• 한국항공우주학회지
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• 제49권12호
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• pp.981-988
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• 2021

본 논문에서는 다수 고정익 소형무인기 군집비행을 위한 분산형 유도 알고리듬 설계를 다룬다. 군집비행을 통한 임무 수행을 위해서 각 무인기들은 집결, 선회, 경로점, 개별 비행 등의 기동이 필요하다. 이를 위해서는 경로 추종, 떼비행, 충돌 회피가 요구된다. 본 논문에서는 상기 기동들을 수행하기 위해 벡터필드(경로 추종), 증강 쿠커-스메일 모델(떼비행), 포텐셜 필드(충돌 회피) 기법들을 활용한 통합 유도 알고리듬을 제안한다. 통합 유도 명령 생성을 위해 각 기법에서 생성된 유도 명령을 가중치에 따라 혼합할 수 있게 설계하며, 19대의 소형 고정익 무인기를 이용한 비행시험을 통해 제안한 군집 유도 알고리듬의 성능을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권12호
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• pp.971-980
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• 2021

최근 드론 기술의 대중화와 함께 저비용의 소형 무인기를 다수 또는 군집으로 운용함으로써 상당한 군사적 효용성을 얻을 수 있음이 알려지면서, 군집무인체계의 전장 활용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 국방과학연구소에서는 이와 관련한 주요기술로 군집제어, 군집통신, 군집정보, 군집협업 기술을 식별하였으며, 1단계로써 대상 무인체를 운용하는 데 필요한 군집제어와 군집통신 기술에 대한 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 소형 고정익 무인기 기반의 군집무인기시스템을 설계 및 제작하고, 군집제어 및 군집통신 기술을 비행시험으로 검증한 과정을 소개한다. 최종비행시험에서 무인기 19대가 군집비행을 수행함으로써 국내 최초로 군사적으로 활용도가 높은 고정익 무인기 약 20대 규모의 군집 비행시험에 성공하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.433-438
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• 2012

In this paper, a operation network system equipped with onboard wireless communication systems and ground-based mission control systems is proposed for swarm flight of small UAVs. This operating system can be divided into two networks, UAV communication network and ground control system. The UAV communication network is intend to exchange the informations of navigation, mission and flight status with minimum time delay. The ground control system consisted of mission control systems and UDP network. Proposed operation network system can make a swarm flight of various UAVs, execute complex missions decentralizing mission to several UAVs and cooperte several missions. Finally, PILS environments are developed based on the total operating system.

• 항공우주기술
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• 제13권1호
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• pp.153-165
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• 2014

멀티로터 비행체는 헬리콥터와 같은 제자리 비행이 가능하면서 구조적으로 간단한 형태를 가지며 상대적으로 높은 추력을 가지는 장점으로 인해 다양한 분야에서 활용되고 있다. 최근 레저용으로 개발된 Parrot사의 AR.Drone은 사용자를 위한 내부 안정화 루프를 탑재하고 있기 때문에 초보자들도 쉽게 조정할 수 있으며, SDK(Software Development Kit)를 제공함으로서 멀티로터를 이용한 연구에 쉽게 활용할 수 있는 특징이 있다. 또한 크기가 상대적으로 작으면서 저가이기 때문에 군집비행에 적용되기 적합한 비행체이다. 이에 본 논문에서는 다수의 AR.Drone을 이용하여 실내 군집비행을 위한 제어기 개발과정에 대해서 소개하고자 한다.

• 항공우주기술
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• 제13권1호
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• pp.166-173
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• 2014

최근 쿼드콥터에 대한 관심이 증가하면서 방송에서 군에 이르기까지 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히 다수의 쿼드콥터를 동시에 제어하는 군집 비행 연구는 중요 임무 수행 성공 확률을 높일 수 있고, 예술과 융합되어 군무를 수행하는 등 다양한 응용에 활용될 수 있다. 본 논문에서는 AR.Drone을 활용하여 실내에서 모션 캡쳐 기반으로 다수의 비행체가 서로의 위치를 파악하고, 시나리오에 맞춰 정해진 임무를 수행하기 위해 개발된 군집 비행 시스템을 소개한다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제6권5호
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• pp.349-369
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• 2019

In the design of flight control systems there are issues that deserve special consideration and attention such as external perturbations or systems failures. A Simple Adaptive Controller (SAC) that does not require a-priori knowledge of the faults is proposed in this paper with the aim of realizing a fault tolerant flight control system capable of leading the pitch motion of an aircraft. The main condition for obtaining a stable adaptive controller is the passivity of the plant; however, since real systems generally do not satisfy such requirement, a properly defined Parallel Feedforward Compensator (PFC) is used to let the augmented system meet the passivity condition. The design approach used in this paper to synthesize the PFC and to tune the invariant gains of the SAC is the Population Decline Swarm Optimization ($P_DSO$). It is a modification of the Particle Swarm Optimization (PSO) technique that takes into account a decline demographic model to speed up the optimization procedure. Tuning and flight mechanics results are presented to show both the effectiveness of the proposed $P_DSO$ and the fault tolerant capability of the proposed scheme to control the aircraft pitch motion even in presence of elevator failures.

