• 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.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권1호
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• pp.99-107
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• 2024

본 논문은 도심 항공 모빌리티 환경에서 응급상황 발생 시 비상 대응이 가능한 시스템을 제안한다. 탑승자의 심박수를 실시간으로 모니터링하고 이상 감지 시, 모스 부호화된 진동과 음성으로 경고하는 생체신호 감응형 스마트 워치를 개발하였으며. 관제시스템을 가정한 ROS 환경과 통신하여 도심 항공 모빌리티 운용 중 인근 버티포트 비상착륙을 위한 최단 경로 생성 시스템을 구현하였다. 실제 지역을 기반으로 한 고 충실도 시뮬레이션 환경 구축과 테스트로 안정성을 확인하였으며, 결과적으로 도심 항공 모빌리티의 안정과 편의를 향상시킬 수 있는 기술을 개발하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권7호
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• pp.3018-3040
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• 2018

The mobility model is one of the most important factors that impacts the evaluation of any transportation vehicular networking protocols via simulations. However, to obtain a realistic mobility model in the dynamic urban environment is a very challenging task. Several studies extract mobility models from large-scale real data sets (mostly taxi GPS data) in recent years, but they do not consider the statuses of taxi, which is an important factor affected taxi's mobility. In this paper, we discover three simple observations related to the taxi statuses via mining of real taxi trajectories: (1) the behavior of taxi will be influenced by the statuses, (2) the macroscopic movement is related with different geographic features in corresponding status, and (3) the taxi load/drop events are varied with time period. Based on these three observations, a novel taxi mobility model (T-START) is proposed with respect to taxi statuses, geographic region and time period. The simulation results illustrate that proposed mobility model has a good approximation with reality in trajectory samples and distribution of nodes in four typical time periods.

• International Journal of Contents
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• 제16권1호
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• pp.1-9
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• 2020

Recently, the number of traffic accidents on trunk roads tends to decrease due to the performance improvement of passenger vehicles. In the commuter rush hour of morning and evening, vehicles via residential road increases without going along trunk roads. Therefore, there are many traffic accidents of pedestrians (or bicycles) and vehicles on residential roads. In order to safeguard residents against traffic accidents, traffic calming devices (TCD), such as chicane, speed hump, and school zone, etc. have been introduced. Investigating these effects repeatedly is not easy since many times and efforts are required, such as observed at the place actually. In this paper, the effects of TCDs in residential areas, such as noise, speed, and emission of a vehicle, using Simulation of Urban Mobility (SUMO) are examined. As a result, it is found that it is possible to reduce the speed of the vehicle by TCD, and the level of noise at the location behind TCD becomes higher than the level of noise at the location of TCD implemented.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.1217-1226
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• 2000

Traditionally, Mobile Teletraffic model consists of two sub-models, i.e. the network traffic model and the traffic source model. In this paper, we present the traffic source model by developing MobCall (Mobile Call Simulator) which analyses various mobile wireless environments based on regional characteristics that the base stations are located. User mobility is presented by regional average vehicle speeds and the transportation share rate. Moreover, the user mobility on subway, which is increasing in urban area, is considered in MobCall. And also, user's movements on highway are considered in MobCall. The object-oriented simulation platform, C++SIM, is used to implement MobCall. Using MobCall, the accumulated number of calls in residential and commercial regions, the handoff rate with respect to traffic sources of Seoul, the handoff rate on highway, and the handoff rate according to the call duration are presented. MobCall enables the simulation of dynamic handoff buffering and functional entity control of one base station according to the changes in user's calling pattern at the design phase. Also, when a new town is under construction by a detailed plan, MobCall is used to design the mobile network with regional characteristics and user mobility considered.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.481-487
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• 2023

최근 UAM(Urban Air Mobility)에 대한 관심이 도시의 교통 혼잡과 대기오염 문제 해결 방안으로 급증하고 있다. 하지만 UAM의 효율적인 운영을 위해서는 3D Point Cloud 데이터의 정확한 처리가 필요하며, 특히 지면과 객체를 분리하는 문제가 중요하다. 본 논문은 UAM 환경의 동적이고 복잡한 특성을 고려하여 지면과 객체를 효과적으로 분리하는 방법을 제안하고 검증한다. 우리의 접근 방식은 MEMS 센서로부터 얻은 자세 정보와 RANSAC을 이용한 지면 평면 추정을 결합하여, GPS 오차에 크게 영향 받지 않는 지면/객체 분리를 가능하게 한다. 시뮬레이션 결과는 이 방법이 UAM 환경에서 효과적으로 작동함을 보여주며, 도심 항공 모빌리티의 안전성과 효율성을 향상시키는 중요한 단계를 제시한다. 향후 연구는 이 알고리즘의 정확성을 높이고 다양한 UAM 환경에서 성능을 평가하며, 실제 드론 테스트를 진행할 예정이다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권6호
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• pp.645-655
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• 2014

