• 한국항행학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.105-111
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• 2004

최근의 무인항공기는 정찰임무를 비롯하여 무인기에 미사일을 장착하여 지대공 공격 임무를 수행하기까지 군용으로 뿐만 아니라 기상 관측, 해상 관측 등의 목적으로 폭넓게 활용하고 있으며, 점차 필요성이 높아지고 있다. 이러한 무인기는 정밀한 자세제어를 위하여 자세정보를 제공하는 AHRS와 같은 센서를 장착하는데 비용이 500만원 정도에서 고급 센서는 수 천 만원에 이르고 있다. 최근 한국항공우주연구원에서는 이러한 고가의 센서 출력정보인 자세각 정보를 사용하지 않고 각속도 정보를 기반으로 저가형 자동비행시스템을 개발하여 소형표적기와 무인표적기 비행시험을 통하여 성능을 입증하였다. 본 논문에서는 무인항공기의 항법시스템 설계를 위하여 목표로 하는 신뢰성을 충족시키면 동시에 저가형인 GPS 센서를 선택하기 위하여 Hardware in the Loop Simulation(HILS)을 통하여 GPS 출력주파수에 따른 성능을 확인하였다. 마지막으로 무인표적기에 자동비행시스템과 항법시스템을 장착하여 비행시험을 수행하였으며, 설계된 항법시스템 성능을 비행시험 결과를 통하여 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.1124-1125
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• 2013

본 논문은 비행자료의 상태 및 흐름을 관리하여 내부 혹은 외부의 바이러스의 피해 및 비행자료 변조 및 수정 등의 해킹 발생에서 비행자료 시스템의 가용성, 신뢰성 및 무결성을 강화시켜 비행자료시스템 운영 시 관제 서비스를 마비시키는 다양한 사이버 테레에 대응하여 실시간으로 자동으로 재해를 복구하는 시스템 및 그 방법에 대한 것이다. 관제사가 비행자료 상태 및 흐름 관리함에 있어 비행자료를 일방향으로 상태를 변경하거나, 진행하는 방식이 아닌, 일정 시간동안 비행자료의 시간차를 두어상태를 관리함으로써 비행자료를 보호하여 시스템을 안전하게 운용할 수 있는 장점을 갖는다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1343-1351
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• 2014

무선통신(wireless networks)과 마이크로메카트로닉스 시스템(MEMS; microelectromechanical system)의 발달로 다양한 소형 자동항법 UAV가 개발되어 다양한 목적으로 활용되고 있다. 본 연구에서는 중소규모지역에 대한 지형정보획득을 목적으로 저가의 소형 자율항법 UAV를 개발하고 사전계획된 비행 루트와 실제 비행한 경로를 비교함으로써 비행의 안정성을 평가하였다. 개발 후 비행테스트 결과, 최대항속시간은 1시간, 비행거리는 50km, 비행항로의 수평정확도는 약 ${\pm}6{\sim}8m$, 고도정확도는 약 ${\pm}8m$로 안정된 비행이 가능하였으므로 지형정보에 활용할 수 있는 고해상영상의 획득이 가능한 것으로 판단되었다. 이는 200m의 고도로 비행할 경우 $2km{\times}3km$의 지상촬영범위를 약25분 내에 촬영이 가능하다는 의미로 향후 저고도 고해상영상의 획득목적으로 활용이 기대된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권2호
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• pp.121-127
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• 2011

