• 한국항행학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.567-573
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• 2008

본 논문에서는 우리나라 항공용 위성항법 보강시스템의 구축 방안에 대해 ICAO기준을 만족하는 전공역 위성항법 보강시스템 성능기준을 바탕으로 정량화하여 검토하였다. 국제적 동향으로부터 구축예상시점에서의 추세변화를 예측하고, 우선적으로 우리나라 여건에 적합한 구축 시나리오를 설정하여 가용성(Availability)에 대한 성능분석을 수행하였다. 국내 구축 시나리오로는 GBAS의 경우 국내 모든 공항에 구축하고, SBAS와 GRAS의 경우 5개 지역의 기준국과 2개의 중앙처리국이 필요함을 알 수 있었다. 추가적으로 SBAS의 경우는 2개의 지상 송신국(Uplink Station)과 2개의 정지위성이 소요되고, GRAS의 경우는 15개의 VDB가 소요되는 것으로 분석되었다. 전공역에 대한 각 보강시스템들에 대한 우리나라에서의 기용성 분석결과를 제시하였으며, 위성항법기술의 발전추세를 종합적으로 고려하더라도, SBAS와 GRAS의 경우는 CAT-I 수준 이상의 가용성을 보장하지 못할 것으로 판단되는 반면, ABAS의 성능은 지속적으로 개량되어 나갈 것이 확실시 되므로 대형기 중심의 우리나라 상황에서의 항공항법용 보강시스템으로서는 ABAS와 GBAS만으로 충분할 것으로 평가되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권4호
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• pp.33-39
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• 2006

본 논문에서는 항공기충돌방지장치인 TCAS-II를 응용한 무인항공기의 충돌회피를 다룬다. TCAS-II의 최소운용성능표준 문서에 기초한 시뮬레이션 프로그램을 구현하고, TCAS-II가 제공하는 다양한 수직회피 명령을 자동조종장치의 입력으로 변환하여 최대고도변화율이 상이한 두 가지 무인항공기의 충돌회피 성능을 비교분석한다. 낮은 최대고도변화율을 가진 무인항공기에 TCAS-II를 적용할 때 발생 가능한 Near Mid-Air Collision을 방지할 수 있는 방안으로서, 최대고도변화율과 고도를 고려한 개선된 알고리듬을 제안하였다. 이 알고리듬은 ADS-B 개념에 의한 보다 넓은 감시범위가 제공된다는 전제하에 사용될 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권6호
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• pp.488-496
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• 2015

본 연구에서는 각각 다른 목적지에서 다수의 임무를 수행해야하는 복수 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAVs)의 경로를 결정할 때, 무인항공기의 생존가능성을 고려하여 경로를 결정하는 프레임워크를 제안하였다. 본 라우팅 문제는 무인항공기 안전과 임무 완료시간 간의 trade-off 를 나타내는 비용 매트릭스를 이용한 차량경로문제(Vehicle Routing Problem, VRP)로 정의할 수 있다. 특정위치에서 무인항공기의 위험 레벨은 감지될 확률과 격추될 확률을 고려하여 모델링 하였고, 위협 레벨과 비행거리를 고려한 두 지역간의 최소비용경로는 육각형격자(Hexagonal cells)에서 Dijkstra 알고리듬을 사용하여 결정하였다. 또한, 지속적으로 다수의 적을 감시 정찰하는 임무를 수행하는 복수 무인항공기의 최적경로를 결정하는 case study를 수행하였으며, 그 결과를 논의하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권3호
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• pp.242-253
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• 2011

종래의 stand-off 무인항공기가 감시와 정찰에 초점이 맞춰져 있었다면, 무인전투기는 여기서 더 발전하여 극한상황에서의 전투임무를 수행한다. 미래의 전장에서 무인전투기는 유인전투기가 수행하였던 적 방공망제압임무(SEAD)와 같은 극한상황의 임무를 수행할 것이며, 임무 수행 중 지대공 미사일등과 같은 각종 위협에 직면하게 될 것이다. 현재 항공기의 전투생존성에 대하여 많은 연구가 진행되고 있지만 이것은 대부분 유인전투기의 위약도와 취약도를 개선하는 방안에 대한 것이다. 무인전투기의 생존성을 고려한 설계는 일반적으로 유인전투기와 유사할 수 있으나, 임무수행환경 및 형상과 성능에 있어 유인전투기와 차이가 존재하므로 생존성에 영향을 미치는 변수들에 있어 정량적, 정성적인 차이가 존재 한다. 본 논문에서는 무인전투기의 생존성 요소 중 위약도에 영향을 주는 요소를 유인전투기인 F-16C/D와 무인전투기 X-45A를 예제로 하여 식별하고 그 민감도를 몬테카를로 모사법을 이용하여 분석하였다

• 한국항공우주학회지
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• 제37권3호
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• pp.293-300
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• 2009

근거리 감시정찰을 수행할 수 있는 헬리콥터형 무인항공기를 개발하였다. 임무수행 가능성을 검토한 결과 전동 모터로 구동되는 동축반전 헬리콥터형 비행체가 선정되었다. 자동비행을 위해 상용 자동비행장치와 무선통신 모뎀이 채택되었고, 공중촬영을 위한 CCD 카메라가 탑재되었다. 완성된 비행체는 수동 비행시험을 통해 성능을 검증하였으며, 자동비행장치 탑재 후 점항법 비행을 통해 임무수행이 가능함을 확인하였다. 본 논문에서는 동축반전 무인항공기의 개발을 위한 설계 및 체계종합 전 과정에 관하여 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권6호
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• pp.523-535
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• 2012

