• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권2호
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• pp.378-387
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• 2017

The combined model following control (MFC)-decoupler system is employed for a full authority fly-by-wire utility helicopter to enhance handling qualities. The MFC, which governs the vehicle to follow the prescribed model, is widely employed for modern helicopters. However, it may not be sufficient as helicopters often suffer significant cross coupling. The coupled responses between control axes of a helicopter increase the pilot's work load and may degrade handling qualities. As the decoupler is introduced to the MFC, the combined MFC-decoupler effectively solves the coupling problems and enhances handling qualities. The proposed system is verified via the handling qualities prediction using the mathematical dynamics model. The analysis results are confirmed through the piloted simulation.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제6권2호
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• pp.23-27
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• 2012

The evaluation of simulation models against ADS-33 quantitative rotorcraft handling qualities metrics has, in the past, been a time consuming effort, involving many individual analyses in both the time and frequency domains. Manual tuning of control system parameters to meet handling qualities and performance specifications has been cumbersome and complicated. Performing rigorous trade-off studies for numerous variations in the control system is too time consuming to be practicable. With the complex interaction of time- and frequency based specifications for the closed- and broken-loop responses, it is difficult to know if the design makes the most effective use of the available control power. The Control Designer's Unified Interface (CONDUIT) software makes possible rapid optimization and trade-offs of design configurations against handling qualities specifications.

• 한국항행학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.185-192
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• 2005

본 논문은 스마트 개발 사업의 일환으로 틸트로타 항공기(TR-S4) 비선형 시뮬레이션 모델의 비행성 분석을 수행하였다. TR-S4는 이착륙을 위한 헬리콥터 모드와 천이모드, 고정익 모드로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 헬리콥터 모드만 고려하며, 이 모드는 호버링 모드와 전진비행 모드로 구분한다. 비행성 분석은 안정성과 조종성에 영향을 주는 조종입력에 대한 항공기 응답으로 구성된다. 조종사가 정확한 출발기동과 멈춤기동을 할 수 있게 하는 비교적 변위가 작은 운동과 연관되는 단주기 응답특성 파리미터인 bandwidth를 이용하여 비행성을 분석하였다. 안정성 증강장치(SAS)와 자세 제어기를 장착한 6자유도 비선형 시뮬레이션 모델을 이용한 TR-S4 헬리콥터 모드의 비행성은 대부분 ADS-3 규격서의 level 1을 만족하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권5호
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• pp.393-400
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• 2017

본 논문에서는 회전익 무인항공기의 조종성 평가를 수행하기 위한 가상모의시험용 프로그램을 MATLAB GUIDE(Graphic User Interface Development Environment)를 활용하여 개발하였다. ADS-33E에 기반을 둔 조종성 평가 프로그램은 비행제어시스템을 개발하고 조종성을 평가하는 데에 있어 시간과 비용을 경감시킬 수 있을 것으로 사료된다. 또한, Linear Quadratic Regulator(LQR)기반의 Linear Quadratic Tracker with Integrator(LQTI) 자세제어기를 BO-105C 회전익 항공기에 적용하여 조종성을 평가하고 Q와 R의 가중치에 따른 조종성에 대한 경향을 분석하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2560-2565
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• 2003

The paper presented here covers the work associated with the flight control law design, ground based and in flight simulation and handling qualities assessment of the Fly-by-Wire type Aircraft (FBWA). The control law was designed for the most unstable aircraft configuration flight regime for the target aircraft (FBWA). The ground based simulation including math-model, real-time pilot-in-the-loop and iron bird simulation were used for validation of the control law before the experimental in-flight simulation on the IFS (In.Flight-Simulator) aircraft. The flight tests results showed that Level 1 handling qualities for the most unstable flight regime were achieved.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권8호
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• pp.678-687
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• 2012

우천, 안개 낀 날씨 및 먼지 등에 의해 시계가 확보되지 않는 비행 환경에서의 헬리콥터의 안정성(stability) 및 비행성(flying quality)을 향상시키기 위해 모델 역변환 제어(Model Inversion Control) 방식의 전자식 비행제어시스템(Fly-By-Wire Flight Control System)의 적용은 필수적이다. 선진 항공사인 미국의 Bell-Sikorsky사와 유럽 컴소시움인 NHI(NH Industries)사는 FBW 비행제어시스템을 V-22와 NH-90의 헬리콥터 양산에 적용한 바 있다. 본 논문에서는 BO-105 모델을 기반으로 CONDUIT(Control Designer's Unified Interface)을 활용하여 제자리 비행영역에서 모델 역변환 비행제어법칙을 설계하였으며, 헬리콥터 비행조종성 국제규격인 ADS-33E-PRF을 기준으로 평가하였다. 설계된 비행제어법칙을 CONDUIT과 HETLAS(HElicopter Trim Linearization And Simulation)를 기반으로 평가한 결과, ADS-33E-PRF에서 제시하고 있는 예측 조종성(predicted handling quality) 규격에 대해 비행조종성 Level 1을 만족시킬 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권2호
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• pp.103-110
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• 2022

