• 제목/요약/키워드: Unmanned aircraft systems

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실내 비행용 소형 충돌회피 멀티콥터 시스템 개발 (Development of small multi-copter system for indoor collision avoidance flight)

  • 문정호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.102-110
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    • 2021
  • 최근 멀티콥터는 비행 안정성 향상을 위해 다양한 충돌회피 센서를 탑재하고 있다. LiDAR를 이용해 3차원 위치를 인식하거나 다수 카메라와 실시간 SLAM 기술을 이용해 장애물과의 상대 위치를 계산하기도 한다. 또한 소형 프로세스와 카메라로 구성된 3D 깊이 센서를 사용하기도 한다. 본 연구에서는 충돌회피 소프트웨어 기술 개발을 위한 플랫폼으로써 상용 부품을 활용해 실내 비행이 가능한 소형 충돌회피 멀티콥터 시스템을 개발하였다. 멀티콥터 시스템은 LiDAR, RealSense, GPU 보드를 탑재하였고, 비행시험을 통해 YOLO 알고리즘 기반의 사물 인식 및 충돌회피 기능을 검증하였다. 이 논문에서는 시스템 설계/제작 및 탑재 장비 선정과정, 비행시험 결과에 관해 기술하였다.

능동소음제어 기술을 이용한 층간소음 저감효과 분석 (Analysis of Reduction Effect of Inter-Floor Noise Using Active Noise Control (ANC) Technique)

  • 김호진;김중관;김준환;김현석;위혁
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.45-56
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    • 2023
  • 본 연구에서는 능동소음제어(ANC) 기술을 층간소음 분야에 적용하기 위하여 40~500 Hz 대역의 중량충격음을 제어하기 위한 ANC 시스템을 구성하였다. ANC 시스템에는 Fx-LMS 알고리즘 기반의 적응형 필터를 활용한 피드포워드 방식의 제어기술을 도입하였다. ANC 시스템 설정을 위해 가상 시뮬레이션을 통해 ANC를 구성하는 변수 연구를 실시하였고, 이를 통해 최적 필터와 시스템 배치 방법을 정립하였다. 또한 본 연구에는 개발된 ANC 시스템을 한국건설생활시험연구원(KCL)의 층간소음 시험실에 설치한 후 표준시험방법에 따라 ANC 시스템 구동 전후 4 dB의 층간소음 저감효과를 확인하였다. 시험결과를 통해 본 연구에서 개발한 ANC 시스템이 중량충격음에 대한 등급 기준을 한 단계를 상향시킬 수 있는 수준의 효과가 있음을 확인하였다.

수직이착륙(VTOL) 무인항공기 감항기준 개발에 대한 연구 (A Study on the Development of Airworthiness Standards for VTOL UAS)

  • 길기남;유민영;박종성
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.44-53
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    • 2020
  • 무인항공기 산업은 인공지능, 빅데이터, 사물 인터넷 등의 4차 산업혁명 기술과 융합하여 새로운 패러다임으로 발전하고 있다. 미국과 같은 항공 선진국들은 비행안전성이 보장된 무인항공기 개발에 많은 역량을 집중하고 있다. 대한민국의 경우, 한국항공우주연구원에서 2011년 국가 R&D 사업의 일환으로 국내 최초 수직이착륙 무인항공기인 스마트무인기 개발에 성공하였고, 이를 통해 첨단 IT 기술이 접목된 수직이착륙 무인항공기 개발 기술을 보유하게 되었다. 이러한 국가차원의 노력에도 불구하고 아직까지 국내 수직이착륙 무인항공기의 개발과 시장 운용은 제한적이다. 국내 기술로 개발한 수직이착륙 무인항공기의 형식증명 절차는 국내 항공안전법에 명시되어 있으나 형식증명을 위한 감항기준은 아직 제정되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 자체 중량 150 kg을 초과하는 수직이착륙 무인항공기의 국내 외 개발 동향과 국가별 인증제도 및 절차에 대해 조사하고, 유럽항공안전청에서 2019년 7월 2일 제정공포한 수직이착륙 항공기용 특별감항요건(special conditions)을 벤치마킹하여 국내 수직이착륙 무인항공기 형식증명을 위한 감항기준을 정립할 수 있는 방안에 대해 연구하였다.

