• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.114-122
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• 2002

착륙장치 시스템의 개발은 설계특성상 충격흡수 성능에 대한 설계 파라메터, 최소한의 작동공간, 복잡성 및 중량과 비용 등의 복합적인 관계를 가지고 있다. 특히 항공기 착륙에 따른 지상충격하중 및 동적거동은 착륙장치 자체 구성품 뿐만 아니라 장착구조물의 설계 하중으로 적용되는 중요한 설계분야이다. 본 연구에서는 T-50 착륙장치를 모델로 ADAMS를 이용하여 지상 충격하중 및 동적거동을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 항공기 운용/환경조건을 고려한 충격흡수특성 해석은 다양한 설계경험을 토대로 수행하였다. 설계변수 설정, 완충기에 작용하는 내력정의, 운동방정식을 유도하여 착륙 수직속도, 착륙 자세, 착륙 수평속도, 완충효율, 장착위치 작용하중 등을 고려한 해석결과와 동적거동 특성을 분석하고 제시하였다. 이러한 해석 결과를 바탕으로 향후 새로운 착륙장치 개발시 범용적인 해석이 용이할 뿐만 아니라 지상/비행시험의 문제점 발생시 고장탐구 해결에 활용할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권5호
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• pp.41-47
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• 2002

본 논문에서는 일반항공기나 무인항공기의 자동착륙에 적용할 수 있는 착륙 유도 법칙을 제안하고 기존의 일반적인 착륙 과정과의 비교를 통하여 성능을 확인하였다. 착륙 유도법칙은 미사일 요격에서 사용되는 Miss distance 개념과 Lyapunov 안정성 이론에 근거하여 궤환 형태의 속도 및 비행 경로각 명령을 생성할 수 있도록 구성하였다. 기존 문헌에 제시된 항공기의 자동착륙 시뮬레이션을 이용하여 착륙 접근 및 착지 기동 과정을 모사하였다. 착륙 접근의 제U 목적인 강하로 이탈 거리 제거와, 착지 기동시 제어 목적인 고도 제어의 관점에서 새로이 제안하고 있는 착륙 유도 법칙은 기존 방법에 대등 또는 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 기준 궤적의 설정에 따라 다양한 비행 궤적 추종이 가능하므로 향후 무인기의 자동 착륙이나 기동 비행의 설계시 적용할 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.124-132
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• 2018

본 논문에서는 다양한 착륙환경변수를 고려한 달착륙선의 착륙안정성 평가를 수행하였다. 달착륙선의 착륙안정성에 대한 판단 기준을 안정착륙, 미끄러짐(Sliding)으로 인한 조건부 안정착륙, 전복(Tip-over)으로 인한 불안정착륙으로 3가지로 분류하였다. 특히 달착륙선 전복 각도 예측을 위해 달착륙선이 착륙할 때 무게중심이 낮아지고, 착륙장치의 풋패드 간격이 늘어나는 현상을 고려하는 변수를 사용하여 준정적 전복해석식을 정리하였다. 이 결과를 상용유한요소 구조해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 달착륙선의 유한요소 모델해석을 통해 얻은 결과와 비교하여 타당성 및 정확성을 검증하였다. 검증된 유한요소모델을 착륙자세, 횡방향속도, 지면의 각도, 마찰계수 등 다양한 환경변수에 따른 해석을 실시하고 그 경향성에 관해 검토하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.254-257
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• 2011

지상시험 모델용 달착륙선에 사용되는 추진시스템은 기체의 착륙 속도를 감소시키기 위한 Descent Control Thruster (DCT) 와 착륙 과정에서의 자세제어를 위한 Attitude Control Thruster (ACT) 등 두 종류의 추력기 모듈이 장착 되어 진다. 본 논문에서는 수치해석을 이용하여 착륙선의 특성상 좁은 공간에서 배치된 DCT 간에 발생 될 수 있는 플룸의 간섭 효과에 의한 영향과 지면에 근접 할 경우 발생 될 수 있는 영향에 대해 분석 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권5호
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• pp.408-415
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• 2011

달착륙은 크게 궤도이탈 단계, 동력하강 단계로 구성되어지며, 동력하강단계는 Braking, Approach, Final landing phase의 세부 3단계로 나누어진다. 본 논문에서는 동력하강 세부 3단계의 최적경로를 통하여 달착륙선의 착륙 제어를 수행하기로 한다. 우선 Gauss pseudo-spectral 방법을 통하여 기준 궤적을 생성하였고, 고도와 각 방향의 속도오차를 이용하여 PID 제어기를 생성하였다. 마지막으로 Matlab의 Simulink를 이용하여 달착륙선의 착륙단계 시스템을 구성하고 이를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.485-492
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• 2021

무인항공기의 영상 기반 자동 정밀 착륙 기술은 착륙 지점에 대한 정밀한 위치 추정 기술과 착륙 유도 기술이 요구된다. 또한, 안전한 착륙을 위하여 지상 장애물에 대한 착륙 지점의 안전성을 판단하고, 안전성이 확보된 경우에만 착륙을 유도하도록 설계되어야 한다. 본 논문은 자동 정밀 착륙을 수행하기 위하여 영상 기반의 항법과 착륙 지점의 안전성을 판단하기 위한 알고리즘을 제안한다. 영상 기반 항법을 수행하기 위해 CNN 기법을 활용하여 착륙 패드를 탐지하고, 탐지 정보를 활용하여 통합 항법 해를 도출한다. 또한, 위치 추정 성능을 향상시키기 위한 칼만필터를 설계 및 적용한다. 착륙 지점의 안전성을 판단하기 위하여 동일한 방식으로 장애물 탐지 및 위치 추정을 수행하고, LSM을 활용하여 장애물의 속도를 추정한다. 추정한 장애물의 상태를 활용하여 계산한 CPA를 기반으로 장애물과의 충돌 여부를 판단한다. 최종적으로 본 논문에서 제안된 알고리즘을 비행 실험을 통해 검증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권9호
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• pp.734-745
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• 2017

