• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제11권1호
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• pp.33-53
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• 2024

This paper presents a comprehensive investigation into the optimization of Flight Management Systems (FMS) with a particular emphasis on data processing efficiency by conducting a comparative study with conventional methods to edge-computing technology. The objective of this research is twofold. Firstly, it evaluates the performance of FMS navigation systems using conventional and edge computing methodologies. Secondly, it aims to extend the boundaries of knowledge in edge-computing technology by conducting a rigorous analysis of terrain data and its implications on flight path optimization along with communication with ground stations. The study employs a combination of simulation-based experimentation and algorithmic computations. Through strategic intervals along the flight path, critical parameters such as distance, altitude profiles, and flight path angles are dynamically assessed. Additionally, edge computing techniques enhance data processing speeds, ensuring adaptability to various scenarios. This paper challenges existing paradigms in flight management and opens avenues for further research in integrating edge computing within aviation technology. The findings presented herein carry significant implications for the aviation industry, ranging from improved operational efficiency to heightened safety measures.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권2호
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• pp.40-46
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• 2024

본 연구는 도심 지역에서 드론 비행 경로의 계획과 안전성 평가를 개선하기 위해 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 활용하는 방법을 제시한다. 도심 지역에서의 드론 비행은 빠르게 증가하고 있는데, 아직 경로 계획 및 안전성 평가 방법이 정립되어 있지 않으며 실험적으로 접근하고 있어 위험성이 높은 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 CFD를 활용하여 드론과 건물 간 복잡한 3D 공간에서의 유체 역학을 고려한 비행 경로를 계획하고, 각 경로의 안전성을 정량적으로 평가하였다. 이를 위해 김천 혁신도시를 대상 지역으로 설정하여 지형과 건물 데이터 수집 및 비행 예상 경로를 선정하였다. CFD 유동 해석을 통해 비행 시뮬레이션과 안전성 평가를 위한 기본 데이터를 마련하였으며 이를 통해 드론이 제안된 비행 경로로 비행하였을 때 환경 유동에 의한 안전성 평가를 수행하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제8권6호
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• pp.243-250
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• 2019

움직이는 UAV는 많은 위치에너지와 운동에너지를 가지므로 지상으로 추락하는 경우 많은 충격량을 가질 수 있다. 이는 인명피해로 연결될 수 있기 때문에 본 논문에서는 UAV 비행경로 상의 인구밀집지역을 위험구역으로 정의하였다. 기존의 UAV 경로비행은 사용자에 의해 미리 설정된 경로만을 운행하는 수동적인 형태였다. 일부 UAV는 경로비행 중 장애물을 회피하는 시스템 등 안전기능을 포함하고 있지만, 실시간 비행환경변화에 대응하기에는 부족하다. UAV 경로비행에 공공 빅데이터를 활용할 경우, 위험구역을 검출하고 회피비행을 수행할 수 있어서 실시간 비행환경변화에 대한 대응이 향상될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 실시간으로 수집된 빅데이터를 활용하여 위험구역을 회피하는 최적경로 비행 방안을 제안한다. 실험 결과, 제안하는 자동경로비행에서 목적지와 목적지에 따른 경로를 지정할 경우, 실시간으로 위험지역을 판단하여 최적 우회경로로 비행하는 것을 확인하였다. 추후 회피방안에 따라 비행하여 획득하는 영상의 질적 만족도를 높일 수 있는 방안을 연구할 예정이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.8-15
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• 2012

본 논문에서는 표적이 고정되고 유도탄의 속도가 일정하다고 가정하고, 3차원 공간에서 비행 경로각을 이용하여 비행시간과 충돌각을 동시에 제어하는 호밍 유도법칙을 제안한다. 유도탄 비행궤적의 비행 경로각을 독립변수로 하여 비선형 모델을 구성한다. 제안한 호밍 유도법칙이 종말 종속 충돌각과 비행시간 제어가 가능하며, 목표물에 정확히 도달하는 과정을 보여준다. 그리고 동시공격시나리오에도 적용할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안한 유도법칙의 성능을 확인한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권12호
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• pp.1217-1224
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• 2009

