• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.78-85
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• 2022

산악이나 도서 지역으로의 물품수송, 재난지역의 영상정보 획득 및 긴급 구호물품 등을 수송하는데 멀티콥터 형태의 무인기를 활용하고자 하는 수요가 증가하고 있다. 이와 같은 임무를 성공적으로 수행하기 위해서는 비행 조건에 따라 발생하는 하중을 기체 구조물이 안전하게 지지하는 동시에 프롭로터의 진동 및 공탄성 안정성 확보 여부를 확인할 필요가 있다. 본 논문에서는 엔진과 발전기 조합의 하이브리드 동력 시스템이 장착된 탑재중량 40kg급 멀티콥터 무인기의 구조해석 모델 생성과 하중조건에 따른 변형 및 응력 분포 검토과정을 소개하였다. 또한 비행 속도와 기체의 피치각 조건에 따른 프롭로터 시스템의 진동 특성과 공탄성 안정성 해석 결과를 제시하였다. 프롭로터를 통해 발생하는 최대추력 및 정상, 비정상 착륙조건에 따라 기체에 작용하는 착륙하중을 검토하였으며, 구조물의 파손 없이 지지할 수 있음을 확인하였다. 기체의 비행 속도와 프롭로터의 회전속도에 따라 주요 모드별 감쇠 특성이 안정한 영역에 위치함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.459-466
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• 2020

멀티로터 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)를 이용해서 수집한 음향 데이터는 모터나 프로펠러에서 발생하는 자체 소음이나 비행 중 발생하는 바람 소리 등으로 인해 음향 품질이 크게 손상되는 문제가 발생한다. 멀티로터 UAV 환경에서는 목표 음향의 크기뿐만 아니라 위상도 크게 손상되기 때문에 크기와 위상을 모두 고려해서 음향을 향상시킬 필요가 있다. 하지만 위상은 크기와 달리 구조적인 특징이 잘 나타나지 않으므로 향상시키는 것이 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 크기와 위상을 모두 표현할 수 있는 복소 스펙트로그램을 기초로 잡음을 제거해서 목표 음향의 품질을 향상시키는 CNN 기반 복소 스펙트로그램 향상 방법을 제안한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권10호
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• pp.842-850
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• 2014

본 논문은 예측하지 못한 외부 환경 요소 변화로 인해 저하되는 비행 성능을 $L_1$ 적응 제어 기법으로 보상하는 궤적 추종 기법을 제안하였다. 제안된 궤적 추종 기법은 상대 거리를 이용하여 속도 명령을 생성하는 유도 법칙과 속도 명령을 추종하는 적응 제어 루프로 구성되어 있다. 경로 추종 성능을 향상시키기 위하여, 유도 법칙에서 생성한 속도 명령이 적응 제어기의 기준 입력이 되도록 설계하였다. 유도 법칙에서는 목표 궤적과 상대 거리와 그 변화량에 따른 가속도 명령이 생성되며, 이를 적분하여 속도 명령을 생성한다. $L_1$ 적응 제어 루프는 불확실성이 존재하는 환경에서 정밀한 경로 추종 성능을 보장한다. 제안된 경로 추종 시스템은 쿼드로터 항공기를 사용하여 수직 이착륙 및 이동 표적 추종과 같은 비행 실험으로 검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권6호
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• pp.499-508
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• 2016

This paper describes a study of performance prediction of an electric propulsion system for multirotor UAVs. The electric propulsion system consists of motors, propellers, batteries and speed controllers, and significantly affects performance characteristics of the platform. The performance of the electric propulsion system for multirotor UAVs was predicted using an analytical model derived from the characteristics of each component, operation experiments and statistical analyses. Ground performance tests and endurance flights were performed to verify the reliability of the proposed performance prediction method. A quadrotor platform was designed to demonstrate the parcel delivery service used in the endurance flight. From the result of verification tests, it was confirmed that the proposed method has a good agreement.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권9호
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• pp.752-761
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• 2014

뛰어난 기동성으로 인한 최근 쿼드로터에 대한 관심의 증대는 다양한 형태의 멀티로터 비행체의 개발 및 상용화를 이끌었으며, 레져용으로 사용자들이 쉽게 사용할 수 있는 다양한 쿼드로터 제품들이 등장하고 있다. 이 중에서 최근 Parrot사에서 제작한 AR.Drone은 사용자를 위한 내부 안정화 루프를 탑재하고 있기 때문에 초보자들도 쉽게 제어할 수 있는 장점이 있다. 이러한 AR.Drone의 시스템을 이용하면 다양한 형태의 다수 무인기 시스템을 쉽게 구축할 수 있다. 이러한 특성을 바탕으로 한국항공우주연구원에서는 다수의 AR.Drone을 이용한 실내 군집비행 연구를 진행 중에 있다. 이러한 다수의 무인비행체를 이용한 실내 군집비행을 위해서는 개개의 비행체에 대한 위치제어 및 서로간의 충돌을 방지하기 위한 알고리즘이 필요하다. 이를 위해서 본 논문에서는 다수의 실내 무인기의 원활한 기동을 위해 개발한 충돌회피 기동 제어기를 소개하고자 한다.

