• 제목/요약/키워드: Airborne network

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UAV 공중 네트워크를 위한 손실 없는 Polyphase I/Q 네트워크 및 능동 벡터 변조기 기반 빔-포밍 수신기 (Polyphase I/Q Network and Active Vector Modulator Based Beam-Forming Receiver For UAV Based Airborne Network)

  • 정원재;홍남표;장종은;채형일;박준석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1566-1573
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    • 2016
  • 본 논문은 무인기(UAV) 기반 공중 네트워크 시스템을 위한 polyphase In-phase/Quadrature-phase(I/Q) 네트워크 기반 빔-포밍 수신부를 제안한다. 제안하는 polyphase I/Q 네트워크는 낮은 Q-factor와 높은 임피던스를 갖기 때문에 작은 손실로 벡터 변조기를 구동할 수 있다. 벡터 변조기는 가변 이득 증폭기(VGA)로 구성되며, In-phase 및 Quadrature-phase 위상 신호의 진폭 제어 및 벡터 합을 통해 위상을 가변한다. 제안하는 빔-포밍 수신부는 TSMC $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 통해 구현하였다. 프로토타입은 5-6GHz 주파수 대역(-40dB 입력)에서 검증하였다. 6bit 벡터 변조기 제어를 통해 $5.6^{\circ}$ LSB (least significant bit)로 $360^{\circ}$ 위상 가변이 가능하다. 위상 오차는 평균 $1.6^{\circ}$이며, 진폭 오차는 평균 0.3dB이다.

Compact 1×2 and 2×2 Dual Polarized Series-Fed Antenna Array for X-Band Airborne Synthetic Aperture Radar Applications

  • Kothapudi, Venkata Kishore;Kumar, Vijay
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권2호
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    • pp.117-128
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    • 2018
  • In this paper, compact linear dual polarized series-fed $1{\times}2$ linear and $2{\times}2$ planar arrays antennas for airborne SAR applications are proposed. The proposed antenna design consists of a square radiating patch that is placed on top of the substrate, a quarter wave transformer and $50-{\Omega}$ matched transformer. Matching between a radiating patch and the $50-{\Omega}$ microstrip line is accomplished through a direct coupled-feed technique with the help of an impedance inverter (${\lambda}/4$ impedance transformer) placed at both horizontal and vertical planes, in the case of the $2{\times}2$ planar array. The overall size for the prototype-1 and prototype-2 fabricated antennas are $1.9305{\times}0.9652{\times}0.05106{{\lambda}_0}^3$ and $1.9305{\times}1.9305{\times}0.05106{{\lambda}_0}^3$, respectively. The fabricated structure has been tested, and the experimental results are similar to the simulated ones. The CST MWS simulated and vector network analyzer measured reflection coefficient ($S_{11}$) results were compared, and they indicate that the proposed antenna prototype-1 yields the impedance bandwidth >140 MHz (9.56-9.72 GHz) defined by $S_{11}$<-10 dB with 1.43%, and $S_{21}$<-25 dB in the case of prototype-2 (9.58-9.74 GHz, $S_{11}$< -10 dB) >140 MHz for all the individual ports. The surface currents and the E- and H-field distributions were studied for a better understanding of the polarization mechanism. The measured results of the proposed dual polarized antenna were in accordance with the simulated analysis and showed good performance of the S-parameters and radiation patterns (co-pol and cross-pol), gain, efficiency, front-to-back ratio, half-power beam width) at the resonant frequency. With these features and its compact size, the proposed antenna will be suitable for X-band airborne synthetic aperture radar applications.

AOA망 환경에서 ATS 애플리케이션 구현을 위한 VDL Mode 2 데이터링크 프로토콜 설계 (Design of VDL Mode 2 Protocol under AOA Network for the Implementation of Bit-oriented ATS Applications)

  • 배중원;김현경;김인규;김태식;김동민
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제1권4호
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    • pp.13-21
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    • 2007
  • As one of YHF digital data link technologies, VDL Mode 2 is designed to be an air-to-ground subnetwork of the Aeronautical Telecommunication Network (ATN) based on the Open System Interconnection (OSI) architecture. VDL Mode 2 can be used in ATS Applications especially for CPDLC and ADS. And it is also expected to replace ACARS (Aircraft Communications Addressing and Reporting System) which has broadly been used in AOC for over 20 years. This paper presents the design result of VDL Mode 2 system under AOA (ACARS Over AVLC) environment for the implementation of bit-oriented ATS applications. The system is composed of airborne and ground subsystem. Airborne subsystem consists of VDR, CMU and an aircraft test equipment with CPDLC/ADS client applications for operational test and ground system consists of Ground Station which includes ground VDR and ground communication controller, simple DSP (Datalink Service Processor) and a ground test equipment with CPDLC/ADS server applications.

