• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.384-392
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• 2001

In this paper, we propose a novel robust fault isolation filter design method using the left eigenstructure assignment scheme proposed by the authors. The proposed method guarantees that the ${\gamma}$ simultaneous faults can be isolated when the number of available outpur measurements is ${\gamma}$. Moreover, if there exist redundant output measurements, the eigenvaluses of te filter system can be assigned to the desired position or the filter can be designed robustly to, the system parameter variation. Liu & Si developed a filter design method which has the same purpose, fault isolation. However their method cannot use the redundant freedom of the output matrix C. The proposed filter can use the redundant freedom of the matrix C effectively. Beside this in this paper, an eigenstructure assignment methodology that satisfies the required fault isolation conditions is also proposed. The proposed fault isolation filter was applied for isolating the simultaneous faults to a VTOL aircraft in order to verify the fault isolation performance.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권4호
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• pp.263-272
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• 2021

본 논문은 외장 분리 풍동시험 기법을 적용한 전산유체해석을 통하여 획득한 데이터와 풍동시험을 통하여 획득한 데이터를 비교 연구한 것이다. 전산유체해석은 하모닉 방정식을 적용한 비정상해석 기법을 사용하여 수행하였으며, 비정상 해석으로부터 외장의 공력계수들과 6 자유도 외장 분리 시뮬레이션을 위한 공력 데이터베이스를 생성하였다. 해당 데이터베이스와 풍동시험 기반 데이터베이스를 이용한 외장의 분리 궤적 시뮬레이션 수행하였으며, 그 결과를 비행시험 결과와 비교하였다. 비교를 통하여 시뮬레이션의 적절성을 확인하였으며, 외장 분리 풍동시험 기법을 전산유체해석에 적용하여 획득한 외장 분리 공력 데이터베이스는 외장분리 궤적 시뮬레이션 적용에 타당함을 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제10권1호
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• pp.98-106
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• 2011

본 논문에서는 롤 자세운동이 발생하는 상황에서 안정적인 피치/요 자세제어를 위한 항법쿼터니언 기반 자세제어기 구조를 설계하고, 발사체 6자유도 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 성능평가를 수행하였다. 항법쿼터니언 자세제어기는 기존 KSR-III, KSLV-I 상단부 자세제어기 설계 경험을 기반으로 고안되었고, 탑재소프트웨어 내에서 효율적인 자세제어 변수 사용 및 KSR-III, KSLV-I 상단부 제어기와 동일한 성능 확보 관점에서 설계되었다. 제안된 새로운 자세제어기 타당성 분석을 위하여 방위각 전환을 위한 롤 기동, 롤 자세제어가 수행되지 않는 두 비행조건에 대해 6자유도 시뮬레이션을 수행, 자세제어 성능을 평가하고 탑재 소프트웨어로서 적용 가능성을 확인하였다.

• Wind and Structures
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• 제22권1호
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• pp.17-41
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• 2016

To address the uncertainty of the flight trajectories caused by the turbulence and gustiness of the wind field over the roof and in the wake of a building, a 3-D probabilistic trajectory model of flat-type wind-borne debris is developed in this study. The core of this methodology is a 6 degree-of-freedom deterministic model, derived from the governing equations of motion of the debris, and a Monte Carlo simulation engine used to account for the uncertainty resulting from vertical and lateral gust wind velocity components. The influence of several parameters, including initial wind speed, time step, gust sampling frequency, number of Monte Carlo simulations, and the extreme gust factor, on the accuracy of the proposed model is examined. For the purpose of validation and calibration, the simulated results from the 3-D probabilistic trajectory model are compared against the available wind tunnel test data. Results show that the maximum relative error between the simulated and wind tunnel test results of the average longitudinal position is about 20%, implying that the probabilistic model provides a reliable and effective means to predict the 3-D flight of the plate-type wind-borne debris.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제4권1호
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• pp.1-8
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• 2003

In this paper, a reconfigurable flight control system is designed by applying the sliding mode control scheme. The sliding mode control method is a nonlinear control method which has been widely used because of its merits such as robustness and flexibility. In the sliding mode controller design, the signum function is usually included, but it causes the undesirable chattering problem. The chattering phenomenon can be avoided by using the saturation function instead of signum function. However, the boundary layer of the sliding surface should be carefully treated because of the use of the saturation function. In contrast to the conventional approaches, the thickness of the boundary layer of our approach does not need to be small. The reachability to the boundary layer is guaranteed by the sliding mode controller. The fault detection and isolation process is operated based on a sliding mode observer. To evaluate the reconfiguration performance, a numerical simulation using six degree-of-freedom aircraft dynamics is performed.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제6권1호
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• pp.31-49
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• 2019

