• 제목/요약/키워드: Formation Flying

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정렬비행을 위한 적응 스칼라 필터의 성능 분석 (Performance Analysis of Scalar Adaptive Filter for Formation Flying)

  • 임준규;박찬국;이달호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.455-461
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    • 2008
  • 본 논문에서는 스칼라 필터와 적응 스칼라 필터의 성능을 비교 분석하였다. 외부 실험 과 비슷한 실험 환경을 만들기 위해서 GPS를 대신할 수 있는 초음파 의사위성을 사용하였다. 적응 스칼라 필터는 스칼라 필터와는 달리 적응기법을 사용하여 연속적으로 속도오차 공분산과 측정잡음 공분산을 추정한다. 실험결과, 적응 기법을 사용하여 위의 두 파라미터를 연속적으로 추정하는 적응 스칼라 필터의 위치 추정 성능이 스칼라 필터보다 더 좋다는 것을 확인하였다.

Determination of Initial Conditions for Tetrahedral Satellite Formation

  • Yoo, Sung-Moon;Park, Sang-Young
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제28권4호
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    • pp.285-290
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    • 2011
  • This paper presents an algorithm that can provide initial conditions for formation flying at the beginning of a region of interest to maximize scientific mission goals in the case of a tetrahedral satellite formation. The performance measure is to maximize the quality factor that affects scientific measurement performance. Several path constraints and periodicity conditions at the beginning of the region of interest are identified. The optimization problem is solved numerically using a direct transcription method. Our numerical results indicate that there exist an optimal configuration and states of a tetrahedral satellite formation. Furthermore, the initial states and algorithm presented here may be used for reconfiguration maneuvers and fuel balancing problems.

Wake Shapes Behind Wings in Close Formation Flight Near the Ground

  • Han Cheolheui;Cho Leesang;Cho Jinsoo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권2호
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    • pp.674-681
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    • 2005
  • The unsteady evolution of trailing vortex sheets behind wings in close formation flight near the ground is simulated using a discrete vortex method. The ground effect is included by an image method. The method is validated by comparing computed results with other numerical results. For a lifting line with an elliptic loading, the ground has an effect of moving wingtip vortices laterally outward and suppressing the development of vortex evolution. The gap between wings in close formation flight has an effect of moving up wingtip vortices facing each other. For wings flying in parallel, the ground effect causes the wingtip vortices facing each other to move up, and it makes the opposite wing tip vortices to move laterally outward. When there is a relative height between the wings in ground effect, right-hand side wingtip vortices from a mothership move laterally inward.

편대비행 표적식별을 위한 효과적인 ISAR 영상 합성 방법 (Efficient Fusion Method to Recognize Targets Flying in Formation)

  • 김민;강기봉;정주호;김경태;박상홍
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.758-765
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    • 2016
  • 본 논문에서는 편대비행 중인 다수의 표적을 식별하기 위하여 기존의 표적들을 분리시키는 기법을 이용하는 대신 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 이용하여 미리 학습되어 있던 각 표적의 역합성 개구면 레이다(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상들을 합성하는 방법을 제안한다. 제안된 기법에서 ISAR 영상의 합성은 표적의 수와 관측 각도 및 표적의 위치를 변수로 하는 비선형문제를 최적화함으로써 수행된다. 추적 레이다를 통하여 관측 각도가 추정 됨을 가정한 후, 표적의 수와 위치는 PSO로 템플릿 매칭(template matching)을 최적화 하여 추정된다. 축소된 크기의 F-16을 사용한 시뮬레이션 결과, 편대비행 중인 표적들의 ISAR 영상과 동일한 ISAR 영상이 합성됨으로써 제안된 기법의 효용성이 검증되었다.

Optimization of Space Debris Collision Avoidance Maneuver for Formation Flying Satellites

  • Seong, Jae-Dong;Kim, Hae-Dong
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제30권4호
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    • pp.291-298
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    • 2013
  • The concept of the satellite formation flight is area where it is actively study with expandability and safety compare to existing satellite. For execution of duty with more safety issue, it needs to consider hot topic of space debris for operation of formation flight. In this paper, it suggests heuristic algorithm to have avoidance maneuver for space debris towards operating flight formation. Indeed it covers, using common software, operating simulation to nearest space environment and not only to have goal of avoidance but also minimizing the usage of fuel and finding optimization for maximizing cycle of formation flight. For improvement on convergence speed of existing heuristic algorithm, it substitute to hybrid heuristic algorithm, PSOGSA, and the result of simulation, it represents the satisfaction of minimum range for successful avoidance maneuver and compare to not using avoidance maneuver, it keeps more than three times of formation maintenance performance. From these, it is meaningful results of showing several success goals like simple avoidance collision and fuel usage and decreasing number of times of maintaining formation maneuver.

