• 제목/요약/키워드: Flight Control Software

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복수 소형무인비행체 산업 응용을 위한 지상관제소프트웨어 플랫폼 개발 (Development of Ground Control Software Platform for Industrial Application with Multiple small UAVs)

  • 임배현;하석운;문용호
    • 융합정보논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.75-82
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    • 2017
  • 최근에 무인비행체의 역할과 활용이 다양해짐에 따라 고 난이도의 임무 수행 요구가 증가하고 있으며 이를 해결하기 위하여 복수 소형무인비행체의 운용 및 관련 시스템 개발에 관한 연구가 활발히 수행되고 있다. 복수 소형 무인비행체 기반 응용 시스템은 관제요원이 여러 대의 소형무인비행체를 지속적으로 제어, 관리해야 하기 때문에 관제요원의 업무 복잡성이 증대되는 문제를 지닌다. 따라서 복수 소형무인비행체 기반 응용 시스템의 성공적인 구현을 위해서는 효율적인 관제를 수행할 수 있는 소프트웨어 플랫폼 개발이 필요하다. 본 논문에서는 복수 소형무인비 행체를 이용한 응용 시스템에 효과적인 지상관제 소프트웨어 플랫폼을 제안한다. 본 논문에서는 먼저 소프트웨어 플랫폼 개발에 필요한 요구사항들을 분석하고 이를 기반으로 소프트웨어를 설계, 구현한다. X-plane 비행시뮬레이터를 이용한 모의실험을 통하여 복수의 비행데이터들이 화면에 효과적으로 출력됨을 확인하고 다수의 소형무인비행체에서 전송되는 영상데이터들이 실시간으로 통합 시현됨을 보인다.

전환제어법칙 설계 및 검증에 관한 연구 (A Study on the Design and Validation of Switching Control Law)

  • 김종섭
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.54-60
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    • 2011
  • The flight control law designed for prototype aircraft often leads to degraded stability and performance, although developed control law verify by non-real time simulation and pilot based evaluations. Therefore, the proper evaluation methods should be applied such that flight control law designed can be verified in real flight environment. The one proposed in this paper is IFS (In-Flight Simulator). Currently, this system has been implemented into the F-18 HARV (High Angle of Attack Research Vehicle), SU-27 and F-16 VISTA (Variable stability In flight Simulation Test Aircraft) programs. The IFS necessary switching control law such as fader logic and integrator stand-by mode to reduce abrupt transient and minimize the integrator effect for each flight control laws switching. This paper addresses the concept of switching mechanism with fader logic of "TFS (Transient Free Switch)" and stand-by mode of "feedback type" based on SSWM (Software Switching Mechanism). And the result of real-time pilot evaluation reveals that the aircraft is stable for inter-conversion of flight control laws and transient response is minimized.

시선지령 유도 비행체의 실시간 실물 시뮬레이션 기법 (A Real Time HILS of the Guidance Flight System)

  • 김영주;이종하
    • 대한전기학회논문지
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    • 제43권4호
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    • pp.638-647
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    • 1994
  • This paper describes the real time Hardware-In-the Loop Simulation(HILS) that is an efective tool for design, testing and performance evaluation of the guidanc eflight system. The real time HILS was performed by using a 3-axis flight motion simulator, real time computer, I/O system and flight control system hardware along with the assumed flight trajectory of the guidance flight system. Also, we proved the validity of the real time HILS is the guidance flight system by comparing its simulation results with the software simulation data and telemetry data.

Mathematical modeling for flocking flight of autonomous multi-UAV system, including environmental factors

  • Kwon, Youngho;Hwang, Jun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권2호
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    • pp.595-609
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    • 2020
  • In this study, we propose a decentralized mathematical model for predictive control of a system of multi-autonomous unmanned aerial vehicles (UAVs), also known as drones. Being decentralized and autonomous implies that all members make their own decisions and fly depending on the dynamic information received from other unmanned aircraft in the area. We consider a variety of realistic characteristics, including time delay and communication locality. For this flocking flight, we do not possess control for central data processing or control over each UAV, as each UAV runs its collision avoidance algorithm by itself. The main contribution of this work is a mathematical model for stable group flight even in adverse weather conditions (e.g., heavy wind, rain, etc.) by adding Gaussian noise. Two of our proposed variance control algorithms are presented in this work. One is based on a simple biological imitation from statistical physical modeling, which mimics animal group behavior; the other is an algorithm for cooperatively tracking an object, which aligns the velocities of neighboring agents corresponding to each other. We demonstrate the stability of the control algorithm and its applicability in autonomous multi-drone systems using numerical simulations.

Design, Implementation, and Tests of KOMPSAT-2 S/W simulator

  • Lee, Sang-Uk;Cho, Sung-Ki;Kim, Jae-Hoon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.706-710
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    • 2003
  • In this paper, we will present brief design feature, implementations, and tests for verification of KOMPSAT-2 simulator, which is a subsystem of KOMPSAT-2 MCE. SIM is implemented on PC server to minimize costs and troubles on embedding onboard flight software into SIM, OOA/OOD methodology is employed to maximized S/W reusability, and XML is used for S/C characteristics, TC, TM and Simulation data instead of commercial DB. Consequently, we can reduce costs for the system, efforts embedding flight software, and maximize software reusability. SIM subsystem test was performed successfully.

