• 제목/요약/키워드: Aircraft Recognition

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Aircraft Motion Identification Using Sub-Aperture SAR Image Analysis and Deep Learning

  • Doyoung Lee;Duk-jin Kim;Hwisong Kim;Juyoung Song;Junwoo Kim
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.167-177
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    • 2024
  • With advancements in satellite technology, interest in target detection and identification is increasing quantitatively and qualitatively. Synthetic Aperture Radar(SAR) images, which can be acquired regardless of weather conditions, have been applied to various areas combined with machine learning based detection algorithms. However, conventional studies primarily focused on the detection of stationary targets. In this study, we proposed a method to identify moving targets using an algorithm that integrates sub-aperture SAR images and cosine similarity calculations. Utilizing a transformer-based deep learning target detection model, we extracted the bounding box of each target, designated the area as a region of interest (ROI), estimated the similarity between sub-aperture SAR images, and determined movement based on a predefined similarity threshold. Through the proposed algorithm, the quantitative evaluation of target identification capability enhanced its accuracy compared to when training with the targets with two different classes. It signified the effectiveness of our approach in maintaining accuracy while reliably discerning whether a target is in motion.

합성곱 신경망(CNN)을 활용한 항공 시스템의 이상 탐지 모델 연구 (Anomaly Detections Model of Aviation System by CNN)

  • 임현재;김태림;송종규;김범수
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.67-74
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    • 2023
  • 최근 미래의 운송시스템으로 도심교통항공(Urban Aircraft Mobility)이 주목받고 있으며 소형 드론도 다양한 산업에서 역할을 하고 있다. 다양한 종류의 항공 시스템 고장은 추락으로 막대한 재산 및 인명 피해로 이어질 수 있다. 항공 시스템이 많이 활용되는 무기체계에서도 고장은 임무 실패의 결과를 유발한다. 본 논문에서는 항공 시스템의 이상(Anomaly)을 탐지하여 개발 및 생산 간 시스템의 신뢰도를 높이고 운용 중 사고를 예방할 수 있도록 딥러닝 기술을 활용한 이상 탐지 모델을 연구했다. 모델 훈련 및 평가 데이터로 극저온 환경에서 시스템의 전류 데이터를 활용하였으며 이미지 인식에 많이 활용되는 딥러닝 기법 합성곱 신경망(CNN; Convolutional Neural Network)을 활용하여 딥러닝 네트워크를 구현했다. 시험 대상 시스템은 극저온 환경에서 다양한 형태의 고장이 유발되었고 전륫값의 특이점이 나타났다. 시스템 정상 및 고장 데이터를 활용하여 모델을 훈련 시키고 평가한 결과 98% 이상의 재현율(Recall)로 이상 탐지하는 것을 확인했다.

계단 첩 파형(Stepped Chirp Waveform)을 이용한 ISAR 영상 형성 (Inverse Synthetic Aperture Radar Imaging Using Stepped Chirp Waveform)

  • 이성현;강민석;박상홍;신승용;양은정;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권9호
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    • pp.930-937
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    • 2014
  • 역 합성 개구면 레이더(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상은 레이더를 이용해 전자기파를 방사하여 표적에 맞고 다시 되돌아오는 신호를 이용하여 형성할 수 있으며, 표적의 유무 판별과 식별을 위해 사용하는 보편적인 수단중 하나이다. 본 논문에서는 계단 첩 파형(Stepped Chrip Waveform: SCW)의 주파수 영역에서의 합성과 서브-샘플링(sub-sampling) 방법을 이용하여 초점이 맞는 고해상도의 ISAR 영상을 형성하는 방법을 소개한다. 기존의 계단 주파수 파형(stepped freuqnecy waveform)을 이용하는 방법은 낮은 펄스 반복 주기로 인하여 비모호 거리(unambiguous range)가 짧아 고스트(ghost) 현상이 발생하는 문제점이 발생하지만, 이는 SCW를 이용한 ISAR 영상 형성 방법을 통해 해결할 수 있다. 본 논문에서는 산란점들로 구성된 보잉-737 표적이 속도와 가속도를 가지고 움직인다고 가정한 후 제안한 방법으로 고해상도의 ISAR 영상을 형성하였다.

