• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1353-1358
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• 2021

IoT(Internet of Things) 기술은 통신, 마이크로 프로세서 그리고 임베디드 소프트웨어 기술의 발전과 융합으로 인해 탄생 되었다. 그에 따른 응용 중 하나로 UAV(Unmanned Aerial Vehicle, 무인 항공기) 시스템에도 적용되고 있다. 운용상 유인용 항공기(manned aircraft)는 지상에 있는 관제 시스템을 통해 운항의 지시를 받아, 조종사가 직접 비행 기체를 제어하는 방식으로 운영되지만, UAV는 GCS(Ground Control System, 지상 제어시스템)를 통해 직접 비행 제어를 받는다. 따라서 UAV와 GCS 간의 통신을 위한 프로토콜로 개방형인 MAVLink (Macro Air Vehicle Link)가 주로 사용이 되고 있으나, 범용이고 공개적이다 보니 일부구간에서 제삼자에 의해 쉽게 노출되어 비행체의 상태 및 기타 제어 정보 등의 정보 보안에 취약하다. 본 제안은 UAV를 안전하게 운영하기 위한 GCS 내 통신메시지의 암호화 적용 방안을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.1110-1116
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• 2021

본 논문에서는 스텔스 무인기의 낮은 RCS를 확보하기 위한 컨포멀 형태의 Ku대역 데이터링크 안테나를 제안한다. 전기적 빔조향 기능을 갖는 위상배열안테나로 FDD 통신방식을 위해 송신부와 수신부를 각각 설계 및 제작하였다. 각각의 안테나는 12*12 평면 형태의 배열안테나로 설계하였으며 단위소자의 위상제어를 통해 Uni-directional 패턴과 Bi-directional 패턴을 형성할 수 있는 기능을 갖고 있다. 빔조향 범위는 theta 방향으로 최대 60도까지, phi 방향으로는 360도까지 빔조향이 가능하도록 설계하였다. 제작 및 측정 결과 컨포멀 형태의 레이돔은 낮은 투과손실을 갖고 있으며, 시스템 성능을 포함하여 요구 규격을 충족하였다. 스텔스 무인기 탑재에 대한 타당성을 확인하였으며, 향후 baseband 장치의 연동 및 디지털 빔조향 기능으로의 변환 등 추가 연구의 방향성을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.1846-1854
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• 2022

감시정찰을 위한 임무장비의 고도화와 다변화는 공용데이터링크의 대용량화에 대한 요구로 이어지고 있다. 해외에서는 고고도 무인기인 Global hawk에 T4급(274Mbps) 공용데이터링크가 적용되었고, 국내에서도 다양하게 연구개발 중이다. 본 논문에서는 공용데이터링크의 T4급 이상의 대용량 전송을 위해 유럽 위성방송 규격인 DVB-S2 프레임 구조에 데이터 전송속도 손실을 최소화하면서 SNR 성능을 향상시킬 수 있도록 파일럿을 추가 적용한 구조를 제안한다. 제안하는 구조의 성능평가를 위해, 무인기 데이터링크 채널 환경을 모사하여 DVB-S2와 성능을 비교분석하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 구조에서 DVB-S2 대비하여 T4급 전송속도에서 0.15% 전송속도의 손실이 발생하였지만, 무인기 채널 환경에서 0.2~0.3dB의 향상된 SNR 수신성능을 확인하였다.

• Journal of Platform Technology
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• 제10권4호
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• pp.25-38
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• 2022

최근 국내에서는 무인항공기 간 상호 운용성을 확보하기 위해 STANAG-4586 기반의 한국형 무인항공기(UAV) 연동 프로토콜(K-4586)을 개발하고 있다. K-4586 기반 무인 항공기 체계(UAS)의 핵심 요소는 Core UAV Control System(CUCS), Vehicle Specific Module(VSM) 및 Data Link Interface(DLI), C4I 시스템으로 이루어져 있다. K-4586 기반 UAS에서 VSM과 CUCS는 UAV 연동을 위한 DLI 메시지 송수신 기능을 개별적으로 포함한다. Generator/Analyzer(G/A) 도구는 핵심 요소인 VSM 및 CUCS에 대한 프로토콜 적합성 검증을 위해 개발되는 도구이며, DLI 메시지 송수신 기능이 포함된 G/A 도구가 별도로 개발되어야 한다. K-4586 기반 핵심 응용프로그램(VSM, CUCS, DLI) 및 G/A 도구는 개발 주체 별로 독립적으로 개발될 수 있다. 만약 개발 주체 별로 DLI 메시지 모듈이 상이한 경우, 프로토콜 적합성 검증 범위 및 결과가 달라지며, 시스템 통합 시 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 K-4586 기반 핵심 응용프로그램과 프로토콜 적합성 검증 도구 개발에 필수적인 DLI 메시지 송수신 기능을 API 기반 공통 DLI 메시지 모듈로 구현하였다. 제안한 공통 DLI 메시지 모듈 적용 시, UAS 시스템 개발 기간 단축 및 비용 절감을 기대할 수 있으며, 프로토콜 적합성을 보장할 수 있다. 본 논문에서는 API 기반 공통 DLI 메시지 모듈에 대한 설계 및 구현 방법을 제시하고, 시험을 통한 기능 검증 결과를 기술한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.202-210
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• 2018

