• 제목/요약/키워드: air navigation

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Optimization Methods for Power Allocation and Interference Coordination Simultaneously with MIMO and Full Duplex for Multi-Robot Networks

  • Wang, Guisheng;Wang, Yequn;Dong, Shufu;Huang, Guoce;Sun, Qilu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권1호
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    • pp.216-239
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    • 2021
  • The present work addresses the challenging problem of coordinating power allocation with interference management in multi-robot networks by applying the promising expansion capabilities of multiple-input multiple-output (MIMO) and full duplex systems, which achieves it for maximizing the throughput of networks under the impacts of Doppler frequency shifts and external jamming. The proposed power allocation with interference coordination formulation accounts for three types of the interference, including cross-tier, co-tier, and mixed-tier interference signals with cluster head nodes operating in different full-duplex modes, and their signal-to-noise-ratios are respectively derived under the impacts of Doppler frequency shifts and external jamming. In addition, various optimization algorithms, including two centralized iterative optimization algorithms and three decentralized optimization algorithms, are applied for solving the complex and non-convex combinatorial optimization problem associated with the power allocation and interference coordination. Simulation results demonstrate that the overall network throughput increases gradually to some degree with increasing numbers of MIMO antennas. In addition, increasing the number of clusters to a certain extent increases the overall network throughput, although internal interference becomes a severe problem for further increases in the number of clusters. Accordingly, applications of multi-robot networks require that a balance should be preserved between robot deployment density and communication capacity.

UAM 통신, 항법, 감시 및 정보 시스템의 사이버 위협 분석 (Cyber Threat Analysis of UAM Communications, Navigation, Surveillance and Information System)

  • 김경욱;윤형근
    • 한국항행학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.442-449
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    • 2024
  • 본 연구는 도심항공교통(UAM; urban air mobility) 혹은 미래항공교통(AAM; advanced air mobility) 인프라의 통신, 항법, 감시 및 정보 시스템 인프라에 대한 사이버 위협 분석을 위한 포괄적인 프레임워크를 제안하고자 한다. 잠재적인 취약점과 위협 벡터를 검토함으로써 UAM 인프라의 보안과 회복력을 강화하려고 한다. 또한, 다양한 유형의 사이버 위협을 식별하고 분류하며, 이들 위협이 CNSi 시스템에 미치는 영향을 평가하고, 이러한 위협으로 악용될 수 있는 시스템 내의 취약점을 평가하는 상세한 사이버 위협 분석을 수행하고자 한다. 해당 연구는 UAM 시스템의 배치 및 운영에 참여하는 이해관계자들에게 귀중한 통찰을 제공하고, 궁극적으로 도시 공중 교통의 안전하고 효율적인 통합에 기여하는 것을 목적으로 한다.

항공감시시스템을 위한 효율적인 정보융합 기법 (An Efficient Information Fusion Method for Air Surveillance Systems)

  • 조태환;오세명;이길영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.203-209
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    • 2016
  • 자동종속 감시 시스템 (ADS-B; automatic dependent surveillance - broadcast) 시스템과 다변측정 항공감시 시스템(MLAT, multilateration) 시스템은 통신/항행/감시 및 교통관리 (CNS/ATM; communications, navigation, and surveillance/air traffic management)의 다양한 분야 중에서 감시분야에 속한다. ADS-B와 MLAT는 위성 및 디지털 통신 기술을 기반으로 구현되어 레이더 보다 성능이 뛰어나지만, 여전히 오차는 가지고 있다. 우는 이러한 오차를 줄이기 위해 reweighted convex combination method를 제안한다. Reweighted convex combination method는 기존의 convex combination method를 개선한 정보융합 기법으로 시스템에 주어지는 가중치를 재조정하여 항공기 추적 성능을 향상시킨다. reweighted convex combination method을 ADS-B와 MLAT에 적용 시켰을 때, 평균 51.51 %의 성능향상이 있었다.

GPS기반 항공 항법 장비를 위한 전파위협원 위치추적 시작품 개발 (Prototype Development of GPS Jammer Localization System for GPS based Air Navigation System)

  • 강재민;임덕원;천세범;허문범;염찬홍
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.40-48
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    • 2014
  • In this paper, a prototype of GPS jammer localization system for precise landing is developed. The jammer localization system consists of the four jamming signal receivers for collecting RF signal, one central tracking station for estimating jammer position, and one monitoring station for displaying estimated position on the map. In order to estimate jammer location TDOA and AOA algorithm are introduced, and the function and design parameters of the developed prototype are proposed. CW, DSSS, Swept CW jamming signals were generated and used. From the results, it can be confirmed that developed system meets the performance goal.

New guidance law for air-to-air missile

  • Baba, Yoriaki;Takehira, Tetsuya
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.456-461
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    • 1993
  • In this paper, a new guidance law for a short-range air-to-air missile with constant thrust is presented. It is essentially based on the concept of proportional navigation. First, the theoretical guidance law is derived. Then, we show the technique for practical implementation of the guidance law. By a computer simulation, it is shown that the new guidance law gives better performance than the conventional proportional navigation.

