• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.495-500
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• 2017

본 논문에서는 과도한 계산용량이 필요한 초음속 비행체의 비정상 열응답 해석을 수행하기 위한 준-비정상해석 기법을 소개한다. 준-비정상해석 기법은 연성 연계 기법과 복합 열전달 해석기법을 통합한 방법으로 계산시간 단축시키면서 동시에 정확도를 향상시키기 위해 고안되었다. 또한 준-비정상해석 시, 해석 구간을 분할하기 위한 기준시간을 결정하는 알고리즘을 고안하여 준-비정상해석 기법의 정확도를 향상시키고자 하였다. 본 논문에서는 준-비정상해석 기법을 평가하기 위하여 가상의 비행 시나리오에서 열응답 해석을 수행하였으며, 비정상 해석 결과와 비교 검증을 수행하였다. 무딘 물체의 표면 온도 및 정체점의 온도를 통해 각각의 기법의 차이를 도출하였다. 비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도와 준-비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도 차이는 11.4% 이내로 높은 정확도를 확보함과 동시에 28배에 가까운 계산시간을 단축시켜 해석 기법의 효율성과 정확성을 확보하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.710-715
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• 2023

도시화가 가속화되면서 교통 혼잡, 주거 및 환경 문제 등의 사회적 이슈가 도출되고 있다. 이를 해결하기 위해 도심항공교통 (UAM; urban air mobility)과 같은 혁신적인 교통시스템 개발에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 초기 저밀도 운항 환경에서 기존의 항공교통시스템에 부담을 주지 않으면서도 안전하게 비행이 이루어져야 하고, 공역을 효율적으로 관리하고 운영하는 능력이 요구된다. 따라서 UAM은 회랑을 통한 경로의 운영으로 예측 가능성을 높여 초기 운영단계에서는 저밀도 상황에서의 운항에 대한 데이터를 축적해 나가는 것이 중요하다. 이를 위해서는 운영하기 전 각종 시뮬레이션을 활용한 시나리오를 생성하여 UAM 기체 간의 잠재적인 충돌 가능성을 예측하고 항공기 간격 즉 분리에 대한 손실 (LoS; loss of separation), 그리고 근접 공중충돌 (NMAC; near mid air collision) 위험에 대한 검토가 필요하다. 항적 난기류는 항공기 간의 안전한 분리를 보장하는 중요한 요소로, 기존 항공교통에서는 활주로와 항로의 분리에 필수적으로 사용되었다. UAM 비행체는 저고도에서 밀집된 공간에서 운영되기 때문에, 항적 난기류에 관한 추가적인 연구가 필요하며, 이를 위해 다양한 데이터를 활용하여 기체의 성능을 정밀하게 분석하고 있다. 본 논문에서는 국내외 연구 결과를 바탕으로 UAM의 분리 기준 설정에 필요한 요구사항과 고려해야 할 사항들을 확인하는 데 초점을 맞추고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권1호
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• pp.68-77
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• 2018

달 궤도선의 전반적인 특성을 해석하기 위해 일별 발사가 가능한 Variable Coast 방식을 3.5 위상전이궤적에 적용하였다. 발사장 및 발사체를 선정하여 발사에서부터 달 궤도 진입까지의 전 과정에 대한 임무 시나리오를 구성 및 해석을 수행하였다. 특히 지구-달 회전좌표계에서 정의한 SEM(Satellite-Earth-Moon) 각도는 3.5 위상전이궤적을 전반적으로 검토할 수 있는 중요한 구속조건이다. SEM 각도를 이용한 시뮬레이션 결과를 지구-달 전이궤적 및 달 궤도 진입에서의 발사 시각, 관성비행 기간, 근지점 고도 및 ${\Delta}V$등 다양한 관점으로 분석하고 최적의 SEM 각도를 제안하였다. 이 결과는 향후 Fixed Coast 분석결과와 비교함으로써 발사체 선정에 따른 3.5 위상전이궤적의 특성을 평가하는데 큰 도움을 줄 것으로 예상된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.576-584
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• 2014

본 논문에서는 포탄 형태의 표적을 식별하기 위해 레이더 단면적(radar cross section: RCS)을 이용하여 퍼지 구분기를 최적화하는 연구를 제시한다. 일반적인 포탄 형태의 표적들에 대한 RCS 데이터베이스를 일정 각도 간격으로 획득하기 위해 모멘트법(method of moments: MOM)을 이용한다. 상대적인 자세각들을 포탄들의 다양한 비행 시나리오로부터 추정하고, 그 각도들에 연관된 RCS 값들을 일정한 각도 간격으로 만들어진 RCS 데이터베이스로부터 보간한다. 그 보간된 RCS 값들로부터 최초 멤버쉽 함수들을 결정하고, particle swarm optimization(PSO)을 이용하여 퍼지 구분기의 멤버쉽 함수들을 식별 확률의 관점에서 최적화 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.47-55
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• 2012

본 논문에서는 고속의 단거리 탄도탄과 항공기 등의 표적을 탐지 추적할 수 있는 밀리미터파 탐색기의 종합성능 시험을 위해 개발한 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation)와 시험 장비를 설명한다. 이 시스템은 다양한 종류의 표적과 고속, 고기동 이동 표적의 궤적을 모사하기 위해 141개의 혼 안테나 배열, 배열 안테나 스위칭과 이득 및 위상 제어 알고리즘을 이용한다. 또한, 표적에 대한 속도, 거리뿐만 아니라, 클러터와 재밍 환경을 모사한다. 시스템 전체 구성과 표적 운동 모의기, 모의 신호 발생기, 고속 데이터 획득 장치, 통제 제어기 등과 같은 주요 구성품들의 구현과 측정 결과를 설명하였다. 이 통합 시스템은 동적 실시간 탐지/추적에 대한 밀리미터파 탐색기의 성능을 모의 비행 시나리오 기반으로 시험할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권8호
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• pp.739-747
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• 2015