태양광 추진 항공기는 감시, 지구 모니터링, 통신 등에 대기 오염 없이 그리고 가까운 장래에 인공위성과의 가격 경쟁력까지 갖추게 될 수 있어 미래의 고고도 장기체공 임무수행을 위해 더욱더 그 중요성이 증대되고 있다. 그러나 전통적인 항공기 사이징 방법들은 태양광 추진 항공기에 바로 적용될 수 없다. 본 연구에서는 다양한 동력 시스템 구성품들이 태양광 추진 장기 체공 항공기의 사이징에 어떤 영향을 미치는지를 파악하기 위하여 에너지 균형 및 구속조건 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 동력 생성과 연료전지의 재생 에너지 저장을 위한 광전지 모듈을 동력 시스템 구성품으로 고려하였다. 또한 본 연구 결과를 검증하기 위해 고고도 무인기에 이 새로운 사이징 기법을 적용하여 결과를 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권3호
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• pp.267-274
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• 2009

최근 무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)는 다양한 임무수행이 가능한 무인 시스템이라는 점에서 크게 주목받고 있다. 특히 정찰, 추적 등의 임무는 영상을 이용하여 임무 수행이 이루어진다. 소형 무인 항공기의 경우 중량과 비용을 고려하여 단안 영상을 이용하는 임무 수행 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 실제 지표면과 목표물이 고도 차이를 가지고 있어, 영상의 상대깊이를 고려하지 않은 3차원 거리는 임무 수행 시 오차 요인으로 작용 할 수 있다. 본 연구에서는 상대 깊이 추정을 위한 평균이동 알고리즘, 광류, 부분 공간법에 관하여 차례로 제시한다. 평균이동 알고리즘은 영상 내 목표물 추적과 관심영역을 결정하며 광류는 영상의 자기를 이용한 영상 이동 정보를 포함한다. 마지막으로 부분 공간법은 영상안의 움직임을 추정하며 각 영역의 상대깊이를 결정한다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.545-554
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• 2017

Among various applications of the High Altitude Long Endurance (HALE) Unmanned Aerial Vehicle (UAV), this paper has a focus on the Global Positioning System (GPS) utilizing pseudolite and its improved performance, particularly during the multi-purpose missions. In a multi-purpose mission, the HALE UAV follows a specified flight trajectory for both navigation applications and missions. Some of the representative HALE missions are remote exploration, surveillance, reconnaissance, and communication relay. During these operations, the HALE UAV can also be an additional positioning signal source as it broadcast signals using pseudolite. The pseudolite signal can improve the availability, accuracy, and reliability of the GPS particularly in areas with poor signal reception, such as shadowed regions between tall buildings. The improvement in performance of navigation is validated through simulations of multi-purpose missions of the solar-powered HALE UAV in an urban canyon. The simulation includes UAV trajectory generation at stratosphere and uses actual geographical building data. The results indicate that the pseudolite-equipped HALE UAV has the potential to enhance the performance of the satellite navigation system in navigationally degraded regions even during multi-purpose operations.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권10호
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• pp.829-839
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• 2021

무인기를 위한 자율 시스템은 임무 목표, 임무 상황, 무인기의 상태를 기반으로, 목표 달성을 위해 현재 수행할 행동을 결정하는 의사결정 능력을 가진다. 본 논문에서는 지형 충돌 위험이 있는 저고도 운용, 방문 순서를 변경하지 않아야 하는 항로점 집합, 임무 대상 객체의 위치 불확실성 등 현실적인 제약조건 하에서 감시정찰 임무를 자율적으로 수행할 수 있는 의사결정 시스템과 이러한 특성을 효과적으로 표현할 수 있는 임무 정의를 제시한다. 제안한 의사결정 시스템을 Hardware-In-the-Loop Simulation 환경에서 현실적인 임무 상황을 반영한 3종의 시나리오를 통해 검증한다. 무인기의 비행 경로와 임무 상황에서 의사결정 시스템이 선택한 행동을 시뮬레이션 결과로 제시하고, 그 결과를 논의한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권1호
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• pp.67-74
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• 2022

일반적으로 동역학 방정식을 이용하여 항공기의 거동을 분석하기 위해서는 공기 역학적 성분이 필요하고, 이를 위해서는 진 대기속도가 필수적이다. 대기속도는 피토관과 같은 항공기의 탑재 장비를 이용하여 계측할 수 있으나, 상업용 항공기의 계측 데이터는 항공사 내규 관련 보안성 데이터를 포함할 수 있으므로 확보하기 어렵다. 일반인들이 이용할 수 있는 항적 데이터 중 하나로 방송형자동종속감시 데이터가 있으며 항공기의 속도를 대지속도 형태로 제공한다. 대지속도는 진 대기속도와 바람 속도의 합으로 표현된다. 본 논문에서는 일반인들이 획득 가능한 항적, 기상, 지형 데이터를 결합하여 진 대기속도를 추정하는 방법을 제시한다. 각 데이터를 통합하기 위해 좌표계를 일치시킨 후 고도 기준을 평균 해수면 고도로 통일하였다. 또한, 해상도가 가장 낮은 기상 데이터의 격자를 기준으로 보간을 수행하여 항적 데이터의 모든 점에 대한 바람 벡터를 산출하였다. 이러한 과정을 여러 항적에 적용하여 기상, 지형 데이터의 통합을 통해 진 대기속도를 추정하였다.