• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권3호
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• pp.432-441
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• 2016

Solar energy is the ideal power choice for long-endurance stratospheric airships. The output performance of solar array on stratospheric airship is affected by several major factors: flying latitude, flight date, airship's attitude and the temperature of solar cell, but the research on the effect of these factors on output performance is rare. This paper establishes a new simplified analytical model with thermal effects to analyze the output performance of the solar array. This model consisting of the geometric model of stratospheric airship, solar radiation model and incident solar radiation model is developed using MATLAB computer program. Based on this model, the effects of the major factors on the output performance of the solar array are investigated expediently and easily. In the course of the research, the output power of solar array is calculated for five airship's latitudes of $0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$ and $60^{\circ}$, four special dates and different attitudes of five pitch angles and four yaw angles. The effect of these factors on output performance is discussed in detail. The results are helpful for solving the energy problem of the long endurance airship and planning the airline.

• 한국측량학회지
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• 제29권5호
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• pp.509-517
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• 2011

최근 일본, 뉴질랜드의 대지진과 같은 대규모 자연재해가 빈번하게 발생하고 있으며, 그 피해규모 역시 방대하다. 자연재해로 인한 긴급 상황에 효율적으로 대처하기 위해서는 재해지역의 정보를 신속 정확하게 취득하는 것이 중요하다. UAV는 낮은 고도에서 비행할 수 있고, 적은 운용비용으로 재해지역의 정보를 수집할 수 있는 효과적인 방법이다. 본 연구에서는 국내외 재해탐지용 UAV운용 관련 규정에 대한 조사 및 분석을 수행하여, 문제점을 도출하고 개선방안을 제시하고자 하였다. 재해탐지용UAV는 항공법 상 명확한 규정이 수립되어 있지 않지만 초경량비행장치로 분류할 수 있으므로 초경량비행장치에 재해탐지용UAV의 정의, 범위, 탑재장비 등의 항목이 추가되어야 할 것이다. 또한 비행허가절차로 인해 효율적인 운용이 어려운 실정이며, 이러한 문제 해결을 위한 예외 규정의 제정이 필요하다. 향후, UAV를 적용한 실제 재해탐지 사례를 바탕으로 현행 규정에 대한 분석적인 연구가 병행된다면 실시간 재해탐지 및 피해조사를 위한 체계적인 개선방안을 제시할 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권3호
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• pp.274-279
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• 2010

본 논문에서는 원 형상에 비해 20% 축소 설계된 수평 핀을 부착한 전투기의 외부 연료 탱크의 정적인 세로 안정성을 해석하고 투하궤적을 분석하였다. 얇은 에어포일의 공력 자료를 이용하여 연료 탱크의 정적 피칭 안정성을 해석한 결과는 풍동 실험 결과와 거의 일치하였다. 연료탱크의 6자유도 운동방정식에 대한 수치적인 모사에서 얻은 낙하 궤적을 실제 모델의 투하 실험 궤적과 비교 분석한 결과 투하 시 항공기의 자세가 연료 탱크의 수직 이동 궤적에는 영향을 미치지 않지만 수평 이동 궤적에는 상당한 영향을 미치게 됨을 알 수 있었다. 이와 같은 이론 해석 및 실험 결과의 분석을 통해 재설계 핀을 부착한 외부 연료 탱크를 비행 중 항공기로 부터 분리할 때 비행운용 규범을 기준으로 수행한다면 항공기의 안전성을 보장할 수 있음이 검증되었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1867-1870
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• 2005

The celestial navigation is one of alternatives to GPS system and can be used as a backup of GPS. In the celestial navigation system using more than two star trackers, the vehicle's ground position can be solved based on the star trackers' attitude information if the vehicle's local vertical or horizontal angle is given. In order to determine accurate ground position of flight vehicle, the high accurate local vertical angle measurement is one of the most important factors for navigation performance. In this paper, the Earth geophysical deflection was analyzed in the assumption of using the modern electrolyte tilt sensor as a local vertical sensor for celestial navigation system. According to the tilt sensor principle, the sensor measures the tilt angle from gravity direction which depends on the Earth geoid surface at a given position. In order to determine the local vertical angle from tilt sensor measurement, the relationship between the direction of gravity and the direction of the Earth center should be analyzed. Using a precision orbit determination software which includes the JGM-3 Earth geoid model, the direction of the Earth center and the direction of gravity are extracted and analyzed. Appling vector inner product and cross product to the both extracted vectors, the magnitude and phase of deflection angle between the direction of gravity and the direction of the Earth center are achieved successfully. And the result shows that the angle differences vary as a function of latitude and altitude. The maximum 0.094$^{circ}$angle difference occurs at 45$^{circ}$latitude in case of 1000 Km altitude condition.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.859-866
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• 2009

The article discusses an issue of estimating the airspeed of an autonomous flying vehicle. Airspeed is the difference between ground speed and wind speed. It is desirable to know any two among the three speeds for navigation, guidance and control of an autonomous vehicle. For example, ground speed and position are used to guide a vehicle to a target point and wind speed and airspeed are used to maximize flight performance such as a gliding range. However, the target vehicle has not an airspeed sensor but a ground speed sensor (GPS/INS). So airspeed or wind speed has to be estimated. Here, airspeed is to be estimated. A vehicle's dynamics and its dynamic parameters are used to estimate airspeed with attitude and angular speed measurements. Kalman filter is used for the estimation. There are also two major sources arousing a robust estimation problem; wind speed and altitude. Wind speed and direction depend on weather conditions. Altitude changes as a vehicle glides down to the ground. For one reference altitude, multiple model Kalman filters are pre-designed based on several reference airspeeds. We call this group of filters as a cluster. Filters of a cluster are activated simultaneously and probabilities are calculated for each filter. The probability indicates how much a filter matches with measurements. The final airspeed estimate is calculated by summing all estimates multiplied by probabilities. As a vehicle glides down to the ground, other clusters that have been designed based on other reference altitudes are activated. Some numerical simulations verify that the proposed method is effective to estimate airspeed.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권11호
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• pp.982-989
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• 2013