Latency, an identified element of Internet protocol (IP) mobility protocol execution, can reduce handover performance in mobile networks. Although the performance can be improved by applying an effective network-based IP mobility scheme in place of the traditional host-based alternatives, the existing inter-domain extensions of network-based IP mobility continue to suffer from an extended handover latency. This paper proposes a new inter-domain network-based IP mobility scheme based on node movement prediction. The proposed scheme accelerates the handover by preparing the future domain of the mobile node in a proactive manner. Analytical and simulation-based evaluations confirm improved performance of the proposed scheme in terms of handover latency and packet loss compared with existing schemes.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권8호
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• pp.113-122
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• 2024

본 논문에서는 디지털 트윈과 같은 실제 도로 환경에서 차량용 애드혹 네트워크(VANET)의 시뮬레이션을 실행하기 위한 기존 시뮬레이터를 면밀한 조사가 수행되었다. 신중한 검토 후에, 오픈소스로 공개되어 있을 뿐만 아니라 효율적인 성능을 가지는 OSM(OpenStreetMap), SUMO(Simulation of Urban MObility), OMNeT++를 결합한 시뮬레이터를 선택되었다. 또한, 이 통합 시뮬레이터를 사용하여 단순한 가상 도로 환경과 실제 도로 환경 모두에서 VANET 시뮬레이션을 수행하였고, 그 결과 두 유형의 환경 간에 VANET 성능에 상당한 차이가 있음을 확인했으며, 안정적인 VANET 운영을 위해 현실적인 도로 및 교통 환경을 고려해야 할 필요가 있음을 확인하였다. 추가적으로, 또 다른 시뮬레이션 결과에서는 차량 밀도가 감소하고 네트워크 토폴로지의 동적 변화가 증가함에 따라 성능 저하가 관찰되는 등 상당한 성능 변동성이 있는 것으로 나타나기도 하였다. 이러한 결과들을 통해, VANET을 실제 환경에서 운용하기 위해서는, 단순한 가상 도로 환경에 의존하지 않아야하며, VANET 연구에서 디지털 트윈 기반 접근 방식을 통해 실제 도로 및 교통 상황을 시뮬레이션해야 할 필요성을 확인할 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권2호
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• pp.26-37
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• 2023

도시 교통 혼잡과 환경 문제에 대한 대안으로 차세대 비행체 Urban Air Mobility(UAM) 항공기 개발이 주목받고 있다. 이를 위해, UAM 항공기가 수직이착륙할 수 있는 플랫폼인 버티포트(Vertiport) 역시 논의되고 있다. 버티포트로 인한 지면 효과는 UAM 항공기의 공력과 소음 특성에 직접적인 영향을 미친다. UAM 항공기는 인구가 밀집된 도심에서 운용되므로 엄격한 소음 규제가 예상되므로, 설계단계에서 공기역학적 현상과 공력 소음의 정밀한 예측이 요구된다. 본 연구에서는 Lattice-Boltzmann Method(LBM) 시뮬레이션과 투과면 기반의 Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H) 음향상사법을 이용하여 지면 효과에 대한 공력, 유동장, 원거리 소음 방사 특성을 분석하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.386-392
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• 2024

본 논문은 도심항공교통(UAM; urban air mobility) 시뮬레이션 제작을 위해 회전익 모델링과 성능 분석에 특화된 프로그램인 flightlab을 활용하여 정밀 동역학 모델을 구축하였다. flightlab은 저고도 및 도심풍에 의해 로터의 상세 공력 특성이 요구되는 UAM 상세 모델링에 적합하다. 따라서, 본 연구에서는 flightlab을 활용하여 UAM 기체 형상으로 주목받고있는 분산추진방식의 lift-cruise UAM 모델을 UAM 모델 구현 및 성능 분석을 수행하였다. lift-cruise 형상의 UAM 모델은 수직 이착륙과 고정익 비행을 각각 담당하는 모터들로 구성된 비행체이다. 현 시점에서는, UAM 모델링에 대한 flightlab 활용 사례가 부족하며, 기존의 고정익이나 드론 모델로는 충분한 평가를 수행하기에는 어렵다. 이에 따라, 본 연구에서는 동일한 lift-cruise 형상의 모델을 matlab을 이용해 구현하고 성능을 확인한 후, flightlab에서의 결과와 비교하여 모델링의 타당성을 심층적으로 검토하였다. 이 과정을 통해 flightlab을 활용한 UAM 상세 모델링의 가능성을 탐구하고, 미래 교통사업 기술적 진보에 이바지하고자 한다.