• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권2호
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• pp.829-842
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• 2018

Unmanned Aerial Vehicle (UAV) is diversely utilized in our lives such as daily hobbies, specialized video image taking and disaster prevention activities. New ways of UAV application have been explored recently such as UAV-based delivery. However, most UAV systems are being utilized in a passive form such as real-time video image monitoring, filmed image ground analysis and storage. For more proactive UAV utilization, there should be higher-performance UAV and large-capacity memory than those presently utilized. Against this backdrop, this study described the general matters on proactive software platform and high-performance UAV hardware for real-time target tracking; implemented research on its design and implementation, and described its implementation method. Moreover, in its established platform, this study measured and analyzed the core-specific CPU consumption.

• Journal of Platform Technology
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• 제11권1호
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• pp.3-10
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• 2023

최근 Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)은 높은 유동성 및 낮은 하드웨어 비용으로 5G, 6G 무선 통신에서 큰 관심을 받고 있다. 여전히 Blockage와 에너지 문제가 존재하지만 이러한 문제들은 Reconfigurable Intelligent Surface (RIS)를 활용하여 해결할 수 있다. 또한 RIS를 UAV 통신에 이용함으로써 신호를 받지 못하는 사용자에게 신호를 전송하여 Spectral Efficiency를 향상시키며, 에너지 소비를 줄일 수 있다. 현재 대부분의 연구들은 송신 전력과 RIS 위상을 교대로 최적화하여 Power Consumption 최소화 및 데이터 전송 Delay 최소화 등의 목적을 달성하였다. 본 논문에서는 대역폭 최적화를 포함하여 합산 정보 전달율을 최대화하는 알고리즘을 제안한다. 이에 대한 성능평가를 진행하였고, 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 우수성을 보였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.1244-1252
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• 2008

This paper presents the analysis results obtained by the flight test of reconfiguration flight control system for an aircraft. The reconfiguration flight control system was designed by using control allocation scheme that automatically distributes the demanded control moments determined by control law to each actual control surface. In this paper, some control allocation algorithms for reconfiguration control of general aircraft with redundant control surfaces are summarized and their performance evaluation results through nonlinear simulation and Hardware-In-the-Loop-Simulation (HILS) test are shown. Also, Unmanned Aerial Vehicle (UAV) system adopted as a platform for the flight test of reconfiguration flight controller and the implementation procedure of reconfiguration flight controller into real-time UAV system were introduced. Finally, flight test results were analyzed.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권5호
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• pp.326-334
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• 2019

HILS(Hardware In the Loop Simulation)를 이용한 소형 무인항공기 개발은 비용과 시간을 줄이면서 무인항공기의 신뢰성을 높이는데 효과적으로 사용될 수 있다. 또한, 실제 비행 중에 발생할 수 있는 비행제어컴퓨터의 사용 불능상태 등을 고려한 시뮬레이션을 개발과정에 반영하면, 인명 및 재산상 피해 등의 위험을 감소시킬 수 있다. 이러한 HILS를 적용하기 위해서는 실제 비행 조건과 유사한 환경을 제공할 수 있는 실시간 시뮬레이션 환경이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 6자유도 모션테이블을 이용하여 소형 무인항공기용 실시간 HILS 환경을 구축하였다. 선행연구에서 개발된 6자유도 모션테이블을 실시간으로 HILS 환경과 연동하기 위하여, 동작 알고리즘을 위치제어 방식에서 속도제어 방식으로 변경하여 설계 하였다. 또한, 모션테이블의 실시간 동작을 확인하기 위해 역기구학 및 동작 시뮬레이션 모델을 Matlab $Simulink^{(R)}$에서 모델링하고 검증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.398-404
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• 2015

본 논문에서는 관성측정장치를 기반으로 블루투스 환경에서의 자율비행을 위한 멀티 로터형 헬리콥터에 대한 설계 및 성능을 제시하였다. 멀티 로터관련 다양한 연구가 진행되어오고 있긴 하지만 최근에는 다양한 서비스를 목적으로 짐벌이 장착된 헥사로터형의 헬리콥터에 대한 관심이 모아지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 지상의 원격조정 PC나 고성능의 원격제어장치나 영상시스템과 같은 외부보조 시스템 없이 연구와 구조활동, 모니터링 활동을 수행할 수 있는 컴팩트하고 자율비행을 위한 헥사로터(hexa rotor)형 헬리콥터에 대한 하드웨어 및 소프트웨어를 소개하고자 한다. 제안한 시스템은 헥사로터 헬리콥터의 구조와 관성측정장치 관련 하드웨어 구성과 수학적 모델링 및 시뮬레이션 결과를 각각 제시하였다. 또한, IMU 구현을 위하여 MCU(ARM-cortex) 보드를 장착하여 각 로터의 회전과 관성 측정장치의 입력신호에 대한 상태를 제어할 수 있도록 하였다. 그리고 시스템 시뮬레이션과 실험을 통한 시스템의 성능을 각각 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.857-866
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• 2022

