• 한국항공우주학회지
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• 제50권6호
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• pp.385-391
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• 2022

본 논문에서는 경사 하강법 기반의 경로 생성(GBPP)과 입자 군집 최적화(PSO)를 결합하여 3차원 공간에서 금지구역, 지형정보, 고정익 특성 등을 고려한 경로 생성 알고리즘을 제안한다. 기존의 GBPP 방법의 경우 빠르게 경로 생성이 가능하지만 초기 경로에 따라 지역적 최적 값에 빠져 안전하지 않은 경로가 생성될 수 있다. 유전 알고리즘(GA)과 PSO 등 생물학에서 영감을 받은 군집 지능 알고리즘들의 경우 다양한 경로들을 샘플링하여 지역적 최적 값 문제를 해결할 수 있다. 다만 무인기와 경로점 개수가 증가하여 최적 변수가 증가할 경우 군집 개수를 늘려야 하고 계산 시간이 크게 증가한다. 두 알고리즘 단점을 보완하고자 본 연구에서는 GBPP 입력 값인 초기경로를 수평, 수직 방향에 대한 변위 두 가지 변수로 정의하고 이를 PSO 변수로 정의하여 계층적 경로 최적화 알고리즘 HPSO를 제안한다. 제안한 알고리즘은 통용되는 비행 제어 컴퓨터(FCC)의 software-in-the-loop simulation(SILS)을 사용하여 고정익 무인기에 대한 사용 가능성을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.401-407
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• 2016

본 논문에서는 태양광 장기체공 무인기의 전력모델을 포함한 3차원 경로계획과 유도에 대하여 기술한다. 본 논문에서 사용한 Dubins curve는 계산속도가 빨라 경로계획에 곧바로 적용이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 Dubins curve의 경로생성 문제는 2차원 평면에서 정의되기 때문에 실제 항공기의 경로계획을 위해 Randal W. Beard에 의해 수행된 비행 경로각의 한계를 고려하여, 고도 차이에 따라 선회경로를 추가하는 방식의 3차원 Dubins 경로생성 알고리즘을 활용하였다. 본 논문에서 사용한 항공기 모델은 Aileron이 없기 때문에 Rudder를 사용하여 횡축 방향 제어기를 설계하였으며, 비선형 경로추종 유도기법을 사용하여 경로추종 시뮬레이션을 수행하였다. 고도조건에 따른 예제를 생성하였으며, 시뮬레이션 결과 생성된 경로를 잘 추종하는 것을 확인하였다. 마지막으로 태양에너지 수율에 대한 계산식을 통해 태양광 장기체공 무인기의 전력 시스템을 모델링하여 48시간 연속비행 시뮬레이션을 실시하였고, 이에 대한 시뮬레이션 결과를 제시하였다.

• 상하수도학회지
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• 제32권6호
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• pp.573-581
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• 2018

The purpose of this study is to evaluate the fixed wing type domestic UAV for monitoring of algae bloom in aquatic environment. The UAV used in this study is operated automatically in-flight using an automatic navigation device, and flies along a path targeting preconfigured GPS coordinates of desired measurement sites input by a flight path controller. The sensors used in this study were Sequoia multi-spectral cameras. The photographed images were processed using orthomosaics, georeferenced digital surface models, and 3D mapping software such as Pix4D. In this study, NDVI(Normalized distribution vegetation index) was used for estimating the concentration of chlorophyll-a in river. Based on the NDVI analysis, the distribution areas of chlorophyll-a could be analyzed. The UAV image was compared with a airborne image at a similar time and place. UAV images were found to be effective for monitoring of chlorophyll-a in river.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.867-874
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• 2021

4차 산업시대를 맞이하여 많은 공학 분야에서 IoT(Internet of Things)기술의 연계는 매우 중요한 쟁점이다. 최근 조선소에서도 디지털 조선, 스마트 팩토리 등의 개념을 구체화하고 있는 추세이다. 한편 자동차, 비행기 등에서 자율주행을 구현하는 연구는 매우 활발하고 일정 부분 상용의 형태로 나타나고 있다. 본 연구는 오픈 소스 아두파일럿 기반의 FC(Flight Controller) 및 RTK(Real Time Kinematic) GPS(Global Positioning System)를 이용하여 자율 주행 임무를 수행하는 보트의 주행성에 관한 연구로서 잔잔한 호수에서 실해역 실험을 수행하였으며 보트의 임무는 특정한 지점을 자율주행한 후 홈 위치로 스스로 돌아오는 과정에 대한 조종성 평가이다. 주어진 속도에서 기설정된 임무 궤적과 실 운항 궤적에 따른 차이를 분석하고 시스템의 보트 적용성에 대한 일련의 연구를 수행하였다. 또한 4개의 프로펠러를 가지는 OmniX 선체의 주행성을 분석하였으며 최대 48%의 주행 추적성 향상을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.175-181
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• 2015