레이다 표적 인식에서 표적에 대한 2차원 산란점 추출 및 ISAR 영상 형성에 대한 성능 개선 (Performance Improvement for 2-D Scattering Center Extraction and ISAR Image Formation for a Target in Radar Target Recognition)

  • 신승용;임호;명로훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.984-996
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    • 2007
  • 본 논문에서는 표적에 의해서 산란된 산란파에 대한 2차원 산란점 추출 및 2차원 ISAR(Inverse SAR) 영상 형성에 대해서 기술하였다. 표적 에 대 한 2차원 산란점과 ISAR 영상을 획득하는 방법에는 일반적으로 2-D IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)가 널리 사용되고 있다. 그러나 이는 영상의 해상도 면에서 질이 떨이진다는 단점이 있다. 이러한 퓨리에 변환을 바탕으로 한 방법의 단점을 보완하기 위해서 여러 가지 고해상도 신호처리의 방법이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 2차원 산란점 추출 및 ISAR 영상을 형성하기 위해서 2-D MEMP 알고리즘과 2-D ESPRIT 알고리즘에 대해서 기술하고 있다. 이러한 각 알고리즘에 대한 성능을 나타내기 위해서 이상적인 점 산란체와 F-18 전투기에 대한 산란파를 이용하여 2차원 산란점을 예측하고 2차원 ISAR 영상을 획득하였다.

Deformation behaviour of steel/SRPP fibre metal laminate characterised by evolution of surface strains

  • Nam, J.;Cantwell, Wesley;Das, Raj;Lowe, Adrian;Kalyanasundaram, Shankar
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제3권1호
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    • pp.61-75
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    • 2016
  • Climate changes brought on by human interventions have proved to be more devastating than predicted during the recent decades. Recognition of seriousness of the situation has led regulatory organisations to impose strict targets on allowable carbon dioxide emissions from automotive vehicles. As a possible solution, it has been proposed that Fibre Metal Laminate (FML) system is used to reduce the weight of future vehicles. To facilitate this investigation, FML based on steel and self-reinforced polypropylene was stamp formed into dome shapes under different blank holder forces (BHFs) at room temperature and its forming behaviour analysed. An open-die configuration was used in a hydraulic press so that a 3D photogrammetric measurement system (ARAMIS) could capture real-time surface strains. This paper presents findings on strain evolutions at different points along and at $45^{\circ}$ to fibre directions of circular FML blank, through various stages of forming. It was found initiation and rate of deformation varied with distance from the pole, that the mode of deformations range from biaxial stretching at the pole to drawing towards flange region, at decreasing magnitudes away from the pole in general. More uniform strain distribution was observed for the FML compared to that of plain steel and the most significant effects of BHF were its influence on forming depth and level of strain reached before failure.

Will CFD ever Replace Wind Tunnels for Building Wind Simulations?

  • Phillips, Duncan A.;Soligo, Michael J.
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.107-116
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    • 2019
  • The use of computational fluid dynamics (CFD) is becoming an increasingly popular means to model wind flows in and around buildings. The first published application of CFD to both indoor and outdoor building airflows was in the 1970's. Since then, CFD usage has expanded to include different aspects of building design. Wind tunnel testing (WTT) on buildings for wind loads goes back as far as 1908. Gustave Eiffel built a pair of wind tunnels in 1908 and 1912. Using these he published wind loads on an aircraft hangar in 1919 as cited in Hoerner (1965 - page 74). The second of these wind tunnels is still in use today for tests including building design ($Damljanovi{\acute{c}}$, 2012). The Empire State Building was tested in 1933 in smooth flow - see Baskaran (1993). The World Trade Center Twin Towers in New York City were wind tunnel tested in the mid-sixties for both wind loads, at Colorado State University (CSU) and the [US] National Physical Laboratory (NPL), as well as pedestrian level winds (PLW) at the University of Western Ontario (UWO) - Baskaran (1993). Since then, the understanding of the planetary boundary layer, recognition of the structures of turbulent wakes, instrumentation, methodologies and analysis have been continuously refined. There is a drive to replace WTT with computational methods, with the rationale that CFD is quicker, less expensive and gives more information and control to the architects. However, there is little information available to building owners and architects on the limitations of CFD for flows around buildings and communities. Hence building owners, developers, engineers and architects are not aware of the risks they incur by using CFD for different studies, traditionally conducted using wind tunnels. This paper will explain what needs to happen for CFD to replace wind tunnels. Ultimately, we anticipate the reader will come to the same conclusion that we have drawn: both WTT and CFD will continue to play important roles in building and infrastructure design. The most pressing challenge for the design and engineering community is to understand the strengths and limitations of each tool so that they can leverage and exploit the benefits that each offers while adhering to our moral and professional obligation to hold paramount the safety, health, and welfare of the public.

