• 제목/요약/키워드: Unmanned Surface Vehicle

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UAV를 활용한 농촌지역 비점오염원 야적퇴비 관리상태 및 적재량 변화 모니터링 (Monitoring of non-point Pollutant Sources: Management Status and Load Change of Composting in a Rural Area based on UAV)

  • 박건웅;박경훈;문병현;송봉근
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.1-14
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    • 2019
  • 농촌지역에서 야적퇴비가 비점오염원으로 작용하고 있으나, 정량적으로 분포 및 적재량이 산정되지 않아 야적퇴비가 유실되어 하천 수질에 미치는 영향을 파악하기 어렵다. 본 연구에서는 지상 LiDAR를 활용하여 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)의 야적퇴비 데이터를 검증하고, 수동조종비행으로 UAV를 활용하여 야적퇴비 탐색 및 촬영 후 관리상태 및 적재량 변화를 파악함으로써, 수계에 미치는 영향을 판단하기 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 지상 LiDAR를 기준으로 정확도를 비교분석한 결과 DSM(Digital Surface Model)에 대해 약 0.21m 이내의 차이를 보이며 적재량의 정확도는 93.24%로 나타나, UAV 영상을 이용하여 야적퇴비의 적재량을 산출하고 활용하기에 충분하다고 판단된다. UAV를 활용하여 야적퇴비의 관리상태를 확인할 수 있었으며, 총 야적 퇴비 적재량은 $1,172.16m^3$, $1,461.66m^3$, $1,350.53m^3$순으로 나타나 야적퇴비 적재량 변화를 파악할 수 있었다. 본 연구의 결과는 UAV를 활용하여 효율적인 비점오염원 관리에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

복합임무 무인수상정의 마스트 및 특수임무장비 장착부 설계 및 강도해석 (Design and Strength Analysis of a Mast and Mounting Part of Dummy Gun for Multi-Mission Unmanned Surface Vehicle)

  • 손주원;김동희;최병웅;이영진
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.51-59
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    • 2018
  • 본 논문에서는 해상에서 수상감시정찰 및 수중탐색임무를 수행할 수 있는 복합임무 무인수상정을 설계하였으며, 설계된 복합임무 무인수상정의 선체부는 유리섬유강화플라스틱을 이용하여 제작하였다. 수상감시정찰 및 자율운항 임무를 수행하기 위해 레이더, 라이다, 카메라 등과 같은 다양한 항법센서를 마스트에 장착하였으며, 특수임무를 수행하기 위한 더미건 장비를 선수부 갑판에 장착하였다. 악천후의 해상상태에서 주어진 임무를 성공적으로 수행하기 위해서는 갑판에 탑재된 구조물들에 대한 강성확보가 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 정하중, 횡하중 및 수직방향 운동에 따른 마스트 구조물의 강도해석 및 더미건 장비의 충격량에 대한 선체부의 강도해석을 시뮬레이션 및 실험을 통해 수행하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과에 따라 본 연구에서 설계된 마스트 구조물 및 더미건 장착부의 선체부는 충분한 강성을 확보하고 있음을 확인하였다.

스마트무인기에 적용한 유동제어 장치 (Application of Flow Control Devices for Smart Unmanned Aerial Vehicle (SUAV))

  • 정진덕;홍단비
    • 항공우주기술
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    • 제8권1호
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    • pp.197-206
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    • 2009
  • 스마트 무인기의 공력특성을 향상시키기 위하여 주익에는 와류생성기(vortex generator), 주익의 끝단에는 유동펜스(flow fence)를 적용하였다. 와류생성기는 SUAV의 최대양력계수와 실속각을 지연시키는 효과가 있었지만 높은 항력증가를 초래하여, 결국에는 양항비가 줄어들었다. 이를 개선하기 위하여 L-형태와 높이가 3mm와 5mm인 와류생성기를 적용하였다. 유동펜스는 나셀 틸팅각이 증가함에 따라 나셀에서 발생하는 박리에 의하여 주익성능이 감소하는 현상을 방지하기 위하여 사용하였다. 두 가지 유동제어 장치를 사용함에 따라 스마트 무인기의 공력특성들이 어떻게 변화하였는지를 정리하였다.