Performance Analysis of Generating Function Approach for Optimal Reconfiguration of Formation Flying

  • Lee, Kwangwon;Park, Chandeok;Park, Sang-Young
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제30권1호
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    • pp.17-24
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    • 2013
  • The use of generating functions for solving optimal rendezvous problems has an advantage in the sense that it does not require one to guess and iterate the initial costate. This paper presents how to apply generating functions to analyze spacecraft optimal reconfiguration between projected circular orbits. The series-based solution obtained by using generating functions demonstrates excellent convergence and approximation to the nonlinear reference solution obtained from a numerical shooting method. These favorable properties are expected to hold for analyzing optimal formation reconfiguration under perturbations and non-circular reference orbits.

신경망 모델을 사용한 편대비행 저궤도위성 가속도계 데이터 예측 기법 (A Prediction Method on the Accelerometer Data of the Formation Flying Low Earth Orbit Satellites Using Neural Network)

  • 김민규;김정래
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_1호
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    • pp.927-938
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    • 2021
  • 편대 비행하는 저궤도위성에는 비슷한 크기의 비중력 섭동이 일정한 시간 차이를 두고 가해진다. 이러한 시간상관관계를 이용하면 한 개 위성의 가속도계에서 측정된 가속도 값으로 다른 편대비행 저궤도위성의 비중력가속도를 추정할 수 있다. 편대비행 저궤도위성인 GRACE 및 GRACE-FO 위성에서 한 개 위성의 가속도계 데이터를 사용할 수 없는 기간이 존재하는데, 앞서 기술된 시간 이식 기법이 JPL (Jet Propulsion Laboratory)에서 공식적으로 가속도계 데이터 복원 시 사용되고 있다. 본 논문에서는 기존의 시간 이식 기법의 가속도계 추정 정확도를 개선하기 위하여 신경망 (neural network; NN) 모델 기반 편대비행 저궤도위성 가속도계 데이터 추정 방법을 제안하였다. 시간 이식 기법은 위성의 위치 및 우주환경요소 등을 반영할 수 없지만, NN 모델은 이를 모델 입력으로 사용할 수 있으므로 예측 정확도를 높일 수 있다. 1개월간 NN 모델을 사용하여 가속도계 예측 시험을 수행하고 시간 이식 기법과 예측 정확도를 비교하였다. 그 결과 along-track 및 radial 방향에서 NN모델의 가속도계 데이터의 예측 오차는 시간 이식 기법에 비해 각각 55.0%, 40.1% 감소하였다.

FANET에서의 비밀분산 기반 노드 인증 (Secret Sharing based Node Authentication in FANET)

  • 양지훈;이수진
    • 융합보안논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.25-34
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    • 2022
  • 본 논문은 군집 드론, 무인기 편대 운용 시 자율적인 통신망 구축을 위해 활용 가능한 FANET(Flying Ad-Hoc Network)에 적용할 비밀분산 기반의 신속한 노드 인증 기법을 제안한다. FANET 환경에서 운용되는 각 노드는 필드에 전개되기 이전에 지수 분산비밀(share), 지수 원본비밀(secret) 및 PUF CRP(Challenge-Response Pair) 테이블 중 일부분을 저장한다. 필드에 배치된 이후 네트워크 형성 초기 단계에서 각 노드는 ID, 지수 분산비밀과 자신의 PUF Response 및 의사난수가 결합되어 해시 된 값을 네트워크로 브로드캐스트한다. 개별 노드는 이웃 노드들로부터 전송받은 지수 분산비밀을 이용, 지수 원본비밀의 복원 연산을 수행한다. 지수 원본비밀이 복원되면 연산에 사용된 지수 분산비밀을 전송한 모든 노드에 대한 동시 인증이 완료된다. 잘못된 지수 분산비밀을 전송하여 인증과정에서 원본비밀 복원을 방해하는 노드는 원본비밀 복원 연산을 수행하기 이전에 PUF 값을 검증하여 탐지하고, 복원 연산에서 배제한다.

ISAR 영상을 이용한 효과적인 편대비행 표적식별 연구 (A Study on Effective Identification of Targets Flying in Formation ISAR Images)

  • 차상빈;최인오;정주호;박상홍
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.67-76
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    • 2022
  • Monostatic/Bistatic inverse synthetic aperture radar (ISAR) images are two-dimensional radar cross section (RCS) distributions of a target. When there are many targets in a single radar beam, ISAR images are generated with targets overlapped, so it is difficult to perform the targets identification using the trained database. In addition, it is inefficient to perform target identification using only single monostatic and bistatic ISAR images separately because each method has its own advantages and weaknesses. Therefore, this paper analyzes multiple targets identification performances using monostatic/bistatic ISAR images and proposes a method of identification through fusion of two ISAR images. To identify multiple targets, we use image combination technique using trained single target images. Simulation results show effectiveness of proposed method.