• Smart Structures and Systems
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• 제13권6호
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• pp.1065-1094
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• 2014

Civil engineers always face the challenge of uncertainty in planning, building, and maintaining infrastructure. These works rely heavily on a variety of surveying and monitoring techniques. Unmanned aerial vehicles (UAVs) are an effective approach to obtain information from an additional view, and potentially bring significant benefits to civil engineering. This paper gives an overview of the state of UAV developments and their possible applications in civil engineering. The paper begins with an introduction to UAV hardware, software, and control methodologies. It also reviews the latest developments in technologies related to UAVs, such as control theories, navigation methods, and image processing. Finally, the paper concludes with a summary of the potential applications of UAV to seismic risk assessment, transportation, disaster response, construction management, surveying and mapping, and flood monitoring and assessment.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제11권2호
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• pp.69-79
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• 2010

This paper describes the experimental framework for the control system design and validation of a rotorcraft unmanned aerial vehicle (UAV). Our approach follows the general procedure of nonlinear modeling, linear controller design, nonlinear simulation and flight test but uses an indoor-installed multi-camera system, which can provide full 6-degree of freedom (DOF) navigation information with high accuracy, to overcome the limitation of an outdoor flight experiment. In addition, a 3-DOF flying mill is used for the performance validation of the attitude control, which considers the characteristics of the multi-rotor type rotorcraft UAV. Our framework is applied to the design and mathematical modeling of the control system for a quad-rotor UAV, which was selected as the test-bed vehicle, and the controller design using the classical proportional-integral-derivative control method is explained. The experimental results showed that the proposed approach can be viewed as a successful tool in developing the controller of new rotorcraft UAVs with reduced cost and time.

• 전자공학회논문지
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• 제50권9호
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• pp.46-51
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• 2013

본 논문에는 무인항공기에 장착된 UHF 안테나의 최적 위치 및 형상이 다양한 위치에서 EM 시뮬레이션을 통하여 분석되어져 있다. EM 시뮬레이션을 위하여 FEKO를 이용하였다. 시뮬레이션의 복잡도를 줄이고 분석시간과 메모리 이용도를 최소화하기 위하여 비행체의 복합체 구조를 레이돔 구조를 제외하고 PEC 모델로 간략화 하였다. 시뮬레이션은 무인항공기의 날개와 Ventral Fin 위치에서 수행되어 졌고, 안테나 형상은 모노폴, 다이폴, 굴곡형 모노폴 안테나들을 이용하였다. 모노폴 안테나가 비행체 날개에 장착될 경우, 오른쪽 날개와 왼쪽 날개에 각각 장착되어지기 위하여 두 개의 안테나가 필요하고, 이 두 개의 안테나들은 가시선 데이터링크 지상 안테나에 대한 무인항공기 날개 방향에 따라 전환되어져야 한다. 모노폴 안테나가 Ventral Fin에 장착될 경우, 가시선 데이터링크 지상 안테나에 대한 무인항공기 날개 방향에 상관없이 하나의 안테나로 운용 가능하다. 또한, 안테나 이득도 비행체에 의한 Blockage 감소로 개선되어진다. 안테나 이득은 굴곡형 모노폴 안테나를 이용하여 더욱 더 개선되어 진다. 결론적으로 무인항공기에 장착된 UHF 안테나의 최적 위치 및 형상은 굴곡형 모노폴 안테나를 Ventral Fin 아래에 장착하는 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권2D호
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• pp.129-136
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• 2012

무인항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle), 헬리콥터, 항공기를 이용하여 실시간 교통자료를 수집하는 항공 기반 차량 검지시스템(ADS: Aerial-Based Vehicle Detection System)에 관한 연구가 미국, 일본, 독일에서 이루어져 왔다. 따라서 본 연구에서는 ADS의 교통자료 수집 시스템으로 활용 가능성을 검토하기 위하여 먼저 ADS에 의하여 수집된 자료가 이미지프로세싱 등 자료추출 기법을 거쳐 통행속도 등 교통정보를 산출할 수 있는 지를 확인하였다. 다음으로는 ADS에 의하여 수집된 자료의 신뢰성 정도가 교통정보 제공에 적합한 지를 확인하였다. 그 결과 ADS는 기존에 상시적으로 실시간 교통정보 제공을 하기 위하여 사용되고 있는 VDS 등을 대체하기에는 기술적 비용적 측면에서 어려움이 있을 것으로 파악되었다. 하지만 재해 발생 등 비반복적 교통상황이 장시간 발생할 경우 비상교통관리대책 등을 세우기 위한 보완적 방안으로 활용할 수 있을 것이다.