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Wind Tunnel Test of an Unmanned Aerial Vehicle (UAV)

  • Chung, Jin-Deog;Lee, Jang-Yeon;Sung, Bong-Zoo;Koo, Sa-Mok
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권5호
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    • pp.776-783
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    • 2003
  • A low speed wind tunnel test was conducted for full-scale model of an unmanned aerial vehicle (UAV) in Korea Aerospace Research Institute (KARI) Low Speed Wind Tunnel(LSWT). The purpose of the presented paper is to illustrate the general aerodynamic and performance characteristics of the UAV that was designed and fabricated in KARI. Since the testing conditions were represented minor portions of the load-range of the external balance system, the repeatability tests were performed at various model configurations to confirm the reliability of measurements. Variations of drag-polar by adding model components such as tails, landing gear and test boom are shown, and longitudinal and lateral aerodynamic characteristics after changing control surfaces such as aileron, flap, elevator and rudder are also presented. To explore aerodynamic characteristics of an UAV with model components build-up and control surface deflections, lift curve slope, pitching moment variation with lift coefficients and drag-polar are examined. The discussed results might be useful to understand the general aerodynamic characteristics and drag pattern for the given UAV configuration.

가스질화처리 적용을 통한 스마트무인기 머레이징강 로터허브 부품 품질개선 (Quality Improvement of Smart UAV Rotor-Hub Part Through Gas Nitriding of Maraging Steel)

  • 이명규;최성욱;김재무
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.33-39
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    • 2014
  • Feathering spindle is one of the critical parts of the rotor system in the Smart Unmanned Aerial Vehicle(SUAV) that it was manufactured with special material, Maraging C300. During the initial ground and tie-down flight tests of the SUAV, surface of the feathering spindle contacting to the needle-roller bearings showed excessive wear and dent due to high vibrating loads transferred from the rotating blades. Gas nitriding process was applied to the bearing contact surface of the feathering spindle to increase surface hardness so as to improve the surface defects. This paper briefly presents the gas nitriding process adopted and the spindle quality improvements including wear and corrosion resistance.

무인수상정 플랫폼 장비의 통합 제어 시스템 개발 (A Development of Integrated Control System for Platform Equipments of Unmanned Surface Vehicle (USV))

  • 황훈규;김현우;김배성;우윤태;신일식;신지환;이영진;최병웅
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.1611-1618
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    • 2017
  • 최근 해양 환경에서 국방과 관련한 임무를 수행하는 무인수상정(USV, unmaned surface vehicle)의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 무인수상정이 해양 환경에서 성공적인 임무를 수행하기 위해서는 선체부, 추진시스템, 조향시스템, 제어시스템, 전원시스템 등을 포함하는 원격/자율 무인수상정 플랫폼이 필수적으로 요구된다. 기존 무인수상정은 기계식 제어 방식을 채택하고 있었지만, 이는 중량 등 여러가지 측면에서의 제약을 가진다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 무인수상정의 플랫폼 장비를 전자적으로 제어하기 위한 시스템을 개발하고, 개발한 시스템을 실험하여 유용성을 검증하는 것에 관한 내용을 다룬다. 이를 위해서 제어 명령에 따라 엔진, 워터젯, 전원 등 플랫폼 장비를 제어하기 위한 주 제어 시스템과 엔진 제어장치, 워터젯 제어장치, 전원 제어장치에 관한 시스템 아키텍처를 설계하고, 각 구성 요소를 개발한다. 또한, 개발한 시스템의 수조 실험 및 검증을 위하여 엔진 및 워터젯의 각 구성 요소를 포함하는 테스트베드를 설계 및 제작하였고, 이를 기반으로 실험을 수행하여 개발한 시스템의 유용성을 검증하였다.

