• 융복합기술연구소 논문집
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• 제5권2호
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• pp.1-6
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• 2015

Flying Saucer(flying disk type UFO) is a rotating disk that flies through the air. Thus, the aerodynamical features of the Flying Saucer can be estimated by taking a close look on the aerodynamics of the rotating disk. In the present paper, the aerodynamics of the rotating disk are reviewed focusing on the their application to the possibility of the UFO type VTOL aircraft. Finally, a combination of Avro Aircraft and Frisbee concepts is suggested as a possible new UFO type VTOL aircraft.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.459-459
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• 2000

The purpose of this paper is the application of the techniques for the new estimation of robustness for the aircraft systems having structured uncertainties. The basic ideas to analyze the system which is the originally nonlinear is Lyapunov direct theorems. The nonlinear systems have various forms of terms inside the system equations and this investigation is confined in the form of bounded uncertainties. The number of uncertainties will be the degree of freedoms in the calculation of the robust stability regions called the robustness bounds. This proposition adopts the theoretical analysis of the Lyapunov direct methods, that is, the sign properties of the Lyapunov function derivative integrated along finite intervals of time, in place of the original method of the sign properties of the time derivative of the Lyapunov function itself. This is the new sufficient criteria to relax the stability condition and is used to generate techniques for the robust design of control systems with structured perturbations. Using this relaxing stability conditions, in this paper, the quadratic form of Lyapunov function is utilized. In this paper, the practical system of vertical take-off and landing (VTOL) aircraft is analyzed with the proposed stability criteria based upon the Lyapunov direct method. The application of numerical procedures can prove the improvements in estimations of robustness with structured uncertainties. The applicable aircraft system is assumed to be linear with time-varying with nonlinear bounded perturbations.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권9호
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• pp.1019-1025
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• 2014

최근 무인항공기(UAV : Unmanned Aerial Vehicle)에 대한 연구가 다양한 각도로 진행되어 군사용 비행체에 관한 연구에서 부터 민간용 비행체 및 일반 취미 활동용 비행체에 이르기까지 다양하게 연구가 진행되고 있다. 특히, 무인 소형 비행체에 대한 연구는 수직이착륙(VTOL : Vertical Take-Off and Landing)과 용이한 방향전환 및 정지비행(hovering)에 대하여 연구되고 있으며, 이러한 연구부분에 적합한 무인 소형 비행체가 쿼드로터(quardrotor)형 무인비행체를 중심으로 연구되고 있다. 이러한 무인 비행체에 대한 연구는 공기역학적 힘에 의해 부양되므로 복잡한 동역학 분석과정을 필요로 하고 있으며, 이러한 역학적 분석 및 실험적 모델을 바탕으로 제어기를 설계하고 있다. 본 논문에서는 일반적인 PID 제어기를 바탕으로 기본적인 자세제어를 구현한 후, 제어기 설계에 고려하지 못한 비선형적인 요소를 신경회로망(neural networks)의 강화학습(reinforcement learning) 알고리즘을 이용하여 일반적인 제어기 설계에 고려하지 못한 비선형적인 요소를 보완하여 보다 안정적인 쿼드로터의 자세제어 방안을 제시하고자 한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권5호
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• pp.16-23
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• 2021

국내외 제조업체들은 미래 기술 수요에 발맞춰 여러 형상의 수직이착륙(VTOL) 무인항공기를 개발하고 있다. 그동안 무인항공기는 고정익/회전익으로 분류 가능한 형상으로 개발되고 그에 맞는 인증기준으로 검증이 이루어졌다. 하지만 현재 VTOL 무인항공기는 VTOL에 특화된 인증기준의 부재로 인해 감항성 검증이 제한적이다. 본 논문에서는 북대서양조약기구(NATO)의 고정익/회전익 무인항공기 인증기준 STANAG-4671 및 STANAG-4702와 유럽항공안전청(EASA)의 수직이착륙 특수기술기준(SC-VTOL)을 분석하여 VTOL 무인항공기에 적용 가능한 인증기준을 제시하였다. 이를 위해 기준 항목별로 일반/고정익/VTOL 특성 분류기준을 수립하여 분석에 활용하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1116-1118
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• 1996

This paper designs a digital controller by making use of the $H^{\infty}$ control algorithm and $\mu$-synthesis in order to keep a balance of the VTOL(Vertical Take Off and Landing Plane) vehicle with 4 fans. A identification of the actual model is acquired by the vehicle rolling, pitching and yawing angles for a pseude-random signal input and various identification theories. In spite of parameter variations and existing disturbances, the designed controller showes its robust performance through simulations and experiments.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.1260-1265
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• 2008

