• Title/Summary/Keyword: 비행측정방법

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Application of discrete stochastic optimal control system for aircraft autopilot design (항공기의 자동조종장치설계에 대한 이산확률최적설계의 적용)

  • 이상기
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1987.10b
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    • pp.537-540
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    • 1987
  • 항공기가 평형상태로 비행하는 도중 돌풍과 같은 외부교란을 만난 교란상태운동은 선형화된 미분방정식으로 표현되며 비교적 짧은 비행시간동안의 비행은 선형시 불변계가 된다. 돌풍은 Gauss-Markov확률과정으로 모델링 되며, 항공기가 돌풍을 만난 교란상태운동은 시스템론적으로 보면 백색잡음이 성형필터를 거쳐 계에 입력되는 것과 같다. 초기의 설계방법은 고전적인 주파수영역에서의 해석방법을 사용하였으나 1960년대에 최적제어이론이 도입되면서 평가함수를 사용하여 원하는 비행특성을 얻는 방법을 사용하게 되었다. 그 후 계에 입력되는 외란과 측정시의 잡음으로 인한 불확실한 측정량으로부터 최적상태변수의 추정을 위해 필터링이론을 도입한 확률제어이론을 적용하여 자동조종장치를 설계하게 되었다. 이때까지는 연속제어계로 설계되었으며 그 후 측정신호를 샘플링하여 연속제어계와 등가의 이산제어계를 사용한 자동조종장치가 등장하였으며 이 경우 설계기법으로는 연속제어계를 사용하고 실현시킬 때는 디지털컴퓨터를 사용하였다. 이는 제어하는 동안 계의 계수와 제어법칙을 바꾸어 줄 수 있는 이산제어계의 장점을 이용하지 못하므로 처음부터 계를 등가의 이산계로 보고 제어계를 설계하는 방법이 도입되었다. 이 때 샘플링간격의 결정과 Quantization 영향이 설계시 고려되어야 한다.

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Study of Velocity Measurement in River using moving UAV Images (드론 이동영상을 이용한 하천 표면유속 측정 연구)

  • Lee, Jun Hyeong;Yoon, Byung Man;Kim, Seo Jun;Lee, Yun Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.16-16
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    • 2022
  • 영상유속계는 영상을 이용한 비접촉식 유속계로 하천과 같은 넓은 범위의 유속 및 유량을 간편하게 측정할 수 있다는 장점이 있어 현재 국내외에서 영상유속계의 실용화 연구가 수행되고 있다. 특히 유속 및 유량을 측정하기 위해 카메라 외에 별도의 측정 장비가 필요없기 때문에 드론에 장착하여 표면유속을 측정하는 연구 또한 활발히 이루어지고 있다. 기존 드론 영상을 이용한 표면유속 측정 연구에서는 드론을 측정하고자 하는 하천 영역 위에서 정지하여 영상을 촬영하여 표면유속을 측정하고 있다. 이때 한 화면에 하폭이 다 담기지 않는 넓은 하천의 경우 촬영 위치를 옮겨서 다시 영상을 촬영하거나 하폭이 담길 때까지 비행 고도를 높여 촬영하고 있다. 하지만 촬영 위치를 옮겨 촬영하는 방식의 경우 넓은 하천을 다 담기 위해 여러 번의 촬영을 하고 이를 정합하는 과정이 필요하다는 단점이 있으며 비행 고도를 높여 촬영하는 방식의 경우 촬영 품질 저하로 인해 측정한 유속의 불확도가 크게 산정된다는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 드론을 이동하며 촬영한 연속적인 영상을 이용하여 하천의 표면유속을 측정하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 하천을 가로질러 비행하며 촬영한 드론 이동영상을 활용하면 폭이 넓은 하천의 경우도 간편하게 유속 분포를 측정할 수 있다. 이동영상을 이용하여 유속을 측정하기 위해서는 연속된 이동영상 내에서 지표면의 공통된 특징점을 찾아 흔들림 보정 알고리즘을 적용하여 유속을 산정하는 방법과 드론의 이동 속도를 이용하여 영상의 수표면 이동속도와 벡터연산을 적용하는 두가지 방법을 사용할 수 있다. 이 두가지 방법 중 영상 분석에 필요한 전처리 과정이 적고 지표면의 고정점이 필요 없는 드론의 이동속도를 이용한 벡터 연산을 적용하는 방법을 실제 흐름에 적용하였다. 측정한 수표면의 유속을 전자파표면유속계로 측정한 유속과 비교한 결과 평균 5 % 이내의 차이를 보이는 것을 확인하였다. 향후 다양한 흐름 조건과 드론의 비행속도를 변경하여 측정하는 등의 유속 측정 적용성을 검토하는 연구가 수행된다면 하폭이 넓은 하천 등 다양한 조건에서 드론 영상을 이용한 유속 측정이 가능할 것으로 기대한다.

