최근 항공교통량의 증가에 따라 보다 효율적인 항공교통흐름제어가 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 효율적인 항공관제를 위하여 항공기의 흐름을 유연하게 하기 위한 알고리즘 기법을 연구하였다. 항공교통 환경은 일반 교통 환경과는 다르게 항공기 기종에 따른 수평 및 수직 분리 간격이 존재한다. 빈센티 공식을 이용하여 항로의 거리를 산출하고 다익스트라 알고리즘을 이용하여 항로의 거리에 교통량을 적용하여 가중치를 생성하고 이를 이용하여 항공기가 연료 및 시간의 낭비를 최소화하는 항로를 선택하도록 하였다. 성능평가 결과 기존의 항로 연산 알고리즘의 단순한 최단항로 산출과는 달리 제안된 알고리즘은 교통량 파악을 통한 최적항로를 선택함으로써 효율적으로 항공교통관제를 할 수 있음을 확인하였다.
For a long road tunnel, a tunnel ventilation system may be used in order to reduce the pollution level below the required level. To control the tunnel pollution level, a closed loop control algorithm may be used. The feedforward prediction algorithm and the cascade control algorithm were developed to regulate the CO level in a tunnel. The feedforward prediction algorithm composed of the traffic estimation algorithm and the CO density prediction algorithm, and the cascade control algorithm composed of the jet fan control algorithm and the air velocity setpoint algorithm. The verification of control algorithms was carried out by dynamic models developed from the actual tunnel data. The simulation results showed that control algorithms developed for this study were effective for the control of the tunnel ventilation system.
최근 항공교통량의 증가에 따라 보다 효율적인 항공교통흐름제어가 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 효율적인 항공교통흐름제어를 위한 알고리즘을 제안하였다. 항공통신 환경은 일반 통신 환경과는 다르게 스테이션(항공기) 사이에 직접적인 통신 기능이 필요하며, 안전성을 위한 메시지의 우선순위가 매우 엄격하게 요구된다. 게다가 넓은 서비스 지역은 높은 전파지연을 발생시킨다. 본 논문에서는 기존의 CSMA/CA 매체접속제어(MAC) 프로토콜을 사용하여 항공교통상황(혼잡 공항 지역, 접근관제구역, En route구역, 대양 항행)에 따라 메시지 우선순위를 설정하고, 이러한 우선순위가 높은 메시지가 보다 더 높은 접속 확률을 갖고 데이터를 전송하도록 하였다. 항공기 대수에 따른 시뮬레이션 결과, 교통량이 증가할수록 기존 방식보다 더 높은 채널 사용 효율 및 전송확률을 가짐을 확인하였다.
차세대 통신링크를 활용한 항공로 교통 관리를 위해 궤적 기반의 관제 지원 스케줄링 시스템을 제안하였다. 차세대 ATS (air traffic services) 데이터링크인 Baseline 2를 사용하는 4DTRAD (4-dimensional trajectory data link) 서비스 내용을 기반으로 항공로 상을 비행 중인 항공기를 대상으로 하는 궤적기반운용 수행 절차를 수립하고 기술하였다. 이러한 절차를 바탕으로, 다양하고 복잡한 데이터 활용으로 인한 관제사의 업무 부담을 완화하기 위해 지상 시스템이 수신한 항공기 데이터를 처리하여 궤적을 예측하고 관제 조언 정보를 제공하는 스케줄링 시스템의 프로토타입을 개발하였다. 또한, 궤적 기반 항행을 위한 시뮬레이션 환경을 구성하여 개발 시스템에 대한 스케줄링 기능을 확인하였다.
무인항공기시스템 수요의 증가와 기술의 급격한 발전에 따라, 많은 국가들에서 기존의 공역 시스템에 무인항공기를 통합하려는 시도가 이루어지고 있다. 통합 운용을 위한 규정을 제정하기 위해서는 비행성능의 차이, 통제와 통신의 특징, 항공기간 분리 방법, 인간과 기계의 상호작용과 같은 무인항공기의 통합이 전체 시스템에 끼치는 영향에 대한 이해가 중요하다. 인하대학교에서는 공역 내에서의 무인항공기의 영향을 실제 운용 인력이 참여하는 Human-in-The-Loop(HiTL) 시뮬레이션을 통하여 연구할 수 있는 항공관제시뮬레이션 시스템을 개발하였다. 본 논문에서는 이를 이용하여 무인항공기와 유인기가 조우하는 3가지의 시나리오를 설정하고, 관제사의 관제명령을 통하여 위험 상황을 해결하는 시험을 진행하여 조종사와 관제사의 반응 속도와 각 기동에 대한 위험도를 분석한 과정과 결과를 제시한다.
