• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.11-19
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• 2018

In the Unmanned Aerial Vehicle Line-Of-Sight datalink system, there is a possibility that the communication line is disconnected because line of sight can not be secured by one antenna due to changes in position and posture of the air vehicle. In order to prevent this, both top and bottom of air vehicle are equipped with antennas. At this time, if the signal can be transmitted and received by switching to an antenna advantageous for securing the line of sight, communication disconnection can be minimized. The legacy antenna switching method has disadvantages such that diffraction, fading due to the surface or obstacles, interference and reflection of the air vehicle are not considered, or antenna switching standard is not clear. In this paper, we propose an airborne antenna switching method for improving the performance of UAV LOS datalink system. In the antenna switching method, the performance of each of the upper and lower parts of the mounted antenna according to the position and attitude of the air vehicle is predicted by using the deep learning in an UAV LOS datalink system in which only the antenna except the receiver is duplicated. Simulation using flying test dataset shows that it is possible to switch antennas considering the position and attitude of unmanned aerial vehicle in the datalink system.

• 전자공학회논문지
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• 제51권4호
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• pp.18-24
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• 2014

본 논문에서는 무인항공기의 운용 범위 내에서 데이터링크 두절을 최소화할 수 있는 탑재 가시선 데이터링크 방향성 안테나의 최적 위치를 EM(Electromagnetic) 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 무인항공기의 급격한 거동 시 동체 Blockage로 인한 전자파 왜곡 및 손실로 데이터링크 두절이 발생할 수 있다. 이와 같은 데이터링크 두절을 방지하기 위하여 무인항공기의 거동범위를 제한하면 선회 반경이 커지게 되고, 이로 인하여 임무 수행에 많은 제약이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위하여 1축 방향성 안테나의 동체 상/하부 장착을 고려한 최적위치에 대하여 EM시뮬레이션을 수행하였다. 장착된 방향성 안테나는 수직빔폭이 넓은 1축 안테나를 적용하여 수직 빔폭 만큼 무인항공기가 데이터링크 두절 없이 거동할 수 있도록 설계하였다. 또한, 2축이 아닌 1축 안테나 탑재로 인하여 탑재 중량도 크게 줄일 수 있는 장점을 갖고 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권9호
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• pp.46-53
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• 2014

본 논문에서는 무인항공기 가시선 데이터링크 Ku 대역 RF 송수신 시스템을 설계하였다. RF 송수신 시스템은 송수신반, RF 전단반, 고출력증폭반으로 구성되어 있다. 송수신반은 주파수 상/하향 변환 기능과 채널 변경 기능을 제공하며, RF 전단반은 송/수신 신호 이중화, 안테나 선택, 소신호 증폭, 수신신호 외 주파수 필터링 기능을 제공한다. 고출력증폭반은 Ku 대역 전력증폭과 송신출력 가변(고/중/저/Mute) 기능을 제공한다. 송수신반의 주파수 상/하향 변환은 슈퍼헤테로다인 방식으로 구현하였다. RF 송수신 시스템은 대용량 고속 데이터의 신뢰성 있는 송수신을 위하여 광대역 고선형 특성을 갖도록 설계하였다. 또한, 무인항공기 운용 환경에 따른 주파수의 선택적 사용을 위하여 채널 변경이 가능하도록 설계하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1169-1176
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• 2018

드론 제어를 위한 C대역 무지향성 안테나는 드론의 상부 또는 하부에 장착되어 통신링크를 구성하기 위해 사용된다. 통신링크는 무지향성 안테나 장착위치에 따라 LOS(: Line Of Sight)의 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 드론 탑재를 위한 내장형 안테나 2종을 상용 시뮬레이션 툴인 CST MWS로 설계하고, 장착 환경을 고려한 EM(: Electro Magnetic) 해석을 수행하였다. 또한, 다수의 드론을 제어하기 위한 PTMP(: Point To Multi Point) 지상안테나를 제안하였다. 지상안테나는 30km의 통신반경을 갖기 위해 수평방향으로 4개의 섹터안테나와 상부에 1개의 지향성안테나로 구성하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.55-63
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• 2018

본 논문에서는 지상 수신기와 항공기 탑재 송신기 간의 장거리 통신시험을 통해 UHF 대역의 전파 수신세기를 측정하고 그 결과를 분석하였다. 지상 수신기는 제주도 해발 1,100m 지점에 위치시키고 항공 탑재 송신기는 지상 수신기로부터 150km에서 220km 거리를 3.5km 이상의 고도로 비행하며 시험을 수행하였다. 이 경우 지상 수신기와 항공 송신기는 가시선(LOS ; Line of Sight)이 확보되는 환경이므로 자유공간손실(FSL ; Free Space Loss)을 토대로 결과를 예측하고 분석을 하는 경우가 일반적이다. 하지만 본 시험의 경우 지상 수신기와 항공 송신기 사이에 해수면이 존재하고, 장거리 통신 환경으로 인하여 반사면에 대한 입사각이 매우 작은 조건으로 직접 파의 자유공간손실 만으로는 정확한 예측 및 분석이 불가능하다. 따라서 주변에 장애물이 없고 두 안테나 사이 가시선이 확보되는 조건을 고려하여 평면 반사 모델과 구면 대지 반사 모델을 토대로 경로 손실을 예측하고 실제 시험결과와 비교하였다. 비교 결과, 구면 대지 반사모델에서 예측한 전파경로 손실 값과 실제 측정결과가 매우 유사한 특성을 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.9-14
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• 2020

본 논문에서는 UAV 데이터링크 시스템에 사용되는 탑재 안테나(1차링크/2차링크/위성링크)에 대해 연구하였다. 연구결과, UAV의 비행 안정성을 확보하기 위해 데이터링크는 3중링크로 구성하는 것이 이상적이나 운용 플랫폼에 맞게 통신링크를 구성해야 한다. 해외 연구개발 동향 분석결과, 탑재 데이터링크 안테나는 LOS 확보가 용이한 위치에 장착되어 운용되고 있다. 1차링크는 기본운용을 위한 지향성 안테나, 비상운용을 위한 무지향성 안테나로 구성하며, 2차링크는 UHF/C 대역에서 모노폴/다이폴 구조의 안테나를 사용한다. 위성링크는 UAV의 운용성 향상을 위해 위상배열안테나를 적용하는 추세로 발전하고 있다.