과수원용 차량의 자율주행을 위한 적외선 측거 장치개발 (Development of Infrared Telemeter for Autonomous Orchard Vehicle)

  • 장익주;김태한;이상민
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제25권2호
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    • pp.131-140
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    • 2000
  • Spraying operation is one of the most essential in an orchard management and it is also hazardous to human body. for automatic and unmanned spraying , an autonomous travelling vehicle is demanded. In this study, a telemeter was developed using infrared beam which could detect trunks and obstacles measure distance and direction from the vehicle travelling in the orchard. The telemeter system was composed of two infrared LED transmitters and receivers, a beam scanning device for continuous object detection , two rotary encoders for angle detector, and a beam level controller for uneven soil surface. The detected distance and direction signal s were sent to personal computer which made for the system display the angular and distance measurements through I/O board. According to a field test in an apple farm, the system detected up to 10m distance under 12 V of transmitted beam intensity, however, it was recommended that the proper beam transmit intensity be 7 v at the 10 m distance, because of the negative effect to human body at 12 V. The error rate of this system was 0.92 % when the actual distance was compared to measured one. The system was feasible at the small error rate. The developed telemeter system was an important part for autonomous travelling vehicle provided the real time object recognition . A direction control system could be constructed suing the system. It is expected that the system could greatly contribute to the development of autonomous farm vehicle.

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드론 함상 착륙을 위한 도킹 방식의 자동 착륙 시스템 개발 및 시험 (Development and Test of a Docking Type Automatic Landing System for Shipboard Landing )

  • 박민수;김성욱;유혁
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.47-55
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    • 2024
  • 공중 무인 이동체(UAV)인 드론을 해상 무인 이동체(USV)와 자율 협력하여 임무를 수행하기 위해선 자동 착륙 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 피라미드 형상의 착륙 장치와 패드를 기반으로 한 도킹 방식의 자동 착륙 시스템을 제안하였다. 파도, 바람 등 해상 환경에 의해 영향을 받더라도 드론이 착지할 수 있도록 유도하고, 결합(Docking) 장치를 통해 순간적으로 고정할 수 있다. 3-DoF 모션 플랫폼으로 함상의 거동을 모사하여 착륙 시험을 수행하였으며, 도킹 방식 자동 착륙 시스템의 운용·활용 가능성을 확인하였다.

무인항공기 영상 및 딥러닝 기반 객체인식 알고리즘을 활용한 해안표착 폐기물 탐지 기법 연구 (Study on Detection Technique for Coastal Debris by using Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing and Object Detection Algorithm based on Deep Learning)

  • 박수호;김나경;정민지;황도현;엥흐자리갈 운자야;김보람;박미소;윤홍주;서원찬
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1209-1216
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    • 2020
  • 본 연구에서는 무인항공기 원격탐사 기법과 딥러닝 기반 객체인식 알고리즘을 활용한 해안표착폐기물 탐지기법을 제안한다. 항공영상 내에 존재하는 해안표착폐기물을 탐지하기 위해 심층신경망 기반 객체 인식 알고리즘을 제안하였다. PET, 스티로폼, 기타 플라스틱의 3가지 클래스의 이미지 데이터셋으로 심층신경망 모델을 훈련시켰으며, 각 클래스별 탐지 정확도를 Darknet-53과 비교하였다. 이를 통해 해안표착 폐기물을 무인항공기를 통해 성상별 모니터링할 수 있었으며, 향후 본 연구에서 제안하는 방법이 적용될 경우 해변 전체에 대한 성상별 전수조사가 가능하며, 이를 통해 해양환경 감시 분야의 효율성 증대에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

FRT차량의 사용자중심적인 실내디자인 연구 (Research of the user oriented interior design for FRT)

  • 김상중;김성남
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.455-460
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    • 2004
  • The Fuel cell Rubber tired Train (FRT), which is now getting the attention as the next generation vehicle with its environment-friendliness, is the transportation for smooth connections of city traffic. It is the revival of the surface-car system with its revaluation of the function and technological development. Accordingly, fixed time operation and high speed driving became possible. FRT is operated together with other vehicles on the regular drive way. While this vehicle can solve the problem of traffic congestion in the urban area, it also can be cost-effective when it is compared to the cost of subway construction. It is also designed to minimize the underground or elevated traffic lane, to introduce the new construction technology, to reduce a term of works, and to cut down the operation cost by unmanned automatic driving system. Furthermore, it is considered as the alternative measure of other transportation due to its potential for the ecological way of speed improvement and the accessability to the disabled, elderly and children by developing the vehicle with folding steps or by building the high boarding platforms. In this research, I concentrated on the user oriented interior design of the FRT to make it passenger-friendly and safe in order to maximize the utilization of the vehicle so that all users including wheelchaired, user with baby carriage, elderly and children can conveniently use this vehicle.

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