고정익 항공기가 3차원의 복잡한 경로를 추종하기 위해 필요한 비교적 간단하며 효과적인 유도 제어 방법을 제시한다. 소개되는 방법은 비선형 경로 추종 유도 기법을 외부 루프로 사용한다. 외부 루프는 원하는 경로와 함께 항공기의 현재 위치와 속도를 바탕으로 비행 경로를 변화하기 위한 가속도 명령을 생성한다. 가속도 명령은 중력과 벡터적으로 결합되어 Specific Force Acceleration을 만든다. 이렇게 생성된 Specific Force Acceleration은 내부 루프를 위한 명령으로 쓰이는데, 이는 항공기가 가속도 자체보다는 Specific Force Acceleration을 더 직접적으로 제어할 수 있기 때문이다. 나아가 배면 비행이나 Slow Roll, Knife-Edge 등과 같은 옆미끄럼짐 기동을 하기 위해 필요한 롤 자세 제어 기법도 제시한다. 마지막으로 표준이 되는 여러 가지 곡예비행 경로들에 대한 시뮬레이션을 수행함으로써 제시된 기법의 성능을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.117-119
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• 2004

An optimal flight motion simulator path generation method is proposed for hardware in the loop simulation of high maneuverable missile. The proposed method consists of open loop and closed loop path calculation algorithm based on the energy optimal control strategies. The optimal angle command is able to protect the simulator from high acceleration shock at initial control phase.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.132-137
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• 2017

드론은 이미 우리의 실생활에 폭 넓은 응용분야로 자리 매김하고 있으며, 또한 다양한 분야에서 중요한 역할을 수행하고 있다. 본 연구는 이러한 응용 분야 중에서 산업재해 대응을 위한 드론 운용 시스템 설계에 관한 방법론으로서, 드론이 정상 비행경로에 따라 비행하면서 재해관리현장에서 촬영된 영상을 드론 관리 서버로 전송하고, 이를 분석하여 각 재해관리현장이 이상상황 또는 비상상황인지를 판단한다. 이상상황으로 판단되면, 드론이 근접지점이 포함된 지정된 이상비행경로로 비행경로를 변경하여 영상을 촬영하고 함께 측정된 센서 값을 드론 관리 서버로 전송하고, 이들을 분석하여 정상상황 또는 비상상황인지를 판단한다. 비상상황으로 판단되면, 드론을 최대 근접지점으로 비행시켜 다시 관련 정보를 드론 관리 서버 및 상황실 서버로 전송하는 시스템을 설계하는 방법론을 제안한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.463-467
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• 2005

In this paper, the guidance law applicable to formation flight of UAV in three-dimensional space is proposed. The concept of miss distance, which is commonly used in the missile guidance laws, and Lyapunov stability theorem are effectively combined to obtain the guidance commands of the wingmen. The propose guidance law is easily integrated into the existing flight control system because the guidance commands are given in terms of velocity, flight path angle and heading angle to form the prescribed formation. In this guidance law, communication is required between the leader and the wingmen to achieve autonomous formation. The wingmen are only required the current position and velocity information of the leader vehicle. The performance of the proposed guidance law is evaluated using the complete nonlinear 6-DOF aircraft system. This system is integrated with nonlinear aerodynamic and engine characteristics, actuator servo limitations for control surfaces, various stability and control augmentation system, and autopilots. From the nonlinear simulation results, the new guidance law for formation flight shows that the vehicles involved in formation flight are perfectly formed the prescribed formation satisfying the several constraints such as final velocity, flight path angle, and heading angle.

• ETRI Journal
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• 제43권4호
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• pp.580-593
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• 2021

When operating in confined spaces or near obstacles, collision-free path planning is an essential requirement for autonomous exploration in unknown environments. This study presents an autonomous exploration technique using a carefully designed collision-free local planner. Using LiDAR range measurements, a local end-point selection method is designed, and the path is generated from the current position to the selected end-point. The generated path showed the consistent collision-free path in real-time by adopting the Euclidean signed distance field-based grid-search method. The results consistently demonstrated the safety and reliability of the proposed path-planning method. Real-world experiments are conducted in three different mines, demonstrating successful autonomous exploration flights in environment with various structural conditions. The results showed the high capability of the proposed flight autonomy framework for lightweight aerial robot systems. In addition, our drone performed an autonomous mission in the tunnel circuit competition (Phase 1) of the DARPA Subterranean Challenge.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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• pp.219-222
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• 1996

Authors ahve developed ALFLEX simulation program which can implement the flight simulation ad control system design of ALFLEX efficiently by using aerodynamic data provided by NAL/NASDA. Then we have designed and example of flight path and altitude control system of ALFLEX. The philosophy of the design method is explained in detail, and a flight simulation result is shown, which verifies the fine performance of the system.