Since the concept of Manned-UnManned Teaming(MUM-T) and Unmanned Aircraft System(UAS) can efficiently respond to rapidly changing battle space, many studies are being conducted as key components of the mosaic warfare environment. In this paper, we propose a rule-based AI engagement model based on Basic Fighter Maneuver(BFM) capable of Within-Visual-Range(WVR) air-to-air combat and a simulation environment in which human pilots can participate. In order to develop a rule-based AI engagement model that can pilot a fighter with a 6-DOF dynamics model, tactical manuals and human pilot experience were configured as knowledge specifications and modeled as a behavior tree structure. Based on this, we improved the shortcomings of existing air combat models. The proposed model not only showed a 100 % winning rate in engagement with human pilots, but also visualized decision-making processes such as tactical situations and maneuvering behaviors in real time. We expect that the results of this research will serve as a basis for development of various AI-based engagement models and simulators for human pilot training and embedded software test platform for fighter.
기존의 교통안전에 관한 연구는 우천, 결빙과 같은 악천후와 연관된 교통사고 자료의 분석이 주류를 이루어 왔다. 하지만 태양광의 시야 장애로 인한 교통사고 위험은 다른 기상요인과 달리 통계적 데이터의 수집 및 교통사고 당시의 검증 문제로 인하여 연구가 미비한 실정이다. 태양에 의한 시야장애는 태양의 위치가 수평선에 가까워지는 아침과 저녁시간에 특히 영향을 많이 받으며, 이는 운전자의 판단능력을 악화시킨다. 본 연구에서는 각 구간별 태양광 위험시간대 분석을 위하여 태양과 도로에 관한 위치해석 및 운전자 시야각을 적용하였다. 시간 및 도로의 지형조건에 따라 변하는 태양광의 시야 장애로 인한 위험지역의 도출을 위하여 미국 미주리 주의 세인트 루이스시 주변에 위치한 고속도로를 대상으로 GIS 시뮬레이션을 이용하여 분석하였다. 분석결과 공간적으로는 동쪽 및 서쪽으로 향하는 도로가 상대적으로 위험하며, 시간적으로는 겨울보다는 여름이, 여름보다는 봄과 가을이 더욱 위험한 것으로 나타났다. 이는 태양광으로 인하여 반대편 차량을 인지하기 힘든 교차로 및 보행자 건널목 등에 위험시간대에 관한 정보를 제공함으로써 교통사고를 사전에 방지할 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문은 근접감시 무인항공기(KUS-9)의 비행제어 소프트웨어(S/W) 개발 과정과 모델기반 개발 기술 적용 결과를 다룬다. 대표적인 상용 모델기반 설계도구인 MATLAB $Simulink^{(R)}$를 활용하여 통합개발 환경을 구축하고 비행제어법칙, 운용로직, 비행 시뮬레이션 모델, HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation) 시스템 모델을 설계하였다. 설계 과정에서 요구사항 충족을 위한 시뮬레이션 및 동료검토를 수행하고 DO-178B 검증 도구를 이용하여 모델을 검증한 후 S/W시험 도구를 통해 C코드의 무결성을 검증하였다. 탑재 소프트웨어는 두 기종의 하드웨어 및 실시간운용체제(${\mu}C$/OS-II, VxWorks)에 탑재하여 HILS시험과 비행시험을 수행하였다. 모델기반 개발 기법을 적용함으로써 S/W 재사용성과 확장성을 확보하고 자동코드생성 기술을 이용하여 고신뢰 비행제어 S/W를 단기간에 성공적으로 개발하였다.
