• 한국항공운항학회지
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• 제28권4호
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• pp.47-54
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• 2020

This study carries out a basic study of ways to calculate navigation errors for aircraft operating in the unmanned aerial system traffic management(UTM). Recently, research by UTM has been carried out both at home and abroad, along with the initial study of system definitions at the basic stage, operational techniques of the aircraft, and the practicality of the concept of necessary operations at the actual operational stage. This study presented after a review the factors that should be considered for the calculation of navigation errors among the factors that examine whether the actual low altitude aircraft can operate properly within UTM during its actual operation and the need to apply them in practice.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.888-897
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• 2015

A flight capability to take a terrain following flight near the ground is required to reduce the probability that a fighter aircraft can be detected by foe's radar fence in the battlefield. The success rate for mission flight has increased by adopting TFS (Terrain Following System) to enable the modern advanced fighter to fly safely near the ground at the low altitude. This system has applied to the state-of-the-art fighter and bomber, such as B-1, F-111, F-16 E/F and F-15, since the research begins from 1960's. In this paper, the terrain following system and GCAS (Ground Collision Avoidance System) was developed, based on a digital database with UTAS's TERPRROM (TERrain PROfile Matching) equipment. This system calculates the relative location of the aircraft in the terrain database by using the aircraft status information provided by the radar altimeter and the INS (Inertial Navigation System), based on the digital terrain database loaded previously in the DTC (Data Transfer Cartridge), and figures out terrain features around. And, the system is a manual terrain following system which makes a steering command cue refer to flight path marker, on the HUD (Head Up Display), for vertical acceleration essential for terrain following flight and enables a pilot to follow it. The cue is based on the recognized terrain features and TCH (Target Clearance Height) set by a pilot in advance. The developed terrain following system was verified in the real-time pilot evaluation in FA-50 HQS (Handling Quality Simulator) environment.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.195-201
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• 2008

In the jet engines on the aircrafts cruising at high altitude over 20 km and subsonic speed, the Reynolds number in terms of the compressor blades becomes very low. In such an operating condition with low Reynolds number, it is widely reported that total pressure loss of the air flow through the compressor cascades increases dramatically due to separation of the boundary layer and the secondary-flow. But the detail of flow mechanisms causes the total pressure loss has not been fully understood yet. In the present study, two series of numerical investigations were conducted to study the effects of Reynolds number on the aerodynamic characteristics of compressor cascades. At first, the incompressible flow fields in the two-dimensional compressor cascade composed of C4 airfoils were numerically simulated with various values of Reynolds number. Compared with the corresponding experimental data, the numerically estimated trend of total pressure loss as a function of Reynolds number showed good agreement with that of experiment. From the visualized numerical results, the thickness of boundary layer and wake were found to increase with the decrease of Reynolds number. Especially at very low Reynolds number, the separation of boundary layer and vortex shedding were observed. The other series, as the preparatory investigation, the flow fields in the transonic compressor, NASA Rotor 37, were simulated under the several conditions, which corresponded to the operation at sea level static and at 10 km of altitude with low density and temperature. It was found that, in the case of operation at high altitude, the separation region on the blade surface became lager, and that the radial and reverse flow around the trailing edge become stronger than those under sea level static condition.

• 한국항행학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.28-33
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• 2005

적외선 열 센서와 GPS를 이용하여 무인항공기의 세로운동과 가로운동을 제어하는 알고리즘을 만들어 시뮬레이션을 수행하였다. 기본적으로 일정한 고도를 유지하면서 동시에 수평비행과 일정한 옆놀이 각으로 선회하는 비행을 제어하는 알고리즘을 작성하였다. 연구 결과 저가의 장치 구성으로서 가로운동에 대해서는 옆놀이 각을, 세로운동에 대해서는 키놀이 각과 고도를 동시에 제어할 수 있는 제어기를 개발할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.825-828
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• 2010

항공용 가스터빈 엔진은 운용 범위가 넓으며 고고도에서 운용되므로 극한 환경조건에서의 운용을 요구하며 높은 신뢰성을 요구한다. 따라서 본 연구에서는 혹독한 환경에서 높은 수준의 신뢰성 있는 연소기 개발을 위한 연소기 리그시험 및 엔진 단위의 운용 안정성 평가를 수행, 최적화하였으며, 엔진개발 단계에서 수립된 시동로직을 반영하여 고고도 운전영영에서의 시동 및 운용 안정성을 검증하였다. 리그 및 엔진시험 결과, air swirler가 장착된 인젝터를 적용할 경우, 20kft Hot day 및 $-40^{\circ}C$에서 정상적인 운용 및 시동이 이루어졌다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.510-516
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• 2021

최근 무인항공기의 활용 범위와 수요가 지속적으로 증가하고 있으며, 저고도 무인항공기의 경우 유인항공기와 별개의 관리 체계 개발을 통해 별도의 운영 시스템 구축에 관한 연구가 진행되고 있다. 저고도 무인항공기의 경우도 공역을 비행하는 비행체 이므로 비행체의 운영에 필요한 기술 기준 및 인증 제도의 수립이 필수적이며, 이에 대한 연구도 함께 진행되고 있다. 비행체의 운영 기준 및 인증 요건이 제시되는 경우, 이를 확인할 수 있는 시험방법도 함께 제시되어야 한다. 특히, 소형무인항공기의 경우는 비행중 요구되는 항법의 정확도 수준이 유인항공기 또는 대형 무인항공기 보다 정밀한 비행을 요구하므로, 기존의 비행체 비행에서만 확인할 수 있는 비행 결과 정확도 산출이 아닌 별도의 항법오차의 산출이 필요할 것으로 판단하였다. 본 연구에서는 기존 유인항공기와 다른 장시간의 운영 데이터 획득이 어려운 무인항공기에 적용이 가능한 항법 오차 도출에 관한 시험 방법에 대하여 제시하였고, 실증 시험을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.630-636
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• 2020

