• 한국항행학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.763-769
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• 2023

무인항공기용 비행제어컴퓨터는 높은 신뢰성이 요구되는 항전 장비로, 고장에 대한 마진을 위해 다중화 설계되는 것이 일반적이다. 다중화 된 비행제어컴퓨터는 채널 간 동기화 및 고장분리를 위해 디스크리트 신호 및 CCDL (cross channel data link)을 통한 인터페이스가 포함되어야 한다. 무인항공기 기술이 발전함에 따라 민간 및 군에서 AAM (advanced air mobility) 및 저피탐 등 다양한 형태의 플랫폼들이 개발되고 있으며, 이러한 플랫폼들은 고성능 비행제어를 위한 제어 성능 고도화 및 탑재장비의 SWaP (size, weight and power) 최적화를 요구하고 있다. 본 논문에서는 이러한 무인항공기용 최적화된 다중화 비행제어컴퓨터 아키텍처를 설계하고 입출력 제어를 위한 소프트웨어 설계를 수행하였다. 또한 구현된 비행제어컴퓨터와 입출력 소프트웨어를 통해 입출력 처리 성능을 평가 하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 춘계학술발표대회
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• pp.84-86
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• 2020

드론을 활용한 산업이 많은 관심을 받고 있다. 군집비행 연구는 산업 분야, 군사 분야에서 주요작업 성공확률을 높일 수 있다. 본 논문에서는 전파 음영지역에서의 드론의 군집비행 제어를 위해 얼굴인식을 바탕으로 위치제어를 수행한다. 이러한 기능의 구현을 통해 드론의 효과적인 군집비행이 가능할 것이며 정밀한 제어가 요구되는 분야에서 이용 가능할 것으로 기대된다. 향후 추가적인 제어방식으로 개선할 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제61차 동계학술대회논문집 28권1호
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• pp.131-132
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• 2020

본 논문에서는 OpenCV의 Marker Detection 기술을 이용하여 특정지점의 마커를 영상처리기술로 인식하여 드론의 자동 이착륙 및 주변 위기상황, 미션수행 등을 마커를 통해서 드론에게 전달하여 비행 제어할 수 있는 체계를 개발한다. 드론은 OpenCV Aruco모듈을 이용하여 Marker ID별로 특정 명령어를 데이터 베이스와 비교하여 비행제어 명령을 수행한다. 지상에서는 마커의 변경을 통해서 실시간으로 미션변경을 할 수 있다. 이를 통해 드론은 제어용 송수신 채널을 통해서 통신을 하고는 있으나, 주파수 채널수가 제한이 되어 있으므로 구체적인 비행 제어 명령을 마커를 통해 이착륙시 추가적이며, 자동적인 진행이 가능하다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권1호
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• pp.99-110
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• 2009

이 연구의 목적은 편대비행위성의 항법 및 궤도제어를 위한 실시간 Hardware-In-the-Loop(HIL) 시뮬레이션 테스트베드를 개발하는데 있다. HIL 시뮬레이션 테스트베드는 실제와 비슷한 하드웨어 환경을 구성하여 주어진 편대비행임무 요구조건에 따른 새로운 개념의 알고리즘을 테스트할 수 있는 시뮬레이터이다. HIL 시뮬레이션 테스트베드는 실제의 인공위성 시스템 인터페이스와 최대한 유사하게 설계되었으며 환경 컴퓨터, GPS 시뮬레이터, GPS 수신기, 비행제어 컴퓨터, 시각화 컴퓨터 등 총 5개의 독립적인 시스템으로 구성되어 있다. Spirent Communication사의 GSS6560 다중패널 RF 시뮬레이터와, (주)세트렉아이에서 제작한 우주용 GPS 수신기를 사용하여 실제와 유사한 GPS 관측데이터를 사용한다. GPS 수신기로부터 획득한 관측데이터는 비행제어 컴퓨터 시스템으로 전송되고 이를 통해 편대비행위성의 절대위치 및 상대위치결정을 수행하였다. 또한 이 결과를 바탕으로 비행제어 컴퓨터 시스템은 궤도조정에 필요한 제어값을 계산하여 환경 컴퓨터 시스템으로 전송한다. 이렇게 5개의 독립적인 시스템을 유기적으로 통합하여 폐순환반복(closed-loop) HIL 시뮬레이션 테스트베드를 설계하였다. 이 논문에서는 편대비행 위성의 항법 및 제어 알고리즘 테스트를 위한 실시간 HIL 시뮬레이션 테스트베드의 전반적인 구성방법과 세부적인 구성요소에 대해 설명하였다 저궤도 편대비행위성의 편대유지 임무에 대한 가상의 시나리오를 설정하여 위성 편대비행의 항법 및 궤도제어 알고리즘을 실험적으로 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2546-2548
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• 2005

본 논문에서는 무인항공기의 비행제어시스템 개발 및 성능분석을 위한 HILS(Hardware-in-the-Loop-Simulation) 시스템의 구축을 제안한다. 제안한 HILS 시스템은 실시간 시뮬레이션 컴퓨터(dSPACE DS1005), 3축 모션테이블, 자세 센서, 지상통제장치(GCS; Ground Control Station), 비행제어컴퓨터(FCC; Flight Control Computer)로 구성된다. 실제 신호와 유사한 신호를 발생시키기 위한 실시간 시뮬레이션 컴퓨터는 dSPACE가 담당하며, 이 신호는 비행운동을 재현을 위한 3축 모션테이블을 동작시키게 된다. 모션테이블 상에 위치하는 자세센서 값과 GCS의 명령은 FCC의 입력으로 사용된다. 구현된 HILS 시스템을 이용하여 UAV의 제어알고리즘 및 자세센서 성능 검증을 수행하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.58-58
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• 2003

