• 제목/요약/키워드: Low Altitude Aircraft

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Use of unmanned aerial systems for communication and air mobility in Arctic region

  • Gennady V., Chechin;Valentin E., Kolesnichenko;Anton I., Selin
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제9권6호
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    • pp.525-536
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    • 2022
  • The current state of telecommunications infrastructure in the Arctic does not allow providing a wide range of required services for people, businesses and other categories, which necessitates the use of non-traditional approaches to its organization. The paper proposes an innovative approach to building a combined communication network based on tethered high-altitude platform station (HAPS) located at an altitude of 1-7 km and connected via radio channels with terrestrial and satellite communication networks. Network configuration and composition of telecommunication equipment placed on HAPS and located on the terrestrial and satellite segment of the network was justified. The availability of modern equipment and the distributed structure of such an integrated network will allow, unlike existing networks (Iridium, Gonets, etc.), to organize personal mobile communications, data transmission and broadband Internet up to 100 Mbps access for mobile and fixed subscribers, rapid transmission of information from Internet of Things (IoT) sensors and unmanned aerial vehicles (UAV). A substantiation of the possibility of achieving high network capacity in various paths is presented: inter-platform radio links, subscriber radio links, HAPS feeder lines - terrestrial network gateway, HAPS radio links - satellite retransmitter (SR), etc. The economic efficiency of the proposed solution is assessed.

9-DOF 낙하산 모델링 및 선회비행 시뮬레이션 검증 (9-DOF Modeling and Turning Flight Simulation Evaluation for Parachute)

  • 이상종;민병문
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.688-693
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    • 2016
  • 본 논문에서는 현재 고고도 이탈 및 저고도 개산강하(HALO, High Altitude Low Opening)용으로 사용하고 있는 군용 낙하산의 훈련 시뮬레이터 개발을 위해 필요한 낙하산 모델링 및 시뮬레이션 결과를 정리하였다. 대상인 군용 낙하산은 파라포일(Parafoil) 형태의 사각 낙하산으로 원형 낙하산과는 달리 강하자가 조종을 통해 원하는 위치로 유도할 수 있는 기동성이 뛰어나 공수부대원들의 적진 침투시에 주로 이용된다. 실재 낙하산의 형상자료를 이용하여 파라포일과 낙하물의 질점 모델을 기반으로 9-자유도 비선형 운동방정식을 유도하고, 각각의 관성모멘트와 공력 미계수를 산출하여 MATLAB/Simulink 기반의 비선형 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 나타내었다. 특히 낙하산과 같은 공기부양(LTA, Lighter-Than-Air) 비행체는 일반적인 항공기 비선형 운동과 달리 부가질량(Added Mass) 및 부가 관성모멘트(Added Moment of Inertia)의 효과가 크기 때문에 이에 대한 경험수식을 바탕으로 동역학 모델링에 포함하여 고려하였다. 수행된 낙하산 운동 모델링의 검증을 위해 비대칭 조종입력을 통한 나선형 강하 비행조건을 시뮬레이션하여 대상 군용 낙하산에서 제시된 실재 성능값과 시뮬레이션 결과치를 비교하여 유도된 운동모델이 타당함을 검증하고 그 결과를 나타내었다.

제주지역 레이더 음영지역 해소에 관한 연구 (A Study on Resolving the Radar Blind Sector in Jeju region)

  • 문우춘;정현태;김보영
    • 한국항공운항학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.12-21
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    • 2015
  • Due to the influence of Han-la Mountain which is located at the center of Jeju Island, a radar blind sector has been appearing in the south-east, low-altitude area of Jeju Island. Thus, the region is perilous for aircraft using surveillance in this area with the existing radar equipment that is currently available. In addition, as the popularity for domestic leisure aviation is on the rise, the safety in low-altitude area should be guaranteed. Where not only IFR flights but also VFR flights are mainly used. Therefore, immediate measures to the present state of radar blind sector in Jeju Island should be taken into serious account. Regarding the circumstances, this study's purpose is to help secure the aviation safety in Jeju region by analyzing the current air traffic surveillance system in Jeju Island and comprehending its vulnerable factors. Moreover, this study compares secondary radar surveillance system, ADS-B and MLAT(Multilateration) system with factors based on the guidance materials from ICAO Asia and Pacific region office to suggests an adequate surveillance technology considering the regional characteristics of Jeju.

