• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권4호
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• pp.28-34
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• 2022

지난 2021년 버진 오빗(Virgin Orbit)사는 747-400 항공기를 공중발사 플랫폼으로 개조하여 2월과 7월 두 차례 공중발사에 성공을 하였다. 기존 지상발사 대비 발사 장소나 날씨에 큰 구애를 받지 않고, 비용을 절감할 수 있으며, 발사 준비시간 단축과 고도 및 속도의 이득을 볼 수 있는 등 큰 효용성으로 인해 공중발사에 대한 관심이 증가하고 있다. 또한 전자장비의 소형/정밀화로 소형위성이 과거 중/대형 위성과 유사한 성능을 가지게 됨으로써 향후 소형위성 발사가 주를 이룰 것으로 전망된다. 본 논문에서는 국내 대형 민항기를 활용한 공중발사 플랫폼의 비행안전성 확보를 위해 국내 및 해외, 민간 및 군의 감항인증 규정/절차 등 제도적 인증 방안에 대해 살펴보고 적용 가능한 민간 및 군 감항인증 기술 기준을 검토 및 분석하였다. 그 결과로, 국내 현실을 반영한 감항인증 방안과 공중발사 플랫폼으로 개조 시 적용 가능한 감항인증 기술기준을 기반한 감항인증기준(안)을 결론에서 제시하고자 한다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권1호
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• pp.663-668
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• 2023

현대 전투에 있어서 적의 위치나 시설 등의 정보를 수집하는 것은 매우 필수적이다. 이를 위해 멀티콥터 등의 무인기의 개발이 활발하게 이루어져 왔으며 무인기에 장착되는 임무장비 또한 다양하게 개발되었다. 좌표지향 알고리즘이란, 임무장비가 원하는 좌표나 위치에 시선을 고정할 수 있도록 시선각을 계산하는 알고리즘을 의미한다. 비행데이터와 GPS 데이터를 수집하여, 좌표지향 알고리즘에 대하여 Matlab을 이용하여 시뮬레이션을 진행하였다. 좌표 데이터만을 이용한 시뮬레이션에서는 Pan축 각도는 평균 약 0.42°가 Tilt축은 0.003°~0.43° 상대적으로 넓은 오차와 평균적으론 약 0.15°의 오차가 나타났다. 이를 NE 방향의 거리로 환산한 결과는 N방향 오차거리는 평균 약 2.23m E방향 오차 거리는 평균 약 -1.22m의 결과를 나타났다. 실제 비행데이터를 적용한 시뮬레이션에서는 약 19m@CEP의 결과가 나타났다. 따라서 EOTS의 주 임무인 감시 및 정보수집에 있어 좌표지향 알고리즘의 자체적인 오차에 대하여 연구를 진행하였고 정량적 목표였던 500m에 30m@CEP를 만족하는 것을 확인하였고, 원하는 좌표를 지향할 수 있다는 것을 보였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.45-45
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• 2017

On-site monitoring of vegetable growth parameters, such as leaf length, leaf area, and fresh weight, in an agricultural field can provide useful information for farmers to establish farm management strategies suitable for optimum production of vegetables. Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are currently gaining a growing interest for agricultural applications. This study reports on validation testing of previously developed vegetable growth estimation models based on UAV-based RGB images for white radish and Chinese cabbage. Specific objective was to investigate the potential of the UAV-based RGB camera system for effectively quantifying temporal and spatial variability in the growth status of white radish and Chinese cabbage in a field. RGB images were acquired based on an automated flight mission with a multi-rotor UAV equipped with a low-cost RGB camera while automatically tracking on a predefined path. The acquired images were initially geo-located based on the log data of flight information saved into the UAV, and then mosaicked using a commerical image processing software. Otsu threshold-based crop coverage and DSM-based crop height were used as two predictor variables of the previously developed multiple linear regression models to estimate growth parameters of vegetables. The predictive capabilities of the UAV sensing system for estimating the growth parameters of the two vegetables were evaluated quantitatively by comparing to ground truth data. There were highly linear relationships between the actual and estimated leaf lengths, widths, and fresh weights, showing coefficients of determination up to 0.7. However, there were differences in slope between the ground truth and estimated values lower than 0.5, thereby requiring the use of a site-specific normalization method.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제37권3호
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• pp.192-200
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• 2012