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A Study on the Takeoff and Landing Performance of Aircraft (경비행기의 이착륙 성능에 관한 연구)

  • Kim, J.H.;Hwang, M.S.;Lee, J.M.;Kim, C.Y.;Jin, I.H.;Jang, U.J.
    • Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
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    • v.3 no.1
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    • pp.97-105
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    • 1995
  • 본 연구는 창공-91 항공기의 비행 시험의 일환으로 수행된 것으로, 항공기의 이 착륙 성능 측정을 위한 비행 시험의 절차와 사용된 방법, 자료 처리 절차 그리고 비행 시험 결과에 대해 기술하였다. 본 비행 시험은 FAR 부속서인 Advisory Circular 23-8A 의 비행 시험 절차에 따라 수행되었으며, 측정된 자료를 분석한 결과 설계시에 결정된 창공-91의 성능 자료를 만족함을 보였다.

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A Study on the Improvement of Stability of Dual FCC (이중 비행제어시스템의 안정성 향상에 관한 연구)

  • Om, Songryong;Cho, Youngseok
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2019.01a
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    • pp.381-382
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    • 2019
  • 본논문에서는 산업용 드론개발을 위한 안정성 향상에 대하여 연구하였다. 기존의 비행체의 경우 고신뢰도 대용량의 제어시스템을 이용하여 비행제어시스템을 구성하지만 무인 비행체는 소형 내장형시스템을 이용한다. 본 연구에서는 소형 무인 비행체에서 사용하는 소형 내장형 비행제어시스템에서 안정성을 개선하기 위한 방법으로 비행제어신호와 모터의 제어신호를 측정하여 안정상태와 이상상태를 구별한다. 제안한 방법은 기존의 비행제어시스템을 수정하지 않고 비행제어시스템의 감시가 가능 할 것으로 예상한다.

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Measurement and Arrival Direction Estimation of Supersonic Flight Sonic Boom (초음속 비행체의 소닉붐 측정과 도래각 추정)

  • Ha, Jae-hyoun;Jung, Suk Young;Lee, Younghwan;Jin, Hyeon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.49 no.3
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    • pp.175-183
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    • 2021
  • This paper studies measurement of sonic boom created by supersonic flight and its arrival angle estimation techniques. Since sonic boom propagates as an impulsive noise and includes infrasound frequency, we propose measurement instrumentation acquiring sonic boom signature without distortion. And we suggest the methodology for an arrival angle estimation with its performance analysis in accordance with sensor array configurations. The performance of our estimator is verified by comparing theoretical performance bound with statistics of its Monte-Carlo simulation results. Furthermore, we presents the analysis of the sonic boom measurement from real flight tests. This work provides an intuitive concept for sensor array configurations and measurement instrumentation.

The Study on Experimental Measurement Method of Hinge Moment Acting on Control Surface of Air Vehicle (비행체 조종면에 작용하는 힌지 모멘트의 시험적 측정 방법 연구)

  • Park, Jong-Min;Chung, Sang-Joon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.2
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    • pp.165-170
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    • 2012
  • This paper contains the test method to obtain aerodynamic hinge moments acting on the control surface of air vehicle wing. During the flight, hinge moments make difference between actual control surface angle and control angle which is measured by sensor of actuator. The hinge moments can be obtained by using this difference. Static ground load test and calibration test were conducted to obtain torsional stiffness of control surface actuation system. This results are used to calculate hinge moments. In addition, the mechanical errors of actuation system such as slip angle of mounting point and backlash could be estimated. Using flight test results, this experimental measurement method of hinge moment acting on control surface is conducted. The results of this method are similar to those of numerical simulation method, and the validity of this method is proved.

