the functions of engaging engine speed and desired power transfer capacity. The result of the single clutch test showed the power transfer capacity of 14.1 PS at 5,800 rpm and the result of the dual clutch test showed that the capacity of 17.7 PS at 5,600 rpm. These experimental results agreed well the theoretical simulations.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제31권2호
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• pp.131-138
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• 2013

농용무인 헬리콥터는 벼농사는 물론 전작, 과수 등 소규모 필지의 정밀방제에 이용되고 있으며 농작업의 새로운 패러다임으로 자리 잡고 있다. 본 연구의목적은 농용헬리콥터의 비상시퀀스에서 정지비행 중 측풍에 의해서 비상착륙자리를 이탈하지 않고 위치를 유지하는 편류제어 모듈과 알고리즘의 성능을 평가하는데 있다. 편류제어의 목적은 비상착륙과 연동되어있는데, 비상조건에 도달하게 되면 호버링을 하면서 비상대처 알고리즘이 작동하게 된다. 그러나 관성 제어는 등속운동에서 기체의 움직임을 감지하지 못하게 되고 측풍에 의하여 비상지점으로부터 편류를 하게 되어 착륙 목표지점으로부터 멀어질 수 있다. GPS 모듈을 기초로 개발한 편류제어모듈을 시험하였다. 알고리즘 및 실효성을 고려하여 5 m 직경 내에 위치를 벗어나지 않는지에 대한 기준을 적용하였다. 초기에는 2~4m/s의 측풍 교란에 대하여 과민하게 반응하였지만 이후 5 m 직경 내에서 위치를 벗어나지 않고 자세 및 요의 방향을 유지 하였다. 목도의 관찰에서는 전후좌우 흔들림을 인지하기 어려운 정도이지만, 데이터에서 보인 편위는 GPS 수신기의 특성에 기인하는 것으로 판단한다. 이와 같은 편류제어는 비상착륙이나 호버링을 유지하려 할 때 의도하지 않는 편류를 제어하는데 사용될 수 있다.

• 농촌의학ㆍ지역보건
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• 제27권1호
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• pp.115-123
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• 2002

1997년 1월 1일부터 2001년 12월 31일까지 5년간 울릉군 보건의료원 응급실을 내원하여 헬리콥터를 이용하여 육지병원으로 후송된 환자를 조사하였다. 헬리콥터가 운행된 회수는 5년간 88회, 후송된 환자들은 110명으로 113건이었다. 헬리콥터의 연도별 운행 회수는 1997년은 13회(14.8%), 1998년에는 17회(19.3%), 1999년에는 18회(20.5%), 2000년에는 17회(19.3%), 2001년에는 23회(26.1%) 운행하여 연도에 따라 헬리콥터 운행 회수가 증가하는 경향을 보였다. 헬리콥터 종류는 해양경찰 헬리콥터가 46회(52.3%), 119 소방 헬리콥터가 19회(21.6%), 해군 헬리콥터는 14회(15.9%), 민간 헬리콥터가 7회(8.0%) 운행하였다. 후송 시간대는 오전 6시부터 오후 6시 이전까지 79회(89.8%)가 후송되었다. 후송 환자의 계절별 분포는 가을에 25회(28.5%), 봄에 23회(26.2%) 운행하였다. 최종 후송 지역은 경상북도 포항시 47건(43.1%), 강원도 강릉시 34건(31.2%), 대구광역시 16건(14.7%) 서울 10건(8.8%) 등의 순이었다. 후송 환자의 성별 분포는 남자가 71건(65.1%), 여자가 38건(34.9%)으로 남자가 많았다. 연령별 분포는 60세 이상이 31건(28.4%), 30대가 20건(18.3%), 40대가 16건(14.7%) 등의 순이었다. 진료과별 분포는 신경외과 42건(37.1%), 내과 21건(18.6%), 일반외과와 정형외과가 각각 13건(11.5%) 등의 순이었다. 질병별 분포는 뇌졸중이 27건(23.9%)으로 가장 많았으며, 골절이 13건(11.5%), 두부손상 11건(9.7%), 임신과 관련된 출혈 및 통증 10건(8.8%), 복막염 8건(7.1%) 등의 순이었다. 한국표준질병사인분류(3-KSCD)에 의한 분포는 순환기계의 질환(IX)이34건(30.1%), 손상, 중독및기타(XIX)가34건(30.1%), 소화기계질환(XI)이 23건(20.4%) 등의순이었다. 울릉도를 비롯한 도서지역의 응급환자 후송에는 헬리콥터의 이용이 필수적이다. 보다 효율적인 응급환자 후송을 위해서는 헬리콥터의 야간 운행, 헬리콥터 내의 환자감시장치 등의 의료장비의 확보, 공식적인 응급후송용 헬리콥터의 확보 및 이를 위한 법 제정 등이 이루어져야 할 것이다.

• 농촌의학ㆍ지역보건
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• 제30권3호
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• pp.255-262
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• 2005

도서 지역이라는 울릉도의 특성상 응급 환자의 이송 수단으로 헬리콥터는 필수적이다. 울릉도 지역의 인구 분포의 변화가 고령화가 심화됨에 따라 헬리콥터의 이송 빈도는 더욱 증가될 것으로 예상된다. 그러나, 응급 환자 이송용 헬리콥터가 없어 이송 시간동안의 응급처치 등에 장애가 있으므로, 동해안에 환자 이송의 역할을 가진 헬리콥터의 배치가 필요하다고 생각된다. 아울러 최근 감소세에 들어섰던 울릉군 지역의 인구가 증가하고 있고, 독도 열풍에 따른 관광객의 증가가 현저하므로 그에 따른 울릉군의 적절한 보건 정책이 필요하다고 생각된다