악천후나 기계적 결함에 의한 비행성(Handling Qualities) 저하는 그 상황에 익숙하지 못한 조종사에게 치명적인 위험을 줄 수 있다. 특히 결빙의 경우에는 실제로 사고가 빈번하게 일어나는 원인인 만큼 중요하게 고려해야 할 사안이다. 대다수의 기존 연구들은 결빙에 따른 공기역학적 성능 변화와 그에 따른 모델링 방법을 제시하거나 결빙을 방지하는 방법을 주로 다루었으나, 본 연구에서는 전기체(full-scale) 헬리콥터에 발생하는 결빙으로 인한 비행 성능 저하를 능동적으로 보상하는 비행제어기를 설계하고자 한다. 본 연구에서는 먼저 UH-60 헬리콥터에 발생하는 결빙으로 인한 비행성 저하를 CONDUIT이라는 프로그램을 통해 보이고, 이러한 비행성 저하를 보상하기 위해 RS-LQR(Robust Servomechanism Linear Quadratic Regulation) 기법을 사용한 강인 제어기를 설계하였다. 시뮬레이션을 통해 제안한 강인 제어기가 헬리콥터가 결빙된 상황에서도 Level 1 비행성을 유지하는 것을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권9호
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• pp.796-805
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• 2016

본 연구는 헬리콥터 비행 시뮬레이터 개발의 첫 번째 단계의 일환으로 비행 운동 모델의 비행조종성을 해석적으로 평가한다. 비행 운동 모델은 시뮬레이터의 목표 항공기인 AS365 N2의 공개 정보를 사용하여 생성하였다. 해당 비행 시뮬레이터는 소방 임무에 대한 조종사 교육 및 연구 도구로 개발 중이다. 모델의 평가는 비행 시험 데이터를 통한 검증이 이루어지기 전에 모델의 비행 특성과 다음 개발 단계로의 적합성을 평가하기 위하여 수행된다. 평가는 항공기분류, 임무 및 환경을 고려하여 ADS-33E-PRF(Aeroautical Design Standard Performance Specification Handling Qualities Requirement)의 기준에 의거하여 수행한다. 항공기의 해석적 비행은 규정에 대한 적합성 평가를 위해 요구되는 혹은 권장되는 비행시험절차를 따른다. 평가 결과는 ADS-33E-PRF에 명시된 조종성 등급에 따라 평가되는데 RotorLibFDM을 기반으로 생성된 비행 운동 모델이 헬기 비행에 대한 기본 교육과 연구로 사용될 수 있는 일반적인 헬리콥터 시뮬레이터에 대한 만족스러운 플랫폼을 제공함이 확인되었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제8권3호
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• pp.20-26
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• 2014

This paper presents the procedures and the results of the pitch control force via flight test for a light airplane in order to make out the stability of the aircraft and the compliance with concerned regulation. The flight test procedures were determined in order to obtain the aircraft type certification. The instrumentation equipments including airspeed indicator, accelerometer, and pitch control force measurement tools are used to perform the flight test. For the flight test, the airspeed and the pitch control force with related normal acceleration are measured sustaining turn flight with bank angle derived from trim speed. The flight test results showed that the handling qualities of the airplane are complied with the KAS-23, the regulation of the Korean government for the light airplane type certification.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권10호
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• pp.79-88
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• 2003

전자식 비행제어 항공기의 비행제어계설계, 지상 모의 시험 및 공중 모의 비행시험에 의한 비행성 평가를 수행하였다. 전자식 비행제어 항공기는 고등훈련기 형상을 가지며, 세로축 비행제어법칙은 수직가속도와 피치 각속도 추종시스템이며, 가로/방향축 비행제어법칙은 롤 각속도 및 가로가속도 추정시스템을 채택하였다. 대상항공기의 비행운동 평가는 공중모의 시험 항공기를 활용하였으며, 비행시험결과 최대불안정 영역에서는 Level 1, 착륙 접근 영역에서는 Level 1/2의 만족할 만한 비행성 결과를 보여 본 비행제어계 설계 타당성을 입증하였다.