과거에 비해 최근에는 항공기 비행 및 기상정보측정을 위하여 드론을 많이 활용하고 있다. 관련 응용분야로는 저고도 대기자료 측정, 대기미세먼지측정, 대기 오염측정 등이 있다. 그러나 대기자료 측정센서의 장착위치는 드론비행체의 구조적 특징 때문에 프로펠러 유동의 영향, 전자파 영향, 드론의 무게중심의 변화를 고려하여 장착하여야 한다. 이중에서 프로펠러에 의한 기체 상부의 공기유동은 센서의 풍속 및 풍향에 영향을 미치므로 최적 위치를 분석하여 선정해야 한다. 본 연구는 대기자료 측정센서의 적정 높이 선정에 대한 연구로, 유동 해석을 통하여 유동특성을 파악하고 실험 데이터를 비교 분석하여 적정 센서 장착 높이를 제시한다.
모터와 ESC (Electronic Speed Control)는 높은 효율을 유지할 수 있는 회전 속도 및 토크의 범위가 존재하기 때문에, 효율적인 시스템 설계를 위해서는 이 범위를 파악하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 먼저 측정 장비 대한 정확성을 프로펠러 측정 데이터와 비교 분석하여 검증하였다. 다음으로, 넓은 회전 속도 범위에서의 정적 측정을 통해 각 프로펠러에 대한 통합 효율을 측정하고, 이를 다수의 프로펠러에서 반복하여 얻은 데이터를 이용하여 효율 등치선도를 도출하였다. 측정된 모터-ESC 통합 효율은 단순한 모터 모델로 도출한 모터 자체의 효율과 비교할 때 상당한 차이가 있음을 확인하였고, 또한 동일한 모터라도 ESC에 따라 달라지는 효율의 차이를 분석하였다. 본 연구를 통해 도출한 모터-ESC 통합 효율 등치선도는 추진 효율이 중요한 항공기의 전기 추진 시스템을 설계하고 최적화하는 데에 유용하게 사용될 것으로 예상된다.
A method by which the system parameter matrices can be estimated from measured time data of excitation force and acceleration has been studied. The acceleration data are integrated numerically to obtain the velocities and displacements, and the systm parameters are estimated from these data by solving equations of motion. The characteristics of the method have been investigated through its application to simulated data of 1 DOF and 2 DOF systems and experimental data measured from a simple structure. It was found that the method is very sensitive to measurement noise and the accuracy of the estimated parameters can be improved by averaging the repeatedly measured data and removing the noise. One of the main advantages of the parameter estimation method is that no a priori information about the system under test is required. The method can be easily extended to non-linear parameter estimation.
Hasani, Mahdi;Roshanian, Jafar;Khoshnooda, A. Majid
Advances in aircraft and spacecraft science
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제4권1호
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pp.53-64
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2017
Aerospace Launch Vehicles (ALV) are generally designed with high reliability to operate in complete security through fault avoidance practices. However, in spite of such precaution, fault occurring is inevitable. Hence, there is a requirement for on-board fault recovery without significant degradation in the ALV performance. The present study develops an advanced fault recovery strategy to improve the reliability of an Aerospace Launch Vehicle (ALV) navigation system. The proposed strategy contains fault detection features and can reconfigure the system against common faults in the ALV navigation system. For this purpose, fault recovery system is constructed to detect and reconfigure normal navigation faults based on the sliding mode observer (SMO) theory. In the face of pitch channel sensor failure, the original gyro faults are reconstructed using SMO theory and by correcting the faulty measurement, the pitch-rate gyroscope output is constructed to provide fault tolerant navigation solution. The novel aspect of the paper is employing SMO as an online tuning of analytical fault recovery solution against unforeseen variations due to its hardware/software property. In this regard, a nonlinear model of the ALV is simulated using specific navigation failures and the results verified the feasibility of the proposed system. Simulation results and sensitivity analysis show that the proposed techniques can produce more effective estimation results than those of the previous techniques, against sensor failures.
결빙상태에서 비행 시 결빙수준은 항공기에 장착된 결빙 감지장비에 의해 정확히 측정되어야 한다. 결빙감지기는 항공기 형상으로부터 야기되는 후류, 로터 하강풍 및 출입문이나 다른 장비에 의한 간섭 등으로 부터 영향을 받지 않는 곳에 설치해야한다. 이러한 간섭을 받지 않는 최적화된 위치를 선정하기 위한 분석과 해석을 실시하였다. 본 연구에서는 3차원 컴퓨터 분석을 통해 비행형태별 결빙감지기 주변의 유체의 속도, 수분의 양과 분포 및 크기를 분석하여 최적의 위치를 제안하였다.
