우주환경에서 운용되는 위성은 상호 유기적으로 연결된 다양한 전자장비에서 방출하는 전도성/복사성 에너지 결합에 의해 다양한 잡음 신호를 발생하게 되는데, 이러한 잡음은 탑재체를 포함한 위성 시스템과 발사체의 전자기적인 영향에 의하여 주요 기능에 중대한 결함을 유발시킬 수 있다. 이에 위성 시스템은 개발 단계에서부터 전자파환경에 대한 영향을 최소화하기 위한 시스템 설계 검증이 요구된다. 위성 시스템에서 검증하여야 하는 전자파 환경 요소는 위성으로부터 방출되는 전도성/복사성 잡음과 이러한 잡음 환경에서 위성의 정상운용을 검증하는 감응성 잡음이 있다. 통신해양기상위성 시스템의 전자파 호환성 설계 검증은 PSR의 출력을 각 유닛에 분배하는 과정에서 전원선에서 방출하는 전도성 방출특성을 측정하여 시스템에서 통제하는 전자파 규격에 적합한지를 검증하고, 이러한 방출 레벨로부터 6 dB 시스템 안전성마진을 고려한 레벨의 전도성 잡음을 전원선에 인가하여 시스템의 성능을 검증하는 것이다. 아울러, 각 유닛의 전자파 복사 특성을 종합하여 시스템 수준의 복사성 잡음 수준을 예측하고 발사체 요구 규격과의 적합성을 분석하는 것이다. 본 논문에서는 통신해양기상위성의 전자파 환경시험 결과를 토대로 시스템 수준의 전자파 호환 특성 및 발사체와의 적합성 분석 결과를 제시하였으며, 잡음요소 분석 결과는 FM EMC 시험에 반영될 것이다.
초경량 비행장치인 드론의 최대 허용 비행 고도는 지상 150m로 이는 난류의 영향을 받아 바람의 변동성이 강한 대기경계층 내에 존재한다. 또한 대기경계층 내에서의 바람 변동성은 지리적 위치에 따라 다른 특성을 가지므로 드론 관련 안전사고 방지를 위해서는 비행 지역에서의 각 고도의 바람 특성에 대한 명확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 인천국제공항 인근에 위치한 항공기상관측장비 테스트베드에서 윈드라이다(WindMast 350M)를 사용하여 2022년 7월과 9월에 바람의 연직 구조 관측을 수행하였고, 이러한 관측된 바람 자료를 활용하여 드론의 안전비행을 위한 정보를 생산하는 분석 방안을 제시하였다. 우선 윈드라이다를 통해 수집된 바람 자료에 푸리에 변환 분석 방법을 사용하여 수평 풍속의 시간 규모 특징을 각 고도별로 살펴보았다. 또한 강수와 무강수 사례의 바람장의 스펙트럼으로부터 드론 비행에 중요한 바람의 시간 규모인 1시간 이하 규모의 수평 풍속의 분산을 분리하여 전체 규모에 대한 1시간 이하 규모의 기여도를 각 고도별로 확인하였다.
Drone detection in FMCW radar system needs complex techniques because a drone beat frequency is highly dynamic and unpredictable. Therefore, the current static signal processing algorithms cannot show appropriate detection accuracy. With dynamic signal fluctuation and environmental clutters, it can fail to detect a drone or make false detection. It affects to the radar system integrity and safety. Constant false alarm rate (CFAR), one of famous static signal process algorithm is effective for static environment. But for drone detection, it shows low detection accuracy. In this paper, we suggest neural network based FMCW radar system for detecting a drone. We use recurrent neural network (RNN) because it is the effective neural network for signal processing. In our FMCW radar system, one transmitter emits FMCW signal and four-way fixed receivers detect reflected drone beat frequency. The coordinate of the drone can be calculated with four receivers information by triangulation. Therefore, RNN only learns and inferences reflected drone beat frequency. It helps higher learning and detection accuracy. With several drone flight experiments, RNN shows false detection rate and detection accuracy as 21.1% and 96.4%, respectively.
항공기 운항에서 이륙과 착륙단계는 가장 어려우며 많은 사고가 발생되는 위험한 과정이다. 이륙단계에서 발생될 수 있는 비상상황 가운데 가장 심각한 것은 이륙단념이다. 이륙단념 관련 사고의 대부분은 활주로 이탈사고로 연결되었는데 이와 관련하여 미국 NTSB는 사고발생의 주원인을 이륙이나 정지를 결심하는 시간지연으로 분석하였다. 본 연구는 이와 같은 이륙단념속도(시간)에 대한 조종사들의 인지도와 적합성을 검토하였는데, 먼저 현장에서 항공기를 운용하는 조종사를 대상으로 한 이륙단념 설문을 통하여 이와 관련된 인지여부를 비롯한 기초자료를 측정하였고, 그 후 무작위로 선정된 조종사를 대상으로 모의비행장치(Simulator)를 이용하여 이륙단념 상황을 부여하고 이에 따른 반응시간을 측정하여 현재 적용하는 기준과 비교하였다. 설문 결과, 일부 조종사들은 비행규정에 적용된 이륙단념의 기준과 현행 절차를 불만족스럽게 생각하고 있었다. 모의비행장치의 측정결과, 현장조종사의 이륙단념시간이 항공기 비행규정보다 1.5 초 더 소요되는 것으로 나타났으며 결국 현행 규정에 의한 Y1 속도에서 이륙단념을 하는 경우, 활주로 이탈로 이어질 가능성이 높은 것으로 분석되었다. 따라서 이륙단념 사고를 줄이기 위해서는 관련 규정에 대한 지속적인 교육이 필요하며, 실제로 안전한 이륙단념을 위하여 $V_1$ 속도를 6노트 줄여서 사용하여야 이륙단념에 대한 안전성이 확보될 것이다.
