• 한국항공우주학회지
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• 제36권7호
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• pp.680-687
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• 2008

본 논문에서는 광학방식 헤드 트랙커를 위한 맵 생성 알고리즘과 초기자세 추정기법을 제안한다. 제안한 광학방식 헤드 트랙커는 적외선 스테레오 카메라와 특징점으로 사용되는 적외선 다이오드가 부착된 헬멧으로 구성된다. 광학방식 헤드 트랙커의 경우 발광된 특징점의 중심점을 추적하여 조종사 머리의 자세 및 위치를 추정하기 때문에 이를 고려한 특징점의 정확한 위치정보가 요구된다. 제안한 맵 생성 알고리즘은 적외선 다이오드의 방사 형태를 고려하여 정밀한 특징점의 위치 정보가 포함된 맵 데이터와 머리 좌표계를 생성한다. 또한 초기자세 추정 기법은 헬멧에 부착된 특징점의 패턴을 이용하여 카메라와 머리 사이의 초기 자세와 위치를 빠르게 추정하며 이를 바탕으로 동체인 전투기를 기준으로 하는 머리 움직임을 정확하게 추정할 수 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제17권2호
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• pp.317-328
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• 2000

The solar wind contributes to the formation of unique space environment called the Earth's magnetosphere by various interactions with the Earth's magnetic field. Thus the solar-terrestrial environment affects the Earth's magnetic field, which can be observed with an instrument for the magnetic field measurement, the magnetometer usually mounted on the rocket and the satellite and based on the ground observatory. The magnetometer is a useful instrument for the spacecraft attitude control as well as the Earth's magnetic field measurements for the spacecraft purpose. In this paper, we present the preliminary design and test results of the two onboard magnetometers of KARI's (Korea Aerospace Research Institute) sounding rocket, KSR-3, which will be launched four times during the period of 2001-02. The KSR-3 magnetometers consist of the fluxgate magnetometer, MAG/AIM (Attitude Information Magnetometer) for acquiring the rocket flight attitude information, and of the search-coil magnetometer, MAG/SIM (Scientific Investigation Magnetometer) for the observation of the Earth's magnetic field fluctuations. With the MAG/AIM, the 3-axis attitude information can be acquired by the comparison of the resulting dc magnetic vector field with the IGRF (International Geomagnetic Reference Field). The Earth's magnetic field fluctuations ranging from 10 to 1,000 Hz can also be observed with the MAG/SIM measurement.

• 항공우주기술
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• 제1권1호
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• pp.141-146
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• 2002

로켓 추진에 의한 동력 비행 중 비행체의 자세제어를 위해, 대기권내 비행에 있어서는 공력비행 조정익으로 조종할 수 있으나 공기가 희박한 높은 고도나 대기권 밖에서의 비행은 추력벡터제어에 의존할 수밖에 없다. 추력벡터제어 방법으로 현재 여러 가지 장치가 개발되어 사용되고 있는데 본 연구는 로켓이 비행하는 동안 김발에 의해 연결된 로켓엔진 전체를 움직여 엔진에서 발생한 추력의 방향을 조종하여 로켓의 자세를 제어하는 김발엔진구동 추력벡터제어방식에 대한 내용을 다루었다. 로켓에 적용 가능한 김발엔진 구동장치로는 전기유압식, 전기기계식, 공압식 장치 등이 있으나 큰 동력이 요구되는 시스템에서는 대부분 출력 대 무게비가 높은 전기유압식 구동장치가 사용된다. 본 연구에서는 KSR-III의 추력벡터제어를 위해 사용되는 전기유압식 김발엔진 서보구동시스템을 상세모델링하였고 이에 기초하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 시뮬레이션 결과와 실제 시스템을 대상으로 시험한 결과를 비교하여 모델을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권5호
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• pp.383-388
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• 2021

항공기에 사용되는 공기 흡입식 엔진은 고도가 높아질수록 성능의 한계를 가지며, 이는 실용상승한도(Service Ceiling)와 절대상승한도(Absolute Ceiling) 고도로 나타나게 된다. 고정익 항공기가 순항비행(Level Flight) 상태에서 고전제어기법(Classical Control)을 사용하여 고도 및 속도 유지를 하는 방법은 일반적으로 속도 증/감속을 위해 추력을 사용하고, 고도 증/감을 위해 피치 자세를 사용한다. 실용 상승 한도 고도 부근에서 이 방법을 사용하는 경우 고도 오차를 줄이기 위해 피치를 증가시키면 속도 감속으로 나타나게 된다. 따라서 피치 자세를 사용하여 속도를 먼저 유지하는 방법을 사용해야 한다. 특히 무인기의 경우 이 두 가지의 방법을 자동으로 적절한 시점에 사용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 고도 상승률이 둔화되는 실용상승한도 부근에서 속도와 고도유지 알고리즘의 전환 방법을 제안하고, 비행시험을 통해 개선된 효과를 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권4호
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• pp.24-33
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• 2004

본 논문에서는 광범위한 비선형 함수 근사 성질을 갖고 있는 온라인 적응 신경회로망을 이용하여 헬리콥터 비행 제어 시스템을 설계하였다. 기존의 시스템 모델링 오차를 보상하는 방식과는 달리, 시스템의 입출력 정보를 통해 피드백 선형화 기법에서 필요한 두 개의 비선형 함수를 신경회로망을 이용하여 대체하는 방법을 적용하였다. 두 개의 비선형 함수를 신경회로망으로 대체하여 구성된 폐회로 시스템의 추적 성능과 내부 안정성을 보장하기 위하여 신경회로망의 가중치 학습 방법을 리야프노프 함수를 이용하여 유도하였다. 그리고 헬리콥터 저속 비행 모드에 대한 수치 시뮬레이션 결과를 통해 신경회로망을 적용한 제어 시스템의 성능을 검증하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제11권2호
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• pp.69-79
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• 2010