무인항공기시스템 수요의 증가와 기술의 급격한 발전에 따라 많은 국가들에서 기존의 공역 시스템에 무인항공기를 통합하려는 시도가 이루어지고 있다. 유인항공기와 무인항공기의 통합 운용에 따른 영향을 파악하기 위해서는 유무인항공기의 통합 시뮬레이션 시스템을 통한 HiTL (Human-in-The-Loop) 시뮬레이션이 필요하다. 본 논문에서는 유무인항공기 통합 시뮬레이션을 위한 운용 개념을 정의하고, 유무인항공기 통합 운용 시 발생 가능한 상황을 시나리오로 설정하여, HiTL 시뮬레이션을 수행하였다. 수행 결과에 대해 통신, 안전, 성능, HMI로 나누어 영향을 분석하였다.
In tunnel ventilation, the Purpose of ventilation control is to keep the required pollution level with minimum consumption of energy But tunnel ventilation has large disturbances caused by discharge of pollutants, traffic forces especially strong for longitudinal ventilation. Hence in this paper, the tunnel ventilation control logic applying fuzzy control theories is proposed and the simulation program of tunnel ventilation control is developed. The characteristics of longitudinal ventilation with jet fans are estimated and the effect of the proposed tunnel ventilation control is verified by the simulation program.
HLA는 상호운용성과 재사용성을 목적으로 미국 국방성 산하 기관인 DMSO에서 개발되어진 분산 시스템 프레임워크이고 RTI는 HLA의 하부 구조로서 메시지 교환과 개체 관리 등의 통신 과정 중에 필요한 서비스를 제공한다. 그러나 HLA 기반 시뮬레이션은 규모가 커지거나 복잡해지면 통신 부하가 발생하여서 성능이 저하되는 문제점을 갖고 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 데이터 교환할 때, RTI와 TCP 소켓을 부분적으로 사용한 OMM으로 지속적인 송수신에 대한 통신 부하를 경감할 수 있는 방법을 만들었다. 이 방법을 교통관제 시뮬레이션 시스템에 적용했을 때, 유용함을 시뮬레이션을 통해 증명하였다.
Kumar, Sunil;Sarkar, Mahasweta;Gurajala, Supraja;Matyjas, John D.
Journal of Information Processing Systems
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제4권2호
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pp.41-52
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2008
In this paper, we discuss a novel reservation-based, asynchronous MAC protocol called 'Multi-rate Multi-hop MAC Protocol' (MMMP) for multi-hop ad hoc networks that provides QoS guarantees for multimedia traffic. MMMP achieves this by providing service differentiation for multirate real-time traffic (both constant and variable bit rate traffic) and guaranteeing a bounded end-to-end delay for the same while still catering to the throughput requirements of non real time traffic. In addition, it administers bandwidth preservation via a feature called 'Smart Drop' and implements efficient bandwidth usage through a mechanism called 'Release Bandwidth'. Simulation results on the QualNet simulator indicate that MMMP outperforms IEEE 802.11 on all performance metrics and can efficiently handle a large range of traffic intensity. It also outperforms other similar state-of-the-art MAC protocols.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제13권3호
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pp.377-385
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2012
The Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) system is a key component of CNS/ATM recommended by the International Civil Aviation Organization (ICAO) as the next generation air traffic control system. ADS-B broadcasts identification, positional data, and operation information of an aircraft to other aircraft, ground vehicles and ground stations in the nearby region. This paper explores the ADS-B based trajectory prediction and the conflict detection algorithm. The multiple-model based trajectory prediction algorithm leads accurate predicted conflict probability at a future forecast time. We propose an efficient and accurate algorithm to calculate conflict probability based on approximation of the conflict zone by a set of blocks. The performance of proposed algorithms is demonstrated by a numerical simulation of two aircraft encounter scenarios.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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