• 제목/요약/키워드: 스마트 무인 항공기

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스마트 무인기의 천이 스케줄러 설계개선 (Design Update of Transition Scheduler for Smart UAV)

  • 강영신;유창선;김유신;안성준
    • 한국항공운항학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.14-26
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    • 2005
  • A tilt-rotor aircraft has various flight modes : helicopter, airplane, and conversion. Each of flight mode has unique and nonlinear flight characteristics. Therefore the gain schedules for whole flight envelope are required for effective flight performance. This paper proposes collective, flap, and nacelle angle scheduler for whole flight envelope of the Smart UAV(Unmanned Air Vehicle) based on CAMRAD(Comprehensive Analytical Model of Rotorcraft Aerodynamics and Dynamics) II analysis results. The scheduler designs are improved so that the pitch attitude angle of helicopter mode was minimized. The range of scheduler are reduced inside of engine performance limits. The conversion corridor and rotor governor are suggested also.

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스마트무인기의 공역체계 내 운용에 관한 연구 (A Study on Operability of Smart UAV in the NAS)

  • 김도현;김중욱
    • 한국항공운항학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.101-107
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    • 2011
  • A UAV is defined as a powered, aerial vehicle that does not carry a human operator, and can fly autonomously or be piloted remotely. UAV operations have increased dramatically during the past several years in both the public and private sectors. The utilization of UAV and the activities of diverse widening, now the challenge was how to operate and integrate UAV safely in the NAS. The purpose of this study is to look around the trend for operability of Smart UAV in the NAS and to provide its implications and the future direction of integrated operating airspace focusing on U.S. where R&D and demand of UAV are the most in the world.

퍼지 및 신경망을 이용한 무인 항공기용 터보축 엔진의 다중손상진단에 관한 연구 (A Study on Multi-Fault Diagnosis for Turboshaft Engine of UAV Using Fuzzy and Neural Networks)

  • 공창덕;기자영;고성희;구영주;이창호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.556-561
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    • 2009
  • 다양한 비행환경에서 장시간 체공하며 원격 조종되는 무인항공기에서 추진시스템을 신뢰성 있게 운영하는 것은 매우 중요하다. 스마트 무인기의 수직 이착륙 및 전진 비행에 사용 되는 터보축엔진의 정확한 손상진단은 신뢰성과 이용률을 향상시킬 수 있을 것이다. 본 연구에서는 엔진 측정 파라미터들의 변화로부터 퍼지이론을 적용하여 손상된 구성품을 식별한 후 훈련된 신경망 알고리즘을 식별된 손상 패턴에 적용 손상된 양을 정확히 진단할 수 있는 방법을 새로이 제안하였다. 제안된 진단방법은 단일손상은 물론 다중손상도 진단할 수 있다.

모바일 네트워크를 이용한 복수의 클라이언트용 무인항공기 원거리 운용 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Mobile Network Based Long-Range UAV Operational System for Multiple Clients)

  • 박성현;송준범;노민식;송우진;강범수
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.217-223
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    • 2015
  • 본 논문은 상용 모바일 네트워크를 이용하여 원거리에서 무인항공기를 운용하기 위한 복수의 클라이언트용 관제 시스템을 설계하고, 구현한 시스템의 성능 시험에 관하여 기술하였다. 이동통신망을 통한 원거리 접속을 위해 상용 M2M 모듈이 내장된 데이터 송수신 모뎀을 제작하였고, 데이터베이스가 연결된 중앙 서버를 구축하여 무인항공기로부터 수신되는 비행 및 영상 데이터를 실시간으로 저장하고 지상관제시스템으로 전송할 수 있게 하였다. 지상관제시스템은 중앙관제용, 지상관제용, 스마트폰용으로 제작하여 사용 목적에 따라 운용하도록 구현하였다. 구축한 시스템으로 성능 시험을 실시하여 데이터의 지연 시간과 영상수신율, 클라이언트 상태를 측정하였고, 비행 시험을 통해 고도에 따른 모바일 네트워크 모뎀의 통신 구현 가능성도 확인해 보았다.

