• 한국항공운항학회지
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• 제30권4호
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• pp.1-8
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• 2022

In this study, we propose trajectory-based arrival management using CDO (Continuos Descent Operations). The operational procedures with TBO (Trajectory-Based Operations) concept were established to allow aircraft and ground system to share the trajectories with each other in real time. The proposed operational concept was validated in the air traffic control simulation environment, which consists of controller working position, pseudo pilot system, air traffic generation system, and controllers' decision support system for arrival management using CDO. Simulation results compared with actual flight data indicate that proposed concept could improve the efficiency of traffic flow management in terms of total descending time and fuel consumption. And it was confirmed that if there is a system that can share and utilize the synchronized trajectory, it can be helpful to control arrival aircraft and apply CDO concept.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.404-411
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• 2022

위성항법시스템 운용 시 주요 기능은 항법위성의 궤도를 정확히 결정하여 항법메시지로 전송하는 것이다. 본 연구에서는 확장 칼만필터와 정밀동역학모델을 결합하여 항법위성의 궤도결정을 수행하는 소프트웨어를 개발하였다. IGS (international gnss service) 지상국의 실제 관측값을 사용하여 GPS (global positioning system)와 QZSS (quasi-zenith satellite system)의 궤도결정을 수행하고, IGS 정밀궤도력과 비교하여 항법시스템의 주요 성능지표인 URE (user range error)를 계산하였다. 항법위성에 탑재된 시계오차를 추정할 경우 radial 방향 궤도오차와 시계오차가 높은 역상관 관계를 가지는데 서로 상쇄되어 GPS와 QZSS의 궤도결정 URE 표준편차는 1.99 m, 3.47 m로 낮은 수준을 유지하였다. 항법위성 시계오차를 추정하는 대신 항법메시지의 시계오차를 모델링한 값으로 대체하여 궤도결정을 수행하였으며, URE와 지역적 상관관계 및 지상국 배치에 의한 영향을 분석하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.434-440
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• 2022

ICAO (international civil aviation organization)에서는 전략적인 의사결정과 항공교통관리 평가를 위해 세계항행계획인 GANP (global air navigation plan) 수행을 체약국에게 권고하였다. 본 연구에서는 항공교통관리 평가를 위해 제시된 KPI (key performance indicator) 05 실제 항로 연장에서 항로거리를 구하는 새로운 방법을 제안하였다. 이를 위해 한 달간의 항적 데이터를 수집하고 ICAO에서 제시한 방법과 본 저자가 제시하는 방법으로 각각 항로거리를 산출하였다. ICAO 방법은 반경 40 NM 원형에 대한 원의 방정식과 항적 데이터 내 원에 근접한 내·외부 지점에 대한 직선의 방정식을 통하여 교점을 추정하여야 하고, 네 가지의 비행거리를 계산하여 항로거리를 산출한다. 본 연구에서 제시한 방법은 교점을 추정하지 않고 두 가지의 비행거리를 계산하여 항로거리를 산출한다. 두 방법의 오차를 확인하기 위해 회귀모형 성능평가지표인 RMSE (root mean square error)와 결정계수 R² 를 사용하였다.

• 항공우주기술
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• 제13권2호
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• pp.108-114
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• 2014

본 논문에서는 2013년 8월 22일 발사되어 정상 운영되고 있는 다목적실용위성 5호의 궤도정밀도를 기술하였다. 다목적실용위성 5호의 궤도결정을 위해 사용 가능한 다양한 GPS 자료에 대한 분석을 수행하였고, 궤도자료의 종류 및 처리방식에 따른 궤도정밀도를 비교하였다. 이중 주파수 GPS 수신기에서 제공되는 L1, L2 주파수에 대한 의사시선거리와 반송파 위상, GPS 위성의 정밀궤도력과 IGS 지상국 데이터를 이용하여 궤도결정을 수행한 결과 약 12.8cm($1{\sigma}$)의 위치정밀도를 확인하였다. 또한, 단일 주파수 GPS 수신기 데이터를 이용할 경우의 정밀도는 약 2m로 확인되었고, 10미터 수준의 정밀도를 갖는 GPS 항행해만을 이용할 경우, 지상 궤도결정 결과는 5m 수준임을 알 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.312-318
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• 2022

현재 대한민국은 인구절벽 현상에 의한 병역자원의 감소 문제에 직면해 있으며 이에 대응하기 위해 군 구조 개편 및 전력 구조 변화를 추구하고 있다. 육군은 이런 상황 변화에 대한 대응으로 미래 전장을 주도할 드론봇 전투체계의 전력화를 추진하고 있다. 미래의 전장은 지휘통제, 감시정찰, 정밀타격이 결합된 통합 전장 개념으로 전환될 것이며 이러한 변화에 따라 드론봇을 포함한 무인 전투체계가 실전 배치되어, 위험도가 높고 인간이 수행하기 어려운 전투상황에 더욱 광범위하게 적용될 것이다. 본 논문에서는 이러한 변화에 대한 대응 방안의 하나로 BDI 아키텍처 기반의 의사 결정 시스템을 가진 자율행동 소프트웨어를 개발하였다. 자율행동 소프트웨어는 다 기종에 대한 적용성 확보를 위해 프레임워크 구조를 적용하였고 대상 무인기를 대대급 감시정찰 무인기로 가정하여 PC기반 환경에서 기능을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.111-118
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• 2023