실내 비행용 소형 충돌회피 멀티콥터 시스템 개발 (Development of small multi-copter system for indoor collision avoidance flight)

  • 문정호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.102-110
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    • 2021
  • 최근 멀티콥터는 비행 안정성 향상을 위해 다양한 충돌회피 센서를 탑재하고 있다. LiDAR를 이용해 3차원 위치를 인식하거나 다수 카메라와 실시간 SLAM 기술을 이용해 장애물과의 상대 위치를 계산하기도 한다. 또한 소형 프로세스와 카메라로 구성된 3D 깊이 센서를 사용하기도 한다. 본 연구에서는 충돌회피 소프트웨어 기술 개발을 위한 플랫폼으로써 상용 부품을 활용해 실내 비행이 가능한 소형 충돌회피 멀티콥터 시스템을 개발하였다. 멀티콥터 시스템은 LiDAR, RealSense, GPU 보드를 탑재하였고, 비행시험을 통해 YOLO 알고리즘 기반의 사물 인식 및 충돌회피 기능을 검증하였다. 이 논문에서는 시스템 설계/제작 및 탑재 장비 선정과정, 비행시험 결과에 관해 기술하였다.

천안함 폭침 이후 북한의 군사도발 양상과 전망 (Trends and Prospects of N. Korea Military Provocations After the Sinking of ROKS Cheon-an)

  • 김성만
    • Strategy21
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    • 통권34호
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    • pp.58-92
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    • 2014
  • Even after S. Korea took 5.24 Measure(24 May 2014), N. Korea has not stopped raising provocations such as the shelling of Yeonpyeong Island, electronic and cyber attacks. To make matters worse, the communist country lunched long-range missiles(twice) and conducted 3rd nuclear test, escalating tensions which could possibly lead to an all-out war. Korean Government failed to respond properly. However, escalation into an all-out war was deterred by the CFC immediately carrying out its peacetime duty(CODA). The US made a rapid dispatch of its augmentation forces(Aircraft carrier, nuclear-powered submarine, strategic bomber, F-22) to the Korean Peninsula. In recognition of the importance of the Combined Forces Command, since May 2013 the Park Geun-Hye Administration has been pushing ahead with re-postponement of Wartime Operational Control Transfer(which initially meant the disassembling of the CFC as of 1 December 2015) More recently, there has been a series of unusual indicators from the North. Judging from its inventory of 20 nuclear weapons, 1,000 ballistic missiles and biochemical weapons, it is safe to say that N. Korea has gained at least war deterrence against S. Korea. Normally a nation with nuclear weapons shrink its size of conventional forces, but the North is pursuing the opposite, rather increasing them. In addition, there was a change of war plan by N. Korea in 2010, changing 'Conquering the Korean Peninsula' to 'Negotiation after the seizure of the Greater Seoul Metropolitan Area(GSMA)' and establishing detailed plans for wartime projects. The change reflects the chain reaction in which requests from pro-north groups within the South will lead to the proclamation of war. Kim, Jeong-Un, leader of N. Korean regime, sent threatening messages using words such as 'exercising a nuclear preemptive strike right' and 'burning of Seoul'. Nam, Jae-June, Director of National Intelligence Service, stated that Kim, Jung-Un is throwing big talks, saying communization of the entire Korean Peninsula will come within the time frame of 3 years. Kim, Gwan-Jin, Defense Minister, shared an alarming message that there is a high possibility that the North will raise local provocations or a full-fledged war whenever while putting much emphasis on defense posture. As for the response concept of the Korean Government, it has been decided that 'ROK·US Combined Local Provocation Counter-Measure' will be adopted to act against local provocations from the North. Major provocation types include ▲ violation of the Northern Limit Line(NLL) with mobilization of military ships ▲ artillery provocations on Northwestern Islands ▲ low altitude airborne intrusion ▲ rear infiltration of SOF ▲ local conflicts within the Military Demarcation Line(MDL) ▲ attacking friendly ships by submarines. Counter-measures currently established by the US involves the support from USFK and USFJ. In order to keep the sworn promise, the US is reinforcing both USFK and USFJ. An all-out war situation will be met by 'CFC OPLAN5027' and 'Tailored Expansion Deterrence Forces' with the CFC playing a central role. The US augmentation forces stands at 690,000 troops, some 160 ships, 2,000 aircraft and this comprise 50% of US total forces, which is estimated to be ninefold of Korean forces. The CFC needs to be in center in handling both local provocations and an all-out war situation. However, the combat power of S. Korean conventional forces is approximately around 80% of that of N. Korea, which has been confirmed from comments made by Kim, Gwan-Jin, Defense Minister, during an interpellation session at the National Assembly. This means that S. Korean forces are not much growing. In particular, asymmetric capabilities of the North is posing a serious threat to the South including WMD, cyber warfare forces, SOF, forces targeting 5 Northwestern Islands, sub-surface and amphibious assault forces. The presence of such threats urgently requires immediate complementary efforts. For complementary efforts, the Korean Government should consider ① reinforcement of Korean forces; putting a stoppage to shrinking military, acquisition of adequate defense budget, building a missile defense and military leadership structure validity review, ② implementation of military tasks against the North; disciplinary measures on the sinking of ROKS Cheon-an/shelling of Yeonpyeong Islands, arrangement of inter-Korean military agreements, drawing lessons from studies on the correlation between aid for N. Korea, execution of inter-Korean Summit and provocations from the North, and ③ bolstering the ROK·US alliance; disregarding wartime operational control transfer plan(disassembling of CFC) and creation of a combined division.

