• The Optical Journal
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• s.142
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• pp.17-22
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• 2012

인공위성 레이저 추적(SLR, Satellite Laser Ranging) 시스템은 레이저를 이용하여 위성까지 거리를 측정하는 가장 정밀한 인공위성 추적 시스템이다. SLR 시스템의 원리는 극초단파의 레이저 빔을 광학 망원경을 통해 발사하여 인공위성에 장착된 레이저 반사경에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저 빔의 왕복 비행 시간을 측정함으로써 거리를 구한다. 1964년 발사된 Beacon Explorer-B 위성의 궤도결정을 위해 SLR 기술이 NASA에 의해 처음 사용되었는데, 당시에는 거리측정 오차가 50m 수준이었다. 현재는 전자, 광학 및 제어 기술의 발달에 힘입어 그 오차가 mm 수준으로 크게 향상되어 인공위성 운영, 지구물리, 우주측지 및 우주감시 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 미국을 비롯한 우주 선진국은 이미 다수의 SLR 시스템을 구축하여 운영하고 있으며, 현재 전 세계적으로 약 40여 개의 SLR 관측소가 국제레이저추적기구(ILRS, International Laser Ranging Service)에 가입하여 활동하고 있다. 또한 인공위성의 정밀한 거리측정을 위해 레이저 반사경이 장착된 위성 50여 개가 운영중에 있다. 고정밀 지구관측 위성 대부분에 레이저 반사경이 장착돼 있으며 러시아의 GLONASS 항법체계를 구성하는 모든 항법위성에도 레이저 반사경이 장착돼 있다. 또한 유럽우주기구에서 추진하는 갈릴레오 및 중국의 Compass 항법위성도 레이저 반사경이 장착될 예정이다. 최근에는 행성탐사 및 달탐사 우주선에 SLR 시스템의 활용 범위가 확대됨에 따라 SLR 시스템의 국제적 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 우리나라의 나로과학위성 및 다목적실용위성 5호에도 레이저 반사경이 장착돼 발사되기 때문에 국내 독자적 레이저추적을 위해서 SLR 시스템 구축이 꾸준히 요구되어 왔다. 한국천문연구원은 2008년부터 SLR 시스템 개발을 추진했다. 2012년 9월에 40cm 크기의 망원경을 지닌 이동형 SLR 시스템 개발을 완료했으며 오는 2015년에는 1m급 고정형 SLR 시스템 개발을 완료할 예정이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.3
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• pp.232-242
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• 2015

For stealth performance consideration, many UAV designs are adopting tailless lambda-shaped configurations which are likely to have unsteady dynamic characteristics. In order to control such UAVs through automatic flight control system, more accurate estimation of dynamic stability derivatives becomes essential. In this paper, dynamic stability derivatives of a tailless lambda-shaped UAV are estimated through numerically simulated forced oscillation method incorporating dynamic mesh technique. First, the methodology is validated by benchmarking the CFD results against previously published experimental results of the Standard Dynamics Model(SDM). The dependency of initial angle of attack, oscillation frequency and oscillation magnitude on the dynamic stability derivatives of a tailless UAV configuration is then studied. The results show reasonable agreements with experimental reference data and prove the validity and efficiency of the concept of using CFD to estimate the dynamic derivatives.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.18 no.1
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• pp.91-96
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• 2014

KSLV-I (Korea Space Launch Vehicle-I) upper stage KM (Kick Motor) is a solid propulsion system which consists of igniter, SAD (Safety Arming Device), composite case, and submerged nozzle capable of TVC (Thrust Vector Control) actuation. Each subsystem of KM fulfilled development requirements for achieving a flight mission successfully. We confirmed the successful development of KM from the $3^{rd}$ flight test results of NARO on January 30, 2013. This article deals with the requirements of KM and the results on configuration management, mass variation, thrust axis alignment, and major test results and so on.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2000.09a
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• pp.489-492
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• 2000

본 논문에서는 영상 항법 변수 추출 알고리듬의 실시간 구현에 관해 연구하였다. 영상 항법 변수 추출 알고리듬은 이전 위치를 기준으로 현재 위치를 추정해내는 상대위치 추정 알고리듬과 상대위치 추정에 의해 누적되는 오차를 보정하기 위한 절대위치 보정 알고리듬으로 구성된다. 절대위치 보정 알고리듬은 고해상도 영상과 IRS (Indian Remote Sensing) 위성영상을 기준영상으로 이용하는 방법 및 DEM (Digital Elevation Model) 을 이용하는 방법으로 구성된다. 하이브리드 영상 항법 변수 추출 알고리듬을 실시간으로 구현하기 위해 MVP (Multimedia Video Processor)로 명명된 TMS320C80 DSP (Digital Signal Processor) 칩을 사용하였다. 구현된 시스템은 MVP의 부동 소수점 프로세서인 MP (Master Processor) 를 고정 소수점 프로세서인 PP (Parallel Processor) 를 제어하거나 삼각함수 계산과 같은 부동 소수점 함수를 계산하는데 사용하였고, 대부분의 연산은 PP를 사용하여 수행하였다. 처리시간이 많이 필요한 모듈에 대해서는 고속 알고리듬을 개발하였고, 4개의 PP를 효율적으로 사용하기 위한 영상분할 방법에 대해 제안하였다. 비행체에서 캡코더를 이용해 촬영한 연속 항공 영상과 비행체의 자세정보를 입력으로 실시간 시뮬레이션 하였다. 실험결과는 하이브리드 항법 변수 추출 알고리듬의 실시간 구현이 효과적으로 구현되었음을 나타내고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• v.2
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• pp.463-466
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• 2006