Purpose: Aerial application of chemicals with an agricultural helicopter allows for precise and timely spraying and reduces working labor and pollution. An attitude controller for an agricultural helicopter would be helpful to aerial application operator. The objectives of this paper are to determine the transfer function models and to estimate the handling qualities of a bare-airframe model helicopter. Methods: Transfer functions of a model unmanned helicopter were estimated by using NAVFIT and DERIVID modules of the $CIFER^{(R)}$ program to the time history data of frequency sweep flight tests. Control inputs of the transfer functions were elevator, aileron, rudder and collective pitch stick positions and the outputs were resulting on-axis movements of the fuselage. Results: Minimum realization of the transfer functions for pitch rate output to elevator control input and roll rate output to aileron control input produced second order transfer functions with undamped natural frequencies around 3.0 Hz and damping ratios of 0.139 and 0.530, respectively. The equivalent time delays of the transfer functions ranged from 0.16 to 0.44 second. Sensitivity analysis of the proposed parameters allowed derivation of minimal realization of the transfer functions. Conclusions: Handling quality of the model helicopter was addressed based on the eigenvalues of the transfer functions, corresponding undamped natural frequencies with damping ratios. The equivalent time delays of the lateral-directional motion ranged from 0.16 to 0.44 second, longer than the 0.1 to 0.15 second requirement for well-controlled typical manned aerial vehicles.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.134-141
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• 2020

원격측정 시스템은 무인기, 위성 발사체 등의 비행체 개발과정에서 비행 데이터 수집과 모니터링을 위해 비행체 내 다양한 신호를 계측하여 지상으로 전송하는 통신시스템이다. 최근 무선통신 기술의 발전으로 비행 데이터의 전송 과정에서 일어날 수 있는 보안 위협에 대응하기 위해 원격측정 시스템의 암호화 기술 적용은 중요해지고 있다. 따라서 본 논문에서는 원격측정 시스템의 암호화 적용을 위해 국가 표준 암호 알고리즘인 ARIA-256의 적용 방법을 제안하고 구현하였다. 블록 오류 확산과 원격측정 프레임의 특성을 고려하여 CTR (counter) 모드를 응용하고, 위성통신 표준화 기구(CCSDS)에서 권장하는 리드솔로몬 코드를 적용할 수 있도록 프레임을 구성하여 암호화하였다. ARIA-256 알고리즘과 암호 프레임은 FPGA(filed programmable gate array)로 구현하였고 시뮬레이션과 하드웨어 검증 시스템을 통해 연속성 있는 프레임의 암호화를 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.8-13
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• 2013

다양하고 많은 발사체를 효과적으로 운영하기 위해서 우리의 실정에 맞는 차세대 FTS(Flight Termination System)를 선정해서 개발할 필요가 있다. 차세대 FTS 방식으로는 Standard 톤, Secure 톤, MHA(Modified High Alphabet), EFTS(Enhanced FTS) 그리고 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)가 검토되고 있다. FTS는 사용 목적 때문에 우수한 성능과 높은 신뢰성을 필요로 하며, 소요 수량이 적은 반면에 가격은 고가이다. 때문에 차세대 FTS의 방식을 선정해서 새로운 FTS를 도입하더라도 현재 사용하고 있는 시스템의 주요 구성품의 재사용 가능성 여부도 검토할 필요가 있다. 특히 송신기의 주요 구성품인 전력증폭기는 반드시 재사용 가능성을 검토할 필요가 있다. 신호의 CCDF(Complementary Cumulative Distribution Function)는 신호의 평균전력에 대한 첨두전력의 비를 빈도로 나타낸 것이므로 전력증폭기나 송신기의 성능을 나타낼 때 주로 사용한다. 본 논문에서는 전력증폭기의 재사용 가능성을 검토하는 방법으로 송신신호의 CCDF를 시뮬레이션해서 비교하는 방법을 이용하였다. CCDF 시뮬레이션 결과 Standard 톤의 PEP(Peak Envelop Power)는 0.21dB로 계산되었으며, Secure 톤과 MHA은 송신신호가 Standard 톤과 같기 때문에 동일한 PEP를 갖는다. CPFSK 변조를 이용하는 EFTS의 경우에 PEP는 1.81dB 였으며, BPSK 변조를 이용하는 DSSS의 경우에는 2.6dB로 계산되었다.

