• 한국측량학회지
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• 제40권1호
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• pp.1-14
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• 2022

굴착 현장에서 신속·정확·안전한 측량을 위해 본 연구에서는 드론을 이용한 지하 시설물 측량의 적용 가능성 및 3D 시각화의 기대효과를 다음과 같이 도출하였다. Phantom4 Pro 20MP의 드론으로 30m의 비행 고도, 중복도 85%의 비행계획으로 0.85mm의 GSD (Ground Sampling Distance)값을 확보하였고, GCP (Groud Control Point)4점과 검사점 2점을 계산하여 기준점에 대하여 7.3mm, 검사점은 11mm의 성과를 취득할 수 있었다. 저가의 드론으로 측량할 경우 GCP의 중요성이 확인되었으며, 지상 기준점이 없는 경우, X값의 오차 범위는 -81.2cm에서 +90.0cm, Y값의 오차 범위는 +6.8cm에서 155.9 cm 값을 도출하였다. Pix4D 프로그램을 이용하여 포인트 클라우드 데이터를 분류하였다. 지하 시설물 데이터와 도로 포장면의 데이터를 분류하고, 중첩과정을 통해 실제 모형의 도로와 지하 시설물의 데이터를 3D 시각화하였다. 중첩된 포인트 클라우드 데이터는 Open Source 프로그램인 CloudCompare를 통해 사용자가 원하는 장소의 위치와 심도 정보를 확인할 수 있게 되었다. 본 연구결과로 지하 시설물 측량의 새로운 패러다임으로 자리매김하게 될 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.1645-1653
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• 2014

대부분의 지형정보획득을 위한 영상에는 RGB, 근적외선, 열영상이 주로 사용된다. 이 멀티밴드영상은 위성이나 유인항공기에 탑재되어 획득되고 있으나 주기해상도, 비용, 공간해상도, 그리고 구름의 영향 등으로 사용자를 만족시키기 어렵다. 자동항법UAV에 적합한 페이로드와 콘트롤러를 개발한다면 원하는 시간과 주기로 고해상도 멀티밴드영상을 획득할 수 있다. 본 연구에서는 멀티밴드 영상획득을 위한 센서와 페이로드의 개발을 통해 저가의 고해상 영상획득시스템을 구축하고 이를 이용하여 geo-referencing data와 함께 RGB, NIR과 열영상을 획득하였다. 획득한 RGB영상으로 정사모자익영상을 제작하여 검사점에 대한 위치정확도를 분석한 결과 수평좌표에서 0.181m, 수직좌표에서 0.203m의 편차를 얻을 수 있었다. 이는 1:1,000~5000수치지도제작과 소규모지역에 대한 원격탐측이 가능한 공간정확도를 만족하므로 페이로드의 활용성을 검증할 수 있었으며 활용이 기대된다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.58-66
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• 2012

기술 수준에 의해 그 우위가 결정되는 현대 전장에서 항공기 플룸과 복사저부가열은 항공기의 생존성에 관련된 중요한 요인이다. 항공기의 생존성을 향상시키기 위해서는 저부가열, 그리고 항공기 플룸으로부터 방사되는 IR 신호가 감소되어야 한다. 본 연구에서는 IR 신호와 복사저부가열 특성을 고도 5km에서 마하수 0.9와 1.6의 조건으로 설정하여 플룸 내 유동 및 열복사 특성을 고찰하였다. 이를 통해 플룸에서의 IR 신호는 $H_2O$와 $CO_2$의 영향으로 인한 높은 방사특성을 확인하였다. 그리고 마하수가 높고 거리가 가까울수록 저부면에서의 복사열유속이 증가됨을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.224-231
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• 2020

