• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권4호
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• pp.379-386
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• 2015

This work presents fuel-optimal altitude maintenance of Low-Earth-Orbit (LEO) spacecrafts experiencing non-negligible air drag and J2 perturbation. A pseudospectral (direct) method is first applied to roughly estimate an optimal fuel consumption strategy, which is employed as an initial guess to precisely determine itself. Based on the physical specifications of KOrea Multi-Purpose SATellite-2 (KOMPSAT-2), a Korean artificial satellite, numerical simulations show that a satellite ascends with full thrust at the early stage of the maneuver period and then descends with null thrust. While the thrust profile is presumably bang-off, it is difficult to precisely determine the switching time by using a pseudospectral method only. This is expected, since the optimal switching epoch does not coincide with one of the collocation points prescribed by the pseudospectral method, in general. As an attempt to precisely determine the switching time and the associated optimal thrust history, a shooting (indirect) method is then employed with the initial guess being obtained through the pseudospectral method. This hybrid process allows the determination of the optimal fuel consumption for LEO spacecrafts and their thrust profiles efficiently and precisely.

• 대한원격탐사학회지
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• 제20권4호
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• pp.227-234
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• 2004

Tome Delay and Integration (TDI) 기법을 사용하는 고해상도 위성 영상 기기에 있어서 실제 위성 운영시 발생하는 위성 고도의 순간적 변화에 대한 TDI 일치를 연구하였다. 시간에 따라 변하는 순간 고도의 특성을 분석하였고 순간 고도 변화가 TDI 불일치를 초래하여 위성 영상 기기의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. TDI 시간 지연을 조절하여 실제 위성 운영에서 순간적으로 발생하는 TDI 불일치를 보정하는 방법을 제안하였고 제안한 방법을 이용할 경우 성능 향상이 가능함을 보였다. 본 연구 결과는 실제 위성 운영에 원활히 적용할 수 있으며 위성 영상 품질 향상에 활용될 수 있다.

• 한국국방경영분석학회지
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• 제34권1호
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• pp.31-45
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• 2008

본 연구는 시스템엔지니어링적 접근방법을 통한 저고도 방공자동화체계의 운용아키텍처 개발을 기술한다. 미래 전장은 단일전구 내에서 다수의 다양한 센서체계와 슈터체계가 각각의 그리드를 형성하고, 네트워크기반 전장관리에 의해 지휘통제(C2: Command and Control)되는 신복합시스템 개념으로 변화하고 있다. 미래 위협은 UAV나 순항미사일 그리고 전술탄도미사일과 같이 전략적 효과가 큰 무인 항행체의 사용으로 특성화 될 수 있으며, 저고도 스텔스 순항미사일과 같은 새로운 위협이 등장하게 될 것이다. 이러한 미래 위협에 대한 저고도방공 운용개념 설정은 시스템엔지니어링 기반의 복합적이고 통합적인 접근방법이 요구된다. 이러한 관점에서 본 연구는 임무 및 미래 운용환경의 식별을 통해 운용시나리오를 작성하고 운용요구사항을 도출했으며, 컴퓨터지원 시스템엔지니어링도구인 CORE 5.0을 사용하여 네트워크기반의 저고도 방공자동화체계의 운용아키텍처를 제시했다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.749-756
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• 2013

본 논문은 레이저 고도계와 초음파 거리계를 이용한 무인항공기의 지면고도측정에 대한 알고리즘에 대하여 제시하였다. 무인항공기의 저고도 거리 측정시에 사용하는 레이저 고도계와 초음파 거리계를 이용하여 간단한 지상시험을 하였고, 각 센서들의 특징을 확인할 수 있었다. 특히, 레이저 고도계의 단점을 확인하여 초음파 거리계로 보완하는 알고리즘을 설계하였고, 실험을 진행하였다. 레이저 고도계와 초음파 거리계는 칼만필터를 이용하여 약결합 방식으로 융합하였으며, 실험결과 레이저 고도계의 단점을 초음파 거리계로 보완하여 안정적인 고도값이 측정될 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.49-56
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• 2018

4차 산업혁명 시대가 도래하면서 무인항공기의 활용에 대한 관심이 급증하고 있다. 드론을 활용한 다양한 기술개발이 이루어지고 있는 가운데 드론의 비행 제어는 가장 기본이 된다. 드론의 비행제어 중 특히 자율비행을 가능하게하기 위해서는 호버링 제어가 필수적이다. 본 논문에서는 드론의 호버링 제어를 위해 ATmega2560과 소나, Optical Flow, 가속도/자이로 6축 센서를 바탕으로 드론을 설계하고 PID 제어를 기반으로 한 수평제어, 고도제어, 위치 추적 및 고정 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서는 드론의 객관적인 결과를 측정하기 위하여 시간에 따라 드론이 이륙하는 직후부터 고도를 유지하고 위치를 고정하고 안정적인 호버링을 유지할 때까지의 이동 값을 측정하여 비교 분석 하였다. 실험결과 드론은 기준좌표의 50cm 상공에서 수평 4cm, 수직 2cm 이내에서 안정적으로 호버링 할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국항공운항학회지
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• 제23권3호
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• pp.18-27
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• 2015