• 한국동물위생학회지
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• 제35권1호
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• pp.39-45
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• 2012

This survey aims to provide information on the pattern of distress in wild avian animals in Gangwon province. This survey is based on 315 wild avian which were rescued by the Kangwon University Wildlife Rescue Center. The data was collected at the Wildlife Animal Center from September 2007 to August 2010, and by analyzing the shape of the wild animals killed or injured, the center seeks an efficient and systematic way to manage such distress. There are 55 species found, in this study including 40 common kestrel, 34 eurasian eagles, 20 common buzzards, 20 collared scops owls, 19 oriental scops owls, 16 brown hawk owls and 160 others. These are the results of the survey: 129 (40.3%) of 315 avian birds were found between June and August. Many cases in that term were observed falling from the nest or losing their mother because of unskilled flight during the breeding season's flight practicing process. Between November and December, 64 individual (20.3%) were found, and it's the second largest number. The main reasons for these results were starvation and exhaustion from the winter migratory season. The results indicated that the main reason for avian distress came from the following: collision with architecture windows in 73 cases (23.2%), starvation and exhaustion in 63 cases (20.0%), collision with vehicles in 51 cases (16.2%), becoming orphaned in 69 cases (21.9%), trespassing into buildings occurred in 19 cases (6.0%), collision with electric wires in 18 cases (5.7%), poaching materials in 13 cases (4.1%), becoming entangled by fishing wire and other miscellaneous materials in 4 cases (1.3%), infection from parasites in 4 cases (1.3%), toxicosis from such toxins like agricultural chemicals in 1 case (0.3%). Overall, the purpose of this investigation was to analyze cases of avian distress in Korea's wildlife. This study used areas, seasons and causes to understand origins of these animals distress. So that it can be utilized for organized wild avian rescue and treatment.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권10호
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• pp.859-867
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• 2015

본 논문은 행위 기반 분산 기법(behavior-based decentralized method)을 활용하여 복수 무인기의 군집 비행을 위한 강인 제어기를 제안한다. 행위 기반 분산 기법을 활용한 복수 무인기의 군집 비행은 주변 무인기들의 정보만을 활용하여 편대를 이루게 되므로 많은 장점을 갖는다. 본 논문에서는 무인기 시스템에 크기가 제한된 시변 외란(time varying bounded disturbance)이 존재하는 상황에서, 주변 무인기들의 위치와 속도를 모두 활용하는 경우와 위치만을 활용하는 경우로 나뉘어 제어기를 설계하며, 위치만을 활용하는 경우 passivity 기법을 적용하여 제어기를 설계한다. 제안된 제어기는 시간에 의존하는 제한된 외란이 존재하는 상황에서 전체 폐루프 시스템의 uniformly ultimate boundedness 특성을 보장한다. 수치 시뮬레이션을 통해 제안된 제어기법의 타당성을 검증한다.

• 천문학회지
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• 제50권5호
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• pp.139-149
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• 2017

The Korea Astronomy and Space Science Institute plans to develop a coronagraph in collaboration with National Aeronautics and Space Administration (NASA) and to install it on the International Space Station (ISS). The coronagraph is an externally occulted one-stage coronagraph with a field of view from 3 to 15 solar radii. The observation wavelength is approximately 400 nm, where strong Fraunhofer absorption lines from the photosphere experience thermal broadening and Doppler shift through scattering by coronal electrons. Photometric filter observations around this band enable the estimation of 2D electron temperature and electron velocity distribution in the corona. Together with a high time cadence (<12 min) of corona images used to determine the geometric and kinematic parameters of coronal mass ejections, the coronagraph will yield the spatial distribution of electron density by measuring the polarized brightness. For the purpose of technical demonstration, we intend to observe the total solar eclipse in August 2017 with the filter system and to perform a stratospheric balloon experiment in 2019 with the engineering model of the coronagraph. The coronagraph is planned to be installed on the ISS in 2021 for addressing a number of questions (e.g., coronal heating and solar wind acceleration) that are both fundamental and practically important in the physics of the solar corona and of the heliosphere.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.300-309
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• 2012

Long endurance is a key issue in the application of unmanned aerial vehicles. This study presents feasibility test results when fuel cell system as an alternative to the conventional engine is applied for the power of the UAV after the 150W fuel cell system is developed and packaged to the 1/4 scale super cub airplane. Fuel cell system is operated by dead-end method in the anode part and periodically purged to remove the water droplet in flow field during the operation. Oxygen in the air is supplied to the stack by the two air blowers. And fuel cell stack is water cooled by cooling circuit to dissipate the heat generated during the fuel cell operation. Weight balance is considered to integrate the stack and balance of plant (BOP) in package layout. In flight performance test, we demonstrated 4 times standalone take-off and landing. In the laboratory test simulating the flight condition to quantify the energy flow, the system is analyzed in detail. Sankey diagram shows that electric efficiency of the fuel cell system is 39.2%, heat loss 50.1%, parasitic loss 8.96%, and unreacted purged gas 1.67%, respectively compared to the total hydrogen input energy. Feasibility test results show that fuel cell system is high efficient and appropriate for the power of UAV.