Journal of Construction Engineering and Project Management
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제7권2호
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pp.34-44
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2017
The use of Unmanned Aircraft Systems (UASs) in the construction and agriculture industries continues to gain in popularity and use. Firms within these industries have begun to utilize UASs to perform many of the traditional processes and procedures, which can result in a reduction in total work force and costs needed for a task. However, as with any technology, there is a learning curve and UASs do change the way certain activities are completed. Due to this, there exist firms and individuals that have not or are not willing to invest in UASs yet. The objective of this study is to explore the applications of UASs in construction and agricultural industries to discuss the benefits, challenges, and reasons of investing in UASs. This paper conducted an in-depth literature review of current topics on UASs in construction and agriculture. Additionally, six expert interviews were conducted with individuals from construction and agricultural industries in the southeastern United States. Ultimately, this study successfully found several benefits and challenges to using UASs and discussed the reasons that some firms invest in UASs while other still do not.
An unmanned aerial vehicle (UAV) is an aircraft controlled by .emote commands from ground station and/o. pre-programmed onboard autopilot system. A navigation system in the UAV provides a navigation data for a flight control computer(FCC). The FCC requires accurate and reliable position, velocity and attitude information for guidance and control. This paper proposes an ADGPS/INS integrated navigation system for a UAV. The proposed navigation system comprises an attitude determination GPS (ADGPS) receive., a navigation computer unit, and a low-cost commercial MEMS inertial measurement unit(IMU). The navigation algorithm contains a fault detection and isolation (FDI) function fur integrity. In order to evaluate the performance of the proposed navigation system, two flight tests were preformed using a small aircraft. The first flight test was carried out to confirm fundamental operation of the proposed navigation system and to check the effectiveness of the FDI algorithm. In the second flight test, the navigation performance and the benefit of the GPS attitude information were checked in a high dynamic environment. The flight test results show that the proposed ADGPS/INS integrated navigation system gives a reliable performance even when anomalous GPS data is provided and better navigation performance than a conventional GPS/INS integration unit.
This study deals with modeling and flight control of quadrotor type (QRT) unmanned aerial vehicles (UAVs). Rigorous dynamic model of a QRT UAV is obtained both in reference and body frame coordinate systems. A disturbance observer (DOB) based controller using the derived dynamic models is also proposed for robust hovering control. The control input induced by DOB is helpful to use simple equations of motion satisfying accurate derived dynamics. The experimental results show the performance of the proposed control algorithm.
항공기와 항공 네트워크에 대한 사이버 공격은 일반적으로 지상 산업에서 흔히 볼 수 있는 사이버 공격과 크게 다르지 않다. 항공 교통 인프라스트럭처(infrastructure)는 항공 교통 자원 확보를 위해 디지털 기반 구조로 전환되고 있다. 다양한 종류의 통신 환경과 정보 통신, 항법, 감시 및 기내 엔터테인먼트 시스템이 사이버 테러 위협에 노출될 위험을 가중시키고 있다. 또한 무인항공기의 출현은 사이버 테러에 의해 통제될 수 없는 위험을 내포하고 있다. 차세대 데이터 네트워크 시스템 환경에서 항공기 시스템 및 항공 기반의 인프라스트럭처에 대한 사이버 위협의 취약점을 인식하고 항공 선진국의 사이버 보안 표준과 대응 전략을 분석했다. 그리고 국내 항공 환경에서 고려해야 할 사이버 보안 정책에 대한 포괄적인 방안을 논의하고, 보안 환경에 대한 개념과 신속한 대응 전략 수립 등을 논의하였다.
This paper presents a neural network based adaptive control approach to a reconfigurable flight control law that keeps handling qualities in the presence of faults or failures to the control surfaces of an aircraft. This approach removes the need for system identification for control reallocation after a failure and the need for an accurate aerodynamic database for flight control design, thereby reducing the cost and time required to develope a reconfigurable flight controller. Neural networks address the problem caused by uncertainties in modeling an aircraft and pseudo control hedging deals with the nonlinearity in actuators and the reconfiguration of a flight controller. The effect of the reconfigurable flight control law is illustrated in results of a nonlinear simulation of an unmanned aerial vehicle Durumi-II.
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.