틸트로터 항공기의 탑재장비 상세 지지구조 형상을 고려한 전산진동해석 및 평가 (Computational Vibration Analysis and Evaluation of a Tilt-Rotor Aircraft Considering Equipment Supporting Structures)

  • 김유성;김동만;양건명;이정진;김동현
    • 한국항공운항학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.24-32
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    • 2007
  • In this study, computational structural vibration analyses of a smart unmanned aerial vehicle (SUAV) with tilt-rotors due to dynamic hub loads have been conducted considering detailed supporting structures of installed equipments. Three-dimensional dynamic finite element model has been constructed for different fuel conditions and tilting angles corresponding to helicopter, transition and airplane flight modes. Practical computational procedure for modal transient response analysis is successfully established. Also, dynamic loads generated by rotating blades and wakes in the transient and forward flight conditions are calculated by unsteady computational fluid dynamics technique with sliding mesh concept. As the results of present study, transient structural displacements and accelerations of the vibration sensitive equipments are presented in detail. In addition, vibration characteristics of structures and installed equipments of which safe operation is normally limited by the vibration environment specifications are physically investigated for different flight conditions.

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Wake-Up Radio를 활용한 지역화 TSCH 슬롯프레임 기반 항공 데이터 수집 연구 (Regionalized TSCH Slotframe-Based Aerial Data Collection Using Wake-Up Radio)

  • 권정혁;최효현;김의직
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.1-6
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    • 2022
  • 본 논문은 Wake-up radio를 활용한 지역화 Time Slotted Channel Hopping (TSCH) 슬롯프레임 기반 항공 데이터 수집 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 무인항공기가 대규모 서비스 영역 내 배치된 센서 기기들의 데이터를 수집할 때 소요되는 지연 시간 및 소모 에너지를 최소화하는 것을 목표로 한다. 이를 위해, 제안 기법은 서비스 영역을 다수의 지역으로 분할하고, 각 지역 내 센서 기기들이 요구하는 셀의 수에 따라 지역별로 TSCH 슬롯프레임의 길이를 결정한다. 이후, 각 지역 내 센서 기기들의 ID를 활용하여 TSCH 슬롯프레임 내 데이터 전송 전용 셀을 할당한다. 에너지 효율적인 데이터 수집을 위해, 센서 기기는 Wake-up radio를 활용한다. 구체적으로, 센서 기기는 Wake-up radio를 활용하여 비콘 수신 및 데이터 전송을 위해 할당된 셀에서만 네트워크 인터페이스를 활성화한다. 시뮬레이션 결과는 제안 기법이 기존 기법 대비 지연 시간 및 에너지 소모 측면에서 더 우수한 성능을 가지는 것을 보여주었다.

탑재장비 3차원 지지구조 형상을 고려한 틸트로터 항공기 전산진동해석 및 특성분석 (Computational Vibration and Characteristic Analyses for Tilt-Rotor Vehicle Considered 3-Dimensional Supporting Equipment Structures)

  • 김유성;김동현;김동만;이정진;김성준
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1000-1007
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    • 2007
  • In this study, structural vibration analyses of a smart unmanned aerial vehicle (UAV) have been conducted considering dynamic hub-loads of tilt rotor. Practical computational structural dynamics technique based on the finite element method is applied using MSC/NASTRAN. The present UAV(TR-S5-04) finite element model is constructed as a full three-dimensional configuration with different fuel conditions and tilting angles for helicopter, transient and airplane flight modes. In addition, the 3-dimensional supporting equipment structures of electronic devices are considered for vibration analysis. As the results of this study, transient structural displacements and accelerations are presented in detail. Moreover, vibration characteristics of structural parts and installed equipments are investigated for different fuel conditions and tilting angles.