광학계측분야는 레이더 계측이 어려운 저고도 구간의 계측을 담당하여 비행체 추적에 있어서 중요한 역할을 차지하고 있다. 기존의 광학추적시스템은 외국의 장비를 도입해 사용하고 있기 때문에 시험장 상황에 적합하게 수정하기 어렵고, 대부분 차량 탑재형으로 제작되어 있어 계측 장소에 제한이 있다. 자체 개발 소형 광학추적기는 이러한 단점을 보완하기 위해서 단순한 구성으로 설계하여 시험장 내 어떠한 장소에서도 설치하여 운용할 수 있는 것을 주목적으로 하였다. 뿐만 아니라 인공지능 기술을 적용한 광학추적기술 연구를 위해서 자체 개발 광학추적기를 보유할 필요성이 제기되고 있다. 본 논문에서는 소형 광학추적기의 설계 개념, 기본적인 추적기능 구현을 위한 장비의 구성, 그리고 비행체 특성에 맞는 환경설정을 위한 시뮬레이션을 진행하였다. 이를 위해 팬/틸트의 입출력 데이터를 사용하여 모델링을 구하였으며, 시뮬레이션을 통해 얻어진 결과와 실제 비행시험 결과를 비교하여 전반적인 시뮬레이션의 구성에 대한 타당성을 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.1272-1277
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• 2014

This article describes a path planning algorithm for fixed-wing UAVs when a real terrain should be considered. Nowadays, many UAVs are required to perform mission flights near given terrain for surveillance, reconnaissance, and infiltration, as well as flight altitude of many UAVs are relatively lower than typical manned aerial vehicles. Therefore, real terrain should be considered in path planning algorithms of fixed-wing UAVs. In this research, we have extended a spline-$RRT^*$ algorithm to three-dimensional planner. The spline-$RRT^*$ algorithm is a $RRT^*$ based algorithm, and it takes spline method to extend the tree structure over the workspace to generate smooth paths without any post-processing. Direction continuity of the resulting path is guaranteed via this spline technique, and it is essential factor for the paths of fixed-wing UAVs. The proposed algorithm confirm collision check during the tree structure extension, so that generated path is both geometrically and dynamically feasible in addition to direction continuity. To decrease degrees of freedom of a random configuration, we designed a function assigning directions to nodes of the graph. As a result, it increases the execution speed of the algorithm efficiently. In order to investigate the performance of the proposed planning algorithm, several simulations are performed under real terrain environment. Simulation results show that this proposed algorithm can be utilized effectively to path planning applications considering real terrain.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권1호
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• pp.58-66
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• 2015

Aeronautical communication networks (ACN) is an emerging concept in which aeronautical stations (AS) are considered as a part of multi-tier network for the future wireless communication system. An AS could be a commercial plane, helicopter, or any other low orbit station, i.e., Unmanned air vehicle, high altitude platform. The goal of ACN is to provide high throughput and cost effective communication network for aeronautical applications (i.e., Air traffic control (ATC), air traffic management (ATM) communications, and commercial in-flight Internet activities), and terrestrial networks by using aeronautical platforms as a backbone. In this paper, we investigate the issues about connectivity, throughput, and delay in ACN. First, topology of ACN is presented as a simple mobile ad hoc network and connectivity analysis is provided. Then, by using information obtained from connectivity analysis, we investigate two communication models, i.e., single-hop and two-hop, in which each source AS is communicating with its destination AS with or without the help of intermediate relay AS, respectively. In our throughput analysis, we use the method of finding the maximum number of concurrent successful transmissions to derive ACN throughput upper bounds for the two communication models. We conclude that the two-hop model achieves greater throughput scaling than the single-hop model for ACN and multi-hop models cannot achieve better throughput scaling than two-hop model. Furthermore, since delay issue is more salient in two-hop communication, we characterize the delay performance and derive the closed-form average end-to-end delay for the two-hop model. Finally, computer simulations are performed and it is shown that ACN is robust in terms of throughput and delay performances.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권5호
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• pp.50-56
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• 2005