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해상환경에서 MITL 시스템을 활용한 VTG 기반 기동표적 추적성능 개선 기법 (VTG based Moving Target Tracking Performance Improvement Method using MITL System in a Maritime Environment)

  • 백인혜;우상효
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.357-365
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    • 2019
  • In this paper, we suggest the tracking method of moving multi-objects in maritime environments. The image acquisition is conducted using IR(InfraRed) camera sensors on an airborne platform. Under the circumstance of maritime, the qualities of IR images can be significantly degraded due to the clutter influence, which directly gives rise to a tracking loss problem. In order to reduce the effects from the clutters, we introduce a technical approach under Man-In-The-Loop(MITL) system for enhancing the tracking performance. To demonstrate the robustness of the proposed approach based on VTG(Valid Tracking Gate), the simulations are conducted utilizing the airborne IR video sequences: Then, the tracking performances are compared with the existing Kalman Filter tracking techniques.

비행체의 특징을 고려한 공중중계 무인기 다중빔 안테나 운용 방안 (A Study on the Operation of Multi-Beam Antenna for Airborne Relay UAV considering the Characteristics of Aircraft)

  • 박상준;이원우;김용철;김준섭;조오현
    • 융합정보논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.26-34
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    • 2021
  • 4차 산업혁명 시대의 미래 전장은 초연결, 고속기동화된 무기체계로 다영역작전을 수행할 것이다. 이러한 미래전 양상의 변화에 대비하기 위해 우리군은 다양한 유·무인 무기체계를 개발하고 이들의 기동간 통신 지원이 가능한 다계층 전술네트워크 구성을 위하여 노력하고 있다. 그러나 현재의 전술네트워크는 단일 계층에서 단일빔 안테나를 활용한 1:1 고속링크 또는 무지향성 안테나를 활용한 1:N 저속링크를 운용하고 있어 기동간 통신 지원이 제한된다. 즉 미래전 대비를 위한 다계층 전술네트워크를 효율적으로 구성하기 위해서 다중빔 안테나의 운용이 필요하다. 특히 공중계층의 공중중계 무인기는 비행체 특징에 따라 다중빔 안테나의 운용 방법이 달라진다. 따라서 본 논문에서는 다계층 전술네트워크의 효율적인 운용을 위하여 공중계층에 필요한 다중빔 안테나 운용 시나리오와 고려 요소, 회전익과 고정익 비행체의 특징을 살펴보고 이를 토대로 다중빔 안테나의 공중중계 무인기 설치 위치 및 운용 방안을 회전익과 고정익 비행체로 구분하여 제시한다.

항공수심라이다를 활용한 하천 수심 및 하상 측량에 관한 연구 - 곡교천 사례를 중심으로 (Water Depth and Riverbed Surveying Using Airborne Bathymetric LiDAR System - A Case Study at the Gokgyo River)

  • 이재빈;김혜진;김재학;위광재
    • 한국측량학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.235-243
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    • 2021
  • 하천측량은 하천기본계획 및 각종 하천 정비의 기초자료를 취득하기 위해 활용되며 하천의 물리적 형태와 하천 정비 이후의 변화를 예측하기 위해서도 활용된다. 항공수심라이다(ABL: Airborne Bathymetric LiDAR) 시스템은 그린 레이저를 사용하여 수면과 하상을 동시에 측량할 수 있는 시스템으로써 하천의 수심 및 하상 측량에 효과적으로 활용될 수 있다. 항공수심라이다 데이터를 하천 측량에 활용하기 위해서는 취득된 점군 데이터부터 수면과 하상 점들을 분리하고 추출하는 과정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 대표적인 지면필터링 기법인 ATIN(Adaptive Triangular Irregular Network) 알고리즘을 적용하여 항공수심라이다의 점군 데이터로부터 저수심 하천의 수면과 하상 점군을 분리하기 위한 방법론을 구축하고 제안된 방법론의 효용성을 검증하였다. 이를 위해 충청남도 곡교천 일대에서 Leica Chiroptera 4X 센서로부터 취득된 데이터를 이용하여 실험을 수행하였다. 연구결과 수면과 하상에 대한 분류 정확도는 88.8%, Kappa 계수는 0.825를 얻을 수 있었으며, 항공수심라이다 데이터를 하천측량에 효과적으로 활용할 수 있음을 확인하였다.

신경망을 이용한 원격탐사자료의 군집화 기법 연구 (Study on Application of Neural Network for Unsupervised Training of Remote Sensing Data)

  • 김광은;이태섭;채효석
    • Spatial Information Research
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    • 제2권2호
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    • pp.175-188
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    • 1994
  • 본 연구에서는 최근 많은 분야데서 패턴인식을 위한 효과적인 기법으로 이용되고 있는 신경망 기법을 원격탐사자료의 군집화 기법으로서 적용하고자 하였다. 이를 위해 선택된 신경망 모델은 경쟁학습 신경망이며 이를 구성하는 각종 변수들을 재구성하여 원격탐사자료의 군집화를 위한 신경망모델을 설정하였다. 본 신경망을 이용한 군집화 기법은 항공기를 이용하여 획득된 원격탐사자료를 이용하여 순차적(sequential)군집화 기법 K 평균 군집화 기법과 비교되었다. 계산시간은 순차적 기법이나 K 평균기법에 비하여 더 많이 소요되나 정확도면에 있어서는 비교적 우수한 결과를 나타냈다.