최근의 정보통신기술 발전에 기반한 무인 항공 전자탐사는 효율적인 광역 탐사가 가능하다는 장점으로 인해 다양한 활용이 시도되고 있다. 이 연구에서는 무인 항공 전자탐사의 실제 적용을 위한 이론 연구의 일환으로 한국지질자원연구원에서 개발된 무인 비행선 전자탐사 시스템에 대한 고찰을 수행하였다. 이 시스템은 기존의 항공 전자탐사 시스템들과는 다른 송수신루프의 배치로 인해 측정되는 자기장을 해석하기 위한 새로운 기술이 필요하다. 따라서, 임의의 모양을 갖는 송신원에 의한 전자기장 반응을 계산할 수 있는 방법을 제안하였으며 원형루프에 의한 이론해와의 비교 검증을 통해 그 타당성을 확인하였다. 또한, 3차원적으로 분포한 지하의 전도성 이상체에 의한 자기장 반응을 모사하기 위하여 변유한요소법 기반의 3차원 주파수영역 전자탐사 모델링 알고리듬과 결합하였다. 개발된 알고리듬을 바탕으로 지하 이상체에 의한 자기장 반응분석을 수행한 결과, 기존 항공 전자탐사 시스템들과 마찬가지로 탐사고도가 높아지거나 이상체의 심도가 깊어짐에 따라 이상체에 의한 반응이 줄어듦을 알 수 있었고 이상체의 전기비저항이 증가함에 따라서도 반응이 작아지는 것을 확인하였다. 그러나, 이상체의 심도 및 전기전도도와 사용 주파수에 따라 이상성분의 반응양상이 비선형적인 경향을 나타내는 구간이 존재하여, 자료해석 시 반응의 크기를 통한 단순 해석이 어려워지며 겉보기 비저항 계산 시에도 해의 비유일성을 야기시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 실제로 시스템을 활용하여 탐사를 수행할 시, 탐사목적 및 현장 조건을 고려한 사전 모델링을 통해 적합한 주파수 대역 및 탐사고도를 설정하여 탐사를 수행하는 것이 선행되어야 한다.
In recent, autonomous navigation techniques to avoid obstacles have been studied by using unmanned aircraft vehicles(UAVs) since the increment of UAV's interest and utilization. Particularly, autonomous navigation based UAVs are utilized in several areas such as military, police, media, and so on. However, there are still some problems to avoid obstacle when UVAs perform autonomous navigation. For instance, the UAV can not forward in the corner of corridors even though it utilizes the improved vanish point algorithm that makes an autonomous navigation system. Therefore, in this paper, we propose an obstacle avoidance technique based on immune algorithm for autonomous navigation of Quadrotor. The proposed algorithm is consisted of two steps such as 1) single color discrimination and 2) multiple color discrimination. According to the result of experiments, we can solve the previous problem of the improved vanish point algorithm and improve the performance of autonomous navigation of Quadrotor.
최근 무인항공기의 활용 범위와 수요가 지속적으로 증가하고 있으며, 저고도 무인항공기의 경우 유인항공기와 별개의 관리 체계 개발을 통해 별도의 운영 시스템 구축에 관한 연구가 진행되고 있다. 저고도 무인항공기의 경우도 공역을 비행하는 비행체 이므로 비행체의 운영에 필요한 기술 기준 및 인증 제도의 수립이 필수적이며, 이에 대한 연구도 함께 진행되고 있다. 비행체의 운영 기준 및 인증 요건이 제시되는 경우, 이를 확인할 수 있는 시험방법도 함께 제시되어야 한다. 특히, 소형무인항공기의 경우는 비행중 요구되는 항법의 정확도 수준이 유인항공기 또는 대형 무인항공기 보다 정밀한 비행을 요구하므로, 기존의 비행체 비행에서만 확인할 수 있는 비행 결과 정확도 산출이 아닌 별도의 항법오차의 산출이 필요할 것으로 판단하였다. 본 연구에서는 기존 유인항공기와 다른 장시간의 운영 데이터 획득이 어려운 무인항공기에 적용이 가능한 항법 오차 도출에 관한 시험 방법에 대하여 제시하였고, 실증 시험을 수행하였다.
본 논문에서는 UAV를 포함한 모든 항공기를 위한 음성지시기반의 새로운 이륙시스템의 구현을 제안한다. 본 이륙제어 시스템은 음성인식, 환경결정, 명령수행으로 구성된다. 음성인식기술을 도입함으로써 제안된 이륙시스템은 조종사에게 단순화된 이륙과정과 더욱 신뢰할 수 있는 편리한 이륙제어 수단을 제공한다. 이 새로 제안된 음성인식기반 이륙 시스템은 이륙과정에서 발행할 수 있는 조종사 실수나 출발지연과 같은 문제를 감소시킴으로써 사고를 예방할 수 있고 궁극적으로는 항공안전에 크게 기여할 수 있다는 장점을 갖는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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