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마커 영상처리기술을 이용한 드론 비행 제어 시스템 개발 (Development of drone flight control system using marker image processing technique)

  • 윤태진;장재호;옥웅석;김종인;최다영
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제61차 동계학술대회논문집 28권1호
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    • pp.131-132
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    • 2020
  • 본 논문에서는 OpenCV의 Marker Detection 기술을 이용하여 특정지점의 마커를 영상처리기술로 인식하여 드론의 자동 이착륙 및 주변 위기상황, 미션수행 등을 마커를 통해서 드론에게 전달하여 비행 제어할 수 있는 체계를 개발한다. 드론은 OpenCV Aruco모듈을 이용하여 Marker ID별로 특정 명령어를 데이터 베이스와 비교하여 비행제어 명령을 수행한다. 지상에서는 마커의 변경을 통해서 실시간으로 미션변경을 할 수 있다. 이를 통해 드론은 제어용 송수신 채널을 통해서 통신을 하고는 있으나, 주파수 채널수가 제한이 되어 있으므로 구체적인 비행 제어 명령을 마커를 통해 이착륙시 추가적이며, 자동적인 진행이 가능하다.

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무인비행체 비행제어 Open Source 소프트웨어에 대한 정적분석 및 개선방안 (Static Analysis and Improvement Opportunities for Open Source of UAV Flight Control Software)

  • 장정훈;강유선;이지현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.473-480
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    • 2021
  • 소형 무인비행체 드론의 비행제어기(Flight Controller) 소프트웨어로 널리 사용되고 있는 오픈소스(Open Source)에 대한 정적분석(Static Analysis)을 통해 소프트웨어 품질의 문제점을 분석하고 개선 방안을 제시한다. 소프트웨어 품질 기준으로는 국제적으로 널리 적용되고 있는 MISRA 코딩 규칙을 선정하였으며, 정적분석 도구는 국제 도구인증(Tool Certification)을 받아 항공분야 뿐만 아니라 안전성(Safety)이 요구되는 자동차, 철도, 원자력, 의료 등 모든 산업에서 활용되고 있는 LDRA Tool을 사용하였다. 오픈소스 모듈의 구조, 사용 데이터 분석, 코딩 규칙 준수, 품질 지표(복잡도 및 시험성) 등 소프트웨어의 품질 전반에서 안전성을 위협하는 문제점들을 발견하였으며, 이에 대한 개선 방안을 제시하였다.

Virtual Instrumentation 플랫폼 기반 무인 자율 로터 항법시스템 개발 및 비행시험 (Development and Flight Test of Unmanned Autonomous Rotor Navigation System Based on Virtual Instrumentation Platform)

  • 이병진;박상준;이승준;김창주;이영재;성상경
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.833-842
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    • 2011
  • The objectives of this research are development of guidance, navigation and control system for RUAV on virtual instrumentation and real flight test. For this research, the system is divided to DAQ (data acquisition) section, actuator section and controller section. And the hardware and software on each sections are realized on LabVIEW base. Waypoint guidance and control of auto flight are realized using PID gain tuning and waypoint vector tracking guidance algorism. For safe flight test, auto/manual switching module isolated from FCS (Flight Control System) is developed. By using the switch module, swift mode change was achieved during emergency flight case. Consequently, a meter level error of flight performance is achieved.

Experimental Evaluation of Unmanned Aerial Vehicle System Software Based on the TMO Model

  • Park, Han-Sol;Kim, Doo-Hyun;Kim, Jung-Guk;Chang, Chun-Hyon
    • Journal of Computing Science and Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.357-374
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    • 2008
  • Over the past few decades, a considerable number of studies have been conducted on the technologies to build an UAV (Unmanned Aerial Vehicle) control system. Today, focus in research has moved from a standalone control system towards a network-centric control system for multiple UAV systems. Enabling the design of such complex systems in easily understandable forms that are amenable to rigorous analysis is a highly desirable goal. In this paper, we discuss our experimental evaluation of the Time-triggered Message-triggered Object (TMO) structuring scheme in the design of the UAV control system. The TMO scheme enables high-level structuring together with design-time guaranteeing of accurate timings of various critical control actions with significantly smaller efforts than those required when using lower-level structuring schemes based on direct programming of threads, UDP invocations, etc. Our system was validated by use of environment simulator developed based on an open source flight simulator named FlightGear. The TMO-structured UAV control software running on a small computing platform was easily connected to a simulator of the surroundings of the control system, i.e., the rest of the UAV and the flight environment. Positive experiences in both the TMO-structured design and the validation are discussed along with potentials for future expansion in this paper.

비행시험통제용 실시간 PCM 자료처리시스템 개발 (Real-time PCM Data Processing System Development for Flight Test Control)

  • 박인희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.825-833
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    • 2021
  • 비행시험에서 비행체의 경우 실시간으로 빠르게 이동하므로 비행체 상태를 파악하기 위하여 사용되는 계측/측정장비들의 데이터는 비행시험통제시스템들에 필요한 형태로 처리되고 송신되는 것이 실시간으로 이루어지는 것이 중요하다. 그래서 통제컴퓨터 자료처리시스템에서 발생하는 원격측정자료 처리시간의 감소 및 처리 주기의 향상을 통하여 계측레이더/원격측정장비 연동자료 처리, 비행안전 판단시스템, 비상종료 송신시스템 등에 연동자료 및 안전판단 정보를 현재보다 빠르고 유연하게 제공하기 위해 현 운용중인 원격측정자료처리시스템의 PCM 데이터와 레이더 정보를 동시에 수신/처리할 수 있는 자료처리 소프트웨어를 탑재하여 독립 운용이 가능한 PCM 자료처리시스템 을 개발하였다. 본 논문에서는 기존 시스템을 보완하여 개발된 PCM 자료처리시스템의 전체적인 구조부터 소프트웨어 기능을 세부적으로 분류하여 중점적으로 설명하고 있다. 또한, PCM 자료처리시스템은 시스템 안정화 및 시험운영을 통하여 점차 보완해 나갈 것이다.