• 제목/요약/키워드: 항공기 비정상 비행상황

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확장칼만필터를 이용한 항공기 비정상 비행상황 판단 및 방지를 위한 실시간 대처법 연구 (Real-time Aircraft Upset Detection and Prevention Based On Extended Kalman Filter)

  • 우범기;박온;김승균;석진영;김유단
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권9호
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    • pp.724-733
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    • 2017
  • 비정상 비행(Upset) 상황으로 인한 항공기 사고는 유인항공기와 무인항공기 모두에 치명적인 피해를 발생시킨다. 본 논문은 항공기의 비정상 비행상황에 대한 실시간 대처와 추가적인 위험상황을 방지하기 위한 기법을 연구한다. 먼저 확장칼만필터(Extended Kalman Filter) 방법을 이용해 얻게 되는 예측값과 센서를 통해 실제로 얻게 되는 측정값 사이의 차이를 모니터링하여 현재 항공기의 비정상 비행 진입 여부를 판단한다. 또한, 확장칼만필터의 시간 업데이트를 반복 연산하여 얻은 수 초 후의 예측값을 통해 항공기의 상태가 비정상 비행상황으로 진입할 것인지를 예측하여 사전에 판단할 수 있게 된다. 본 연구결과는 차세대 유무인 항공기의 비정상 비행 상태 진입 방지 시스템 구축을 위한 가교 역할을 할 것으로 사료된다.

적응 차수 조노토픽 칼만 필터를 활용한 비정상 비행상태 항공기의 실시간 시스템 식별 (Real-time System Identification of Aircraft in Upset Condition Using Adaptive-order Zonotopic Kalman Filter)

  • 김성민;헨드라 구남완 하노;수브라마냠 사델라;김윤수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.93-101
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    • 2022
  • 실속, 결빙, 센서 이상 등으로 인해 일어나는 제어불능 또는 비정상 비행 상황은 항공기의 추락으로 이어지기 때문에 필수적으로 대비해야 한다. 이와 관련해 비정상 비행 상황에서 항공기의 동적 특성을 정확하게 파악하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 일시적인 센서 이상이 발생한 고받음각의 비정상 비행상태 항공기에 대해서 기존의 칼만 필터 기반의 시스템 식별법 대비 보다 효과적인 적응 차수 조노토픽 칼만 필터와 이동창-최소자승법을 활용한 시스템 식별법을 제시하였다. 제안한 방법을 실제 비행 데이터에 적용하고 그 성능을 기존 연구 결과와 비교하였다.

운송용항공기 조종사 훈련프로그램 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Training Program for Air Transport Pilot)

  • 방장규;장만희;이근영
    • 한국항공운항학회:학술대회논문집
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    • 한국항공운항학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.148-153
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    • 2015
  • 최근 발생한 국적항공기의 사고들은 항공기가 정상인 상태에서 조종사의 항공기 시스템에 대한 이해부족과 악 기상에 대한 대처미흡과 함께 운송용 조종사들의 수동착륙 기량이 현저하게 낮은 데에 그 원인을 찾을 수가 있다. 본 연구에서는 운송용 항공기 조종사들에 적용된 훈련프로그램의 실태와 이를 개선하기 위한 국제기구 및 항공선진국의 조치에 대한 문헌 연구와 함께 문제점을 분석하고 그 대안을 제시 하고자 한다. 항공사고 예방에 모의비행장치를 활용한 조종사 교육훈련이 큰 기여를 해온 것은 사실이다. 그러나 다양한 비정상 조건하에서 조종사들의 기량을 확인하기에 적합한 고가의 모의비행장치를 평이한 훈련과목, 환경이 우수한 특급 공항을 선택하여 운영한다는 것은 모의비행훈련의 기본 목적에 부합하지 않으므로 앞으로 조종사들의 기량향상을 위해서는 최악의 상황을 부여하고 안전하게 항공기를 운영하는 역량을 교육하고 평가할 필요가 있다. 또한 데이터에 기반을 둔 조종사 훈련프로그램인 APQ 및 EBT 의 조기 도입을 항공사와 정부가 협력하여 추진할 경우 국적항공사 소속 운송용 조종사들에게 비정밀 접근, 수동착륙 환경에서도 자신감 있게 항공기를 운영할 수 있는 경쟁력을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

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생산 초기 초음속 항공기 조종석의 고품질 공기 확보를 위한 burn-in test 연구 (A study on the burn-in test to accomplish high quality cockpit air of an ultra-sonic aircraft in the early stage of production)

  • 신재혁;박성제;서동연;정수헌
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권10호
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    • pp.871-876
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    • 2016
  • 생산 초기의 초음속 항공기는 블리드 에어 덕트에 존재하는 생산용 자재의 부가 물질이 가열될 경우 조종실에 타는 냄새와 유사한 비정상적인 냄새가 조종실로 유입된다. 조종사가 이와 같은 냄새를 엔진의 화재와 같은 비상 상황으로 오인하는 것을 방지하기 위해 비정상적인 냄새의 원인 물질은 시험 비행 전에 burn-in test를 통해 제거되어야 한다. 그러나, 현재의 절차의 최고 온도보다 고고도 비행의 최고 온도가 더 높기 때문에 냄새를 완벽히 제거 할 수 없다. 본 논문은 고고도 비행의 열적 상황을 분석하여 개선된 burn-in test 절차를 제시한다. 비연속적인 유량 조절, 단위 시간당 높은 온도 변화율, 응축기와 터빈의 한계 온도 차이 때문에 현재의 절차로는 고고도 조건을 모사하지 못하는 것이 확인되었다. 이러한 한계를 극복하기 위해 램에어 입구 제어를 통해 연속적 유량 조절이 가능한 burn-in test 절차를 제시하였다. 제시된 방법을 통해 블리드 에어 온도가 지상에서 고고도 비행 조건 이상임을 확인하였으며, 비행 시험을 통해 비정상적인 냄새를 제거할 수 있음을 검증했다.