본 논문은 UAV를 이용한 항공기 기반 의사위성 항법시스템의 항법 메시지를 설계하는 효율적인 방법에 대해서 다루고 있다. 논문에서는 먼저 GPS 보강 시스템 혹은 독자적인 지역 항법시스템으로 응용이 가능한 UAV 의사위성 시스템에 대해서 설명한다. UAV의 기동은 비교적 짧은 시간 동안 매우 다양하게 변화할 수 있으므로, 위치를 나타내는 항법메시지의 설계에 특별한 고려가 요구된다. 본 연구에서 사용한 방법은 UAV의 직선 경로와 원 경로에 대해 각각 고유한 메시지 형식을 사용하고, 이 각각의 메시지를 nominal 메시지와 deviation 메시지로 구분하였다. 이러한 방식은 메시지의 전체 크기를 줄일 뿐만 아니라 시간 지연 문제에도 효과적으로 대응할 수 있게 한다. 줄어든 메시지 크기로 인해 남게 되는 공간은 다른 유용한 메시지의 전송에 사용할 수 있다. 본 연구에서는 제안된 형식의 성능 검증을 위해서 실제 UAV의 실험 데이터를 분석하였다. 분석에 사용된 데이터가 단일 안테나 GPS 수신기를 사용한 제한된 제어 시스템을 가진 실험 수준의 UAV로부터 얻은 것이었지만, 전체적인 성능은 위성항법시스템에 근접한 수준을 얻을 수 있었다. 본 논문에서 제안된 메시지 형식과 관련 설계 방법은 비행선이나 기구를 이용한 시스템에도 응용할 수 있을 것이다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.41 no.10
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• pp.1247-1255
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• 2016

The safety and autonomous flight function of micro UAV or drones is crucial to its commercial application. The requirement of own building stable drones is still a non-trivial obstacle for researchers that want to focus on the intelligence function, such vision and navigation algorithm. The paper present a GCS using commercial drone and hardware platforms, and open source software. The system follows modular architecture and now composed of the communication, UI, image processing. Especially, lane-keeping algorithm. are designed and verified through testing at a sports stadium. The designed lane-keeping algorithm estimates drone position and heading in the lane using Hough transform for line detection, RANSAC-vanishing point algorithm for selecting the desired lines, and tracking algorithm for stability of lines. The flight of drone is controlled by 'forward', 'stop', 'clock-rotate', and 'counter-clock rotate' commands. The present implemented system can fly straight and mild curve lane at 2-3 m/s.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.26 no.2
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• pp.47-53
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• 2022

With the recent development of defense technology, various aircraft armaments/equipments are being developed. Among them, cruise guided weapons(missile) for launching aircraft can be installed on aircraft aftersecuring reliability and safety through varioustests. In order to avoid collision with aircraft, missile separated from aircraft must release restraint of wing at the specified time, control wing in the specified direction. In order to confirm this, a test system that can control MIL-STD-1760 according to safety separation procedure and verify release performance is required. test system needs a function to check circuit for release of restraints and a function to check driving performance by controlling MIL-STD-1760. In addition, test system should be simulate environment separated from aircraft. This paper presented a testsystemthat can verify circuit and driving performance mounted on missile according to the safety separation procedure, and it was confirmed that it was normally separated from aircraft through flight tests.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.11 no.6
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• pp.26-34
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• 2007

The efforts to develop high performance aircraft engines are successively progressed with development of recent technology. The reliability of individual parts and the safety of engine systems are reduced if high efficiency components, high strength materials, and precise controls are applied to the engine with complexity to increase engine performance. In this paper, the regulation requirements and assessment technique for aircraft engine safety are considered, and the result of safety assessment on a turbine case cooling system of high efficiency turbofan engine is presented.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.19 no.2
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• pp.158-163
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• 2013

The fusion of the GPS (Global Positioning System) and DR (Dead Reckoning) is widely used for position and latitude estimation of vehicles such as a mobile robot, aerial vehicle and marine vehicle. Among the many types of aerial vehicles, grater focus is given on the quad-rotor and accuracy of the position information is becoming more important. In order to exactly estimate the position information, we propose the fusion method of GPS and Gyroscope sensor using the DEKF (Dual Extended Kalman Filter). The DEKF has an advantage of simultaneously estimating state value and a parameter of dynamical system. It can also be used even if state value is not available. In order to analyze the performance of DEKF, the computer simulation for estimating the position, the velocity and the angle in a circle trajectory of quad-rotor was done. As it can be seen from the simulation results using own proposed DEKF instead of EKF on own fusion method in the navigation of a quad-rotor gave better performance values.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.13 no.10
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• pp.962-969
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• 2007

In this paper, an approach is developed for relative state estimation of satellite formation flying. To estimate relative states of two satellites, the Extended Kalman Filter Algorithm is adopted with the relative distance and speed between two satellites and attitude of satellite for measurements. Numerical simulations are conducted under two circumstances. The first one presents both chief and deputy satellites are orbiting a circular reference orbit around a perfectly spherical Earth model with no disturbing acceleration, in which the elementary relative orbital motion is taken into account. In reality, however, the Earth is not a perfect sphere, but rather an oblate spheroid, and both satellites are under the effect of $J_2$ geopotential disturbance, which causes the relative distance between two satellites to be on the gradual increase. A near-Earth orbit decays as a result of atmospheric drag. In order to remove the modeling error, the second scenario incorporates the effect of the $J_2$ geopotential force, and the atmospheric drag, and the eccentricity in satellite orbit are also considered.