Many studies have shown that having perception of spatial information is important for air traffic control officer (ATCO) since it helps them understand the current situation and predict the situation it leads to. However, little or no research has been done to investigate if there is any difference at the levels of expertise in perceiving spatial information and predicting a prospective situation. This study investigates the difference between expert and novice ATCO groups in how accurately each group of ATCO perceive spatial information such as position, altitude, speed, and flying direction, and predicting such information they will encounter shortly. In completing a task to watch the movement of airplanes displayed on the computer monitor as a blip, the participants were asked to predict the position, speed, and the altitude of the aircraft in a minute by marking on the sector map. The results show that the expert group performed better in accuracy and had tendency to overestimate on position and altitude; however, no significant difference was found between the two groups in terms of reading a flying direction. Therefore reading a flying direction may not be a reliable indicator to judge expertise of ATCO. But the expert group shows better predicting performance by perceiving spatial information such as airplane's position and altitude with feeling on time. The study suggests that it is important to enhance perceptive skills in ATCO training in improving their expertise in predicting accuracy traffic situation, preventing from air collision, and improving productivity for more efficient air traffic flow. A further study on the relationship between the perception of spatial information and the sense of time in predicting future information and effectiveness as an independent factor would contribute to providing more insights into expertise of ATCOs.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3161-3167
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• 2010

제어를 위한 기구부의 위치 정보는 BLDC 모터의 홀센서를 이용하여 정확한 위치 및 속도제어가 가능하도록 알고리즘을 구현하였으며, 실제 기구부의 방위각과 고도각에 대한 제어 정밀도를 측정한 결과 최대 $2.02^{\circ}$, $1.01^{\circ}$. 오차범위 $1.86^{\circ}$이내로 비교적 정확하였다. 태양광 발전 모니터링 시스템은 LCU를 중심으로 한 통합 모니터링 제어 시스템으로 모든 장비들은 1:N 방식으로 다중 동시접속이 가능하고, 원격지에서 시스템의 제어 및 현재 상태에 대한 실시간 감시가 가능하도록 개발하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.450-458
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• 2017

본 연구에서는 곤충모방 날갯짓 비행체의 모델링과 제자리비행을 위한 자세제어 및 고도제어기를 설계하여 동역학 모델을 이용한 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 곤충모방 날갯짓 비행체의 간략화한 날갯짓 운동, 날갯짓의 병진운동 및 회전운동에 대한 공력, 동체 동역학에 대해 수치모델링을 수행하였다. 제자리비행 자세제어를 위해 날갯짓 비행체가 가지는 시변 비선형 시스템을 선형화하여 설계한 LQR(Linear Quadratic Regulator) 제어기법을 통하여 자세안정화를 적용하였으며 PID 제어기법을 통해 고도제어를 수행하였다. 수치 시뮬레이션을 통해 설계된 모델과 제어기의 성능을 확인하였으며 제자리비행을 위한 자세안정화 및 고도 제어가 안정적으로 수행되는 것을 확인하였다. 또한 날갯짓에 의해 발생하는 주기적인 피칭 모멘트를 주기적인 제어입력을 통해 임계 안정하도록 자세 안정화를 수행하는 것을 확인 하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.105-110
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• 2008

Unmanned helicopter has several abilities such as vertical take off, hovering, low speed flight at a specific altitude. Such vehicles are becoming popular in actual applications such as search and rescue, aerial reconnaissance and surveillance in the case of a large size disaster and forest fire. In this paper, a flight control system was designed for an unmanned helicopter. This paper was concentrated on describing the systematic design, electronic equipments and their interconnections for realizing the autonomous flight and aerial monitoring. A study on the autonomous waypoint navigation and altitude control performance were performed and tested on a test unmanned helicopter and the performance and the feasibility were represented.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1863-1866
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• 2005

In this paper we propose a platform that is applicable to low altitude remote sensing. Basic idea of the platform is based on the model helicopter. On big difference from the conventional model helicopter is that our platform has four main rotors. Furthermore, vision control strategy is introduced so that operator can use the platform without any specialized intensive knowledge