무인항공기 시장·기술·법제도 실태분석 및 정책적 대응방안 연구 (A Study on the Status of Market, Technology and Legal System of the UAV and its Useful Policies)

  • 박철순
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.373-401
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    • 2015
  • 무인항공기 기술이 급속히 발전하고 시장이 확대되고 있으나 아직 국내 산업과 기술 수준은 선진국보다는 뒤처지는 상황이며 관련 법제도의 정비도 미흡한 실정에 놓여 있다. 그러나 무인항공기 기술이 출현한 지 오래되지 않아 격차가 크지 않고 특히 우리나라가 강한 면모를 보이는 ICT 분야와 연관성이 크다는 측면에서 무인항공기 분야는 전략적으로 육성할만하다고 판단된다. 따라서 이 논문에서는 무인항공기 관련 기술, 시장, 법제도 등의 현황 및 실태를 전반적으로 살펴보고 정책적으로 어떤 대응을 해야 하는지에 대한 방안을 제시해 보고자 하였다. 무인항공기 기술이 발달하고 그 활용이 증가함에 따라 이와 관련한 법체계의 조화와 정책적 대응이 매우 중요한 과제로 등장하였다. 무인항공기가 가져올 수 있는 위험성을 규제하는 법규의 중요성이 매우 큰 것이 사실이지만 한편으로 지나친 규제가 기술의 발달을 저해하고 결과적으로 시장과 사회의 정체를 가져올 수 있다는 것을 분명히 인식해야 한다. 특히 무인항공기와 같은 새롭고 유용한 기술 분야의 경우 관련 법과 제도를 신속하게 정립하고 정책적으로도 필요한 조치를 취하는 것은 새로운 기술의 발전과 그 활용도를 획기적으로 높이기 위해서도 필수적인 요소라 할 수 있다. 요컨대 무인항공기 산업 육성과 국민안전 및 사생활 보호를 동시에 도모하기 위해 규제 완화와 강화 사이의 적절한 수준의 제도 개선 및 정책적 지원이 중요하다고 하겠다.

무선네트워크 비행제어시스템을 탑재한 무인항공기의 시험개발 (Test development of a UAV equipped with a Fly-By-Wireless flight control system)

  • 오형석;김병욱;이시훈;노원호;강승은;고상호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권12호
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    • pp.1039-1047
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    • 2017
  • 본 논문은 무선네트워크를 사용하는 비행제어시스템을 탑재한 고정익 무인항공기의 시험개발에 대해 소개한다. 무선네트워크를 기반으로 하는 항공기는 기존의 방식과 달리 센서와 구동기를 무선으로 연결하여 전선의 무게를 줄여 항공기를 경량화 할 수 있고, 이에 따라 기체 정비비용과 시간을 절약할 수 있다. 본 연구에서 사용된 무인항공기는 AHRS와 GPS, 엘리베이터와 에일러론을 구동하는 서보모터가 ZigBee 통신을 이용하여 FCC에 연결되었다. 또한 무선신호에 의한 지연이 비행안전성에 미치는 영향을 알아보고자 실내 및 비행시험을 수행하였으며, 유선비행제어시스템과의 결과 비교를 통해 이러한 영향은 매우 미미했음을 확인하였다.

UAS 영상기반 문화유산물의 정밀 3차원 현상 모델링 (The Precise Three Dimensional Phenomenon Modeling of the Cultural Heritage based on UAS Imagery)