• 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.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권6호
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• pp.50-55
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• 2017

본 논문은 란체스터 방정식을 이용하여 우리의 무인전투기(블루군)과 적 무인전투기(레드군) 간의 교전 결과를 예측하였다. 란체스터 법칙은 군단의 전력이 전투원 수에 비례한다는 제1법칙(linear law)과 전투원 수의 제곱에 비례한다는 제2법칙(square law)가 있다. 제1법칙은 게릴라전에 적합한 법칙이고 제2법칙은 전면전에 적합한 법칙으로 알려져 있으며 일반적으로 제2법칙이 많이 쓰인다. 란체스터의 제2법칙을 이용하여 교전 결과를 예측하였다. 교전에서 승리하기 위한 전투손실률 값은 물론 필요 전력수를 추산하였고, 우리 군의 피해를 1대 미만으로 만들기 위한 전력수도 예측하였다. 적 무인전투기와 아군 무인전투기의 전투 대수가 같을 경우 승리를 보장받으려면 전투손실률이 1:1.5 이상이 되어야 한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권4호
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• pp.243-248
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• 2005

The UAV (Unmanned Aerial Vehicle) systems like unmanned autonomous helicopters are used in various missions of flight navigation and used to collect the environmental information of the surroundings. To realize the full functionalities of the UAV, the software part becomes a challenging problem. In this paper embedded real-time software architecture for unmanned autonomous helicopter is proposed that guarantee real-time performance of hard-real time tasks and re-configurability of soft-real time and non-real time tasks. The proposed software architecture has four layers: hardware, execution, service agent and remote user interface layer according to the reactiveness level for external events. In addition, the layered separation of concurrent tasks makes different kinds of mission reconfiguration possible in the system. An Unmanned autonomous helicopter system was implemented (Kyosho RC Helicopter) in our lab to test and evaluate the performance of the proposed system.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권6_2호
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• pp.1063-1071
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• 2023

Unmanned aerial vehicles (UAVs, drones) are becoming increasingly useful in a variety of fields. Advances in UAV and camera technology have made it possible to equip them with ultra-high resolution sensors and capture images at low altitudes, which has improved the reliability and classification accuracy of object identification on the ground. The distinctive contribution of this study is the derivation of sensor-specific performance metrics (GRD/GSD), which shows that as the GSD increases with altitude, the GRD value also increases. In this study, we identified the characteristics of various onboard sensors and analysed the image quality (discrimination resolution) of aerial photography results using UAVs, and calculated the shooting conditions to obtain the discrimination resolution required for reading ground objects.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.600-603
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• 2004

UAV (Unmanned Aerial Vehicle) is an aerial vehicle that can accomplish the mission without pilot. UAV was developed for a military purpose such as a reconnaissance in an early stage. Nowadays usage of UAV expands into a various field of civil industry such as a drawing a map, broadcasting, observation of environment. These UAV, need vision system to offer accurate information to person who manages on ground and to control the UAV itself. Especially LOS(Line-of-Sight) system wants to precisely control direction of system which wants to tracking object using vision sensor like an CCD camera, so it is very important in vision system. In this paper, we propose a method to recognize object from image which is acquired from camera mounted on gimbals and offer information of displacement between center of monitor and center of object.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제3권4호
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• pp.35-40
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• 2009

The first purpose of this study is to develop a GCS(Ground Control System) by using RF(Radio Frequency) wireless communication equipments for UAV(Unmanned Aerial Vehicle). The second goal is to develop an antenna tracking system operating automatically. UAV receives flight data from a RF wireless system. So the role of antenna tracking system is very important to keep good communication state between UAV and GCS. GCS can check flight data and display a aviation state of UAV in real-time. The flight data displayed in real-time by GCS include the latitude, longitude, altitude, speed and so on. Experiments that measure a communication range and reliability are needed to develop a RF wireless communication system.