고정익 UAV는 다른 항공기 플랫폼보다 항속거리와 항속시간에서 큰 이점을 가진다. 이러한 이유로 군에서 정찰용으로 많이 사용된다. 본 연구에서는 랜딩기어를 포함한 고정익 UAV의 모델링을 실시하고, 비행조종컴퓨터에 사용될 유도 및 제어기 설계 및 HILS 환경 구축을 실시하였다. 또한 이륙, 순항, 착륙의 모든 과정을 자동으로 수행하는 오토파일럿 시스템을 제작하였다. 연구에 사용한 고정익 UAV를 Datcom 및 AVL 공력해석 소프트웨어를 사용하여 공력계수를 추출하고 6자유도 모델링을 실시하였다. 비행조종컴퓨터는 항공기의 16개의 비행모드를 분별하여 Carrot Chasing 기반 유도 명령을 생성하는 유도기와 Nonlinear Dynamic Inversion 기법을 사용한 제어기로 구성되어있다. SIMULINK를 사용하여 구현된 모델링과 비행조종컴퓨터는 RTNgine을 사용하여 HILS 환경을 제작하여 고정익 UAV의 통합 시뮬레이션 환경을 제작하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제6권4호
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• pp.65-71
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• 2017

본 논문은 국내 전 지역에서 동시에 비행 중인 다수의 소형 무인기 위치정보를 신속하고 안정적으로 수집하기 위해서, LTE 기반의 소형 무인기 관제시스템을 구축을 위한 설계 방안을 제시하였다. 특히, 다수의 소형 무인기 운용기관이나 감독기관에서 비행 중인 전체 소형 무인기의 위치를 동시 모니터링 할 수 있도록, 주요 요구사항을 네트워크(N/W), 하드웨어(H/W), 소프트웨어(S/W), 데이터베이스(DB), 개발 아키텍처, 비즈니스 니즈로 나누어 도출하였다. 이러한 요구사항을 충족시키기 위해, 소형무인기 실시간 위치추적 시스템의 설계 요건 측면에서 N/W, H/W, S/W, DB설계, 아키텍처 설계 방안을 제시하였다. 시스템 설계 시 소형 무인기 다자간 관제하기 효과적으로 하기 위해 단위 시스템의 기능과 역할에 따라 Front-end Service 영역과 Back-end Service 영역으로 나누어 아키텍처를 설계하였다. 소형 무인기의 위치와 상태를 파악하고 제어하는 Front-end Service 영역은 Client PC 방식을 적용함으로써, TCP/IP 네트워크를 통해서 N개 까지 확장이 가능한 설계 부분에 대해 연구하였다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제4권4호
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• pp.195-204
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• 2017

Mobile robots are used for years as a valuable research and educational tool in form of available open-platform designs and Do-It-Yourself kits. Rapid development and costs reduction of Unmanned Air Vehicles (UAV) and ground based mobile robots in recent years allowed researchers to utilize them as an affordable research platform. Despite of recent developments in the area of ground and airborne robotics, only few examples of Unmanned Surface Vehicle (USV) platforms targeted for research purposes can be found. Aim of this paper is to present the development of open-design USV drone with integrated multi-level control hardware architecture. Proposed catamaran - type water surface drone enables direct control over wireless radio link, separate development of algorithms for optimal propulsion control, navigation and communication with the ground-based control station. Whole design is highly modular, where each component can be replaced or modified according to desired task, payload or environmental conditions. Developed USV is planned to be utilized as a part of the system for detection and identification of marine and lake waste. Cameras mounted to the USV would record sea or lake surfaces, and recorded video sequences and images would be processed by state-of-the-art computer vision and machine learning algorithms in order to identify and classify marine and lake waste.