• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제19권1호
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• pp.11-16
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• 2020

In this paper, system that includes multiple unmanned aerial vehicles (UAVs) are considered. The vehicles are equipped with a mission computer for a specific mission and equipment. The mission equipment operates based on the time of mission computer. Also, data collected by flight computer and mission computer is saved with the time of each operating system. Generally, time offset between multiple computers always exists, though the computers are connected to the Internet. When the data collected by multiple computers is combined, the time offset causes damage on reliability of the combined data. Computers that connected to the Internet are synchronized by network time protocol (NTP). This paper proposes a system that the time of multiple mission computers are synchronized by the same NTP server to minimize the time offset. In the results of the measurement, the system time offset of multiple mission computer is maintained within 10ms from the system time of the server computer.

• 한국추진공학회지
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• 제4권3호
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• pp.74-82
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• 2000

초음속 비행체 및 극음속 성층권 비행체용 추진기관으로의 사용이 검토되고 있는 차세대 추진기관 들을 산화제 공급방식에 따라 공기흡입 엔진, 로켓 엔진 및 복합사이클 엔진으로 분류하여 엔진의 구성방식 및 추진특성들을 기술하였다. 공기흡입 엔진은 저고도에서의 성능이 우수하고 재사용이 가능 하지만 공기 밀도가 낮은 고고도 영역에서의 성능이 좋지 않으며 로켓 엔진은 넓은 고도영역에서 사용이 가능한 반면 낮은 비추력 및 고비용 발사체계 등과 같은 단점들을 가지고 있다. 한편 복합사이클 엔진은 이러한 제약성을 극복할 수 있는 최적의 차세대 추진시스템으로 부상되고 있으며 최근 선진국들은 국가적 개발 프로젝트로 자국의 상황에 적합한 복합사이클 엔진을 개발하는데 주력하고있다. 따라서 복합사이클 엔진은 가까운 장래에 초음속 및 극음속 대기권 비행을 현실화시킬 수 있는 추진시스템으로 각광을 받을 것으로 예상된다.

• 한국항공운항학회지
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• 제25권4호
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• pp.83-90
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• 2017

Unmanned Aerial Vehicles(UAVs) require collision avoidance capabilities equivalent to the capabilities of manned aircraft to enter the airspace of manned aircraft. In the case of Visual Flight Rules of manned aircraft, collision avoidance is performed by 'See-and-Avoid' of pilots. To obtain those capabilities of UAVs named as 'Sense-and-Avoid', sensor-system-based intruder tracking and collision avoidance methods are required. In this study, a multi-sensor-based tracking, data fusion, and collision avoidance algorithm is designed by using a model-based design tool MATLAB/SIMULINK, and validations of the designed model and code using numerical simulations and processor-in-the-loop simulations are performed.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권12호
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• pp.831-840
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• 2019

플러시 대기자료 측정장치는 비행체 표면에서 측정되는 압력 데이터를 이용하여 대기자료를 예측한다. FADS는 돌출된 프로브가 없으므로 고성능 항공기, 스텔스 비행체 및 극초음속 비행체에 적합하다. 본 논문에서는 구-원추 형상을 갖는 비행체에 대해서 아음속부터 초음속 비행까지 대기자료를 예측할 수 있는 FADS의 교정 절차와 계산 알고리즘을 제시한다. 표면 압력 데이터 측정을 위해 노즈부 표면에 5개 플러시 압력공들을 마련하였다. 유동각 예측과 압력 관련 변수의 예측을 분리하는 개념이며, 아음속 유동의 포텐셜 유동해와 극초음속 유동의 수정 뉴톤식을 결합한 압력모델을 사용한다. 교정 압력 데이터는 Euler 방정식을 푸는 전산유체역학 코드를 만들어서 마흐수 0.5 ~ 3.0의 범위에서 구축하였다. 비행 마흐 수 0.6~3.0, 받음각과 옆미끄럼각은 각각 -10° ~ +10°의 범위에서 여러 비행조건에 대해서 테스트를 수행하였다. 예측된 대기자료는 받음각, 옆미끄럼각, 마흐수, 자유류 정압이며 참고 데이터와 비교하여 정확도를 분석하였다.

• 융합정보논문지
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• 제7권5호
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• pp.137-148
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• 2017

최근, 군사나 산업 응용 목적으로 UAV를 활용하는 연구가 매우 고무적으로 진행되고 있다. 이들 응용 중의 한 가지는 적의 의심스러운 정찰 비행체의 비행경로를 뒤따라 은밀하게 추적할 필요가 있을 때 앞서가는 비행체를 추적하는 것으로, Roll, Yaw, Pitch와 같은 대상 비행체의 비행 자세 정보들을 매 순간마다 실시간으로 추정할 필요가 있다. 본 논문에서는 뒤따르는 비행체에 장착되어 있는 외부 카메라에서 제공하는 비디오 정보를 사용해서 대상 비행체의 자세를 실시간으로 추정할 수 있는 방법을 제시한다. 키 포인트와 오일러 각을 탐지하고 추정하기 위해서 컬러 공간 분할, 템플레이트 정합 등과 같은 여러 가지 영상 처리 방법들과 선형 회귀와 같은 통계적 방법이 적용되었다. 시뮬레이션 실험을 통해서 X-플레인 비행데이터와 추정한 비행데이터를 비교한 결과 제안하는 방법이 앞서가는 비행체의 비행 자세 정보를 추정하는데 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.565-573
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• 2017

