본 논문은 실내에서 미니드론의 영상기반 자동 비행 및 이 착륙 제어시스템을 제안한다. 천정 카메라와 지면에 마커가 있는 환경에서 미니드론의 자동 비행 제어시스템을 구성하였다. 천장에 설치된 카메라영상을 기반으로 착륙 위치와 드론을 인식할 뿐만 아니라 드론의 움직임을 추적한다. PC서버는 드론의 위치를 계산하여 드론에 제어 명령을 전송한다. 드론의 비행 제어기는 상태 머신 기법, PID 제어와 웨이포인트-위치 제어기법을 사용하여 구현하였다. 실제 미니드론을 사용하여 제안한 자동제어시스템을 검증하였다. 바닥의 마커를 인식하여 ㄱ, ㄷ, ㅁ자 등의 특정 형상의 궤적을 따라 비행하는 것을 실험으로 확인하였으며, 높이의 차이가 있는 두 개의 착륙지점에도 착륙하는 실험에서도 우수한 성능을 보여 주었다.
The Pilot Aptitude Research Equipment (PARE) at the Republic of Korea Air Force Academy had been installed to study the pilot aptitude of the cadets and the student pilots(Navy officers and Air Force officers from the pilot scholarship programs and the ROTC). The T-37 simulated flight program and procedure, and the automatic evaluated program for simulated flight have been orderly developed to use the PARE effectively. The cadets who entered started to get simulated flight training by using those developed programs. Their flight situation has been recorded by the automatic evaluated program whenever they got the training. And then the cadets who took part in the simulated flight started the elementary combat flight training in 1,999 after getting appointed to an office and finished the advanced combat flight training in 2,001. The study of the relationship between the simulated flight and the combat flight training has begun after finding their combat flight training results. The Logistic Discriminal Analysis, technique of the SAS statistical analysis package was used to study the pilot aptitude model through the simulated flight training. This study showed that it is possible to pre-estimate the result of the combat flight training using the PARE machine.
This paper presents a consequence of the systematic approach to identify the aerodynamic parameters of an unmanned aerial vehicle (UAV) equipped with the automatic flight control system. A 3-2-1-1 excitation is applied for the longitudinal mode while a multi-step input is applied for lateral/directional excitation. Optimal time step for excitation is sought to provide the broad input bandwidth. A fully automated programmed flight test method provides high-quality flight data for system identification using the flight control computer with longitudinal and lateral/directional autopilots, which enable the separation of each motion during the flight test. The accuracy of the longitudinal system identification is improved by an additional use of the closed-loop flight test data. A constrained optimization scheme is applied to estimate the aerodynamic coefficients that best describe the time response of the vehicle. An appropriate weighting function is introduced to balance the flight modes. As a result, concurrent system models are obtained for a wide envelope of both longitudinal and lateral/directional flight maneuvers while maintaining the physical meanings of each parameter.
스마트무인기는 수직이착륙과 고속비행이 동시에 가능하도록 헬리콥터와 고정익 항공기 의 장점을 결합한 틸트로터 항공기이다. 현재 지상통합시험을 수행중이며, 4자유도 지상치구시험과 안전줄 호버시험을 거쳐 비행시험을 수행할 예정이다. 스마트무인기에 적용된 제어법칙을 검증하기 위해서 40%축소기를 개발하여 비행시험을 수행하였다. 비행시험결과 예측하기 어려웠던 틸트로터 항공기의 고유한 기술적인 문제점들이 발생하였으며, 이러한 문제점을 해결하여 전자동 비행시험을 완료하였다. 본 논문에서는 국내 최초로 수행된 축소형 틸트로터 항공기의 비행시험 과정 중에 발생한 주요한 문제점을 서술하고, 그 해결과정을 상세하게 기술하였다. 축소형 틸트로터 항공기의 전자동 비행시험 수행을 통해 경험한 시행착오와 개선사항은 향후 계획된 스마트 무인기의 실물기 비행시험을 성공할 수 있는 훌륭한 초석이 될 것이다.