Preliminary Results of Tissue-Equivalent Proportional Counter (TEPC) Dosimeter for Measuring In-Situ Aviation Radiation

  • Nam, Uk-won;Park, Won-kee;Hwang, Junga;Sohn, Jongdae;Moon, Bongkon;Kim, Sunghwan
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제37권4호
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    • pp.249-255
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    • 2020
  • We develop the tissue-equivalent proportional counter (TEPC) type's space radiation dosimeter to measure in-situ aviation radiation. That was originally developed as a payload of small satellite in the low-earth orbit. This dosimeter is based on a TEPC. It is made of an A-150 tissue-equivalent plastic shell of an internal diameter of 6 cm and a thickness of 0.3 cm. TEPC is filled with pure propane at 13.9 torrs to simulate a cell diameter of 2 ㎛. And the associated portable and low power electronics are also implemented. The verification experiments have been performed by the calibration experiments at ground level and compared with Liulin observation at aircraft altitude during the flight between Incheon airport (ICN) and John F. Kennedy airport (JFK). We found that the TEPC dosimeter can be used as a monitor for space radiation dosimeter at aviation altitude based on the verification with Liulin observation.

수직이착륙기의 착륙접근시 단일엔진고장 및 비행전이 영역 해석 (Single Engine Failure during Approach and Transition Analyses of VTOL Aircraft)

  • 윤상준;안병호;최동훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.50-56
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    • 2005
  • 본 연구에서는 착륙 접근시 단일엔진 고장 분석 및 비행전이 해석을 통하여 수직이착륙기에서 요구하는 최적의 엔진추력과 날개하중비를 구하고자 한다. 항공기 해석 모듈들은 기존의 항공기 통합 사이징 프로그램을 기반으로 하고 있으며, 항공기 설계 및 해석을 하나로 묶는 컴퓨팅 체계 구축은 사용자 용도에 맞게 주문 제작이 용이한 반 완성 프로그램인 EMDIOS를 설계프레임웍으로 사용하였다. 시뮬레이션 결과, 고도 40 ft 근처가 단일엔진고장시 가장 위험한 영역임을 확인할 수 있었으며, 비행전이 영역에 대한 파라메타 연구를 통하여 엔진 추력은 클수록, 반면에 엔진틸트각 회전속도와 날개 하중비는 작을수록 비행전이시의 고도 상실이 작아짐을 알 수 있었다.

무인기 충돌방지를 위한 레이다 센서 시스템 설계 (Radar Sensor System Concept for Collision Avoidance of Smart UAV)

  • 곽영길;강정완
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.203-207
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    • 2003
  • Due to the inherent nature of the low flying UAV, obstacle detection is a fundamental requirement in the flight path to avoid the collision from obstacles as well as manned aircraft. In this paper, a preliminary sensor requirements of an obstacle detection system for UAV in low-altitude flight are analyzed, and the automated obstacle detection sensor system is proposed assessing both passive and active sensors such as EO camera, IR, Laser radar, microwave and millimeter radar. In addition, TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System) are reviewed for the collision avoidance of the manned aircraft system. It is suggested that small-sized radar sensor is the best candidate for the smart UAV because an active radar can provide the real-time informations on range and range rate in the all-weather environment. However, an important constraints on small UAV should be resolved in terms of accommodation of the mass, volume, and power allocated in the payload of the UAV system design requirements.

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3차원 날개 설계를 위한 저레이놀즈수 에어포일에 대한 연구 (A STUDY ON THE LOW REYNOLDS NUMBER AIRFOILS FOR THE DESIGN OF THREE DIMENSIONAL WING)

  • 정경진;이재훈;권장혁;강인모
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.90-96
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    • 2009
  • In this study, a generic airfoil designed by the inverse method was evaluated with several candidate airfoils as a first step. Each airfoil was compared with respect to aerodynamic performance to meet the requirement of HALE(high altitude long endurance) aircraft. The second step was to optimize the candidate airfoil using the couple of optimization formulations to down select an optimum airfoil. For the analysis of low Reynolds number 2D flow, Drela's MSES was used. After comparing the aerodynamic results, the best airfoil was chosen to construct the baseline 3D wing. The Navier-Stokes code was used to evaluate the overall aerodynamic performance of designed wing with other wings. The results show that the designed wing has the best performance compared with other wings.