달 착륙선의 항법 시스템은 자율 정밀 항법 성능을 확보하기 위해 관성측정기와 별추적기, 고도계, 속도계, 지형상대항법 카메라 등 다양한 항법용 전장부품으로 구성되는데 착륙선의 착륙 시나리오와 임무 요구 성능에 따라 적합한 성능의 항법용 전장부품 선정이 필요하다. 본 논문에서는 달 착륙선에 요구되는 항법용 전장부품의 사양을 공분산해석을 통해 분석하였다. 77차 상태변수로 구성되는 기준 시스템 오차모델과 센서의 측정모델을 정의하고 착륙선의 임무 요구 성능은 90m($3{\sigma}$) 착륙 위치 정확도를 요구하는 정밀탐사 임무와 6km($3{\sigma}$)의 착륙 오차가 허용되는 영역탐사 임무로 구분하였다. 자율항법 시작 시점에 따라 PDI(Powered descent initiation)와 DOI(Deorbit initiation) 시나리오로 나누고 항법용 전장부품의 조합과 착륙 시나리오에 따른 성능 분석을 통해 가상의 임무 요구 성능을 만족하기 위한 항법 시스템의 요구사양을 도출하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.279-284
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• 2013

운항의 여러 단계 중 착륙단계에서 조종사들이 많은 부담을 느낀다. 이는 조종사들이 항공기 속도를 줄이고 접지하여 완전히 정지하는 동안 착륙안전에 영향을 미치는 여러 요소가 있기 때문이다. 만일 착륙하는데 활주로길이가 충분하다면 부담이 적을 수도 있다. 그러나 항상 그런 경우만 있는 것은 아니다. 따라서 착륙성능이 제한범위 내에 있는지 아닌지를 확인할 필요가 있다. 필요착륙거리는 시험비행 조종사에 의해 실증되어진 실제착륙거리에다가 항공사의 평균적인 조종사들을 위한 여유분을 포함한 것이다. FAR의 AFM(항공기 비행규정) 인가는 건조 및 습윤 활주로에서 수동착륙을 기반으로 한다. 기타 다른 활주로 조건에서는 인가가 필요하지 않다. JAR에서는 빙설/윤활활주로에서도 정해진 여유분을 포함시키도록 규정하고 있다. 자동착륙은 인가사항이 아니므로 실제착륙거리만 제공된다. 본 논문에서는 각 활주로 조건에서 포함된 거리 여유분을 분석하고자 한다. 또한 특정한 활주로 조건에서 여유분이 규정되어 있지 않은 경우 대안을 제시하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권11호
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• pp.984-997
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• 2015

달 착륙선과 탐사 로버로 구성된 창어 3호는 2013년 12월 1일 시창 위성 발사 센터에서 장정 3B 발사체를 이용하여 발사되었다. 약 5일의 직접 전이궤적을 지나 달 궤도에 진입한 창어 3호는 달의 공전궤도에서 약 8일간 머무르다가 달 표면에 성공적으로 착륙하였다. 창어 3호의 성공적인 착륙은 한국의 달 탐사선 개발이 예정된 상황에서 향후 필요한 서브시스템의 기술 등을 분석하고, 발사에서 달 착륙까지의 궤적 및 운영 시퀀스 등을 도출하는데 많은 도움이 된다. 따라서 해외 언론에서 공지된 발사 현황을 바탕으로 창어 3호의 형상 및 전반적인 임무내용을 분석하고 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 경계조건을 이용하여 제어변수를 추정 및 수렴값을 도출하여 착륙선의 전반적인 궤적을 생성하였다. 또한 이를 기반으로 교신 현황 및 식 현상을 분석하여 교신 및 전력충전이 양호함을 확인하였으며, 속도증분(${\Delta}V$)을 이용하여 비추력에 따른 착륙선의 여유 질량을 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권6호
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• pp.465-472
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• 2013

본 논문에서는 요구 위치에 정밀 착륙을 위한 낙하산 전개지점 선정 기법을 제안한다. 무인기-낙하산 시스템을 위해 9-DOF 운동 모델을 구성하였고, 신경회로망을 학습시키기 위한 입출력 데이터 셋을 구성하였다. 입력 데이터 셋은 현재 항공기 위치, 속도정보 및 바람 정보로 구성되어 있고, 출력 데이터 셋은 9-DOF 운동 모델을 시뮬레이션 하여 획득한 착륙 위치 정보이다. 이를 이용하여 nonlinear function approximator를 구성함으로써 현재 위치로부터 상대적인 착륙 지점을 예측할 수 있고, 예측된 착륙 지점과 요구 착륙 지점과의 상대적인 거리 오차를 계산하여 이를 보상해줌으로써 낙하산 전개 지점을 결정할 수 있다.