  • 이용창;강준오
    • 지적과 국토정보
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    • 제49권1호
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    • pp.85-101
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    • 2019
  • 컴퓨터기술의 발달, 영상해석 기술의 고도화 및 경량 무인항공기(UAV)가 대중화되면서 'UAV와 각종 센서의 융합을 기반으로 한 응용시스템(UAS)'이 산업계 전반으로 확산되고 있다. 국가문화유산물의 기록, 유지 관리는 물론 파손 시 복구를 위해서는 효율적인 정밀 3차원 현상 모델링 재현과 주기적 육안점검 기술이 필요하다. 본 연구의 목적은 초대형 마애보살입상의 정밀 현상모델링 재현과 육안점검의 대안으로 UAS 영상을 기반으로 한 사진측량방법의 효용성을 검증하는 것이다. 이를 위해 고려시대(918-1392) 제작된 국내 최대 마애불이며 당초문양의 '보관(모자)'이 특징인 보물 제1324호, 시흥 소래산 마애보살입상을 대상으로 UAS 영상을 획득하고 검사점에 대한 UAS 영상해석과 토탈스테이션 측량시스템 간의 측위정확도를 비교하였다. 또한, 실세계좌표계 상의 3차원 현상모델링 및 선각 현상을 도화하여 문화재청의 정량적 규격 값과 비교하며 유지관리를 위한 육안점검 작업의 대체 가능성을 검토하였다. 특히, UAS 영상해석과 지상 레이저 스캐너에 의한 3차원 재현 모형간의 중첩해석을 통해 두 기법간의 활용성은 물론 2년 전 후의 상대적 변동 상태를 검토하였다. 연구결과, 대형 마애보살입상의 정밀 현상조사 및 육안점검의 대안으로 UAS 영상 해석법의 효용성을 확인할 수 있었으므로 향후, 대형 국가문화유산의 현상조사와 유지관리에 그 활용이 기대된다.

사과 IPM을 위한 항공 및 지리정보 기술의 진보, 제한 및 미래 응용 (Advances, Limitations, and Future Applications of Aerospace and Geospatial Technologies for Apple IPM)

  • 박용락;조점래;최경희;김현란;김지원;김세진;이동혁;박창규;조영식
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제60권1호
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    • pp.135-143
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    • 2021
  • 항공 및 지리 공간 기술은 연구자 및 농업관련 실무자들이 더욱더 쉽게 접근할 수 있게 되었으며, 이러한 기술은 농업과 임업에 있어 현재 병해충 관리의 변화에 중추적인 역할을 할 수 있다. 지난 20년 동안 위성, 유무인항공기, 스펙트럼 센서들, 정보 시스템 및 자동화 현장 장비들의 기술들은 병해충을 감지하고, 특정 지점에 대한 병해충을 방제하는데 사용되어져 왔다. 빅 데이터 기반한 인공 지능과 함께 항공 및 지리 정보 기술의 가용함에도 불구하고 이러한 기술을 사과 IPM에 적용하는 것은 아직 실현되지 않았다. 본 논문은 사과연구소에서 수행한 사례 연구를 통해 사과 IPM 개선에 활용할 수 있는 항공 및 지리 정보기술의 발전과 한계에 대해 논하고자 한다.

머신러닝 기법을 이용한 무인항공기의 FC 데이터의 엔터테인먼트 드론 활용 검증 (Verification of Entertainment Utilization of UAS FC Data Using Machine Learning)

  • 이재용;이광재
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.349-357
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    • 2021
  • 최근 급속히 보편화되고 확대되는 드론의 비행 데이터가 엔터테인먼트 기술 분석 자료로 활용이 가능한지의 검증이 매우 필요하다. 특히, 자율화, 지능화의 방법으로 발전하는 엔터테인먼트 드론의 비행과 운용과정을 데이터 분석과 기계학습을 통해서 분석 및 활용할 수 있는지를 확인해야 한다. 본 논문에서는 엔터테인먼트용 드론의 평가에 FC의 데이터를 이용하여 머신러닝 기법으로 활용할 수 있는지를 확인하였다. 그 결과 매빅2나 아나피와 같은 DJI나 Parrot의 FC 데이터는 엔터테인먼트를 위한 머신러닝 분석이 불가능하였다. 이는 데이터가 0.1초 이상의 간격으로 수집됨으로써 GCS와의 다른 데이터들과의 상관성을 찾기 불가능하기 때문이다. 이에 반하여 ARM 프로세서를 채용하여 Nuttx 운영체제로 작동하는 픽스호크의 경우에는 머신러닝 기법의 적용이 가능함을 알 수 있었다. 앞으로 고정익과 회전익 비행 정보들을 구분하여 엔터테인먼트의 특성 분석이 가능한 기술들을 발전시켜야 한다. 이를 위해서는 모델을 개발하고 체계적인 데이터 수집과 연구가 진행되어야 할 것이다.