• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권6호
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• pp.74-80
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• 2022

소형 드론은 활용분야가 다양해지고 있으며 특히 군에서는 전장에서 정찰 및 특수목적 용도로 활용 가능한 드론 체계가 요구되고 있다. 본 연구에서는 군용 무인기의 표준 인터페이스인 STANAG 4586을 멀티콥터 형태의 소형 드론에 적용하여 군용 체계 적합성을 검토하고자 하였다. 이를 위해 소형 멀티콥터 비행체, 통합비행제어컴퓨터, 지상통제장치, 데이터링크를 설계/제작하고, STANAG 4586 인터페이스를 적용한 비행제어 소프트웨어와 지상통제장비 소프트웨어를 개발하여 HILS 시험과 비행시험을 수행하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.539-543
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• 2016

본 논문은 Daubechies 정상 웨이블릿 변환을 이용하여 무인항공기 항공촬영 영상의 성능을 향상하기 위한 기법에 대해 연구하였다. 무인항공기에서 획득된 영상이 가장 일반적이고 보편적으로 적용되는 가우시안 잡음에 의하여 손상되었을 경우, 영상의 성능을 개선하기 위한 실험을 수행하였다. 정상 웨이블릿 변환은 DWT (discrete wavlet transform)에서 다운샘플링에 의해 발생하는 문제점을 해결하기 위한 변환방법으로써 잡음제거에 DWT보다 효과적이라고 알려져 있다. 또한 Haar 웨이블릿은 불연속 함수인 이유로 매끄러운 신호나 영상처리에 효과적이지 못하다. 이에 본 연구에서는 daubechies 정상 웨이블릿을 이용하여 잡음을 제거하였으며 기존 haar 정상 웨이블릿을 적용하였을 때 보다 더 성능이 개선됨을 확인하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제15권3호
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• pp.219-231
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• 2014

We develop a preliminary design optimization procedure in this paper regarding the wing planform in a solar-powered high-altitude long-endurance unmanned aerial vehicle. A high-aspect-ratio wing has been widely adopted in this type of a vehicle, due to both the high lift-to-drag ratio and lightweight design. In the preliminary design, its characteristics need to be addressed correctly, and analyzed in an appropriate manner. In this paper, we use the three-dimensional Euler equation to analyze the wing aerodynamics. We also use an advanced structural modeling approach based on a geometrically exact one-dimensional beam analysis. Regarding the structural integrity of the wing, we determine detailed configuration parameters, specifically the taper ratio and the span length. Next, we conduct a multi-objective optimization scheme based on the response surface method, using the present baseline configuration. We consider the structural integrity as one of the constraints. We reduce the wing weight by approximately 25.3 % from that in the baseline configuration, and also decrease the power required approximately 3.4 %. We confirm that the optimized wing has sufficient flutter margin and improved static longitudinal/directional stability characteristics, as compared to those of the baseline configuration.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권11호
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• pp.1539-1548
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• 2016

무인 항공기와 기지국간 통신시 커버리지 확장과 SNR 이득 확보를 위하여 기지국에서의 빔 형성 기법이 효과적이다. 무인 항공기가 이동하는 상황에서는 빔 이득을 유지하기 위하여 기지국에서 무인 항공기를 향한 주기적인 빔 추적이 필요하다. 또한 다수의 무인 항공기가 이동하는 경우에는 기지국에서 빔 추적을 하기 위하여 무인 항공기에서 서로 다른 프리앰블의 전송이 필요하다. 본 논문에서는 이상적인 상호 상관 특성을 갖고 있는 Hadamard 시퀀스를 기반으로 GMSK 통신시스템에서 다수의 무인 항공기를 향한 빔 추적을 위하여 프리앰블 시퀀스 설계 기법을 제안한다. Hadamard 시퀀스를 입력으로 하는 GMSK 통신시스템에서 수신신호의 특성을 분석한 이후에 다수의 무인 항공기와 통신하는 GMSK 시스템에 적합한 프리앰블 시퀀스를 제안한다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권4호
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• pp.623-640
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• 2017

The full nonlinear equations of an unmanned aerial vehicle ground taxiing mathematical dynamic model are built based on a type of unmanned aerial vehicle data in LMS Virtual.Lab Motion. The flexible landing gear model is considered to make the aircraft ground motion more accurate. The electric braking control system is established in MATLAB/Simulink and the experiment of it verifies that the electric braking model with the pressure sensor is fitted well with the actual braking mechanism and it ensures the braking response speediness. The direction rectification control law combining the differential brake and the rudder with 30% anti-skid brake is built to improve the directional stability. Two other rectifying control laws are demonstrated to compare with the designed control law to verify that the designed control is of high directional stability and high braking efficiency. The lateral displacement increases by 445.45% with poor rectification performance under the only rudder rectifying control relative to the designed control law. The braking distance rises by 36m and the braking frequency increases by 85.71% under the control law without anti-skid brake. Different landing conditions are simulated to verify the good robustness of the designed rectifying control.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.13-19
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• 2018