스마트팩토리의 구축을 위해서는 제조환경에서 여러 센서 및 기기 등을 연결하여 데이터를 수집하고, 데이터 분석을 통해 생산설비 등의 장애를 진단하거나 예측하여야 한다. 본 논문에서는 공작기계에서 제품을 가공하기 위해 사용되는 절삭용 인서트의 잔여 유효 수명을 예측하기 위해 진동 신호를 기반으로 한 가중화 k-최근접이웃(Weighted k-NN) 알고리즘, 의사결정나무(Decision Tree), 서포트벡터회귀(SVM), XGBoost, 랜덤포레스트(Random forest), 1차원 합성곱신경망(1D-CNN), 그리고 진동 신호를 FFT한 주파수 스펙트럼에 대해 알아보았다. 연구결과, 주파수 스펙트럼으로는 잔여 유효수명의 정확한 예측에 대해서는 신빙성있는 기준을 제공하지 못한다는 것을 알수 있었고, 예측 모델 중 가중화 k-최근접이웃 알고리즘이 MAE가 0.0013, MSE가 0.004, RMSE가 0.0192로 가장 우수한 성능을 나타내었다. 이는 가중화 k-최근접이웃 알고리즘에 의해 예측되는 인서트의 잔여 유효 수명의 오차가 0.001초 수준으로 평가되어, 실제 산업현장에 적용이 가능한 수준으로 사료된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.185-192
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• 2024

항공산업은 기술적인 혁신을 통해 안전성을 향상했으며, 항공 당국의 안전 규제와 감독을 통해 비행안전을 강화해 왔다. 항공산업의 안전 접근 방식이 항공기 시스템 전체에 대한 체계적인 접근 방식으로 발전함으로써 항공사는 새로운 안전 관리시스템을 구축하게 되었다. 항공기의 기술적 결함이나 비정상적인 데이터는 사고로 이어질 수 있는 전조 징후가 될 수 있으며, 이러한 징후를 조기에 식별하고 대처함으로써 사고 발생의 위험을 감소시킬 수 있다. 따라서 비정상적인 전조 징후의 관리는 데이터 기반 의사결정을 촉진하고, 항공사의 운영 효율성 및 안전수준을 강화하는 데 있어 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 항공기 착륙 시에 활주로 이탈로 이어질 수 있는 크랩랜딩 이벤트의 패턴과 원인 분석을 위한 사전적 분석 단계에서 QAR (quick access recorder) 비행 데이터 통계 분석 모델을 제시하여 착륙 이벤트의 전조 징후와 원인을 식별 및 제거하는 안전관리의 효율성을 제고하고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.114-131
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• 2000

항공사는 항공기단을 편성하거나 특정노선에 투입할 항공기종을 결정할 때 항공기 좌석수가 어느 정도인 항공기로 선택할 것인지 심각하게 고려하지 않을 수 없다. 또한 공항의 혼잡 완화 정책과 같은 외부요인도 항공기 크기 선정에 작용하기도 한다. 이때 두 가지 요인을 고려하여 항공기의 크기를 결정하게 되는데, 첫째는 항공기의 운영비용이고 둘째는 예상되는 수익과 시장 점유율이다. 항공사를 이윤 극대화를 목표로 하는 기업이라고 가정하면 좌석 수에 의한 항공기종별 비용과 수익을 이용해 최적의 항공기종을 선택할 수 있다. 본 연구는 다음과 같은 4단계의 분석을 통하여 항공사의 항공기 크기 선택 행위를 분석한다: (1) 항공기 좌석 수에 따른 운영비 분석 (2) 시장점유율과 수익분석 (3) 비용, 수익분석에 의한 단위노선의 항공기 크기 선정 (4) 네트워크 단위의 항공기 크기 선정, 항공사는 증가하는 수요를 수용하기 위해 운항횟수를 늘리거나, 대형기종으로 교체해야 하는데 이때 항공기 크기 선정 방법을 잘 선택하여 대처해야 할 것이다. 공항이 혼잡한 경우는 운항횟수 증가가 어려워 대형기로의 교체가 불가피한데 이때도 이윤율 증가를 고려한 의사결정이 필요할 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권9호
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• pp.781-788
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• 2016