현대 전장은 과학화 및 첨단화를 통해 빠른 현황 파악과 전력배치를 우선시하는 네트워크 중심 전으로 발전하고 있다. 이에 전술 데이터링크는 지속적으로 네트워크 속도 향상을 이루고 있으며, 최근 정찰용 무인기 및 각종 장비와의 무선통신을 위하여 보안 기술을 필요로 하고 있다. 또한 미래 정보전에서는 첨단 IT의 적극적인 활용이 필수적으로 요구되며, 다양한 시스템과 네트워크를 연동, 통합하기 위한 노력이 필요하다. 하지만 이러한 노력은 새롭게 변화하는 정보통신 환경에서 충분한 보안성을 전제 할 수 있어야 한다는 의미가 있다. 본 논문에서는 전술 데이터링크에 적합한 새로운 링크 암호동기방식을 제안한다. 제안한 암호 동기방식은 T4급 UAV 링크암호에 적합한 방식이며, 통신선로의 BER이 아주 낮은 경우에도 잘 견딜 수 있도록 설계하였고, 그 성능을 분석하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1024-1031
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• 2012

과거 주로 군사용 항공표적 및 정찰용으로 사용되어 왔던 무인항공기 개발 분야에도 최신 IT기술의 도입과 기술이 진화함에 따라 군사정찰 뿐만 아니라 민간 분야에까지 그 활용범위를 넓혀가고 있다. 향후 세계적으로 무인항공기 시장에서 주도적인 성장이 예상되는 민수 저가형 무인항공기는 최근 다양한 분야로 확대적용이 가속화 되고 있다. 그러나 현행 무인기 연구는 LINK 및 데이터 버스의 경우 군사용, 고가 위주의 연구가 주로 진행 되고 있어 가격이 주요 결정요인으로 작용하는 민수용 무인기 시스템으로는 구성하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 무인항공기에 있어 정보전송체계에서 중요한 부분인 데이터 버스를 중심으로, 자동차 분야에서 안정성이 입증된 산업용 버스인 CAN 버스와 항공분야에서 사용되는 MIL-STD-1553B를 동일조건의 Simulation을 통해서 비교 분석을 하였다. 분석 결과 CAN 버스는 별도의 커플러 장비가 필요 없이, 통상적인 CAN 구성 체계만으로도 MIL-STD-1553B와 동일한 정보 전송율이 가능함이 확인 되었다. 이에 1553B 보다 비용면에서도 저렴하며 구성 체계 및 무게를 최적화 시킬 수 있어 저가형 무인기 내부 데이터 버스로 적합함을 확인 하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권1호
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• pp.70-79
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• 2024

This paper describes the results of the development of the the unmanned aerial vehicle system integration laboratory(UAV SIL) for the integrated verification. This UAV SIL is designed to test the robustness of the UAV system including the operational logics and the flight control system behaviors under many abnormal and emergency conditions such as data-link losses, airborne subsystem failures, engine shut down conditions, and ground control station faults. This paper presents how to build the UAV SIL and how to verify the in-development UAV system through the UAV SIL.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권2호
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• pp.161-168
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• 2019

본 논문에서는 소형 무인기 데이터 링크 시스템에 적용이 가능한 전송률 가변 비대칭 TDD(Time Division Duplex) 방식에 대해 다루었다. 긴 복호 시간이 필요한 터보 복호기를 비대칭 TDD 방식에 적용하기 위하여 이중 버퍼 제어기 구조의 터보 복호기를 제안하였다. 제안 방법은 전송률 가변과 동일 송수신 시간에 최대의 데이터 전송이 가능하다. 제안 방식을 적용한 데이터 링크 시스템을 제작하여 성능을 확인하였다. 측정 결과, 대칭 TDD 방식에 비해 전송률은 최대 약 1.8배 증가하였다. PER(Packet Error Rate) 성능은 동일하며, 전송률 가변이 가능함을 확인하였다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2004년도 하계종합학술발표회논문초록집
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• pp.435-435
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• 2004

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권4호
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• pp.387-393
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• 2021

This paper proposes a system to synchronize the time of computers over an unmanned aerial vehicle (UAV) network. With the proposed system, the UAVs can perform missions that require precise relative time. Also, data collected by UAVs can be fused precisely with synchronized time. In the system, to synchronize the time of all computers over the UAV network, two-step synchronization is performed. In the first step, the mission computers of the UAVs are synchronized through the server of the system. After the first step, the mission computers measure time offset between the time of the mission computers and the flight computers. The offset values are delivered to the server. In the second step, virtual time is determined by the server from the collected time offset. The measured offset is compensated by moving the synchronized time of mission computers to the reasonable virtual time. Since only the time of mission computers are controlled, any flight computers that use micro air vehicle link (MAVLink) protocol can be synchronized in the proposed system.