Global atmospheric $CO_2$ distributions were simulated with a chemical transport model (GEOS-Chem) and compared with space-borne observations of $CO_2$ column density by GOSAT from April 2009 to January 2010. The GEOS-Chem model simulated 3-D global atmospheric $CO_2$ at $2^{\circ}{\times}2.5^{\circ}$ horizontal resolution using global $CO_2$ surface sources/sinks as well as 3-D emissions from aviation and the atmospheric oxidation of other carbon species. The seasonal cycle and spatial distribution of GEOS-Chem $CO_2$ columns were generally comparable with GOSAT columns over each continent with a systematic positive bias of ~1.0%. Data from the World Data Center for Greenhouse Gases (WDCGG) from twelve ground stations spanning $90^{\circ}S-82^{\circ}N$ were also compared with the modeled data for the period of 2004-2009 inclusive. The ground-based data show high correlations with the GEOS-Chem simulation ($0.66{\leq}R^2{\leq}0.99$) but the model data have a negative bias of ~1.0%, which is primarily due to the model initial conditions. Together these two comparisons can be used to infer that GOSAT $CO_2$ retrievals underestimate $CO_2$ column concentration by ~2.0%, as demonstrated in recent validation work using other methods. We further estimated individual source/sink contributions to the global atmospheric $CO_2$ budget and trends through 7 tagged $CO_2$ tracers (fossil fuels, ocean exchanges, biomass burning, biofuel burning, net terrestrial exchange, shipping, aviation, and CO oxidation) over 2004-2009. The global $CO_2$ trend over this period (2.1 ppmv/year) has been mainly driven by fossil fuel combustion and cement production (3.2 ppmv/year), reinforcing the fact that rigorous $CO_2$ reductions from human activities are necessary in order to stabilize atmospheric $CO_2$ levels.
Recently, as a new perspective to view the architecture in relation to global environmental problems, interest in environmental architecture that conforms to the surrounding environment and nature with nature has been expanded as a part of the natural ecosystem, rather than seeing the building as an independent entity. Traditional Korean architecture creates a comfortable indoor environment by appropriately using the natural energy around, ranging from the arrangement of the building and the space composition to the use of detailed materials and to harmonize the artificial architectural environment without harming the natural ecosystem. The purpose of this study is to propose a method to apply the environmental control techniques of traditional buildings to modern buildings. As a research method, the characteristics of Korean traditional buildings according to the climatic characteristics of Korea were recognized through existing literature data and when applied to methods of traditional buildings, ventilation systems, control through eaves, and humidity control using Hanji the effect of energy load control on traditional buildings was analyzed and identified through existing literature. After analyzing the problems of modern architecture, we analyzed the effect of the environmental control system of traditional architecture on modern architecture. Simulation results show that the application of the environmental control system of traditional buildings to modern buildings reduces the cooling and heating load of modern buildings and has an effect on humidity control. This study suggests that quantitative energy saving will be possible if the environmental control techniques of traditional buildings are appropriately applied to modern buildings.
본 논문은 회전안정성을 갖는 탄도수정탄의 대기속도 추정을 위한 필터 설계에 대하여 설명한다. 대상 시스템은 운용상의 제약(공간, 파워)으로 인하여, 대기속도 측정을 위한 센서를 사용할 수 없다. 따라서 한정된 센서를 이용한 대기속도 추정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 IMU(가속도계, 자이로)에서 측정하는 3축 가속도와 각속도 데이터만 이용하여, 대기속도 추정을 위한 필터를 설계하였다. 대상 시스템의 경우, 넓은 속도, 고도의 운용범위를 커버하기 위한 추정 필터가 필요하므로 본 연구에서는 확장 칼만필터를 설계하여 기존의 연구와의 차별성을 두었다. 확장 칼만필터 설계를 위한 자코비안 행렬은 NRF(No-roll frame)에서의 간략화된 선형모델을 이용하여 구성하였다. 최종적으로 센서 오차와 바람 모델을 포함한 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검토하였다. 이때, 시뮬레이션은 설계한 대기속도와 각속도 모델 오차의 영향을 분석하기 위하여 네 가지 경우의 프로세스 공분산 행렬 값에 대한 영향을 분석하였다.
밀폐 및 차폐 공간을 갖는 핫셀에서 사용후핵연료와 같은 고방사선 물질을 취급하고 있으며, 핵주기시설에서 마스터-슬레이브 매니퓰레이터는 원격취급장비로서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 차세대관리공정의 디지털 목업을 구축하고 원격유지보수를 위한 매니퓰레이터의 작업영역 및 작업분석을 수행하였다. 실제 환경과 동일한 가상 작업환경을 갖는 디지털 목업은 3차원 그래픽으로 모델링 된 공정장치 및 원격 취급장비들로 구성된다. 모델링 된 매니퓰레이터는 기구학 및 동작범위에 대한 속성을 부여되고 외부 입력장치는 space ball을 사용하여 매니퓰레이터의 동작을 구현하였다. 또한, Tele-operation 인터페이스를 사용하여 6축 외부 입력장치와 연계한 시스템을 개발하였으며 외부 입력에 따른 매니퓰레이터의 동작에 대한 동기는 만족할 만한 응답을 보였다. 이는 가상환경에서 작업자 교육을 위한 시스템 개발에 유용할 것이다.
