International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제6권2호
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pp.64-75
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2005
The Stratospheric Airship Platform (SAP) has a capability of performing the autonomous and guidance flight to satisfy given missions. To be used as the High Altitude Platforms (HAPs), the capabilities of controlling platform's accurate position and keeping the station point are the most important features. Under this circumstances Autonomous Flight Control System (AFCS) is a critical system and plays a key role in achieving the given requirements and succeeding in missions. In this paper, the design and analysis results of the AFCS algorithms and controller are presented. The brief summary of the AFCS hardware structure is also explained. The autopilot controller and guidance logics were designed based on the linear dynamics of the unmanned airship platform and the full nonlinear dynamics was considered to evaluate and verify their performances.
In this paper, a precision landing approach is implemented based on real-time image processing. A full-scale landmark for automatic landing is used. canny edge detection method is applied to identify the outside quadrilateral while circular hough transform is used for the recognition of inside circle. Position information on the ground landmark is uplinked to the unmanned helicopter via ground control computer in real time so that the unmanned helicopter control the air vehicle for accurate landing approach. Ground test and a couple of flight tests for autonomous landing approach show that the image processing and automatic landing operation system have good performance for the landing approach phase at the altitude of $20m{\sim}1m$ above ground level.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제2권2호
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pp.82-94
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2001
The purpose of this paper is to analyze the static and dynamic stability-of the unmanned airship under development ; the target airship's over-all length of hull is 50m and the maximum diameter is 12.5m. For the analysis, the dynamic model of an airship was defined and both the nonlinear and linear dynamic equations of motion were derived. Two different configuration models (KA002Y and KA003Y) of the airship were used for the target model of the static stability analysis and the dynamic stability analysis. From the result of analyses, though the airship is unstable in static stability, dynamic characteristics of the airship can provide the stable dynamic stability. All of the results, airship models and dynamic flight equations will be an important basement and basic information for the next step of developing the automatic flight control system(AFCS) and the stability augmentation system(SAS) for the unmanned airship as well as for the stratospheric airship in the future.
본 논문은 Ku-Band 선형화 채널증폭기를 위한 비행 모델의 설계 및 측정에 관한 것이다. 모든 MMICs, 가변이득증폭기, 가변전압감쇄기, 전치왜곡 보상회로를 위한 브랜치 라인 결합기와 검출기는 Thin-Film Hybrid 작업으로 제작되었다. 제작된 모듈의 성능은 초고주파 회로분석 시뮬레이션 틀과 우주환경에서의 전기적인 성능 시험을 통하여 검증하였다.
In this paper, a stochastic approach based on a Monte Carlo simulation method for the design of a guidance and control (G & C) system of an automatic landing flight experiment (ALFLEX) vehicle is presented. The aim of this study is to design a G & C system robust against uncertainties in the vehicular dynamics. In this study, uncertain parameters and disturbances are treated as random variables in the Monte Carlo simulation. Then, some controller gains in the G & C system are tuned to satisfy conditions concerning the states at touchdown. The proposed method was applied to the ALFLEX vehicle. The simulation results shored the effectiveness of the present approach.
고-신뢰도 모델을 이용한 조종성 평가 시뮬레이션 환경은 비행제어시스템의 설계/평가에 필수적으로 요구된다. 한국항공우주산업(주)에서는 소형민수헬기 핵심기술 개발과 관련하여 자동비행조종장치 소프트웨어 개발과제를 수행 중에 있으며 제어법칙 설계를 위한 비행동역학 모델 및 해석을 위해 상용 도구인 FLIGHTLAB을 이용하고 있다. 본 연구에서는 기존에 개발된 레거시 시뮬레이터를 FLIGHTLAB 모델과 연동하고 이를 조종성 평가에 활용한 내용을 다루었다. 본 논문에서는 외부 연동을 위한 FLIGHTLAB 모델의 설정, 연동 프로그램 개발 및 연동 방안에 대한 내용을 수록하였다. 또한 본 논문에서는 레거시 시뮬레이터와의 연동을 통해 ADS-33E-PRF의 호버 및 pirouette MTE 기동비행을 수행하고 평가 결과를 수록하였다.
항공기는 저고도에서 임무를 수행할 때, 대공 미사일과 지형 장애물 같은 다양한 위협들에 제약을 받는다. 특히, 항공기는 지면 근처에서 항상 지형과의 충돌 위험을 갖는다. 본 연구에서는 이 문제에 효과적으로 대비하기 위하여, 지형 회피가 고려된 비행경로 생성 알고리듬을 개발하였다. 비행경로 생성 알고리듬에서는 먼저 등고선의 그룹화를 통해 경로점을 생성하고, Dijkstra 알고리듬을 이용하여 적절한 경로점 조합을 구성한다. 구성된 경로점 조합에 대해서는 최적제어 이론을 기반으로 한 최적 경로점 유도법칙을 적용하여, 제어에너지를 최소로 하는 최적의 비행경로를 제시한다.
본 논문에서는 고정익 무인기의 점항법을 이용한 자동 착륙 접근 유도에 대해 기술한다. 본 연구의 주요 특징은 Dubin's 모델 기반 2D 사전 시뮬레이션을 이용하여 자동 착륙 접근에 필요한 경로점을 생성하고, 또한 사전 시뮬레이션으로부터 활주로까지의 남은 시간을 예측하여 이를 고도 제어에 활용한다. 설계한 알고리즘의 성능은 시뮬레이션과 비행 시험을 통해 검증한다.
In this paper, we implemented a deep learning-based automatic object tracking and handy motion control drone system and analyzed the performance of the proposed system. The drone system automatically detects and tracks targets by analyzing images obtained from the drone's camera using deep learning algorithms, consisting of the YOLO, the MobileNet, and the deepSORT. Such deep learning-based detection and tracking algorithms have both higher target detection accuracy and processing speed than the conventional color-based algorithm, the CAMShift. In addition, in order to facilitate the drone control by hand from the ground control station, we classified handy motions and generated flight control commands through motion recognition using the YOLO algorithm. It was confirmed that such a deep learning-based target tracking and drone handy motion control system stably track the target and can easily control the drone.
본 논문에서는 쿼드콥터 드론의 충돌방지를 위한 효율적인 자동제어 방법을 제안한다. 일반적인 드론조종 방법은 RC 조종기에서 노브의 움직임을 PWM 신호로 변환하여 전송하면 이를 드론의 무선 수신부에서 수신하여 비행제어(FC) 모듈에 전달하는 방식으로 이루어진다. 드론의 수신기와 FC 모듈 사이에 충돌 회피 모듈을 구현하여 쓰로틀, 피치 및 롤 제어 신호를 모니터링하고 변경하는 방식으로 드론 충돌을 방지한다. 충돌을 방지하기 위해 LiDAR 거리 센서와 서보 모터를 설치하여 주기적으로 비행 방향을 중심으로 -45도에서 +45도 이내의 장애물 거리를 측정한다. 충돌이 예상되면 수신된 PWM 신호를 변경하여 FC 모듈로 전송함으로써 충돌을 방지한다. 우리가 제안한 방법을 쿼드콥터 드론에 적용하여 실험을 통해 검증한 결과, 조종자 부주의 혹은 조종 미숙으로 인해 발생할 수 있는 충돌을 방지할 수 있어 안전성이 향상됨을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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