본 논문에서는 초소형 비행체의 자동 편대 비행을 위한 유도 법칙과 비행 시험 결과를 기술하였다. 초소형 비행체는 탑재 중량과 비행시간 등의 제한으로 인해 짧은 시간 안에 복수의 비행체가 임무를 분담하거나 협력하여 동시에 수행하는 것이 효율적이며 편대 비행은 이러한 임무 하중을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 제안된 편대 유도 법칙은 Leader-Follower 편대 비행의 기하학적 관계 기반으로 비선형 모델 역변환 기법을 이용하여 설계하였다. 편대 유도 법칙에 필요한 비행체의 상태 정보는 비행체 간 고속의 데이터 통신 시스템을 구성하고 지상국을 통해 송수신하도록 하였다. 본 연구에서 제안된 비행체간 통신 기반의 편대 유도 기법은 센서의 측정 잡음에 대한 강건한 성능을 확인하기 위해 실제 비행 데이터 기반 시뮬레이션을 수행하였고 다수의 초소형 비행체를 이용한 편대 비행 시험을 통해 유도 법칙의 타당성을 검증하고 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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• pp.242-245
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• 2019

움직이는 UAV는 많은 위치에너지와 운동에너지를 가지므로 지상으로 추락하는 경우 많은 충격량을 가질 수 있다. 이는 인명피해로 연결될 수 있기 때문에 본 논문에서는 UAV 비행경로 상의 인구밀집지역을 위험구역으로 정의하였다. 기존의 UAV 경로비행은 사용자에 의해 미리 설정된 경로만을 운행하는 수동적인 형태였다. 일부 UAV는 경로비행 중 장애물을 회피하는 시스템 등 안전기능을 포함하고 있지만, 비행환경변화에 대응하기에는 부족하다. UAV 경로비행에 공공 데이터를 활용할 경우, 위험구역을 검출하고 회피비행을 수행할 수 있어서 비행환경변화에 대한 대응이 향상될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 수집된 데이터를 활용하여 위험구역을 회피하는 최적경로 비행 방안을 제안한다. 실험결과, 제안하는 자동경로비행에서 목적지와 목적지에 따른 경로를 지정할 경우, 위험지역을 스스로 판단하여 최적 우회경로로 비행하는 것을 확인하였다. 추후 회피방안에 따라 비행하여 획득하는 영상의 질적 만족도를 높일 수 있는 방안을 연구할 예정이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권5호
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• pp.452-459
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• 2007

본 논문에서는 PC104를 메인프로세서로 사용하여 GPS와 IMU를 이용한 비행제어시스템을 구축하였다. 안전을 위해 PIC16을 이용한 자동/수동 변환 모듈을 제작하였으며, 계속 목표 지점을 향해 비행하기 위해 호밍 방식의 유도 알고리즘을 구성하였다. 지상 실험을 통해 각각의 시스템이 원활하게 작동하는지 확인하였으며 상용 비행제어시스템과 유사한 출력을 나타냄을 확인함으로써 본 시스템이 무인항공기 제어시스템으로 사용될 수 있음을 보였다

• 한국항공우주학회지
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• 제39권10호
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• pp.979-986
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• 2011

본 논문에서는 소형 무인기용 센서 및 임무장비 통합형 비행제어 시스템의 탑재 프로그램 개발에 대해 다룬다. 비행제어 시스템은 센서 및 임무장비를 관장하는 장치관리시스템과 제어 프로그램 및 임무 수행 알고리즘을 연산하는 제어연산시스템의 두 부분으로 구성된다. 장치관리시스템의 탑재 프로그램은 TI사의 DSP/BIOS 실시간 운영체제를 기반으로 개별 센서 및 외부 임무장비를 위한 시스템 드라이버들과 각각의 서브시스템 관리를 위한 태스크들로 구성된다. 제어연산시스템의 프로그램은 모델기반 개발기술을 이용한 자동 코드 생성 기술을 적용하였다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 한국항공운항학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.302-307
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• 2004