A Study on Drone Flight Trajectory for Accurate Detection of Air Pollutant Emission Designation (정확한 대기오염물질 배출 지정 탐지를 위한 드론 비행 궤도에 관한 연구)

  • Kim, Suyeong;Lee, Sukhoon;Jeong, Dongwon
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2021.10a
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    • pp.15-17
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    • 2021
  • This paper proposes a drone flight trajectory method for accurate air pollutant emission designation detection. In areas with many factories, such as industrial complexes, there are workplaces that illegally emit air pollutants in a situation where monitoring is neglected. In the past, studies have been actively conducted to measure air pollutants in these areas using drones. The measurement method using a drone uses a method of detecting pollution by stopping around the chimney of a factory, but it has a problem in that the detection of air pollutants is inaccurate depending on environmental factors such as air pressure and wind. Therefore, this paper proposes a drone flight trajectory method for accurate air pollutant emission designation detection. This paper devises a screw orbit flight method in which a drone flies upward while rotating the chimney, and the total area of the chimney is detected and measured considering environmental factors. In the experiment, our proposal shows a higher performance than the existing method.

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Procedure of Barometer Setting in Flight with On-board Navigation Data alone (자체 항법 정보만을 이용한 비행 중 기압 고도계 설정 방법)

  • Jung, Suk-Young
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.4
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    • pp.300-308
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    • 2012
  • In GPS/INS/barometer navigation system for UAV, two procedures were proposed in order to set three reference parameters for the pressure altitude of QNH or QFE settings, using the navigation data from on-board system alone. These procedures yield required the reference parameters through mathematical process with the altitude and the atmosphere properties measured for a short duration of flight, of which a special pattern is requested according to the selected procedure. Dependency only upon the on-board navigation data can eliminate a requirement for the atmospheric measurement system in the ground support system and can expand a flight boundary to a remote area where the ground support is not available. Especially the procedure with the regression method uses altitude and pressure but temperature to produce the three reference parameters. No need of temperature measurement for the pressure altitude system can simplify the on-board air data system.

Determining UAV Flight Direction Control Method for Shooting the images of Multiple Users based on NUI/NUX (NUI/NUX 기반 복수의 사용자를 촬영하기 위한 UAV 비행방향 제어방법)

  • Kwak, Jeonghoon;Sung, Yunsick
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.445-446
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    • 2018
  • 최근 무인항공기 (Unmanned Aerial Vehicle, UAV)에 장착한 카메라를 활용하여 사용자의 눈높이가 아닌 새로운 시각에서 사용자를 촬영한 영상을 제공한다. 사용자를 추적하며 촬영하기 위해 저전력 블루투스 (Bluetooth Low Energy, BLE) 신호, 영상, 그리고 Natural User Interface/Natual User Experience(NUI/NUX) 기술을 활용한다. BLE 신호로 사용자를 추적하는 경우 사용자의 후방에서 추적하며 사용자만을 추적하며 촬영 가능한 문제가 있다. 하지만 복수의 사용자를 전방에서 추적하며 촬영하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 복수의 사용자를 추적하며 전방에서 촬영하기 위해 UAV의 비행방향을 결정하는 방법을 설명한다. 복수의 사용자로부터 측정 가능한 BLE 신호들을 UAV에서 측정한다. 복수개의 BLE 신호의 변화를 활용하여 UAV의 비행방향을 결정한다.

Prediction of Lift-off Acoustic Loads of KSLV-I and Its Comparison with Flight Measurements (KSLV-I 외부 음향 하중 예측 및 비행 시험 결과와의 비교)

  • Park, Soon-Hong;Seo, Sang-Hyun;Jang, Young-Soon
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.10 no.1
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    • pp.13-19
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    • 2011
  • Lift off acoustic loads of KSLV-I were predicted by the modified NASA SP-8072 source distribution method (method 2) and the result was compared with those of measurements in the flight test of KSLV-I. In the second flight test, lift off acoustic loads were measured by outer microphones attached on the cable mast. The onboard data measuring outer acoustic pressure at the interstage of KSLV-I also can be obtained. The predicted result showed very similar peak and the shape of spectrum when compared with the measured spectrum and a margin about +7 dB.