FAA AC120-40B Level D flight dynamics model for T-50 Full Mission Trainer was successfully developed. Since AC120-40B Level D requires the quantitative validation tests for simulation model compared with flight test data, T-50 flight test data for each validation test item was gathered, and also automatic test environments which include AFT (Automatic Fidelity Tester) and STA (Simulation Test Analyzer) were developed. The final test results after the iterative test-tuning processes were all within the tolerances specified in AC120-40B Level D. Qualification Test Guide, QTG contains the detail test processes and results.
This paper presents the control law of Automatic Rudder Trim System(ARTS) for the KTX-1. The proposed ARTS is designed mainly t reduce the pilot's work load for trimming in the various conditiions of engine torque. airspeed, and aircraft configuration. The ARTS partially compensates the transient yawing motion due to change of engine power in turboprop aircraft because of the limitation of the actuation speed of the trim motor. In this paper flight test data are analyzed to understand the phenomena and the dynamics of the reversible rudder flight control system is derived. Finally, the control concept and conrtol law of ARTS are described and the characteristics of the ARTS are analyzed through simulation study.
Park, Sang-Wook;Lee, Young-Ran;Lee, Byoung-Sun;Hwang, Yoo-La;Galilea, Javier Santiago Noguero
Journal of Astronomy and Space Sciences
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제26권4호
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pp.635-642
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2009
This paper describes the Flight Dynamics Automation (FDA) system for COMS Flight Dynamics System (FDS) and its test result in terms of the performance of the automation jobs. FDA controls the flight dynamics functions such as orbit determination, orbit prediction, event prediction, and fuel accounting. The designed FDA is independent from the specific characteristics which are defined by spacecraft manufacturer or specific satellite missions. Therefore, FDA could easily links its autonomous job control functions to any satellite mission control system with some interface modification. By adding autonomous system along with flight dynamics system, it decreases the operator's tedious and repeated jobs but increase the usability and reliability of the system. Therefore, FDA is used to improve the completeness of whole mission control system's quality. The FDA is applied to the real flight dynamics system of a geostationary satellite, COMS and the experimental test is performed. The experimental result shows the stability and reliability of the mission control operations through the automatic job control.
유무인 겸용 비행체인 OPV는 무인기 개발방법 중의 하나로 기존 유인기 운용을 통해 검증된 유인 비행체와 엔진 및 각 계통을 유지하며, 무인기 운용을 위해 필요한 부가 시스템을 장착하고, 필요에 따라 기존시스템을 수정하여 개발비용과 시간을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 임무 및 비행조건에 따라 유인기와 무인기로 겸용하여 운용할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 퇴역하는 유인기를 재활용하는 측면에서도 국가의 중요재원을 효율적으로 활용할 수 있는 시스템이다. 본 논문에서는 국내 최초로 개발한 고정익 OPV 비행체의 자동비행조종시스템을 중심으로 초기 중요 개발개념과 기술적 고려사항 들을 정리하였다.
무인기의 자동 비행 제어 시스템은 기체의 형태, 크기, 무게 등의 정적 및 동적 변화에 따라 스스로 비행계수를 조정하여 목표 비행궤적을 정확히 따라가도록 제어할 필요가 있다. 본 논문에서는 PID 제어 기법을 이용하는 비행제어시스템에 기계학습모듈(MLM)을 추가하여 기체의 특성 변화에 따라 제어계수를 비행중 실시간 자동으로 조정하는 시스템을 제안한다. MLM은 선형회귀분석과 보정학습을 이용하여 설계되었으며 MLM을 통해 학습된 제어계수의 적합성을 평가하는 평가모듈(EvM)을 함께 모델링 하였다. 이 시스템은 FDC 비버 시뮬레이터를 기반으로 실험하였으며 그 결과를 분석 제시하였다.
Automatic landing of UAVs receives increasing interest these days, with increasing number of the developed UAV systems. In this paper, a glidepath tracking algorithm of the subscale UAV was proposed and the performance was analyzed. Flight data analysis shows that the existing autolanding flight control algorithm has a classical type glidepath control. This paper presents an alternative glidepath tracking strategy based on embedded flight control law. The performance of the proposed strategy was investigated through the TDP(Touch Down Point) error analysis with regard to various flight environment: steady headwind, atmospheric disturbance, communication transfer delay. It was verified that the proposed glidepath tracking strategy can be successfully applied to the practical autolanding of UAV systems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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