무인 항공기는 지상 조종 또는 자동 비행으로 원격제어, 각종 정찰, 수송, 및 공격 등의 다양한 임무를 수행할 수 있는 비행체 및 이를 포함한 시스템을 의미한다. 무인기의 자율 운항을 위해서는 위치, 속도 및 자세 등의 항법 정보를 제공하는 항법 시스템이 반드시 필요하며 크기가 작은 무인기를 위해서는 탑재체의 중량이 적은 항법 시스템이 반드시 필요하다. 최근에는 반도체 MEMS 기술을 이용한 저가형 관성 센서들이 많이 개발 되고 있으며 이를 이용한 소형, 저전력, 고정밀 항법 시스템들이 많이 연구 개발되고 있다. GPS/AHRS 결합 시스템은 자세각, 각속도, 가속도 정보 및 GPS를 이용한 위치, 슥도 정보 제공이 가능한 시스템으로 비행체의 자율비행을 위한 정보 제공이 가능한 시스템이다. 본 논문에서는 MEMS 센서를 기반으로한 GPS/AHRS 결합 항법 시스템 설계하고 차량을 이용하여 성능을 평가한 결과를 보여준다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제4권2호
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• pp.55-67
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• 2006

20세기에 탄생한 동력비행기는 인간의 이동능력을 비약적으로 향상시켰다. 인류의 미개척지였던 항공분야의 발전은 지속적인 기술개발을 통해 더 빨리, 더 멀리, 더 높이 향하기 위해서 계속 나아가고 있다. 이러한와중에 최근에 괄목할 만한 성장을 이룬 컴퓨터와 소프트웨어 산업의 발전은 비행임무에 따라 위험성이 높거나, 사람이 하기 힘든 반복적이고 지루한 비행을 대신하기위한 로봇 비행체 즉, 무인항공기의 개발을 가능하게 하였다. 무인항공기의 탄생 초기에는 조종사의 희생을 줄이기 위해 군사 분야에서 주로 사용되었으나, 산림감시나 해안정찰, 기상관측, 재난관측, 조난자 수색 등 민수분야의 임무로 점차 활동영역이 넓혀지고 있다. 현재 무인항공기에 탑재된 인공지능의 수준은 안정된 비행이 가능하도록 하는 자동조종(autopilot)과 주어진 비행경로를 추종하기위한 항법유도(Navigation & Guidance)정도이며, 비행 중 발생하는 비상상황에 대처하기 위한 의사판단은 지상의 조종자에 의해 결정된다. 앞으로는 계획되지 않은 상황을 맞이했을 때 무인기 스스로 판단하여 경로를 변경하고, 동시에 여러 무인기들과 협력하여 임무를 수행함으로써 임무효율을 높이는 방향으로 인공지능의 수준이 향상될 것이다. 본 논문에서는 최근의 무인항공기 개발추세와 이들 무인기에 고려되고 있는 제어기에 대해 살펴보고, 향후 무인항공기에 적용될 자율비행 알고리듬과 제어기 시스템의 개발동향에 대해 고찰하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권3호
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• pp.264-273
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• 2010

본 연구에서는 무인항공기의 편대비행을 위해서 먼저 단일 무인항공기의 기본적인 자세제어, 고도제어를 포함하는 유도제어시스템을 설계 제작하여 검증하고, 이 시스템을 바탕으로 먼저 선도기의 위치 정보를 이용하여 선도기와 추종기간의 앞뒤거리와 좌우 거리를 피드백하여 비례미분제어한 결과를 보여준다. 보다 안정적이고 성능이 우수한 편대 비행을 위하여 선도기의 위치와 자세 정보를 이용하여 추종기가 따라가야할 가상경로점을 실시간으로 계산하고 이를 바탕으로하여 추종기가 따라가도록 유도 명령을 생성하여 비행제어를 하고, 또한 선도기의 롤명령정보를 추종기의 최종 유도명령에 추가하여 편대 비행 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다. 이러한 과정은 여러 가지 경우에 대한 비행시험 결과를 분석하여 알고리즘을 점차 개선하는 방식을 취했으며 다소 실험적인 방식으로 최종 편대비행 알고리즘을 확립하였다. 최종적으로 채택한 기법을 이용하여 3대의 무인항 공기를 자동비행 상태에서 편대 비행을 수행한 결과를 보여준다.