본 논문에서는 군용 항공기의 시각 탐지(visual detection)를 지연시키는 위장기술에 대하여 조사하였다. 위장(camouflage)이란 관찰자에게 드러나 보이지 않도록 어떤 물체를 거짓으로 꾸미는 것으로 정의할 수 있다. 그러나 군사적 관점에서의 위장은 완전히 사라지게 하는 것이라기보다는 관찰자의 탐지시간을 연장하거나 탐지가능성(detectability)을 낮추는데 목적이 있다. 기본적으로 항공기 위장은 항공기 위치 탐지를 지연시킬 뿐만 아니라, 관측자에게 항공기의 속도와 고도, 진행방향에 대한 혼란을 유발하여야 한다. 따라서 저(低)탐지기술 또는 위장기술은 군용 항공기의 생존성 향상에 많은 영향을 미치므로 많은 연구가 지속적으로 진행되었다. 근접 지원 항공기 및 제공 전투기의 경우는 다색(multi-tone) 위장패턴과 반음영(counter-shaded) 위장패턴이 일반적으로 적용되고 있다. 아울러, 단색(mono-tone) 위장패턴 역시 색상(hue)과 명도(brightness)가 적절히 조절 및 조합되었을 때 위장효과가 큰 것으로 나타났다. 항공기의 위장 성능 향상을 위한 능동 시각 위장 기술(active camouflage techniques)에 관한 연구도 진행되었다. 특히, 발광 반사율이 높은 발광 장치를 사용하는 Counter-illumination 기술은 항공기 표면과 배경 하늘의 명도차를 최소화하여 위장 효과를 향상시켰다. 이와 같은 능동 시각 위장 기술은 시각 탐지에 비교적 취약한 저고도 무인기의 생존성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제12권4호
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• pp.379-389
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• 2023

According to the Korea Urban Air Mobility (K-UAM) Concept of Operation (ConOps), the Global Navigation Satellite System (GNSS) is recommended as the primary navigation system and the performance specification will be implemented considering the standard of Performance Based Navigation (PBN). However, by taking into account the characteristics of an urban environment and the concurrent operations of multiple UAM aircraft, the current PBN standards for civil aviation seem difficult to be directly applied to an UAM aircraft. Therefore, by referring to technical documents published in the literature, this paper examines the feasibility of applying the proposed performance requirements to K-UAM, which follows the recommendation of navigation performance requirements for K-UAM. In accordance with the UAM ConOps, the UAM aircraft is anticipated to maintain low altitude during approach and landing phases. Subsequently, the navigation performance degradation could occur in the urban environment, and the primary degradation factor is identified as multipath error. For this reason, to ensure the safety and reliability of the K-UAM aircraft, it is necessary to analyze the degree of performance degradation related to the urban environment and then propose an alternative aid to enhance the navigation performance. To this end, the aim of this paper is to model the multipath effects of the GNSS in an urban environment and to carry out the simulation studies using the real GNSS datasets. Finally, the initial navigation performance requirement is proposed based on the results of the numerical simulation for the K-UAM.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권1호
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• pp.59-66
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• 2022

도심의 교통체증 문제를 해결하기 위해 eVTOL(Electric Vertical Take-Off and Landing) 항공기를 이용한 도심항공교통(UAM) 개념이 등장하여, 많은 국내외 기간들의 연구가 진행되고 있다. 하지만 도심 위를 필연적으로 비행하게 되는 eVTOL 기체가 차세대 교통수단으로 자리 잡기 위해서는 안전성의 확립이 필수적이다. 추락 시 위험도는 항공 안전과 관련된 대표적인 요소이며, 위험도 분석을 위해서는 돌발 상황으로 인한 기체의 추락 및 충돌 지점 예측이 필요하다. 고정익 모드로 운항하는 비행체의 경우 자세 혹은 방향을 결정하는 데 조종면이 큰 역할을 차지한다. 따라서 본 연구에서는 eVTOL 기체의 추락 시 위험도를 분석하기 위해 추진 시스템이 고장 난 기체의 조종면 각도에 따른 추락 지점의 분포를 추정하는 방법을 제시한다. 여기서, 성능과 형상이 공개된 eVTOL 기체를 대상으로 분석한 데이터를 사용하였다. 또한, 초기 조건에 따른 추락 지점의 분포와 확률을 계산하여 추락할 확률이 높은 구간을 도출하였으며, 추락 순간의 속도를 계산하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.487-494
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• 2019

최근 드론 등의 무인비행체에 대한 관심과 활용이 높아지고 있다. 본 연구에서는 고도 150 m 이하 초저고도의 정확한 바람예측 정보를 제공하기 위해, 물리과정 모수화와 초기조건에 따른 민감도를 평가하여 최적의 물리과정 및 초기조건을 선정하고자 하였다. 이를 위해 GFS 및 LDAPS 자료를 초기 및 경계조건으로 사용하였고, YSU, RUC, ACM2 등의 대기경계층 모수화 방안과 Noah, RUC, Pleim 등의 지면모델을 조합한 7개의 실험을 구축하여, 2018년 4월의 1개월에 대해 수행하였다. 그 결과 GFS 초기자료를 사용한 RUC-YSU 물리과정 조합이 가장 우수한 성능을 나타냈다. 본 연구는 다양한 물리과정의 조합과 초기 및 경계자료를 사용한 실험을 통해 초저고도 바람예측을 위한 최적 모델링 방안을 설정한 것에 의의가 있을 것이라 판단된다.