본 논문에서는 저고도 무인기 교통관리 체계에서 운용될 무인기의 사용 용도별로 비행패턴을 분석하였고, 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 무인기 비행패턴은 감시형, 선회형, 배송형 패턴으로 분류하였으며, 무인기 사용 용도별로는 농업, 시설 점검, 공공안전 및 보안, 물품 배송으로 총 네 가지 경우를 고려하였다. 또한 저고도 무인기 교통관리 체계에 적용할 공역 운용방식을 검증하기 위한 도구로써 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 모형을 감시형 비행패턴에 적용해 보았으며, 그 결과 정해진 입력을 받아 주어진 비행패턴을 그리며 비행하는 것을 확인 및 검증하였다. 본 시뮬레이션 모형은 향후 무인기가 다양한 비행패턴을 그리며 해당 용도에 맞게 안전하고 효율적으로 운항할 수 있는지 검증하는데 사용될 예정이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.288-298
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• 2015

무인기 상용화를 위해서는 유인기 수준의 안전성을 확보할 수 있는 공중 및 지상 의 충돌경보 및 회피시스템 (sense and avoid or SAA) 개발과 검증이 필요하다. SAA 검증을 위한 비행시험은 높은 시험비용과 사고위험 때문에 많은 시험사례(test case)를 검토하기 어려우므로 시뮬레이션 시험으로 보완하는 것이 필수적이다. SAA 시뮬레이션 시험을 위해 flight simulator, Matlab/Simulink 시뮬레이터와 항전장비 시뮬레이션 모델들이 서로 연동하는 통합 무인기 시뮬레이션 환경을 구축하였다. 사례연구로서 TCAS 충돌경보 simulink 모델을 개발하고 Flight Gear와 연동하여 통합 무인기 시뮬레이션 환경을 구축하였고 이를 encounter model을 이용하여 검증하였다. 통합 무인기 시뮬레이션 환경을 활용하면 항전장비 개발주기의 개념설계 단계부터 부품 및 시스템의 성능/신뢰성 분석을 시작할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.16-27
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• 2020

본 논문에서는 위성항법 불용 환경에서의 무인비행체 항법을 위한 광류 정보 활용에 관한 연구 내용을 기술한다. 광류 정보는 위성항법 불용 환경에서 수평 위치 및 속도 추정을 위해 중요한 측정값이므로 정확한 광류 정보의 획득은 필수적이다. 이에 광류 정보에 포함될 수 있는 바이어스를 추정하여 상쇄함으로써 추정 성능을 향상시킬 수 있는 항법 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 적용하여 검증하기 위해 유도, 항법, 제어 시스템을 설계하여 통합 시뮬레이션 환경을 구축한다. 이를 기반으로 수치 시뮬레이션을 수행하여 제안된 알고리즘을 분석한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.90-96
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• 2020

현 시대에 있어 정보력은 국방 분야에 있어 굉장히 주요한 요인으로 손꼽히고 있다. 따라서 감시 및 정찰을 위한 무기체계 기술 확보가 불가피해졌다. 이에 따라 군이 직접 수행하기에는 너무 위험하거나(Dangerous), 지저분하거나(Dirty), 지루한(Dull) 환경과 같이 유인항공기의 비행운용이 제한되는 경우에 무인항공기(UAV)가 개발되어 전 세계적으로 활발히 운용 중에 있다. 국내에서 연구 개발된 한 무인항공기 체계에는 구성품 중 비행체 점검 장비가 포함되어 있다. 비행체 점검 장비는 무인항공기와 연결되어 그것의 상태를 확인하는 장비로, 무인항공기에 동작 명령을 인가하고 명령 값을 추종하는 지 확인함으로써 운용자로 하여금 비행 가능 여부를 점검할 수 있도록 하는 장비이다. 본 연구는 이러한 운용 중 엔진 소음에 의하여 비행체 점검 장비가 정지한 현상에 대한 고장탐구를 실시하고 소프트웨어, 하드웨어 그리고 외부 환경의 측면에서 원인을 분석한다. 분석된 원인에 따라 개선방안을 제시하고 제안된 방안이 고장을 방지할 수 있음을 검증한 결과를 다룬다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.296-301
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• 2019

인공지능은 우리 실생활과 밀접하게 연관되어 다양한 분야에서 혁신을 주도하고 있다. 특히 인공지능을 보유한 이동수단으로서, 자율무인이동체의 연구가 활발하게 이루어지고 곧 실용화를 앞두고 있다. 자율자동차와 무인기 등이 스스로 경로를 설정하고 목적지까지 이동하기 위해서는 정확한 위치정보를 제공하는 항법장비가 필수적이다. 현재 운용되고 있는 이동수단들의 항법은 대부분 GPS에 의존하고 있다. 그러나 GPS는 외부 교란에 취약하다. 지난 2010년부터 북한은 수차례 GPS교란을 감행하여 우리 측에 이동통신, 항공기 운항 등에심각한 장애를 유발했다. 따라서 자율무인이동체의 안전성을 보장하고 교란으로 인한 피해를 방지하기 위해서는 신속한 상황판단과 대응이 요구된다. 본 논문에서는 빅데이터, 머신러닝 기술을 기반으로 John Boyd의 OODA LOOP Cycle(탐지-방향설정-결심-행동)을 적용한 조치방안 도출과 결심을 지원하는 GPS 전파교란 대응체계를 제시하였다.