과학위성 1호의 컴퓨터 시스템은 지상국 명령 및 데이터 처리, 위성 자세 제어, 위성체 운용, 상태 감시, 탑재체 운용, 배터리의 충방전 제어 등을 담당하며, 우리별 3호 위성을 통하여 검증된 컴퓨터 시스템을 기반으로 개발되었다 과학위성 1호의 컴퓨터 시스템은 탑재 컴퓨터(On-board Computer)와 비행 소프트웨어(Flight Software)로 구성된다. 과학위성 1호의 탑재 컴퓨터는 우리별 3호의 탑재 컴퓨터에 비하여 FPGA를 사용함으로써 크기 및 무게의 소형화를 추구하였고, 네트워크 제어기를 내장함으로써 통신 성능의 개선을 이루었다. 그리고 EEPROM을 장착하여 위성 운용 기간 도중에 발생할 수 있는 소프트웨어의 변경에도 대응하였다 과학위성 1호의 비행 소프트웨어는 우리별 3호의 비행 소프트웨어를 기반으로 하여 과학위성 1호의 명령 및 데이터 처리 시스템과 임무에 적합하도록 개발되었다.

• Journal of Platform Technology
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• 제10권4호
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• pp.62-69
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• 2022

드론과 무인항공기에 탑재되는 비행제어시스템은 설계단계에서부터 철저한 검증이 필수적이며, 이러한 검증은 비행제어 통합시험환경을 통해 이루어진다. 일반적으로 비행제어컴퓨터의 내부 상태를 실시간으로 모니터링하기 위해서는 별도의 디버거를 이용한다. 실시간 메모리 참조 및 Trace가 가능한 Emulator는 비교적 고가이고, JTAG Emulator은 실시간 동작이 불가능 하거나 현재의 고속 프로세서의 처리속도를 따라잡을 수 없는 한계가 있다. 본 논문에서는 NUTTX 기반 드론 비행조종컴퓨터 프로세서의 내부 모니터링 소프트웨어를 개발한 결과를 기술하였으며, 기능시험을 통해 그 기능이 정상적으로 동작되는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 상용 Debugger와 비교하여 제공되는 기능은 제한적이지만, 예산이 제한적인 상황에서 본 시스템을 활용하여 비행제어시스템 검증에 충분히 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.354-361
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• 2018

본 논문은 비행제어 비행체 관리 시스템 대신 한국형 기동헬기 임무컴퓨터의 비행운용 프로그램에서 구현한 측면 항법 알고리즘 설계 및 검증에 대하여 기술하였다. 구현된 측면항법 기능은 비행제어 시스템으로 롤 명령을 보내고 롤 명령 값은 임무컴퓨터의 제어 알고리즘에서 계산한다. 임무컴퓨터에서 제어 알고리즘 계산 시 항공기의 자세 및 위치에 대한 측정값을 이용한다. 이 입력 값들을 이용하여 임무컴퓨터에 탑재된 비행운용 프로그램은(선택한 비행계획 등)항법 요구를 롤 명령으로 자동조종으로 보낸다. 체계통합리그에서의 통합시험, 지상 및 비행시험을 통해 측면 항법 알고리즘을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권4호
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• pp.316-323
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• 2016

무인항공기는 자동모드에서는 사전에 계획된 항로점(비행이거나 이/착륙)들을 입력받아 자동으로 비행한다. 무인항공기는 수동모드에서도 유인항공기와 달리 조종사가 비행체에 탑승하지 않고 지상 통제실에서 조종입력을 인가하면 무선 데이터링크를 통하여 조종입력을 전달 받아 비행하게 된다. 데이터 링크는 여러 가지 이유로 통신두절이 될 수 있으며, 이때 무인항공기는 자동으로 비행모드를 수동에서 자동으로 전환하여 비행해야 한다. 그러므로 무인항공기에서 비행조종컴퓨터는 비행안전을 담당하는 매우 중요한 장비로 철저한 검증이 요구된다. 본 논문은 무인항공기의 비행제어컴퓨터가 비행성 요구조건을 만족하고, 다양한 고장이나 비상상황에서도 강건함을 입증할 수 있도록 비행제어 알고리즘의 검증환경인 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시험환경을 개발할 때 고려해야 할 사항들을 연구한 것으로 비행제어 HILS 시험환경의 구성장비들과 기타 고려사항 들을 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.279-280
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• 2018

본 과제는 비행체에 자동제어 시스템인 자동항법비행기능을 탑재한 무인기를 제작한다. 자동항법비행이 가능한 무인기는 사람이 직접 조종하는 기존의 비행체들 보다 정밀하고 섬세한 제어가 가능하며 조종자의 시야가 닿지 않는 곳에서의 비행이 가능하다는 장점을 가진다. 또한 상공에서 영상을 촬영하며 5.8GHz대역의 영상 송 수신기를 통한 실시간 영상 확인이 가능하다. 본 과제는 GPS를 이용한 프로그래밍을 통해 미리 지정한 좌표를 따라 비행이 가능하며 실시간 영상 수신이 가능하기 때문에 사람이 직접 갈 수 없는 오염된 지역 등의 정찰이 가능하고, 비행체에 장착되는 장비에 따라 군용, 소방용 등의 다양한 범위에서의 활용이 가능할 것으로 예상된다.