This paper presents a multistage in-flight alignment (MIFA) method for a strapdown inertial navigation system (SDINS) suitable for moving vehicles with no initial attitude references. A SDINS mounted on a moving vehicle frequently loses attitude information for many reasons, and it makes solving navigation equations impossible because the true motion is coupled with an undefined vehicle attitude. To determine the attitude in such a situation, MIFA consists of three stages: a coarse horizontal attitude, coarse heading, and fine attitude with adaptive Kalman navigation filter (AKNF) in order. In the coarse horizontal alignment, the pitch and roll are coarsely estimated from the second order damping loop with an input of acceleration differences between the SDINS and GPS. To enhance estimation accuracy, the acceleration is smoothed by a scalar filter to reflect the true dynamics of a vehicle, and the effects of the scalar filter gains are analyzed. Then the coarse heading is determined from the GPS tracking angle and yaw increment of the SDINS. The attitude from these two stages is fed back to the initial values of the AKNF. To reduce the estimated bias errors of inertial sensors, special emphasis is given to the timing synchronization effects for the measurement of AKNF. With various real flight tests using an UH60 helicopter, it is proved that MIFA provides a dramatic position error improvement compared to the conventional gyro compass alignment.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제17권1호
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• pp.84-90
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• 2019

Applications of unmanned aerial vehicles (UAVs) in the military environment have become popular because they require minimum human contribution and can avoid accidents during missions. UAVs are employed in various missions such as reconnaissance, observation, aggression, and protection. Consequently, counter-measures, known as anti-drone technologies, have been developed as well. In order to protect against threats from anti-drone technologies and enhance the survivability of UAVs, this study proposes an evasive measure. The proposed bio-inspired evasive maneuver of a UAV mimics a dragonfly's irregular flight. The unpredictable UAV movement is able to confuse enemies and avoid threats, thereby enhancing the UAV's survivability. The proposed system has been implemented on a commercial UAV platform (AR Drone 2.0) and tested in a real environment. The experiment results demonstrate that the proposed flight pattern has larger displacement values compared to a regular flight maneuver, thus making the UAV's position is difficult to predict.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.574-579
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• 2016

쿼드로터는 일반 무인항공기와 달리 구조가 단순하고 그 활용 가치가 매우 높아 많은 사람들의 관심을 받고 있다. 하지만 드론에 대한 관심이 높아짐에 따라 항공 안전사고 또는 분실에 대비한 비행체의 안정성과 위치파악의 중요성이 대두되고 있다. 따라서 본 논문에서는 쿼드로터의 모델링을 수식적으로 유도하여 이를 선형화시켜 간단한 제어기로 모델을 안정화시키고 다양한 센서로부터 얻은 데이터를 필터를 거쳐 기울어진 정도를 파악하여 보다 안정한 호버링이 가능한 추적 시스템을 제안하였다. 개발된 추적시스템은 비행 중인 쿼드로터의 위치를 컴퓨터로 전송해 이를 경로로 나타내어 비행경로를 파악할 수 있고 비행속도, 고도 등의 다양한 정보를 동시에 확인할 수 있게 하였다. 그리고 실제 쿼드로터에 사용되는 센서는 외란과 진동에 의해 정확한 센서 값을 측정할 수 없기 때문에 칼만필터와 상보필터를 통한 센서 결합으로 이를 극복하여 쿼드로터 호버링의 안정성을 PID 제어를 통해 구현하였다. 이를 모의 실험을 통하여 쿼드로터의 속도, 위치, 고도 등의 다양한 정보를 실시간으로 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권6호
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• pp.419-429
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• 2020

다수의 무인항공기를 이용하여 표적을 탐색 및 추적하는 임무를 수행하는데 있어서 무인항공기의 운용 대수, 비행고도 등 운용 조건뿐만 아니라, 각 비행체들이 어떤 알고리즘을 이용해 비행경로를 결정하느냐에 따라 그 임무에 대한 성과는 크게 달라질 수 있다. 다만 이러한 표적 탐색 임무에서 자율 비행 무인항공기의 운용 방법이 어떠할 때 가장 효과적이며 효율적인지에 대한 연구는 미흡한상태이다. 본 연구에서는 플로킹 이론을 기반을 둔 다양한 자율비행 알고리즘을 활용하여, 다수의 무인 항공기가 서로 충돌을 회피하면서 표적을 탐지하는 임무를 기반으로 비행 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석하여, 표적 탐지 임무에서의 다수의 무인항공기를 제어할 수 있는 보다 효율적/효과적인 방안을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.343-352
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• 2016

멀티로터 비행체는 여러 개의 로터로 이루어진 무인 비행로봇으로서, 로터의 개수에 따라서 트라이로터, 쿼드로터, 헥사로터, 옥토로터 등으로 나누어 진다. 멀티로터는 수직이착륙 및 정지비행과 같은 높은 기동성으로 인하여 다른 무인 비행로봇에 비하여 험준한 산학지역 및 건물이 밀집되어 있는 도심과 같은 지역의 정찰 및 감시 등 여러 응용분야에 유용하게 활용될 수 있다. 하지만, 멀티로터는 불확실한 외부 환경 및 외란의 영향에 쉽게 노출될 수 있어 강건한 자세 및 비행제어 기법의 적용을 필요로 한다. 본 논문에서는 강인제어기법 중 하나인 슬라이딩 모드제어기를 설계 및 임베디드 알고리듬을 구현을 통하여 실시간 실내 비행실험을 위한 시스템을 구성하고, 실시간 위치제어 및 자세 안정화에 대한 실내 비행실험을 수행하였다. 특히, 불확실한 외부환경에 대한 강건한 비행특성을 검증하기 위하여 외란을 삽입하여 비행시험을 통해 성능을 검증하였다.