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실제 지형과 기지국 배치를 고려한 UTM 통신을 위한 LTE 통신망 3차원 커버리지 분석 (3D Coverage Analysis of LTE Network for UTM Services Considering Actual Terrain and Base Station Layouts)

  • 장민석;김대호;김희욱;정영호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.91-98
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    • 2022
  • 150m 이하의 저고도 영역에서 LTE (long-term evolution), 5G 등 상용 통신망을 이용한 드론 등 무인기 안전 운항을 위한 무인비행장치 교통관리 (UTM: unmanned aircraft system traffic management) 서비스가 여러 국가에서 연구 중에 있다. 본 논문에서는 국내 지형환경과 실제 이동통신 기지국 배치 상황에서 지상 사용자를 위한 LTE 셀룰러 네트워크를 이용하여 UTM 서비스를 위한 3차원 커버리지 확보가 가능한지 여부를 모의실험을 통해 분석하였다. 고도가 높아질수록 가시선 (LOS: line of sight) 간섭 기지국 수가 증가하여 신호대 간섭 잡음 전력비 (SINR: signal to interference plus noise ratio)가 나빠지나, 150m 이내 고도에서 일부 영역을 제외하고는 커버리지 확보가 가능함을 확인하였다. 음영지역에 대해서는 해당 영역 커버리지 보완을 위한 적은 수의 추가 기지국 배치로 음영지역 감소가 가능함을 확인하였다.

유전자 알고리즘을 이용한 한국형 미사일 방어체계 최적 배치에 관한 연구 (A Study on the Optimal Allocation of Korea Air and Missile Defense System using a Genetic Algorithm)

  • 윤승환;김수환
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.797-807
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    • 2015
  • The low-altitude PAC-2 Patriot missile system is the backbone of ROK air defense for intercepting enemy aircraft. Currently there is no missile interceptor which can defend against the relatively high velocity ballistic missile from North Korea which may carry nuclear, biological or chemical warheads. For ballistic missile defense, Korea's air defense systems are being evaluated. In attempting to intercept ballistic missiles at high altitude the most effective means is through a multi-layered missile defense system. The missile defense problem has been studied considering a single interception system or any additional capability. In this study, we seek to establish a mathematical model that's available for multi-layered missile defense and minimize total interception fail probability and proposes a solution based on genetic algorithms. We perform computational tests to evaluate the relative speed and solution of our GA algorithm in comparison with the commercial optimization tool GAMS.

항공기용 신호 송출 POD의 설계 및 개발 (Design and Development of Signal Transmitting POD for Aircraft Application)

  • 김지흥;곽용길;김기출;박주래
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • 본 연구에서는 항공기에 장착하여 S/C대역의 신호를 장거리 표적으로 방사하기 위한 장치를 개발하였다. 장치는 요구된 실효 등방성 복사전력을 충족시키기 위해 대역별 송신기와 광대역 안테나로 RF 인터페이스를 구성하였다. 장치의 외형은 항공기 연료탱크와 동일한 포드(pod) 형상으로 설계했고, 측정된 장치의 중량은 119.8 kg, 무게중심은 1391.35 mm 그리고 관성 모멘트는 46.07 ± 0.05(Iyy) kg·㎡과 45.36 ± 0.09(Izz) kg·㎡로 모두 항공기 장착을 위한 요구도를 충족함을 확인하였다. 비행 안전을 확인하기 위해 전자기 간섭 시험(RE102, CE102), 환경시험(고온/저온 운용, 고도), 체계 내 전자기 적합성 시험 그리고 인체 전자기 복사 위해도 시험을 수행하였으며, 모든 항목의 시험 결과가 요구사항을 충족함을 확인하였다. 장치는 요구되는 전기적/기계적으로 요구되는 사항을 모두 충족함으로써 항공기 장착이 가능함을 확인하였다.