최근 운항경로 단축, 연료 절감, 운항시간 지연 축소, 항로 수용력 증대 등의 공역 혼잡해소 및 미래수요 대처에 대한 방안수립이 요구되어지고 있으나, 현재의 재래식 항행시설장비만으로는 한계가 있어 GNSS를 이용한 위성항법 광역보강시스템인 SBAS(satellite based augmentation system)가 고려되어지고 있다. ICAO는 2025년부터 SBAS를 활용한 항공기 운항을 권고하고 있으며, 우리나라도 이에 발맞추어 한국형 위성항법보강시스템인 KASS (Korea augmentation satellite system)를 개발 중에 있다. 본 논문에서는 KASS 개발이 완료되는 시점인 2022년 이전에 KASS 비행시험 및 검사 절차를 수립하기 위하여 SBAS 비행검사 관련 ICAO 및 FAA 규정을 분석하고 도출된 기준 항목들은 향후 KASS 비행시험 및 검사과정에 참고 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권3호
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• pp.173-180
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• 2022

드론의 운항 방식 및 교통환경은 기존의 항공교통이나 지상교통과는 상이하다. 드론의 안전 운항을 위한 교통 관리 체계 정립의 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 드론이 비행 중에 조우할 수 있는 위험 상황에 대하여 시뮬레이션에 의거하여 분석하고 대책을 수립하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 드론이 도심 환경에서 운항할 때 건물 사이로 발생하는 외풍에 영향을 받을 수 있으며, 이러한 외풍의 영향성을 예측하고 위험도를 분석하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 외풍 환경에서 비행 임무의 안전도를 평가하는 방법을 제시하였다. 외풍 조건을 입력할 수 있는 정밀 6자유도 비행 시뮬레이션을 구현하여 비행 임무 수행 중 외풍으로 인한 경로의 이탈, 자세각의 변화 등 그 영향성을 예측하였다. 비행 임무 실패 확률에 대해 정량화하는 방법을 제시하였다.

• 로봇학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.45-56
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• 2012

This paper proposes how to improve the performance of CSS-based indoor localization system. CSS based localization utilizes signal flight time between anchors and tag to estimate distance. From the distances, the 3-dimensional position is calculated through trilateration. However the error in distance caused from multi-path effect transfers to the position error especially in indoor environment. This paper handles a problem of reducing error in raw distance information. And, we propose the new localization method by pattern matching instead of the conventional localization method based on trilateration that is affected heavily on multi-path error. The pattern matching method estimates the position by using the fact that the measured data of near positions possesses a high similarity. In order to gain better performance of localization, we use EKF(Extended Kalman Filter) to fuse the result of CSS based localization and robot model.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.331-342
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• 2005

This paper presents a non-destructive evaluation (NDE) technique for detecting damages on a jointed steel plate on the basis of the time of flight and wavelet coefficient, obtained from wavelet transforms of Lamb wave signals. Support vector machines (SVMs), which is a tool for pattern classification problems, was applied to the damage estimation. Two kinds of damages were artificially introduced by loosening bolts located in the path of the Lamb waves and those out of the path. The damage cases were used for the establishment of the optimal decision boundaries which divide each damage class's region from the intact class. In this study, the applicability of the SVMs was investigated for the damages in and out of the Lamb wave path. It has been found that the present methods are very efficient in detecting the damages simulated by loose bolts on the jointed steel plate.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.490-499
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• 2006

본 논문에서는 지상-항공기간 통신 시험을 통해 장거리 해상 통신 환경에서의 전파 손실을 측정하고 이를 구면 대지 반사 모델을 통한 예측값과 비교하였다. 전파 손실 측정을 위한 항공기 통신 시험은 서해상에서 실시되었으며, 비행 전 구간에 걸쳐 항공기에 장착된 수신기의 수신 신호 세기를 측정하였다. 이때 통신 시험이 수행된 비행 경로 중 반사파의 반사점 인근에 섬이 존재하여 이로 인한 반사파가 수신 신호 간섭을 줄 것으로 예상되었다. 따라서 섬에 의한 반사파까지 고려한 구면 대지 반사 모델에 반사 계수, 발산 계수 및 송수신기의 안테나 패턴을 적용하여 예측한 전파 경로 손실과 항공기 이용해 측정한 전파 손실을 비교하였다. 비교 결과, 섬에 의한 반사파를 고려한 구면 대지 반사 모델로 전파 손실을 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.522-525
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• 2019

기존 항행안전시설 지상점검의 한계점을 극복하기 위해서 한국공항공사는 항행안전시설 점검용 드론시스템을 개발하였다. 드론시스템을 이용한 항행안전시설 점검은 사용자(항공기) 입장에서 공중 전파신호를 점검할 수 있다 장점이 있다. 또한 드론은 항공기와 비교하여 비행경로가 자유롭고 비행속도의 제어가 용이하기 때문에 공중 전파신호를 보다 면밀히 점검할 수 있다. 최근 공항주변개발의 가속화에 따라 항행안전시설 전파신호의 품질저하에 대한 우려가 고조되고 있다. 이에 따라, 항행안전시설 전파왜곡현상을 분석하기 위해 드론을 활용한 전파환경조사를 진행하였다. 드론의 비행경로별 신호수신 시 항행전파신호가 왜곡되는 구간을 측정·분석하여 반사파가 발생되는 원점을 특정화하였다.