• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권4호
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• pp.982-996
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• 2016

In this paper, new tethered aerial robots including roaming tethered aerial robots (RTARs) for radioactive material sampling and stationary tethered aerial robots (STARs) for environment monitoring are proposed to meet extremely-long-endurance missions of nuclear power plants. The flight of the proposed tethered aerial robots may last for a few days or even a few months as long as the tethered cable provides continuous power. A high voltage AC or DC power system was newly adopted to reduce the mass of the tethered cable. The RTAR uses a tethered cable spooled from the aerial robot and an aerial tension control system. The aerial tension control system provides the appropriate tension to the tethered cable, which is accordingly laid down on the ground as the RTAR roams. The STAR includes a tethered cable spooled from the ground and a ground tension control system, which enables the STAR to reach high altitudes. Prototypes of the RTAR and STAR were designed and successfully demonstrated in outdoor environments, where the load power, power type, operating frequency, and flight attitude of the RTAR and STAR were: 180 W, AC 100 kHz, and 20 m; and 300 W, AC or DC 100 kHz, and 80 m, respectively.

• ETRI Journal
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• 제42권5호
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• pp.700-711
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• 2020

Because of the rapid increase of mobile traffic, flexible broadband supportive unmanned aerial vehicle (UAV)-based 6G mobile networks using free space optical (FSO) links have been recently proposed. Considering the advancements made in UAVs, big data processing, and artificial intelligence precision control technologies, the formation of an additional wireless network based on UAV aerial platforms to assist the existing fixed base stations of the mobile radio access network is considered a highly viable option in the near future. In this paper, a combined time bound optimization scheme is proposed that can adaptively satisfy the control and communication time constraints as well as the processing time constraints in FSO-based 6G UAV aerial networks. The proposed scheme controls the relation between the number of data flows, input data rate, number of worker nodes considering the time bounds, and the errors that occur during communication and data processing. The simulation results show that the proposed scheme is very effective in satisfying the time constraints for UAV control and radio access network services, even when errors in communication and data processing may occur.

• 한국측량학회지
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• 제14권1호
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• pp.89-95
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• 1996

항공사진측량 분야에 대한 GPS 기술 응용의 한 예로, 수신기를 항공기에 탑재하여 카메라의 위치를 정확히 측정함으로써 기존의 항공사진측량에서 필요했던 많은 지상기준점을 항공기준점(aerial control points)으로 대체하려는 이론적 연구를 수행했다. 본 연구에서는 GPS 데이타를 항공사진측량에 이용하기 위해 여러 가지 경우에 대해서 Simulation을 통해 항공사진측량에서 대상점의 위치결정에 영향을 주는 조건들을 규명하고, 이에 따라 1:1,000 지형도 작성을 위해 필요한 조건들과 실제의 적용을 위한 값을 제시하였다. 본 연구의 결과는 104매의 사진 블럭에서 지상측량을 포함하고, $10\mu{m}$ 이상의 정밀도로 좌표측정을 하였을 경우에 6점의 지상기준점 만으로도 충분한 정도의 결과를 얻을 수 있음을 보임으로써 이 기술의 실제적용이 이론적으로 가능함을 입증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.133-143
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• 2023

본 논문에서는 유무인 협업을 위한 유인회전익기에 의한 다수 무인기 운용통제기술의 요구도 검증을 위한 통합검증환경의 요구도 분석, 구현 및 검증에 대해 기술하였다. 통합검증환경은 유인회전익기 비행 모의, 무인항공기 비행 및 임무장비 모의, 무인항공기 제어 및 유인회전익기와의 통제권 변경을 위한 지상통제장비 모의, 유인회전익기 및 무인항공기 임무계획 작성 및 전송을 위한 운용통제장비 모의로 구성된다. 각각 구현된 구성품들은 소프트웨어/하드웨어 통합시험을 통해 요구도를 검증하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.26-31
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• 2010

본 연구는 우리나라의 각종 소.중형 및 대형 산불의 공중진화 경험을 바탕으로 산불행태와 헬기의 현장운영을 고려한 산불 공중진화 방화선 구축형태 및 진화방법에 대하여 제안하였다. 산불확산은 현장의 지세, 경사, 바람, 수종 등에 영향을 받으므로 공중진화 방화선을 구축할 때에는 연소방향 및 형태, 강도 등을 분석한 후 진화작업을 실시하여야 하며, 특히 연기로 인하여 시계가 방해 받으므로 안전을 고려해 진화작업을 하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 산불현장 공중진화 경험을 바탕으로 A형에서 M형까지 13개의 산불 공중진화 방화선 구축형태 및 진화방법을 제안하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.813-819
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• 2009