• 정보와 통신
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• 제33권2호
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• pp.86-92
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• 2016

본고에서는 최근 각광받고 있는 드론관련 기술 중 비행에 필수적인 비행제어 기술 및 이를 위한 드론 상태추정 기술의 기초에 대해 소개한다. 고정익, 회전익 등 다양한 드론 중 본고에서는 다양한 활용 가능성으로 인해 현재 민간 및 상업용으로 가장 널리 쓰이고 연구되고 있는 멀티로터 타입의 드론에 대해 서술한다. 비행제어를 위한 드론의 동역학에 따른 기초적인 비행제어 방법소개, 비행제어가 가능토록 드론에 탑재되는 일반적인 센서 종류와 이를 활용한 위치, 회전 추정 방법들에 대해 소개하며 현재 관련 기술 현황에 대해 소개한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.47-54
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• 2006

The current power generation is very suitable renewable energy for the application to Korean western and south coastal regions where characterized as having high current speed. Being different from tidal power generation that needs tremendous dam structure to preserve water, the current power generation utilizes the ocean current flow without damaging to estuary area and its environment. There are still many areas to understand the characteristics of current power generation for the actual field installation. As designing muti module with several rotors, the interaction between rotors will occur that would affect the efficiency and RPM of each rotor. In this study, the interactions caused by gaps between rotors in multi module are studied.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.321-328
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• 2018

This paper presents an automatic target tracking flight system using a PID controller based on velocity command of a multirotor UAV. The automatic flight system includes marker based onboard target detection and an automatic velocity command generation replacing manual controller. A quad-rotor UAV is equipped with a camera and an image processing computer to detect the marker in real time and to estimate the relative distance from the target. The marker tracking system consists of PID controller and generates velocity command based on the relative distance. The generated velocity command is used as the input of the UAV's original flight controller. The operation of the proposed system was verified through actual flight tests using a marker on top of a moving vehicle and tracks it to successfully demonstrate its capability using a quad-rotor UAV.

• 한국음향학회지
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• 제36권2호
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• pp.89-99
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• 2017

멀티로터형 무인항공기는 군사용 목적뿐 아니라 항공 촬영 및 무인 택배 수단 등 민간 산업까지 그 활용 범위를 넓혀가고 있다. 무인항공기의 보다 폭넓은 활용을 위해서는 추진체인 프로펠러의 공력 효율 개선과 소음의 저감을 위한 연구가 선행되어야 하며, 이는 주어진 환경에서 공력 성능 및 소음을 예측할 수 있는 기술이 바탕이 되어야만 가능하다. 본 연구에서는 소형 무인항공기 프로펠러를 대상으로 공력 및 소음 예측 기법을 개발하고, 실제 측정을 통한 결과와의 비교를 통해 검증하였다. 분당 회전수의 변화에 따른 추력 및 토크와 주어진 위치에서의 주파수 스펙트럼 예측에서 모두 예측 기법의 신뢰성을 확보하였으며, 이를 통해 프로펠러의 형상 설계에 기반이 될 수 있는 기틀을 마련하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권1호
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• pp.37-46
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• 2014

본 논문에서는 지상 주행과 비행이 가능한 이중모드 PAV의 무인 축소모델 개념설계 및 개발시험 과정에 관하여 기술하였다. 운용 요구도를 검토한 결과 멀티로터 형상에 나셀틸트 기능을 결합한 쿼드 틸트 프롭형 비행체가 제안되었다. 프로펠러 추진을 위한 모터와 주행을 위한 구동장치를 하나의 나셀에 집적하고, 나셀 틸트 구조에 의해 비행 및 주행모드의 변경이 가능하도록 구현하였다. 개념설계를 통해 주요 설계변수와 초기 제원이 확정되었고, 비행모드 및 주행모드 시험용 플랫폼을 제작하여 기능시험을 수행하였다.