• 융복합기술연구소 논문집
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• 제10권1호
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• pp.1-5
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• 2020

The wake shapes behind wings in formation flight are very important to the aerodynamics and performances of aircrafts. In the present study, a discrete vortex methood is extended to handle the wake rollups behind multiple wings. It was found that the relative distance between the wings and the rotational direction of the wingtip vortices have significant effect on the movement of the wingtip vortices. When the wings are close to each other, the wingtip vortices moved faster than the wings of large relative distances. The vortex pair of opposite signs generated from each wingtip has an effect of moving the wingtip vortices upward. The relative height between the wings has an effect of moving the wingtips along the centerline of each vortex. The wakeshape behind multiple wings is a function of the relative distances and thus is dependent on the configuration of the formation flight. In the futhre, a study on the vortex movement pattern will be studied.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.521-528
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• 2017

다수의 UAV가 다양한 임무를 수행하면서도 편대를 유지할 수 있도록 하는 집단적 지능을 갖춘 시스템을 구축하기 위해서는 AI에 관한 연구가 필수적이다. AI의 전형적인 접근 방법에는 전문가시스템을 비롯한 규칙기반의 논리 추론방식인 '하향식' 접근 방법과 인공신경회로망, Flocking Algorithm과 같이 단순 개체간의 부분적 상호작용을 통해 전체적인 행동이 결정되는 '상향식' 접근 방법이 있다. 기존의 Flocking Algorithm과 같은 연구에서는 개개인은 개별적인 임무를 수행 할 수 없다. 또한 UAV의 편대비행과 같은 연구에서는 편대의 부분적인 결함으로 발생하는 문제에 대해 유연하게 대처 할 수 없다. 본 논문에서는 다중에이전트 시스템을 통해 하향식 접근 방법과 상향식 접근 방법 간의 유기적 통합을 제시하고, 이를 통해, 유연한 임무수행이 가능한 편대 비행 알고리즘을 제시하였으며, 시뮬레이션을 통해 대형형성 및 충돌회피 등 유효성을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.8-14
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• 2009

A formation flight guidance logic that enables the leader-follower station keeping between two UAVs is presented in this paper. The logic is motivated by the investigation of the relation between the proportional navigation and the nonlinear trajectory tracking guidance law, The simplicity of the presented method provides computational efficiency and allows easy implementation. An excellent performance of the proposed logic is demonstrated via various numerical simulations for multiple UAVs environment.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권11호
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• pp.849-854
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• 2013

본 연구에서는 편대비행하는 고속 항공기의 날개 끝 와류의 공력 간섭 효과를 연구하기 위해서 풍동실험기법이 적용되었다. 편대비행에서 앞선 항공기의 날개 끝에서 발생하는 와류가 뒤따르는 항공기의 공력 특성에 영향을 미칠 수 있다. 흐름의 간섭 효과는 앞선 항공기와 뒤따르는 항공기의 날개 끝 사이의 거리에 따라서 변화된다. 본 연구의 실험결과 앞선 항공기에서 발생되는 날개 끝 와류는 뒤따르는 항공기의 공력 및 모멘트 계수를 변화시킴을 확인하였다. 특히, 후방 항공기의 양력계수는 수직 및 수평 위치에 따라 y/b=-0.125, z/b=0.0에서 가장 많이 증가되거나 y/b=-0.5, z/b=0.38에서 가장 크게 감소됨을 확인하였으며, 두 항공기로부터 발생된 날개 끝 와류의 간섭 현상이 자세히 관찰되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권1호
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• pp.1-11
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• 2020

항공기에서 발생한 후류의 거동은 항공기의 성능과 비행안정성에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 푸리에-스펙트럴법을 사용하여 근접 편대비행을 하고 있는 항공기 날개 후류 거동에 관하여 연구하였다. 초기와의 순환강도, 상대위치 등에 따라 와들의 거동이 복잡한 양상으로 나타났다. 와의 순환강도 값이 큰 경우 와들의 이동이 크게 나타났다. 초기에는 가까이 위치한 와의 영향을 받아 이동하지만 이동하는 과정에서 다른 와와 가깝게 되면 새로운 경로를 형성하였다. 점성이 클수록 와의 반경이 증가하여 와 반경 근처로 새롭게 진입하는 와와 상호작용이 강해진다. 향후 항공기가 이착륙 시에 발생하는 지면 효과를 고려한 후류 거동 해석 연구를 수행하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권11호
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• pp.1042-1051
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• 2011