Flutter is a dangerous phenomenon encountered in flexible structures subjected to aerodynamic forces. This includes aircraft, helicopter blades, engine rotors, buildings and bridges. Flutter occurs as a result of interactions between aerodynamic, stiffness and inertia forces on a structure. The conventional method for designing a rotor blade to be free from flutter instability throughout the helicopter's flight regime is to design the blade so that the aerodynamic center (AC), elastic axis (EA) and center of gravity (CG) are coincident and located at the quarter-chord. While this assures freedom from flutter, it adds constraints on rotor blade design which are not usually followed in fixed wing design. Periodic Structures have been in the focus of research for their useful characteristics and ability to attenuate vibration in frequency bands called "stop-bands". A periodic structure consists of cells which differ in material or geometry. As vibration waves travel along the structure and face the cell boundaries, some waves pass and some are reflected back, which may cause destructive interference with the succeeding waves. In this work, we analyze the flutter characteristics of a helicopter blades with a periodic change in their sandwich material using a finite element structural model. Results shows great improvements in the flutter forward speed of the rotating blade obtained by using periodic design and increasing the number of periodic cells.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.320-322
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• 2021

무선 인터넷 기술이 발달하고 게임 시장이 확대됨에 따라 모바일 플랫폼을 포함한 다양한 플랫폼에 탑재되는 다양한 형태의 게임이 개발되고 있다. 이러한 환경에서 게임 사용자 관점의 몰입감을 보장하는 것이 게임의 경쟁력을 확보할 수 있게 되므로 HCI(Human Computer Interaction) 이론에서 제시하는 각 영역을 충족시켜 몰입감을 늘리는 것이 필요하다. 이를 위하여 본 고에서는 게임 사용자의 게임 진행의 자유도를 확보하고 몰입감을 확보하기 위한 방안으로써 인체의 동작을 인식하는 방식의 인터페이스를 적용하여 활강 게임을 구현하고 키오스크에 탑재하여 실험하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권3호
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• pp.207-212
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• 2010

본 논문에서는 고정익 무인항공기의 그물망 자동착륙을 위한 나선형 강하궤적과 종말 유도기법을 설계하였다. 시야가 확보된 좁은 지역에서 착륙하도록 고정익 항공기의 나선형 강하궤적을 설계하였고, 나선형 강하의 끝점에서 그물망 입사방향을 향하도록 비행경로각 명령을 생성하였다. 종말유도 단계에서는 그물망 중심으로의 정밀한 유도를 위하여 시선각 정보 기반 의사추적 유도기법을 설계하였다. 고정익 무인항공기의 시스템 인식 모델을 이용한 6자유도 수치 시뮬레이션을 수행하여 제안한 나선형 착륙비행의 성능을 검증하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.512-521
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• 2017

This paper reports development process of a university-based sounding rocket using simplified hybrid rocket propulsion system for low-altitude flight application. A hybrid propulsion system was tried to be designed with as few components as possible for more economical, simpler and safer propulsion system, which is essential for the small scale sounding rocket operation as a CanSat carrier. Using blow-down feeding system and catalytic ignition as combustion starter, 250 N class hybrid rocket system was composed of three components: a composite tank, valves, and a thruster. With a composite tank filled with both hydrogen peroxide($H_2O_2$) as an oxidizer and nitrogen gas($N_2$) as a pressurant, the feeding pressure was operated in blowdown mode during thruster operation. The $MnO_2/Al_2O_3$ catalyst was fabricated for propellant decomposition, and ground test of propulsion system showed the almost theoretical temperature of decomposed $H_2O_2$ at the catalyst reactor, indicating sufficient catalyst efficiency for propellant decomposition. Auto-ignition of the high density polyethylene(HDPE) fuel grain successfully occurred by the decomposed $H_2O_2$ product without additional installation of any ignition devices. Performance test result was well matched with numerical internal ballistics conducted prior to the experimental propulsion system ground test. A sounding rocket using the developed hybrid rocket was designed, fabricated, flight simulated and launch tested. Six degree-of-freedom trajectory estimation code was developed and the comparison result between expected and experimental trajectory validated the accuracy of the developed trajectory estimation code. The fabricated sounding rocket was successfully launched showing the effectiveness of the simplified hybrid rocket propulsion system.

• Composites Research
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• 제32권5호
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• pp.279-283
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• 2019

구체 비행 시뮬레이터는 6자유도 운동과 무제한 회전 운동을 정밀하고 신속하게 제어하는 비행 훈련용 시뮬레이터이다. 이러한 시뮬레이터를 제작하기 위해서는 고강도 경량화 설계 및 검증이 필요하다. 본 연구에서는 유리섬유강화플라스틱과 폼코어로 구성된 샌드위치 복합재를 이용하여 높은 비강도와 비강성을 확보하고, 내부에 T형 스테인리스 스틸 프레임을 삽입하여 하중에 의한 구체 곡률 변형이 최소화되도록 시뮬레이터를 설계하였다. 그 결과 구체가 접촉하는 각 영역에 균일한 토크 전달이 가능해지고 제어 정확도를 높일 수 있다. 시뮬레이터의 구조 안정성 평가를 위해 유한요소해석을 수행하였으며 재료에 대한 기계적 물성은 ASTM 규격에 따라 측정되었다. 하중 조건은 중력가속도를 고려하고 실제 탑재될 장비와 사용자의 무게를 200 kg으로 가정하였다. 두 가지 상황을 모사하여 하중과 자중에 의해 시뮬레이터에 작용하는 응력과 변위를 해석하고 안전성을 검증하였다.