국내 150kg 이하의 중형급 무인비행장치의 시장이 급속도로 성장하고 있다. 이에 따라 무인비행장치 제작 및 활용 시장의 규모도 확대되고 있으며, 부품 및 완제품 개발도 활발히 이루어지고 있다. 하지만 국내 무인비행장치의 핵심 부품인 비행제어장치와 탑재 소프트웨어는 개발에 소요되는 비용 및 기간이 과다하여 주로 해외 제품에 의존하고 있다. 본 논문에서는 항공기 탑재 소프트웨어 개발 지침인 DO-178C와 모델 기반 개발 (MBD; model based development) 방법을 이용하는 국내 소프트웨어 개발 및 인증 절차를 제시하였으며, 무인비행장치 개발, 제조, 인증 관련자들을 대상으로 설문을 수행하고 결과를 분석하였다. 또한, 헬리콥터 FCC (Flight Control Computer)를 대상으로 소프트웨어 개발 방안을 적용해 보는 사례연구를 수행하였다.
군용항공기는 다양한 임무의 수행을 통한 비행시간 누적과 예상 불가능한 외기 환경에 의한 복합적인 요인으로 구조적으로 취약한 부위에서 피로균열이 발생할 수 있다. 피로 균열은 점차 진전되어 극심한 경우 해당 구조가 파괴될 위험이 있으며 이는 비행 안전성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 항공기 주익과 동체의 연결부위를 보호하기 위해 장착한 페어링 내부의 지지대에서 주기검사 중 균열 현상을 개선하기 위한 일련의 품질개선에 관한 연구를 수행하였다. 균열의 원인파악을 위해 주익 조립 공정에 따른 예하중 발생 여부에 대해 조사하고 파단면 분석을 수행하였다. 또한, 균열의 재발방지를 위해 지지대의 설계를 개선하는 방안을 제시하였고, 응력 및 피로 수명해석을 통해 구조 건전성을 검증하였다.
회전익 항공기에 적용된 주륜완충장치는 착륙계통 장비로서 조종사의 임무 수행에 핵심적인 장비이다. 주륜완충장치는 항공기가 지상에 있을 때 동체를 지지해주며 착륙 시 지면으로부터 오는 충격을 흡수함으로서 조종사 및 병력의 작전 운용능력을 만족시킨다. 그러나 A 항공기 지상 계류 시 항공기의 비대칭 현상과 누유 현상이 발생되었다. 따라서 본 논문에서는 주륜완충장치의 운용 시 발생한 결함사항을 발생원인 별로 분류하고, 각 지적사항에 대한 고장탐구 수행과정을 정리하였다. 또한, 고장탐구 내용을 바탕으로 도출한 설계개선 사항과 개선사항에 대한 검증 결과를 함께 기술하였다.
과학기구는 임무 종료시 전체 플랫폼의 안정적인 회수가 가능한 비행 시스템이다. 과학기구의 회수는 인명 및 재산피해를 고려하여 인구밀집도가 낮은 평야지대에서 주로 진행된다. 하지만 대한민국의 경우 밀집한 산악지형과 반도의 제한으로 인해 해상회수가 고려되어야 한다. 이러한 운용환경에서 기낭은 해상 착수 후 발생할 수 있는 심각한 해양오염 때문에 반드시 회수되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 기낭의 위치추적기 및 방수체계가 결합된 분리장치를 개발하였다. 장치는 데이터 송수신, 분리, 방수 체계로 구성되었고 대한민국의 환경을 고려하여 제작하였다. 장치의 성능과 기낭의 낙하 궤적은 목표고도 20km 플랫폼의 분리 실험과 영압력 기구의 해상회수를 진행하여 검증하였다.
For centuries now, wind tunnels have been a key element in scientific research in a number of fields. Experimenting with racecars, airplanes, weather patterns, birds, and various other areas has been made much easier because of its development. In the racing field, for example, the information gathered from this testing can mean the difference between winning and losing a race. Weather simulations can also provide valuable information regarding building stability and safety. This has become very important when designing buildings today. Valuable information concerning bird flight has also been collected based on wind tunnel testing. Wind tunnels have a variety of important uses in the world today. Wind tunnel that used here is an open loop low speed wind tunnel. The fundamental principles of this tunnel is moving the air using exhaust fan In the rear side, and placing the cube in the external balance system which used to measure the working force. This experiment is using 50mm cube of finished wood. From this experiment we can get Drag Force (FD), The Reynolds Number (Re) and The Coefficient of Brae (CD).
본 논문에서는 UAV를 포함한 모든 항공기를 위한 음성지시기반의 새로운 이륙시스템의 구현을 제안한다. 본 이륙제어 시스템은 음성인식, 환경결정, 명령수행으로 구성된다. 음성인식기술을 도입함으로써 제안된 이륙시스템은 조종사에게 단순화된 이륙과정과 더욱 신뢰할 수 있는 편리한 이륙제어 수단을 제공한다. 이 새로 제안된 음성인식기반 이륙 시스템은 이륙과정에서 발행할 수 있는 조종사 실수나 출발지연과 같은 문제를 감소시킴으로써 사고를 예방할 수 있고 궁극적으로는 항공안전에 크게 기여할 수 있다는 장점을 갖는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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