항공 운항에서의 허용된 위험 법리에 대한 연구 (A Study of the "erlaubtes Risiko" in Aviation)

  • 함세훈
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.201-230
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    • 2010
  • 자동차, 철도, 광산업이 시작되면서 등장한 새로운 위험에 대하여 사회적 유용성을 이유로 활성화된 세계를 유지하고자 출발한 허용된 법리에 대하여 우리나라의 학계에서는 다수가 인정하고 있는 분위기인데 반하여 판례에서는 아직까지 기존의 과실론 체계로 해석하고 있다. 그러나 첨단 과학기술영역의 하나인 항공 운항에 있어서 사건이나 사고의 원인이 되는 청천난류(CAT)나 요란(turbulence)을 갖고 있는 뇌우는 환자의 불안전한 예후처럼 실시간 완벽한 탐지가 곤란하고 위험 발현 여부와 크기를 확정할 수 없으며 수시로 변화하는 이상 기상 현상이다. 이러한 이유가 있음에도 청천난류(CAT)가 존재할 수 있는 jet 기류의 이용은 시간과 연료를 대폭 절감하고 치명적 위험으로 발현되지 않은 뇌우가 있는 공항으로의 접근 착륙은 승객들의 정시 출 도착을 보장하기에 사회적 유용성이 높은 운항 형태라고 할 수 있다. 위험이 예견되고 회피할 수 있는 방법이 있으나 사회적 유용성을 이유로 개연성이 낮은 청천난류(CAT)나 요란(turbulence) 위험 지역을 운항하다가 발생한 사건이나 사고에 대하여는 허용된 위험의 법리를 적용하여 조종사들의 일정한 주의의무에 대한 완화가 필요하다.

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소형 UAV의 산업 응용을 위한 자동 정밀 착륙에 관한 연구 (A Study on Automatic Precision Landing for Small UAV's Industrial Application)

  • 김종우;하석운;문용호
    • 융합정보논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.27-36
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    • 2017
  • 최근 군수 산업, 해양수산업, 농업, 공업, 서비스 등의 거의 모든 산업 분야에서는 소형 무인항공기를 사람이 접근하기 힘들거나 CCTV가 설치되지 않은 영역에 대해 공중 촬영이나 근접 비행 등에 활용하고 있다. 또한 소형 무인기 촬영 정보를 토대로 감시나 통제, 또는 관리를 효율적으로 수행하기 위한 응용 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 일련의 설정된 작업을 부여하고 자동으로 그 임무를 수행하도록 하는 임무 기반 형태의 작업을 수행하기 위해서는 소형 무인항공기가 안정적으로 비행해야 할 뿐만 아니라 일정시간마다 에너지를 충전할 수 있어야 하며, 또한 무인항공기가 임무 종료 후에는 특정 지점에 자동으로 그리고 정밀하게 착륙해야 할 필요가 있다. 이를 위해서는 소형 무인항공기 자체에서 촬영하는 동영상으로부터 착륙 지점에 설치되어 있는 마커를 탐지하고 인식하는 과정을 통해 착륙을 유도하는 자동 정밀 착륙 방법이 필요하며, 본 논문에서는 저가의 범용 소형 무인비행체를 사용함에 있어서 고 사양을 요구하는 다른 여러 가지 인식 기법들을 사용하지 않고 단순한 탬플릿 매칭 기법을 적용하여서도 정밀하고 안정된 자동 착륙이 가능함을 나타내고, 시뮬레이션과 실제 실험을 통해서 수 센티미터 이내의 오차를 보이는 정밀 착륙이 가능하며, 이는 산업 현장에 유용하게 활용될 수 있음을 보이고자 한다.