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항공기를 이용한 온실가스 CO2와 CH4의 연속관측: 안면도 겨울철 연직분포사례 분석 (Airborne In-situ Measurement of CO2 and CH4 in Korea: Case Study of Vertical Distribution Measured at Anmyeon-do in Winter)

  • 이선란;구태영;문혜진;;;오영석;이해영;변영화
    • 대기
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    • 제29권5호
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    • pp.511-523
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    • 2019
  • A new Korean Meteorological Administration (KMA) airborne measurement platform has been established for regular observations for scientific purpose over South Korea since late 2017. CRDS G-2401m analyzer mounted on the King Air 350HW was used to continuous measurement of CO2, CH4 and CO mole fraction. The total uncertainty of measurements was estimated to be 0.07 ppm for CO2, 0.5 ppb for CH4, and 4.2 ppb for CO by combination of instrument precision, repeatability test simulated in-flight condition and water vapor correction uncertainty. The airborne vertical profile measurements were performed at a regional Global Atmosphere Watch (GAW) Anmyeon-do (AMY) station that belongs to the Total Carbon Column Observing Network (TCCON) and provides concurrent observations to the Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT) overpasses. The vertical profile of CO2 shows clear altitude gradient, while the CH4 shows non-homogenous pattern in the free troposphere over Anmyeon-do. Vertically averaged CO2 at the altitude between 1.5 and 8.0km are lower than AMY surface background value about 7 ppm but higher than that observed in free troposphere of western pacific region about 4 ppm, respectively. CH4 shows lower level than those from ground GAW stations, comparable with flask airborne data that was taken in the western pacific region. Furthermore, this study shows that the combination of CH4 distribution in free troposphere and trajectory analysis, taking account of convective mixing, is a useful tool in investigating CH4 transport processes from tropical region to Korean region in winter season.

허브 네트워크에서의 장거리 공중 전술 통신을 위한 반복 정렬 기반의 자원 스케줄링 기법 (A Resource Scheduling Based on Iterative Sorting for Long-Distance Airborne Tactical Communication in Hub Network)

  • 이경훈;이동훈;이대홍;정성진;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권12호
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    • pp.1250-1260
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    • 2014
  • 본 논문에서는 허브 네트워크 기반의 장거리 공중 전술 통신을 위한 새로운 자원 스케줄링 기법을 제안한다. 최근 세계 각국에서는 네트워크 중심전 (NCW, Network Centric Warfare)으로 변화하는 현대전의 흐름에 맞추어 공용데이터링크 (CDL, Common Data Link)의 전송속도 및 네트워킹 기능을 향상시키기 위한 기술 개발에 주력하고 있으며, 우리 군도 자립적인 차세대 대용량 CDL 기술 개발에 박차를 가하고 있다. CDL의 대표적 운용 구조인 허브 네트워크에서는 제한된 주파수 대역 내에서 다수의 UAV (Unmanned Aerial Vehicle)들과 대용량의 영상 전술 정보를 동시 다발적으로 교환하기 위해, hybrid FDMA(Frequency Division Multiple Access)/TDMA(Time Division Multiple Access) 구조를 고려할 수 있다. 그러나 UAV 별 상이한 왕복 시간 지연 (RTT, Round-Trip Time) 및 트래픽 크기로 인해 동일 주파수 대역을 점유하는 UAV 간 유휴 시간 자원이 발생하거나 불필요한 패킷 전송 지연이 발생할 수 있으며, 이는 장거리 운용 시 허브 네트워크의 자원 효율을 저하시킨다. 따라서 본 논문에서는 UAV 별 발생하는 RTT와 트래픽 크기를 기반으로 하는 반복적 정렬 알고리즘을 통해 UAV의 시간/주파수 자원을 스케줄링하는 기법을 제안한다. 성능 평가를 통해 제안 기법이 낮은 복잡도로 데이터 처리율과 패킷 지연 측면의 성능 향상이 가능함을 입증하였다.

LiDAR 자료에 의한 지형해석 (Analysis of Terrain by LIDAR Data)

  • 강준묵;윤희천;민관식;위광재
    • 한국측량학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.389-397
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    • 2006
  • 본 논문은 라이다 데이터를 활용하여 지형에 대한 3차원 해석을 보여 주는 것이다. 일반적으로, 라이다 측량은 항공레이저스캐너를 이용하여 지표의 정량 및 정성적 정보를 얻을 수 있는 방법이다 획득된 라이다 데이터를 사용해 불규칙 삼각망, 수치표면모형 및 수치표고모형 등의 지형 데이터를 만들어 지형의 가시성, 음영기복, 경사방향 및 경사도와 같은 요소들을 조사했다. 각 항목으로부터 얻은 해석 결과들은 지형해석에 있어서 주요한 요소로 사용되어지며, 라이다 측량이 지형해석을 위한 새로운 방법으로 이용되기를 기대한다.