Recent observations by Hinode show weakly-attenuated coronal loop oscillations in the presence of background flow (Ofman & Wang 2008, A&A, 482, L9). We study the vertical kink oscillations in solar coronal loops, considering field aligned flows inside the loops as well as surrounding the loops environment. The two dimensional numerical model of straight slab is used to explore the excitation and attenuation of the impulsively triggered fast magnetosonic standing kink waves. A full set of time dependent ideal magnetohydrodynamics equations is solved numerically taking into account the value of flow of the order of observed flows detected by SOT/Hinode. We find that relaxing the assumption of the limited flows within the loops enhances the damping rate of the fundamental mode of the standing kink waves by 2 - 3 % as compared to flow pattern which is basically localized within the loops. We further notice that extending the flow pattern beyond the loop thickness also enhances the strength of the shock associated with slow magnetoacoustic waves, recognized as an addition feature detected in the numerical simulation. The wider out-flow pattern destroys the oscillation patterns early as compared to narrower flow pattern, in other words we can say that it affects the durability of the oscillation. However, for the typical coronal loops parameters we find that the observed durability periods of the SOT/Hinode observation can be achieved with an out-flow Gaussian patterns for which half-width is not greater than factor 2.0 of the loop-half-width. explain a possible relation between electric current structure and sigmoid observed in a preflare phase.
본 연구에서는 파장보다 작은 구조물로 이루어진 음향메타물질을 이용하여 소형화된 헬름홀츠 공진기의 반향음 감소 성능예측 연구를 진행하였다. 본 논문에서 제안된 헬름홀츠 공진기는 수중 환경과 임피던스 차이가 큰 공기구조물로 형성하였다. 다중물리 유한요소 시뮬레이션 패키지를 이용하여 수중 음향학적 분석을 진행한 결과 수중 반향음의 감소가 예상되었고 헬름홀츠 공진기 입구의 공간 압축(space coiling) 정도와 내부 체적의 폭에 따라 주파수 특성을 제어할 수 있었다. 기본적인 헬름홀츠 공진기는 약 10,000 Hz 이상에서 최대 7 dB의 반향음 감소 효과를 보였으나 공간 압축 메타물질을 이용한 초소형 헬름홀츠 공진기는 약 5,000 Hz 이상에서 최대 14 dB의 반향음 감소가 나타났다. 추가적으로 헬름홀츠 공진기의 내부 체적을 제어하여 주파수 특성이 변화하는 것을 확인하고 공간압축 비율이 서로 다른 공진기를 조합함으로써 광대역 반향음 감소 효과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 수중 환경에서 공기구조물을 이용한 소형화된 헬름홀츠 공진기의 성능을 연구하였으며 반향음 감소 효과는 효과적인 스텔스 기술을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.
소형 컴퓨팅 기기의 최근 발달과 더불어, 사물인터넷 기반 센서 네트워크가 광범위로 확산되고 있으며, 이제는 저렴한 비용으로 센서 연산 기능과 통신 기능을 사용가능하게 되었다. 센서 데이터 관리는 사물 인터넷 환경에서 주요한 요소이다. 센싱 장비로부터 발생되고 전파되는 엄청난 분량의 자료는 많은 유효 정보를 제공하고 사업추진을 위한 다음세대의 빅데이터로 생각되고 있다. 최신 컬럼 기반 압축 기법이 높은 공간 효율 때문에 대용량 서버에 장착되고 있다. 센서는 좁은 대역폭과 오류가 많은 무선 채널을 사용하므로, 센서 기반 저장 시스템은 불안정한 데이터 서비스에 노출되어 있다. 본 연구에서는 사물 인터넷 센서망에 대한 분석을 간략하게 서술하며, 사물 인터넷을 위한 신규 스토리지 관리 방법을 제안한다. 제안한 관리 방법은 레이드 스토리지 모형을 근거로 하고, I/O 성능의 감쇄 없이 공간 효율성을 높이기 위하여 컬럼 기반 분리 및 압축법을 활용한다. 컴퓨터 모의 성능 실험을 통하여 본 제안 저장 기법이 기존 Raid 제어 기법보다 우수하다는 결론을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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