This paper describes the experimental framework for the control system design and validation of a rotorcraft unmanned aerial vehicle (UAV). Our approach follows the general procedure of nonlinear modeling, linear controller design, nonlinear simulation and flight test but uses an indoor-installed multi-camera system, which can provide full 6-degree of freedom (DOF) navigation information with high accuracy, to overcome the limitation of an outdoor flight experiment. In addition, a 3-DOF flying mill is used for the performance validation of the attitude control, which considers the characteristics of the multi-rotor type rotorcraft UAV. Our framework is applied to the design and mathematical modeling of the control system for a quad-rotor UAV, which was selected as the test-bed vehicle, and the controller design using the classical proportional-integral-derivative control method is explained. The experimental results showed that the proposed approach can be viewed as a successful tool in developing the controller of new rotorcraft UAVs with reduced cost and time.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권1호
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• pp.95-102
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• 2006

펄스형 플라즈마 전기추력기의 설계기술과 제어기법에 있어서는 과거의 기술에 비하여 많은 도약을 하였다. 그리고, 펄스형 플라즈마 전기추력기의 충전된 전기에너지는 추력기 구동시 중요한 비중을 차지함을 알 수 있다. 펄스형 플라즈마 전기추력기는 매 분사시 축전기에 충전된 전기에너지를 방전시켜 분사 시키므로서 추력을 얻는 장치이다. 따라서, 매 분사시 균일한 추력을 얻고자 할 경우에는 동작시점에서 균일한 전기 에너지가 충전되어 있어야 한다. 따라서, 본 논문에서는 매 분사시 균일한 추력을 얻기 위한 기법과 축전기와 추력기 엔진간의 기하학적 연결에 따른 안정성을 연구하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권4호
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• pp.982-996
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• 2016

In this paper, new tethered aerial robots including roaming tethered aerial robots (RTARs) for radioactive material sampling and stationary tethered aerial robots (STARs) for environment monitoring are proposed to meet extremely-long-endurance missions of nuclear power plants. The flight of the proposed tethered aerial robots may last for a few days or even a few months as long as the tethered cable provides continuous power. A high voltage AC or DC power system was newly adopted to reduce the mass of the tethered cable. The RTAR uses a tethered cable spooled from the aerial robot and an aerial tension control system. The aerial tension control system provides the appropriate tension to the tethered cable, which is accordingly laid down on the ground as the RTAR roams. The STAR includes a tethered cable spooled from the ground and a ground tension control system, which enables the STAR to reach high altitudes. Prototypes of the RTAR and STAR were designed and successfully demonstrated in outdoor environments, where the load power, power type, operating frequency, and flight attitude of the RTAR and STAR were: 180 W, AC 100 kHz, and 20 m; and 300 W, AC or DC 100 kHz, and 80 m, respectively.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.70-74
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• 2003

최근 우주산업의 급속한 발달로 다양한 목적의 인공위성들이 개발되고 있다. 이러한 인공위성들은 그 사용목적에 따라 다르지만 매우 많은 양의 데이터들을 다루게 된다. 이러한 데이터에는 각각의 주어진 임무에 사용되는 정보들이 대부분을 차지하지만 위성자체의 상태 데이터도 일정시간마다 점검하여 위성의 상태를 지상에서 파악할 수 있어야 한다. 위성의 상태데이터는 위성 각 부분의 이상유무나 자세, 궤도 등 위성이 정상적으로 그 역할을 수행하는데 필요한 정보들이다. 위성의 탑재소프트웨어는 하드웨어 데이터 및 위성의 상태데이터를 획득, 저장하는 기능을 수행한다. 다목적실용위성 2호에서는 테이블 참조 방식을 사용함으로서 위성의 데이터 흐름이 효율적으로 이루어지도록 하였다. 또한, 테이블을 헤더파일로 자동적으로 생성되도록 함으로서 탑재소프트웨어에의 영향을 최소화하였다. 현재 다목적실용위성 2호의 탑재소프트웨어는 개발이 완료되어 검증시험 및 통합 시험을 수행하고 있다.

• 천문학논총
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• 제15권spc2호
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• pp.57-64
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• 2000

It is realized that the extraterrestrial matter is in ionized state, plasma, so the matter of this kind behaves as not expected because of its sensitiveness to electric and magnetic fields and its ability to carry electric currents. This kind of subtle change can be observed by an instrument for the magnetic field measurement, the magnetometer usually mounted on the rocket and the satellite, and based on the ground observatory. The magnetometer is a useful instrument for the spacecraft attitude control and the Earth's magnetic field measurements for the scientific purpose. In this paper, we present the preliminary design and the test results of the two onboard magnetometers of KARl's (Korea Aerospace Research Institute) sounding rocket, KSR­III, which will be launched during the period of 2001-02. The KSR-III magnetometers consist of the fluxgate magnetometer, MAG/AIM (Attitude Information Magnetometer) for acquiring the rocket flight attitude information, and of the search-coil magnetometer, MAG/SIM (Scientific Investigation Magnetometer) for the observation of the Earth's magnetic field fluctuations. With the MAG/AIM, the 3-axis attitude information can be acquired by the comparison of the resulting dc magnetic vector fields with the IGRF (International Geomagnetic Reference Field). The Earth's magnetic field fluctuations ranging from 10 to 1,000 Hz can also be observed with the MAG/SIM measurement.