스마트무인기(Smart UAV)의 UHF-Band 무지향성 안테나는 비행체 상부 및 하부에 각각 하나씩 장착되어 필요시 UHF-Band 통신링크를 구성하기위해 사용된다. UHF-Band 무지향성 안테나의 통신링크는 안테나 장착위치에 따라 통신가시선(Line Of Sight)의 영향을 받게 되며, 통신 가시선 확보가 필수적이다. 본 논문에서는 스마트 무인기 비행체 형상 및 비행자세에 따른 UHF-Band 통신가시선의 영향을 분석하였다. 이를 위해 복잡한 객체의 주변(항공기, 차량, 무반사실 등) 안테나 배치에 대한 분석을 수행하였다. 안테나까지 영역 패턴을 결정하여 모델링을 할 수 있는 전자기 분석 도구 XGTD를 사용하여 시뮬레이션 하였으며, 통신이 가장 좋은 포지션에 안테나의 위치를 확정하여 선정한 후 실제로 스마트무인기에 적용하여 장착하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권2호
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• pp.134-141
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• 2013

항공기에 탑재되어 운용되는 링레이저 자이로 기반 스트랩다운 관성항법장치(SDINS)와 위성항법장치(GPS)의 결합 시스템의 실시간 구현에 있어서 설계시 고려해야할 문제에 대해서 살펴본다. SDINS/GPS 결합 시스템의 실시간 구현시, 레버암, 측정치 획득 및 오차 보상 외에, 링 레이저 자이로 기반의 SDINS의 특성을 고려해야만 한다. 뱅크턴을 반복적으로 수행하는 항공기에서 발생하는 누적 수직축 자세 오차를 추정하기 위해, 자이로의 비정렬이 모델링된 모델을 구현한다. 항공기 탑재 시험을 통해 수직축 자세 오차의 누적문제 및 실시간 구현 상의 문제를 해결하고, 자세 오차 추정 성능 향상 결과를 살펴본다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권11호
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• pp.903-910
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• 2020

본 논문은 AESA 레이다를 탑재한 항공기가 비행 중 발생하는 바람과 진동에 의해 받는 영향을 평가하기 위한 시뮬레이터를 소개한다. AESA 레이다는 항공기의 노즈콘(nose cone)에 탑재하며, 비행 시 공기의 저항력에 의한 진동이 발생한다. 이 진동은 AESA 레이다의 거동에 영향을 주며, 수신한 신호의 위상 오차를 야기할 수 있다. 시뮬레이터는 레이다의 위치와 자세를 정확하게 모의하기 위해 강체 동역학, 평균 바람/난류, 그리고 모드/환경 진동에 대한 수학적 모델과 노즈콘에 대한 기하모델을 고려한다. 일련의 테스트 시나리오에 기반한 연구가 개발된 시뮬레이터의 효율성을 입증하기 위해 수행되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.407-408
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• 2016

드론은 최근 가까운 공원에서도 볼 수 있을 정도로 대중화가 되었다. 드론이란 조종사 없이 무선전파로 비행 조종이 가능한 무인 항공기(UVA)를 말하며, 주로 비행기나 헬리콥터 모양을 하고 있다. 드론은 군사용으로 시작 되었지만, 최근 방송촬영, 농약살포, 현장탐사, 취미용 등 민간으로 용도가 확대 되었다. 하지만 시중에서 많이 볼 수 있는 드론은 가격도 비싸고 고장이 났을 경우 수리하기가 어려우며, 비행시간이 짧은 불편함이 있다. 본 논문에서는 위에서 말한 불편한 점을 해결하고자 가격이 저렴한 ATmega128을 이용한 드론(쿼드콥터)를 구현했다. 6축 자이로, 가속도 센서와 MCU간의 TWI통신과, PID제어를 통한 드론의 자세제어를, 수신기의 신호를 입력받아 송신기로 드론을 제어하는 동작을 C프로그래밍언어를 기반으로 구현하였다.

• 한국측량학회지
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• 제22권3호
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• pp.285-291
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• 2004

GPS 및 GPS/INS를 이용한 항공사진측량 방법에서는 항공기에 탑재한 GPS 및 GPS/INS로 촬영 순간의 노출점의 위치와 회전각을 정확히 결정함으로써 외부표정요소 결정을 위한 지상기준점 측량을 생략하거나 또는 최소한의 기준점만을 사용하여 외부표정요소를 결정할 수 있으며, 이에 따라 지형도 제작에 대한 시간과 경비를 크게 절감할 수 있다. 본 연구에서는 수원에 실험지역을 설치하여 전통적 항공사진측량방법과 GPS 및 GPS/INS 항공 사진측량방법을 동시에 수행하고 세 방법의 결과를 비교하여 이들 방법들 간의 정확도를 평가하고자 하였다. 연구결과 전통적 항공사진측량에 비하여 GPS 및 GPS/INS 항공사진측량의 다양한 장점을 확인할 수 있었다. 특히, 외부표정에 필요한 지상기준점의 수는 약 70%～80%이상 절감할 수 있었다.