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국내 성능기반항공통신 및 감시(PBCS) 도입 방안 (Measure to Introduction of Performance-Based Communication and Surveillance (PBCS) in Korea)

  • 홍승범;최원혁
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.336-343
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    • 2016
  • 미래항공항행시스템 (FANS; future air navigation system) 위원회는 전통 시스템의 한계를 극복하고 세계적으로 항공교통관리 발전을 가능하게 할 새로운 시스템 개발이 필요하다고 결정하였다. 급격한 항공기 교통량 증가를 수용하고 안전한 항공 운항의 효율성을 극대화하기 위해 ICAO에서 성능기반 항공통신 및 감시 (PBCS; performance based communication and surveillance) 제도를 새롭게 규정하고 적용하도록 권고하고 있다. 하지만 현재 국내의 경우 무선 데이터 링크를 사용하지만, PBCS의 도입이 정상적으로 수행되지 않는다. 본 논문에서는 PBCS 개념을 살펴보고, 해외 항공선진국이 PBCS를 적용 사례를 살펴본다. 또한 국내에서 PBCS를 도입하기 위한 국내 현황과 문제점을 분석하고 향후 정책방향에 대한 방안을 소개한다.

다목적 전 공역 위성항법보정시스템 개발 및 적용에 대한 연구 (A Study on the development and Implementation of Multi-purpose All Airspace Satellite Based Augmentation System (SBAS))

  • 이근영
    • 한국항공운항학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.15-21
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    • 2014
  • Modern aircraft air navigation has been changed from the conventional air navigation aid to utilizing Global Navigation Satellite System. For the air navigation of fast moving aircraft, GNSS required extremely high accuracy and reliability. This study reviews the basic concept of Satellite Based Augmentation System which is discussed in the International Working Group of International Civil Aviation Organization and status of some SBAS leading State's case. In addition to that, a progress of SBAS development and implementation in the Republic of Korea was reviewed with pointing out of general hurdles and counter measures.

장거리 공대공 데이터링크를 위한 저전력 웨이브폼 설계 (Design of Power Efficient Waveforms for Long Range Air-to-Air Data Links)

  • Haeuk Lee;Je Heo;Gijung Yang;Taehee Lim;Hyukjun Oh
    • 한국항행학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.250-253
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    • 2024
  • This paper proposes a low-power waveform for a long-range air-to-air data link. In the case of an air-to-air data link, data communication is performed in the air and high Doppler shift may occur depending on the flight speed, so a waveform based on the non-coherent method is suitable. In addition, since it is mounted on an aircraft, it must have low power characteristics. This paper proposes a waveform that combines a modulation technique based on frequency modulation and pulse position modulation that can turn on/off the transmission signal. As a result of the performance analysis, it was shown that the performance was suitable for air-to-air operation while showing low power characteristics.

Optimal Placement of CRNs in Manned/Unmanned Aerial Vehicle Cooperative Engagement System

  • Zhong, Yun;Yao, Peiyang;Wan, Lujun;Xiong, Yeming
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권1호
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    • pp.52-68
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    • 2019
  • Aiming at the optimal placement of communication relay nodes (OPCRN) problem in manned/unmanned aerial vehicle cooperative engagement system, this paper designed a kind of fully connected broadband backbone communication topology. Firstly, problem description of OPCRN was given. Secondly, based on problem analysis, the element attributes and decision variables were defined, and a bi-level programming model including physical layer and logical layer was established. Thirdly, a hierarchical artificial bee colony (HABC) algorithm was adopted to solve the model. Finally, multiple sets of simulation experiments were carried out to prove the effectiveness and superiority of the algorithm.

항행안전무선시설의 지리적분리간격 분석 프로그램 개발 (Development of Analysis Program for Geographical Separation of Radio Navigation Aids)

  • 최재명
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.30-35
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    • 2017
  • 항행안전무선시설은 전파를 이용하여 항공기 안전운항에 필요한 정보를 제공하는 매우 중요한 요소이다. 최근 전파를 이용하는 무선시설이 크게 늘어남으로써 인접채널에 의한 항공주파수 전파방해 가능성은 매우 커지고 있다. 뿐만 아니라, 항행안전시설을 위협하는 불규칙한 전파방해 및 인공위성을 활용하는 위성항행시스템 주파수 사용이 급증하고 있어 항공전파 안전성 확보가 시급하다. 본 논문에서는 국내 항행시스템의 종류별 특성과 주파수를 조사하였고, 분석 프로그램 개발을 위하여 국내외 지리적 분리간격 기준을 분석하였다. 또한, 항행안전시설 설치 시 인접시설에 영향이 없도록 국제규정을 적용한 항행안전무선시설의 지리적분리간격 분석 프로그램을 개발하였다. 본 분석 프로그램은 운영현황 표시 기능, 신설시 지리적 분리 시뮬레이션 기능, 미부합 시 조치방안 제안 기능 등을 제공한다.