무인항공기의 에일러론 및 플랩, 엘리베이터 등을 제어하기위한 작동기들은 구조적으로 Time variant한 비선형적인 특성을 가지고 있을 뿐 아니라, 비행 중에 풍향 및 풍량에 따라 모델링하기 힘든 외란이 발생할 경우가 많이 발생하기 때문에 우수한 제어성능을 보이는 제어기 설계에 많은 어려움이 있었다. 본 논문에서는 기존의 PID 제어기의 장점을 그대로 살리면서 실시간으로 변화하는 시스템에 adaptive하게 대응할 수 있고 Auto gain tuning을 이용하여 개발자의 시간과 노력을 현저히 줄일 수 있는 Fuzzy Auto gain tuning PID 제어 알고리즘을 비행체 Actuator 제어에 적용한 연구내용을 기술하였다.

• 융합보안논문지
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• 제19권4호
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• pp.97-105
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• 2019

니콜라 테슬라에 의해 항공기의 무선제어 가능성이 제시되면서 출현한 무인항공기는 제 1, 2차 세계대전을 통해 항공력의 급속한 발전과 함께 군사, 방산용으로 사용하게 되었다. 2000년대, 무인항공기의 분야가 촬영, 배송, 통신 등 민간분야까지 확대됨에 따라 여러 서비스와 융합되어 활용되고 있다. 하지만, 최근 무인항공기 시스템에서의 통신이나 무인항공기 자체의 보안 취약점을 이용하여 GPS 스푸핑, 전파 교란 공격 등을 시도하는 보안사고가 발생하고 있다. 이에, 안전한 무인항공기의 도입을 위하여 국내에서는 자체 무인항공기 검증 제도인 감항 인증 제도가 마련되었다. 그러나 감항 인증 제도는 무인항공기의 보안성보다는 시험 비행, 설계 및 물리적 구조의 안전성과 인증하는 쪽에 초점이 맞추어져 있다. 보안성 높은 안전한 무인항공기의 도입을 위해 본 논문에서는 무인항공기 시스템 모델을 제안하고 데이터 흐름도를 작성하였다. 작성한 데이터 흐름도를 바탕으로 무인항공기 시스템에서의 위협을 도출하였고, 도출한 위협을 방지할 수 있는 보안기능요구사항을 개발하였다. 제안한 보안기능요구사항을 통해 향후 무인항공기의 안전한 도입을 위한 앞으로의 평가, 검증 기술의 발전 방향을 제시한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1917-1920
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• 2003

Automatic tracking of a moving object such as a person is a demanding technique especially in surveillance. This paper describes an experimental system for tracking a moving object on the ground by using a visually controlled aerial robot. A blimp is used as the aerial robot in the proposed system because of its locality in motion and its silent nature. The developed blimp is equipped with a camera for taking downward images and four rotors for controlling the progression. Once a camera takes an image of a specified moving object on the ground, the blimp is controlled so that it follows the object by the employment of the visual information. Experimental results show satisfactory performance of the system. Advantages of the present system include that images from the air often enable us to avoid occlusion among objects on the ground and that blimp’s progression is much less restricted in the air than, e.g., a mobile robot running on the ground.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.1212-1217
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• 2008

This paper studies the feasibility of using the nonlinear model predictive control as a formation flight control algorithm for unmanned aerial vehicles. The optimal control inputs for formation flight are calculated through the cost function which incorporates the relative positions of the individual vehicles to maintain a desired formation and also the inequality constraints on inputs and states using the Karush-Kuhn-Tucker conditions. In the nonlinear model predictive control setting, the optimal control inputs are implemented in a receding horizon manner, which is suitable for dealing with dynamic constraints. Numerical simulations are executed for the validation of the proposed scheme.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제6권5호
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• pp.371-389
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• 2019

The implementation of a robust $H_{\infty}$ Control, which is numerically efficient for uncertain nonlinear dynamics, on longitudinal and lateral autopilots is realised for a quarter scale Piper J3-Cub model accepted as an unmanned aerial vehicle (UAV) under the condition of sensor noise and disturbance effects. The stability and control coefficients of the UAV are evaluated through XFLR5 software, which utilises a vortex lattice method at a predefined flight condition. After that, the longitudinal trim point is computed, and the linearization process is performed at this trim point. The "${\mu}$-Synthesis"-based robust $H_{\infty}$ control algorithm for roll, pitch and yaw displacement autopilots are developed for both longitudinal and lateral linearised nonlinear dynamics. Controller performances, closed-loop frequency responses, nominal and perturbed system responses are obtained under the conditions of disturbance and sensor noise. The simulation results indicate that the proposed control scheme achieves robust performance and guarantees stability under exogenous disturbance and measurement noise effects and model uncertainty.