본 논문에서는 복수 무인기의 편대 비행을 위한 탑재 무선 통신 및 임무통제 네트워크 (지상관제시스템)를 포함하는 통합 운영 시스템의 구성 방안을 제시한다. 이를 위해 편대비행을 위한 무인기에 탑재되는 시스템들의 구성 형태에 따라 다양한 운영 시스템들을 분류하였다. 또한 각각의 운영 시스템에 대한 장단점 및 고장에 대한 신뢰성을 파악하였다. 이 결과를 바탕으로 편대기의 임무비행을 수행하는데 있어 적절한 운영 시스템의 형태를 결정하고 구성 요소들을 개발하였다. 제안된 운영 시스템을 이용하면, 이종의 비행체로 편대를 구성할 수 있으며, 복잡한 임무를 여러 무인기에 나누어 수행 가능하고, 단일 임무의 협업 또는 다양한 임무의 동시 수행이 가능하다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권6호
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• pp.565-573
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• 2008

본 연구에서는 다수 무인기의 군집비행을 위한 행위기반 분산형 제어기법을 제안한다. 각 무인기는 특정한 영역으로 비행해야하는 고유의 임무와 동시에 무인기 간의 거리를 유지해야하는 요구조건도 가지고 있다. 이러한 두 가지 요구조건은 서로 상충된다. 제어기를 설계하기 위하여 각 무인기가 통신채널을 통하여 상태변수를 교환할 수 있다는 가정 하에 결합형 동역학을 적용하였다. 군집비행의 성능을 개선하기 위하여 제어이득 행렬의 최적화를 수행하였다. 제어기의 성능을 평가하기 위하여 다수 무인기의 경로점 통과 임무를 위한 수치 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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• pp.26.3-26.3
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• 2008

This research develops a GPS-based formation-flying testbed (FFTB) for formation navigation and control. The FFTB is a simulator in which spacecraft simulation and modeling software and loop test capabilities are integrated for test and evaluation of spacecraft navigation and formation control technologies. The FFTB is composed of a GPS measurement simulation computer, flight computer, environmental computer for providing true environment data and 3D visualization computer. The testbed can be simulated with one to two spacecraft, thus enabling a variety of navigation and control algorithms to be evaluated. In a formation flying simulation, GPS measurement are generated by a GPS measurement simulator to produce pseudorange, carrier phase measurements, which are collected and exchanged by the flight processors and subsequently processed in a navigation filter to generate relative and/or absolute state estimates. These state estimates are the fed into control algorithm, which are used to generate maneuvers required to maintain the formation. In this manner, the flight processor also serves as a test platform for candidate formation control algorithm. Such maneuvers are fed back through the controller and applied to the modeled truth trajectories to close simulation loop. Currently, The FFTB has a closed-loop capability of simulating a satellite navigation solution using software based GPS measurement, we move forward to improve using SPIRENT GPS RF signal simulator and space-based GPS receiver

• 한국항공우주학회지
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• 제49권6호
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• pp.497-504
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• 2021

본 논문에서는 항공기가 편대 비행 중에 발생되는 수신잡음에 대한 개선 방안을 연구하였다. 항공기의 통신 장비는 내/외부통신의 기능을 담당하기에 비행 임무 수행과 안전에 있어서 매우 중요하기 때문에 잡음이 없고 깨끗한 통신 품질과 송/수신 기능이 구현이 요구된다. 따라서 수신잡음 현상에 대해서 FTA 분석 및 고장탐구를 수행하였고, 수신잡음에 영향을 주는 인터컴의 내부 잡음 및 송신 끊김 현상이 식별되었다. 인터컴의 다중 접지를 단일 접지로 변경하고 DC Offset 전압을 필터링하는 개선된 방안을 적용하였다. 이를 통해 편대 비행 시 수신잡음 저감을 통하여 항공기 통신 시스템의 품질을 향상시켰으며, 지상 및 비행 시험의 결과로도 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권7호
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• pp.532-538
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• 2013

본 논문은 편대비헹에서 영상만을 이용하여 선도기의 자세를 예측 하는 알고리즘 개발에 대해 논하고 있다. X-PLANE 시뮬레이터를 이용하여 획득한 영상에 SURF(Speed Up Robust Features)알고리즘을 이용하여 특징점을 추출 하였다. 그리고 자세예측 방법은 POSIT(Pose from Orthography and Scaling with Iteration) 알고리즘을 사용하였다. 결론적으로 우리는 영상만을 이용한 자세추정법이 $1.1{\sim}1.76^{\circ}$의 작은 추정오차 결과를 나타냄을 확인할 수 있었다.