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UAV 영상과 ENVI-met 활용 물리적 환경과 열적 환경 비교 (Comparing Physical and Thermal Environments Using UAV Imagery and ENVI-met)

  • 김성현;박경훈;송봉근
    • 한국지리정보학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.145-160
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    • 2023
  • 본 연구는 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicles, UAV) 기반 물리적 환경인 Normalized Difference Vegetation Index(NDVI), Sky View Factor(SVF)와 ENVI-met 모델링을 활용하여 시간대별 열적 환경을 비교 분석하는 것을 목적으로 수행하였다. 연구 결과 NDVI, SVF는 열적 환경 요소인 Upward short-wavelength(S↑), Downward short-wavelength(S↓), Upward long-wavelength(L↑), Downward long-wavelength(L↓), Land Surface Temperature (LST), Mean Radiant Temperature(Tmrt)와 유의수준 1% 이내에서 모두 상관관계를 보이는 것으로 도출되었다. 특히, NDVI는 S↑와 12시에 최대 -0.52**의 상관관계를 가지는 것으로 분석되었고, L↓와 모든 시간대에서 0.53** 이상의 상관성을 보였다. LST와는 -0.61**(13시)의 상관성을 보여 NDVI는 장파 복사에너지의 관련성이 높은 것으로 판단된다. SVF의 경우 SVF 범위에 따라 장파 복사에너지와의 관련성이 높은 것으로 도출되었다. 본 연구결과는 공간의 열적 쾌적성과 미기후를 평가하기 위한 통합 접근 방식을 제공할 수 있으며, 도시 디자인 및 경관 특성이 보행자의 열 쾌적성 미치는 영향 관계 규명 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

온도 센서를 위한 스마트 페인트 제작 및 저항 특성 (Fabrication and Resistance Characteristics of Smart Paint for Temperature Sensor)

  • 안주훈;이창열
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.43-50
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    • 2019
  • 위성 및 항공기 부속품 등은 온도 영향에 따라 미션의 가능성 및 안전에 큰 영향을 받게 된다. 또한 무인기를 위해 연구가 활발히 진행되고 있는 연료전지 분야에서도 효율성 및 안정성을 위해 온도는 필수적으로 확인되어야 한다. 본 논문은 큐리 온도 이상에서 저항이 급격히 변화하는 PTC 서미스터의 특성을 이용하기 위해 $BaTiO_3$와 세라믹 성분을 변화시킨 $SrTiO_3$를 이용하여 스마트 페인트를 제작하였으며, 박리를 방지하기 위하여 코팅제를 제작해 코팅 후 저항 변화를 확인하였다. 또한 코팅 전후 $BaTiO_3$$SrTiO_3$의 온도 변화에 따른 저항 변화를 측정하였다.

드론을 활용한 방문객 길 안내 시스템 (Navigation System Using Drone for Visitors)

  • 서예지;진영서;박태정
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.109-114
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    • 2017
  • 드론 기술은 점점 더 고도화되고 있는 카메라 및 센서 등의 감지 능력과 신속한 비행을 기반으로 하는 이동 능력 덕분에 다양한 분야에서 활용되고 있으며 그 기대도 점점 더 높아지고 있다. 본 논문에서는 이러한 응용의 하나로 MIT Senseable City Lab에서 소개한 Skycall과 유사한 프로토타입을 직접 구현하고 실제 상황에서의 장점과 한계를 논의하고자 한다. 이러한 목표를 위해 안드로이드 스마트폰을 기반으로 드론을 기반으로 한 보행자 길 안내 시스템 프로토타입 구현하였다. 제안하는 시스템은 대학 캠퍼스나 공단 지역 같이 여러 건물들이 밀집해 있는 공간 상에서 방문객들의 길 안내는 물론 인증되지 않은 방문객의 시설 접근을 차단하는 보안 기능도 구현한다. 마지막으로 프로토타입 제작 중 발견한 문제점에 대한 논의와 제안을 제시한다.