This study deals with modeling and flight control of quadrotor type (QRT) unmanned aerial vehicles (UAVs). Rigorous dynamic model of a QRT UAV is obtained both in reference and body frame coordinate systems. A disturbance observer (DOB) based controller using the derived dynamic models is also proposed for robust hovering control. The control input induced by DOB is helpful to use simple equations of motion satisfying accurate derived dynamics. The experimental results show the performance of the proposed control algorithm.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권5호
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• pp.1-9
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• 2004

수직이착륙과 고속수평비행이 기능한 스마트 무인기 개발의 일환으로 초기개념설계용 성능예측 프로그램을 작성하였다. 스마트 무인기가 요구하는 설계조건을 기반으로 각 임무 단계 수행과정에서의 연료소모중량을 반복계산하여 전체 중량을 예측하고, 동시에 무인기의 주요형상변수, 추진성능, 수직이착륙성능, 수평비행성능 등의 계산을 통해 성능예측 및 설계요구조건 만족여부 판단, 경향성 분석을 수행할 수 있다. 동 프로그램은 수직이착륙 무인항공기 비행체의 초기개념설계단계에서 비행체의 경향성 분석, 비행성능 예측 및 설계 요구조건 검증 등을 손쉽고 간편하게 수행 할 수 있는 도구도서 사용할 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권1호
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• pp.44-53
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• 2020

무인항공기 산업은 인공지능, 빅데이터, 사물 인터넷 등의 4차 산업혁명 기술과 융합하여 새로운 패러다임으로 발전하고 있다. 미국과 같은 항공 선진국들은 비행안전성이 보장된 무인항공기 개발에 많은 역량을 집중하고 있다. 대한민국의 경우, 한국항공우주연구원에서 2011년 국가 R&D 사업의 일환으로 국내 최초 수직이착륙 무인항공기인 스마트무인기 개발에 성공하였고, 이를 통해 첨단 IT 기술이 접목된 수직이착륙 무인항공기 개발 기술을 보유하게 되었다. 이러한 국가차원의 노력에도 불구하고 아직까지 국내 수직이착륙 무인항공기의 개발과 시장 운용은 제한적이다. 국내 기술로 개발한 수직이착륙 무인항공기의 형식증명 절차는 국내 항공안전법에 명시되어 있으나 형식증명을 위한 감항기준은 아직 제정되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 자체 중량 150 kg을 초과하는 수직이착륙 무인항공기의 국내 외 개발 동향과 국가별 인증제도 및 절차에 대해 조사하고, 유럽항공안전청에서 2019년 7월 2일 제정공포한 수직이착륙 항공기용 특별감항요건(special conditions)을 벤치마킹하여 국내 수직이착륙 무인항공기 형식증명을 위한 감항기준을 정립할 수 있는 방안에 대해 연구하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권7호
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• pp.593-599
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• 2021

e-VTOL 항공기는 전기동력으로 인한 운용유지비의 절감, 친환경성, 수직이착륙으로 인한 도심운용, 자동화로 인한 조종의 편리성 등 미래 교통수단으로 향후 수요가 급증할 것으로 예상된다. 이에 전 세계적으로 활발한 연구 개발이 진행 중에 있으나 상용화를 위해서 필수적으로 요구되는 안전성 확보와 인증에 있어 기술적으로 해결해야 할 문제점들이 상존한다. 이러한 어려움으로 운송사업용 형식증명 및 표준감항증명을 받은 e-VTOL 항공기는 아직까지 전 세계적으로 없는 상태이다. 현행 항공기 감항기술기준에서 요구되는 안전도 수준은 상당히 높고 이를 입증하는 과정도 상당히 까다롭다. e-VTOL 항공기 인증도 현행 감항기술기준에서 요구하는 안전도 수준을 만족해야 하나 현행 기준의 적용성과 동등한 안전성 확보에 필요한 기술적인 한계와 문제점이 존재한다. 본 연구에서는 이러한 기술적 한계와 문제점들을 e-VTOL 항공기의 특징과 함께 제시하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권3호
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• pp.233-241
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• 2021

전기 동력 수직 이착륙 도심 항공 모빌리티 (eVTOL UAM)의 실현 가능성이 커짐에 따라 다수의 기업과 연구소에서 많은 연구가 진행되고 있다. 항공기 개발 과정에서 비용 예측은 예산 및 상업성 분석 측면에서 필수적인 요소이다. 그러나 형상의 다양성과, 비용 정보의 비공개 등의 이유로 eVTOL UAM의 비용 예측에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 항공기 비용 예측 방법을 수정 및 보완하여 다양한 형상을 고려할 수 있는 eVTOL UAM의 항공기 비용 예측 방법을 제시한다. 방법의 이해를 돕기 위해 Wisk Cora의 항공기 비용을 예시로 계산하였다. UAM 분석 보고서와 6종의 대표 eVTOL UAM 가격의 상대적인 비교를 통해 제시된 방법의 타당성을 간접적으로 검증하였다.