본 연구에서는 착륙 접근시 단일엔진 고장 분석 및 비행전이 해석을 통하여 수직이착륙기에서 요구하는 최적의 엔진추력과 날개하중비를 구하고자 한다. 항공기 해석 모듈들은 기존의 항공기 통합 사이징 프로그램을 기반으로 하고 있으며, 항공기 설계 및 해석을 하나로 묶는 컴퓨팅 체계 구축은 사용자 용도에 맞게 주문 제작이 용이한 반 완성 프로그램인 EMDIOS를 설계프레임웍으로 사용하였다. 시뮬레이션 결과, 고도 40 ft 근처가 단일엔진고장시 가장 위험한 영역임을 확인할 수 있었으며, 비행전이 영역에 대한 파라메타 연구를 통하여 엔진 추력은 클수록, 반면에 엔진틸트각 회전속도와 날개 하중비는 작을수록 비행전이시의 고도 상실이 작아짐을 알 수 있었다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권4호
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• pp.446-457
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• 2012

Aeroelastic analysis of an aircraft with a high aspect ratio wing for medium altitude and long endurance capability was attempted in this paper. In order to achieve such an objective, various structural models were adopted. The traditional approach has been based on a one-dimensional Euler-Bernoulli beam model. The structural analysis results of the present beam model were compared with those by the three-dimensional NASTRAN finite element model. In it, a taper ratio of 0.5 was applied; it was comprised of 21 ribs and 3 spars, and included two control surfaces. The relevant unsteady aerodynamic forces were obtained by using ZAERO, which is based on the doublet lattice method that considers flow compressibility. To obtain the unsteady aerodynamic force, the structural mode shapes and natural frequencies were transferred to ZAERO. Two types of unsteady aerodynamic forces were considered. The first was the unsteady aerodynamic forces which were based on the one-dimensional beam shape; the other was based on the three-dimensional FEM model shape. These two types of aerodynamic forces were compared, and applied to the foregoing flutter analysis. The ultimate goal of the present research is to analyze the possible interaction between the rigid-body degrees of freedom and the aeroelastic modes. This will be achieved after the development of a reliable nonlinear beam formulation that would validate the current results as well as enable a thorough investigation of the nonlinearity. Moreover, such analysis will allow for an examination of the above-mentioned interaction between the flight dynamics and aeroelastic modes with the inclusion of the rigid body degrees of freedom.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권5호
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• pp.829-846
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• 2018

작황 모니터링은 농민들에게 최적의 작물 생산을 위한 농작업 관리 전략을 수립하는데 유용한 정보를 제공할 수 있다. 그러나 시료 채취에 의한 분석 등에 한정된 기존의 현장 모니터링 방법은 많은 시간과 노동력이 필요하다. 무인항공기는 고해상도 이미지를 신속하고 정기적으로 취득할 수 있는 장점이 있기 때문에 재배 면적, 생육인자, 생육이상 및 생산량 추정 등과 같은 작황 모니터링 분야에 효과적으로 활용될 수 있다. 또한, 위성과 비교하여 비행 고도가 낮아 흐린 날씨에서도 높은 화질의 영상을 수집할 수 있다. 본 연구는 작황 모니터링 분야에서의 무인항공기 활용 가능성을 검토하고 무인항공기 기반의 작황 정보 생산을 위한 적용방안을 제시하고자 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권7호
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• pp.544-551
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• 2014

발사체 개념설계 교육 및 추진기관 요구 분석에 활용을 목적으로 발사체 성능 해석 프로그램을 작성하였으며, 이를 이용하여 액체로켓 부스터를 장착한 한국형발사체의 성능해석을 수행하였다. 액체로켓 부스터의 성능은 75톤급 액체로켓엔진을 기본으로 하여 한국형발사체의 2단부 구조비를 참고하였다. 발사체의 성능해석은 700 km궤도를 목표로 부스터의 수를 2, 3, 4개로 늘려가며 분석하였다. 발사체 궤적은 비행환경을 고려한 2차원으로 가정하였다. 부스터를 장착하는 경우 탑재가능화물 무게는 3톤까지 증가함을 확인하였지만, 화물 능력은 상단부의 추력에 크게 제한받는 것으로 판단된다.