In this paper, the flexible and reconfigurable frequency selective surface for C-band was designed using patch array and grid structure for radome and other curved surface applications. Frequency reconfigurability was obtained by varying the capacitance of varactor diode and flexibility is implemented by using flexible PCB. For the validity of the proposed structure, we fabricated the flexible and reconfigurable frequency selective structure and measured the frequency reconfigurability for different bias voltages and different curvature surfaces from the optimized design parameters. From the measurement results, we know that the proposed structure has the wideband reconfigurable frequency bandwidth of 6.05-7.08GHz. We can apply this proposed structure to the curved surface like as radome of aircraft or warship.
헬리콥터는 다른 항공기에 비해 저고도에서 운용되며 이 착륙도 활주로 이외의 산간지역, 일반 임야 등 악조건 에서도 이루어진다. 저고도 운행은 엔진이 눈, 호우 등의 잦은 대기환경 변화에서 운용되어야 함을 의미한다. 또한 비활주로에서의 이착륙으로 인해 모래, 먼지와 같은 유해물질이 엔진 내부로 흡입될 가능성이 높아진다. 이러한 운용 환경은 가스가 지나가는 엔진 구성품의 손상을 증가시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 SIMULINK를 이용하여 온라인 상태감시 프로그램을 개발하였으며 입력 모듈에서 실제 엔진 계측신호를 모사하였다. 개발된 온라인 상태감시 모니터링 프로그램의 실제 헬리콥터 엔진에 적용 가능여부를 확인하기 위하여 터보샤프트 엔진에 적용하였다.
본 논문에서는 자율형 운항 알고리즘을 활용하여 분리보증 해결과 충돌탐지거리와의 상관관계, 충돌회피 후 경로점 복귀와 시간제약 조건에 따른 항로 복귀, 3대 이상의 다중 충돌회피 상황의 분리보증 실험을 수행하여 운항환경에서 발생하는 실증적인 문제를 규명하였다. 실험결과 자유비행 충돌회피를 위하여 탐지거리 확대가 분리보증 해결과 운항 효율성 향상에 유리하며, 충돌회피 후 복귀기동 시 충돌예측상황에 따라 고정 경로점 복귀 또는 시간제약 조건을 적용한 항로 복귀기동을 선택할 수 있었다. 그리고 다중 충돌 상황에서 2도 이상의 선회각을 적용하면 분리보증 해결되었고, 최적의 선회각 선택 시에는 운항 효율성을 대폭 향상시킬 수 있었다.
The amounts of nitrogen and sulfur deposited in the region of the Yellow Sea in both dry and wet forms were estimated by using the measurement data published in tile literature during tile past 10 years. In the estimation of dry deposition, concentrations at ground stations including those at a station on the Chinese side and concentrations from shipboard and aircraft measurements were used as well as deposition velocities. Wet deposition flux was determined at ground stations on the Korean side either by taking the flux data themselves or by calculating them from precipitation data in the literature. The dry deposition flux over the Yellow Sea was much greater than those China was confirmed from the fact that the total amount summing wet and dry depositions exceeded the emission amount from Korea. Dry deposition was principally made in the gaseous form due to a larger deposition velocity. Nevertheless, since the deposition velocity over water was smaller than that over the ground, dry deposition of oxidized nitrogen was smaller than wet deposition. As a whole, wet depositions of nitrogen and sulfur were 2.3 and 1.9 times 1arger than corresponding dry depositions, respectively.
Yun, Sukchang;Lee, Young Jae;Kim, Chang Joo;Sung, Sangkyung
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제14권4호
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pp.369-378
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2013
This paper presents a vision/LiDAR integrated navigation system that provides accurate relative navigation performance on a general ground surface, in GNSS-denied environments. The considered ground surface during flight is approximated as a piecewise continuous model, with flat and slope surface profiles. In its implementation, the presented system consists of a strapdown IMU, and an aided sensor block, consisting of a vision sensor and a LiDAR on a stabilized gimbal platform. Thus, two-dimensional optical flow vectors from the vision sensor, and range information from LiDAR to ground are used to overcome the performance limit of the tactical grade inertial navigation solution without GNSS signal. In filter realization, the INS error model is employed, with measurement vectors containing two-dimensional velocity errors, and one differenced altitude in the navigation frame. In computing the altitude difference, the ground slope angle is estimated in a novel way, through two bisectional LiDAR signals, with a practical assumption representing a general ground profile. Finally, the overall integrated system is implemented, based on the extended Kalman filter framework, and the performance is demonstrated through a simulation study, with an aircraft flight trajectory scenario.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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