무인항공기시스템 수요의 증가와 기술의 급격한 발전에 따라, 많은 국가들에서 기존의 공역 시스템에 무인항공기를 통합하려는 시도가 이루어지고 있다. 통합 운용을 위한 규정을 제정하기 위해서는 비행성능의 차이, 통제와 통신의 특징, 항공기간 분리 방법, 인간과 기계의 상호작용과 같은 무인항공기의 통합이 전체 시스템에 끼치는 영향에 대한 이해가 중요하다. 인하대학교에서는 공역 내에서의 무인항공기의 영향을 실제 운용 인력이 참여하는 Human-in-The-Loop(HiTL) 시뮬레이션을 통하여 연구할 수 있는 항공관제시뮬레이션 시스템을 개발하였다. 본 논문에서는 이를 이용하여 무인항공기와 유인기가 조우하는 3가지의 시나리오를 설정하고, 관제사의 관제명령을 통하여 위험 상황을 해결하는 시험을 진행하여 조종사와 관제사의 반응 속도와 각 기동에 대한 위험도를 분석한 과정과 결과를 제시한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.951-957
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• 2013

본 논문에서는 항공기 안테나로 사용되는 블레이드 안테나의 성능 평가를 위한 항공기 블레이드 안테나의 평가 프로세스를 제안하였다. 평가 프로세스에 사용된 다수의 평가 항목들은 항공기의 비행 시 안정된 통신을 위한 필수 성능 요소들을 고려하여 결정하였다. 제안된 성능 평가 프로세스는 먼저 블레이드 안테나의 그라 운드를 설정하고, 정합 성능을 평가하였다. 또한, 항공 시나리오를 고려하여 주 통신 영역을 제한하고, 주파수 대역별 요구되는 최소 복사 이득을 도출하였다. 최종적으로 제안된 성능 평가 프로세스는 실제 항공기에 운용 되는 상용 블레이드 안테나에 적용하였으며, 평가 프로세스의 결과를 바탕으로 항공기 적용 적합도를 도출하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.108-115
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• 2015

항공용 다변측정 감시시스템은 비행 중 또는 활주로에서 항공기 위치를 제공하는데 사용된다. 항공용 다변측정 감시시스템에서, 질문기는 감시공역에서 항공기에게 적절한 시나리오로 질문을 수행하는데 사용되는 중요한 송신기이다. 질문기의 핵심기능 중 하나인 위스퍼-샤웃 시퀀스는 침입 항공기가 감시공역으로 진입하는 경우 트래픽 밀도를 제어할 수 있다. 따라서 항공용 다변측정 감시스템에서 항공기 간 충돌 가능성을 감소시키고 진입 항공기에 대해 매우 정확한 위치를 구할 수 있게 한다. 본 논문에서는 기존의 2차 감시레이더와 동일한 Mode A/C 질문과 Mode S 질문을 송신하는 질문기를 설계하였다. 질문기에서 적절하게 제어되는 위스퍼-샤웃 질문 시퀀스로, 다변측정 감시시스템은 다수의 항공기로부터 다중 응답 수신에 의해 야기된 동기가블 및 FRUIT현상을 방지할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권10호
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• pp.829-839
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• 2021

무인기를 위한 자율 시스템은 임무 목표, 임무 상황, 무인기의 상태를 기반으로, 목표 달성을 위해 현재 수행할 행동을 결정하는 의사결정 능력을 가진다. 본 논문에서는 지형 충돌 위험이 있는 저고도 운용, 방문 순서를 변경하지 않아야 하는 항로점 집합, 임무 대상 객체의 위치 불확실성 등 현실적인 제약조건 하에서 감시정찰 임무를 자율적으로 수행할 수 있는 의사결정 시스템과 이러한 특성을 효과적으로 표현할 수 있는 임무 정의를 제시한다. 제안한 의사결정 시스템을 Hardware-In-the-Loop Simulation 환경에서 현실적인 임무 상황을 반영한 3종의 시나리오를 통해 검증한다. 무인기의 비행 경로와 임무 상황에서 의사결정 시스템이 선택한 행동을 시뮬레이션 결과로 제시하고, 그 결과를 논의한다.

• 우주기술과 응용
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• 제1권3호
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• pp.302-318
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• 2021

지구접근 소행성을 목적지로 하는 우주탐사선의 발사 시기를 결정하는 방법에 대하여 기본적인 연구를 수행하였다. 향후, 지구 궤도에 접근하는 소행성을 대상으로 하는 탐사선 임무가 국내에서 진행될 경우에 발사시기를 결정하기 위해서는 전역최적화(global optimization)기법을 적용하여 적절한 해를 구하여야 한다. 이를 위해서는 먼저 각 소행성들의 정확한 궤도 정보가 필요하고. 지구의 공전궤도 정보, 탐사선의 주엔진 성능 정보, 중력보조 기동의 횟수, 최대 비행시간 제한 등의 사전 시나리오가 논의되어야 한다. 또한 최적화의 기준이 우선 결정되어야 한다. 본 논고에서는 이러한 전제 조건과 정보를 바탕으로 PyKEP, EMTG(Evolutionary Mission Trajectory Generator) 등의 오픈소스 경로탐색 프로그램을 사용하여 소행성 탐사선의 발사 시기를 찾는 방안을 연구하였다.