• 융합보안논문지
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• 제18권2호
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• pp.133-139
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• 2018

5대 게임 체인저는 적의 비대칭 위협에 대응해 전시 국민 피해를 최소화하고 최단시간 내 전쟁을 승리로 이끄는 지상작전 수행개념이다. 이 중에서 드론봇(드론+로봇) 운용을 위한 네트워크 구성방안 연구는 육군이 창설하는 여러 개의 드론봇 전투단을 ICT를 통해 유기적으로 연결해 통합 C4I체계를 갖춤으로써 통합작전을 수행하는 핵심이 되는 연구이다. 본 연구에서 제시하는 드론봇의 한 형태인 화생방 정찰 드론의 군집비행 운용은 차량 및 인간을 대신하여 화생방 물질 탐지와 신속한 상황공유를 가능하게 한다. 그럼에도 불구하고 화생방 정찰드론의 군집비행에 대한 연구와 그에 대한 사이버전자전의 취약점에 대한 연구는 아직 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 화생방 정찰 드론을 군집비행 운용 시 취약점과 대응방안을 제시하여 미래전 연구의 토대를 마련하고자 한다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권8호
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• pp.195-202
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• 2017

Unmanned Aerial Vehicle (UAV)는 군사적 목적으로 주로 이용되었지만 ICT의 발전과 저렴해진 제작비용으로 인해 다양한 민간 서비스에서도 점차 이용되고 있다. UAV는 앞으로 스스로 임무를 수행하는 자율비행을 할 것이라 기대되고 있는데, 복잡한 임무를 수행하기 위해서는 군집 비행이 필수적이다. UAV 군집 비행은 기존 UAV 시스템과 네트워크 및 인프라 구조가 달라 국내외에서 많은 연구가 이루어지고 있지만, 아직 안전한 UAV 군집 비행을 위한 보안위협 및 보안요구사항에 대한 연구가 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 UAV 자율비행기술을 미 공군 연구소와 미국 육군 공병대를 기반으로 정의하고 UAV 군집비행기술 및 보안위협을 분류하였다. 그리고 각 UAV 군집비행기술의 보안위협에 따른 보안요구사항을 정의하여 비교 분석함으로써 향후 안전한 UAC 자율비행 기술 발전에 기여할 수 있도록 하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권12호
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• pp.1315-1324
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• 2016

최근 드론에 대한 관심이 증가하면서, 드론을 활용한 다양한 기술들이 선보이고 있다. 특히, 다수의 드론을 통한 군집 비행의 기술은 협업을 통한 복잡한 임무 수행이 가능하여 빠른 시간안에 임무를 완수할 수 있어 다양한 분야에서 각광을 받고 있다. 하지만 실외의 경우 GPS의 정밀도가 낮아 정밀 비행이 어렵기 때문에 고정밀 위치 인식이 필요한 임무에는 적합하지 않다. 뿐만 아니라, 실외에서 다수의 비행체를 좁은 공간에서 동시 정밀 제어하다보니, 정밀 위치 예측이 어려운 경우 충돌이 발생하는 심각한 문제를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 RTK-GPS(Real-Time Kinematic-GPS)를 포함한 다수 센서를 활용하여 위치 정밀도를 증가시키고, 센서 오류로 인한 문제를 최소화하기 위해 제안한 모드 스위칭 기법에 대해 설명한다. 그리고 이를 기반으로 개발한 실외 군집 비행 시스템에 대해서도 소개한다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권7호
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• pp.660-667
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• 1996

The electron transport characteristics in $SF_6$ gas is calculated for range of E/N values from 150 -800(Td) by the Monte Carlo simulation using a set of electron collision cross sections determined by the authors. The results suggest that the value of an electron swarm parameter such as the electron drift velocity, the electron ionization or attachment coefficients, longitudinal and transverse diffusion coefficients in nearly agreement with the respective experimental and theoretical for a range of E/N. The electron energy distributions function were analysed in sulphur hexaflouride at E/N:500 and 800(Td) for a case of the equilibrium region in the mean electron energy. The validity of the results obtained has been confirmed by a Time of Flight method also investigated as a set of electron collision cross section for sulphur Hexaflouride.