본 논문에서는 실시간 On-board 궤도 결정 성능을 향상시키기 위해 고정밀 우주 섭동 모델을 구현하였고, 구현된 우주 섭동모델을 GNSS 수신기의 궤도 결정 로직에 적용하여 그 결과를 분석하였다. 궤도 결정 로직은 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)로 구현되었고, 의사거리로 계산한 궤도(Standard Position Service)를 관측정보로 이용하였다. 궤도 결정 로직 성능 검증은 GPS 인공위성의 신호를 모사하는 GNSS 시뮬레이터를 이용하여 수행하였다. 고정밀 섭동모델의 궤도 결정 성능을 $J_2$ 항만 고려한 섭동모델의 궤도 결정 성능과 비교하여 분석한 결과, GPS 항행해의 위치 정밀도는 43.61 m($3{\sigma}$)에서 23.86 m($3{\sigma}$)로 46 % 개선되었으며 속도 정밀도는 0.159 m/s($3{\sigma}$)에서 0.044 m/s($3{\sigma}$)로 72 % 개선되어 정밀도가 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제30권1호
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• pp.207-244
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• 2015

항공안전은 계속적인 위험성의 확인과 관리를 통하여 개인에의 위해나 재산손실의 위험이 수용 가능한 수준으로 감소되거나 그 이하로 유지되는 상태를 의미하며, 항공 안전을 증진하기 위한 다양한 방법이 모색되고 있다. 최근 10여 년 간 국제민간항공은 비교적 높은 수준의 안전을 유지하여 왔으나 2014년부터 여러 가지 사고가 발생하면서 국제민간항공계가 다시 긴장하고 있고 ICAO를 중심으로 다각적인 대응방안을 모색하고 있다. 항공안전은 국제민간항공을 지탱하는 가장 중요한 요소이다. 국제민간항공협약(시카고협약)은 서문에서 안전과 질서가 중요함을 강조하였고, 협약의 다수 조문이 안전에 관계되어 있다. 부속서(1-19)는 몇 개를 빼고는 모두 안전에 관한 국제표준과 권고를 규정하고 있다. 특히 부속서 19는 안전관리체제에 대하여 기존의 부속서에 산재되어 있는 규정을 통합했고 도한 새로운 규정을 신설하였다. 또한 ICAO는 안전 문제를 증진하기 위한 의사결정과 입법 기능을 가지고 있으며 항행위원회, 법률위원회, 항공운송위원회 등과 이사회의 심의를 기초로 하여 총회가 최종 결정 권한을 가지고 있다. 보조 기구로서 전문가 그룹, 태스크포스 등을 수시로 설치, 운영하고 있고, 사무국은 이러한 제반 기구의 사무를 보조하고 있다. 또한 ICAO는 USAOP과 USAP 프로그램을 통하여 체약국의 안전 및 보안 수준을 점검하고 있고, 미국, EU, IATA 등이 별도의 안전점검제도를 운영하고 있다. 2014년에 발생한 MH370기 실종 사건은 회원국, 관제기관, 항행시설, 항공기 등이 제공한 정보를 토대로 전세계추적시스템(Global Tracking System)의 구축을 통하여 항공기의 위치를 실시간 추적 가능토록 하여 문제를 해결하려고 하고 있다. 또한 우크라이나 상공에서 격추된 MH17 사건 이후 ICAO는 회원국이 제공한 정보 및 NOTAM, AIP 등 운항정보를 기반으로 정보를 공유하는 웹사이트를 운영함으로써 분쟁지역에서의 위험관리를 통하여 유사한 사고를 방지하려고 하고 있다. 에볼라가 서아프리카에서 발생한 이래 보건당국과 항공당국간의 긴밀한 협조를 통하여 항공기에 의한 전염병의 확산을 막도록 다각적인 조치를 강구하고 있다. 또한 QZ8501 사건은 악기상하에서 제대로 대처하지 못한 운항의 결과로서 이 또한 ICAO를 중심으로 추가적인 보완 조치를 강구하고 있다. 이밖에도 2015년 3월에 발생한 저먼윙즈의 부기장에 의한 항공기 추락사고와 관련 후속 조치의 강구가 요구되고 있다. 국제항공계는 이러한 사고를 예방하고 안전 수준을 더욱 제고하기 위해서는 안전 관련 데이터 및 정보의 보호와 공유가 필수적임을 인식하여 현재 있는 정보 보호 및 공유에 관한 조항 이외에 추가적인 규정을 제의하고 있으며 회원국에 의한 검토를 거쳐 부속서나 ICAO 안내 문서에 반영될 예정으로 있다. ICAO의 문제해결 방식은 네 가지 차원에서 접근되고 있다. 시간적으로 과거의 경험과 정보를 분석하는 토대위에서 단기, 중기, 장기의 대책을 마련하고, 공간적으로는 각 회원국, 지역, 전 세계에 적용될 수 있는 대책을 수립하고 있고, 항공사, 공항, 지역 사회, 소비자, 제조자, 항행서비스 공급자, 관제기관, 산업계, 보험업계 등을 망라하는 이해관계자를 고려하여야 하고, 규제적인 개선을 위하여 최선의 관행, ICAO 안내문서, 표준 및 권고 관행에 반영될 방안을 심의하고 결정하는 구조를 가지고 있다.