• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권1호
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• pp.120-131
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• 2016

The full results of troubleshooting process related to the flight control system of a tilt-rotor type UAV in the flight tests are described. Flight tests were conducted in helicopter, conversion, and airplane modes. The vehicle was flown using automatic functions, which include speed-hold, altitude-hold, heading-hold, guidance modes, as well as automatic take-off and landing. Many unexpected problems occurred during the envelope expansion tests which were mostly under those automatic functions. The anomalies in helicopter mode include vortex ring state (VRS), long delay in the automatic take-off, and the initial overshoot in the automatic landing. In contrast, the anomalies in conversion mode are untrimmed AOS oscillation and the calibration errors of the air data sensors. The problems of low damping in rotor speed and roll rate responses are found in airplane mode. Once all of the known problems had been solved, the vehicle in airplane mode gradually reached the maximum design speed of 440km/h at the operation altitude of 3km. This paper also presents a comprehensive detailing of the control systems of the tilt-rotor unmanned air vehicle (UAV).

• 한국항공우주학회지
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• 제41권1호
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• pp.54-60
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• 2013

본 논문에서는 무인기 자동이착륙을 위해 DGPS와 레이저 고도계를 이용한 고도계산 알고리듬을 제시하였다. 지상시험을 통해 레이저 고도계의 특성을 분석하고 신호의 난반사를 제거하기 위해 저역통과 필터를 설계했으나, 시뮬레이션 결과 단일 센서를 사용해서 지면고도를 정확하고 안정적으로 측정할 수 없음을 확인하였다. 레이저 고도계의 단점을 보완하기 위해 DGPS에서 출력되는 수직방향 속도를 사용하여 선형 칼만필터를 설계하였다. 설계한 필터는 시뮬레이션, 지상시험 그리고 비행시험의 검증단계를 거쳐 자동이착륙에 필요한 정확도를 만족함을 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제12권1호
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• pp.10-21
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• 2013

오늘날 헬리콥터 기술의 발전과 더불어 함상에서 헬리콥터를 운용하는 것은 당연한 것으로 여겨지고 있다. 육상과 달리 해상에서 항공기를 운용하기 위해서는 육상보다 심한 바람과 파도와 배의 이동에 의한 착륙장의 운동과 염분에 의한 장비의 부식이 고려되어야하며 안전한 운용을 위한 운용절차가 요구된다. 본 논문에서는 수직이착륙 항공기의 함상운용 사례분석을 통하여 함상운용에 요구되는 항공기와 선박의 고려사항과 운용절차를 알아보고 이를 기반으로 틸트로터 무인기의 함상운용 기술개발 방안을 제시한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1085-1091
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• 2014

This paper presents the guidance and control design for automatic carrier landing of a UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Differently from automatic landing on a runway on the ground, the motion of a carrier deck is not fixed and affected by external factors such as ship movement and sea state. For this reason, robust guidance/control law is required for safe shipboard landing by taking the relative geometry between the UAV and the carrier deck into account. In this work, linear quadratic optimal controller and longitudinal/lateral trajectory tracking guidance algorithm are developed based on a linear UAV model. The feasibility of the proposed control scheme and guidance law for the carrier landing are verified via numerical simulations using X-Plane and Matlab/simulink.

• 한국항공운항학회지
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• 제26권3호
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• pp.40-47
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• 2018

Reducing aircraft speed is the important task in the Rejected Takeoff and/or landing process. It is known that the effect of the Speedbrake is most important factor during the rejected takeoff maneuver in particular near V1 on the critical field length runway. The B747 designer created Automatic Speedbrake Control System to relieve pilot workload, improves brake operation and ensures proper Speedbrake operation for rejected take off. However, those who make the Rejected Takeoff procedure ignored the Automatic function and made it does all manual operations. This lets procedures difficult, complicated, and a cause of confusion and pilot error. This study was conducted to commentary the mechanism and function of the Automatic Speedbrake Control System of B747-8 and to propose appropriate B747-8 Rejected Take off procedures for its function to reduce the workload of pilots and contribute to reduce the possibility of pilot error during Rejected Takeoff.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권5호
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• pp.889-894
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• 2017

본 논문은 방목형 축산관리의 효율성을 극대화하기 위해 무인비행체 기반의 자동항법과 근거리무선통신망 기술, 자동이착륙 시스템을 및 개체관리 운영 앱을 통하여 스마트팜 구현에 목적이 있다. 산지생태축산 활성화를 위하여 축산 ICT 융합 기술을 접목한 방목 목장 관리 시스템은 방목 가축의 생산성 향상과 우수품질을 생산하는 인프라 조성과 FTA에 대응하는 축산 경쟁력 확보에 기여할 것으로 예상된다. 축산업에 종사하는 부족한 인력을 대체하는 기술로 농가에 보급을 통해 경쟁력 향상에 기여할 것이다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.75-80
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• 2023

Unmanned drone stations for automatic charging have been developed in order to overcome the flying time limitation of rotary wing drones. Since the drone stations is an unmanned operating system, each of the drones will be required to have a high degree of landing accuracy. Drone precision landing has been mainly studied depended on image processing technologies, but the image processing systems make several problems, such as the mission weight, the drone cost, and the development complexity increases, and the flight time decrease. Thus, this paper researched accuracy of precision landing based on RTK (real time kinetics) for rotary wing drones. For the experiments of RTK based precision landing, a drone repeatedly performed three missions. The survey accuracies of the RTK about missions respectively were set as 0.3, 0.2, and 0.1 meters. Each mission has one take-off point, two way-points and one landing-point, and was repeated ten times. The experiment results revealed landing error distance means of around 0.258, 0.12 and 0.057 meters on each of RTK setting.

• 한국항공운항학회지
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• 제21권1호
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• pp.23-29
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• 2013

This paper presents a tracking filter of radar beacon system (RBS) for automatic takeoff and landing of an unmanned aerial vehicle. The proposed tracking filter is designed as the decoupled tracking filter to reduce the computational burden. Also, an adaptive estimation method of the measurement error covariance is proposed to provide an improved tracking performance compared to the conventional decoupled tracking filter whenever the accuracy of RBS observations is degraded. 100 times Monte Carlo runs performed to analyze the performance of the proposed tracking filter in case of normal operation and degraded operations, respectively. The simulation results show that the proposed tracking filter provides the improved tracking accuracy in comparison with the conventional decoupled tracking filter.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1103-1111
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• 2014

The results of control law design for a tilt-rotor unmanned aerial vehicle that has a nacelle mounted wing extension (WE) are presented in this paper. It consists of a control surface mixer, stability and control augmentation system (SCAS), hold mode for altitude / speed / heading, and a guidance mode for preprogram and point navigation which includes automatic take-off and landing. The conversion corridor and the control moments derivatives between the original tilt-rotor and its variant of the nacelle mounted WE were compared to show the effectiveness of the WE. The nacelle conversion of the original tilt-rotor starts when the airspeed is greater than 30 km/h but its WE variant starts at 0 km/h in order to reduce the drag caused by the high incidence angle of the WE. The stability margins of the inner loop are presented with the optimization approach. The outer loops for the hold mode are designed with trial and error methods with linear and nonlinear simulation. The main control parameter for altitude control of the helicopter mode is thrust command and it is transferred to the pitch attitude command in airplane mode. Otherwise, the control parameter for the speed of the helicopter mode is the pitch attitude command and it is transferred to the thrust command in airplane mode. Therefore the speed and altitude hold mode are coupled to each other and are engaged at the same time when an internal pilot engages any of the altitude or speed hold modes. The nonlinear simulation results of the guidance control for the preprogrammed mode and point navigation are also presented including automatic take-off and landing in order to prove the full control law.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권1호
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• pp.68-73
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• 2020

본 논문은 산악 지형, 도심, 함정, 교량 등에서 수직 이·착륙 비행, 제자리 비행, 고정익기처럼 저속 및 고속비행을 할 수 있는 덕티드 추진체를 사용한 수직 이·착륙 초소형 무인 항공기 개발 동향을 기술한다. 이 항공기는 여러 측면에서 헬리콥터와 고정익기와는 비행 특성이 다르다. 미육군 미래 전투 체계와 DARPA의 OAV 프로그램의 목적은 운용자에 안전하고 낮은 음향 특성을 갖는 수직 이·착륙 덕티드 팬 초소형 무인 항공기 개발이다. 현재의 초소형 무인 항공기에 영상/적외선 카메라를 탑재하고 숲이나 언덕 뒤에 숨어 있는 적을 정지비행과 응시로 약 1 시간 동안 감시 및 정찰을 한다. OAV의 Class-I은 개인 병사가 배낭에 담아 운반할 수 있는 크기와 무게의 수직 이·착륙 덕티드 MAV 개발이다. Class-II는 Class-I보다 두 배의 운용 시간과 더 넓은 범위의 비행이 가능한 유기체의 수직 이·착륙 덕티드 팬 초소형 무인 항공기 개발이다. 초소형 무인기는 장시간 운용을 위해 현재의 '호버 및 응시'에서 '퍼치-앤-응시'으로 기술을 발전시켜야 한다. 근 미래의 OAV 개념은 유·무인 지상 차량이 주행하는 동안에 차량의 상부에 자동 이착륙하고, 탑재된 상태로 이동하고, 재급유, 재충전, 재이륙하는 합동 운용으로 임무 능력과 효율성을 확장하는 것이다. 덕티드 MAV는 지상 차량의 착륙 패드에서 자동으로 이착륙하기 위해 저렴한 초소형 GPS를 활용한 고정밀 상대 위치 기술 개발이 필요하다. 또한, VTOL 덕티드 MAV와 유·무인 지상 차량 간에 유기체의 협업 동작이 가능케하는 공통 명령과 제어 아키텍처를 개발할 필요가 있다.