• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.379-399
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• 2020

불법 선박 탐지는 해양 감시 체계 구축에서 중요한 요소 중 하나이다. 효과적인 해양 감시를 위해서는 광역적이고 지속적인 해상 감시 수단이 요구된다. 본 연구에서는 인공위성 SAR, HF 레이더, 무인기 그리고 AIS 통합 기반의 선박탐지 모니터링을 가능성을 검토하였다. 각 플랫폼별 시·공간 관측 특성을 고려하여 선박감시 시나리오는 HF 레이더 자료와 AIS 자료를 이용한 상시감시 시스템과 인공위성과 무인기를 활용한 이벤트 감시 시스템으로 구성되었다. 상시감시 시스템은 아직까지 HF 레이더 자료의 낮은 공간해상도로 인한 탐지 가능 선박크기 제한 및 정확도의 한계가 있다. 그러나, 인공위성 SAR 자료를 사용한 이벤트 감시 시스템은 추출된 선박 위치와 AIS 자료를 이용한 불법 선박 탐지, 그리고 SAR 영상에서 추출된 선박속도, 이동방향에 대한 정보 또는 HF 레이더 자료를 이용한 선박 트래킹 정보는 무인기 감시체계로의 전환에 주요한 정보로 활용될 수 있다. 시나리오 구성을 위한 실험을 위해 2019년 6월 25일부터 6월 26일까지 2일간 충청남도 서천군 홍원항 서측에 위치한 연도를 중심으로 통합 현장 실험을 수행하였다. 이로부터 KOMPSAT-5 SAR 영상, 무인기 영상, HF 레이더 자료 및 AIS 자료가 성공적으로 수집되었고 각각 개발된 알고리즘을 적용하여 분석되었다. 개발된 선박감시 모니터링 시스템은 다중 플랫폼으로부터 수집된 자료 및 분석 결과의 가시화 뿐만 아니라 추후 상시 및 이벤트 선박감시 시나리오를 구현에 기반이 될 것이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.1525-1535
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• 2008

HAP(High Altitude Platform) 기반 네트워크에서는 무인비행체 등을 이용하여 고고도에 네트워크의 이동기지국을 전개하여 이를 매개체로 한 네트워크 시스템을 구성한다. HAP 기반 네트워크는 최종적 형태로 다수의 무인 플랫폼을 성층권에 배치하여 무인 플랫폼 간의 협력을 통하여 원하는 지역에 대한 광역 네트워크 서비스를 효율적으로 구현하고자 한다. 본 논문에서는 넓은 지역에 전개된 다수의 이동 기지국을 활용하였을 때 어느 위치에 얼마만큼의 커버리지로 성층권 플랫폼이 전개되어야 할지를 지상 이동 노드를 클러스터링 하는 방식을 통하여 해결하고자 한다. 제주도 및 인근 해상지역을 대상으로 고정 및 이동 지상 이동 노드를 가정하고 이러한 환경에서 성층권 네트워크를 전개할 때의 상황을 시뮬레이션으로 실험 하여 HAP 기반 네트워크에서의 이동기지국 배치 문제를 다루었다 동적 클러스터링 결과로 성층권 이동 기지국이 배치되는 결과를 시뮬레이션으로 나타내었으며 지상 이동 노드가 이동하여 클러스터링이 새롭게 이루어지는 하는 과정을 보였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권2호
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• pp.63-70
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• 2012

본 논문에서는 3차원 공동 작업 공간에서 다중 무인항공기의 협동 작업을 위한 확장 충돌 지도 기반 무 충돌 비행 계획 기법을 제안한다. 먼저 무인항공기는 회전과 같은 3차원 움직임을 고려해 구로 모델링하였다. 공동 작업 영역에 진입 후 진출할 때까지 무인 항공기는 직선 경로를 따라 이동하고 모든 무인 항공기의 우선순위는 미리 정해져 있다고 가정한다. 가정에 따라 3차원에서 정의된 구와 구 사이의 충돌 검출 문제를 2차원에서 정의된 원과 직선 사이의 충돌 검출 문제로 축소할 수 있다. 원과 직선 사이의 충돌영역은 계산의 편의성과 안전성을 위해 충돌사각형으로 근사화 하였다. 이렇게 정의된 충돌사각형을 이용하여 무인 항공기들 간의 충돌을 회피할 수 있도록 각 무인 항공기의 공동 작업 공간 진입 시간을 조율한다. 이와 같은 방법으로 모든 무인 항공기는 공동 작업 공간에 진입해서 진출할 때까지 서로 간에 충돌 없이 이동 할 수 있게 된다. 제안된 무충돌 비행 계획의 효율성을 증명하기 위해 12대의 무인 항공기를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.351-360
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• 2024

드론 기술의 발전으로 인해서 최근 다양한 분야에서 무인항공기가 활용되고 있으며, 이와 더불어 드론 사용 증가에 따르는 여러 가지 문제들이 발생하고 있다. 드론은 크기가 매우 작아서 레이더나 광학장비로 탐지하기 어려운 문제가 있으며, 따라서 최근에는 음향학적인 방법을 이용한 추적 방식이 적용되고 있다. 본 논문은 쿼드콥터 드론의 음향 특성을 활용하여 다수의 드론 위치를 추정하는 방법을 다루었다. 드론의 종류와 드론의 움직임 상태에 따라 각 로터로부터 유발되는 음향 특성이 구별되므로, 블레이드 통과 주파수 및 이에 대한 고조파 음원에 대한 위치 추정을 수행한 결과를 공간 군집화하여 드론의 음원을 재현하였다. 재현된 음원은, 위치 추정 알고리즘을 적용하여 최종적으로 다수의 드론 음원에 대한 위치를 결정하는데 사용된다. 쿼드콥터 드론의 음향 특성을 분석하기 위한 실험을 수행하였으며, 이때 측정한 음향 신호를 기반으로 서로 다른 세 종류의 드론에 대한 음원 위치 추정 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 통해 드론의 음향 특성을 활용하여 다수의 드론 위치를 추정할 수 있음을 확인하였고, 분리된 드론 음원의 명확성과 음원 추정 알고리즘이 다수의 드론 위치 추정 정확도에 영향을 주는 것을 관찰하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.897-908
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• 2018

In this paper, we propose a security framework for a cluster drones network using the MAVLink (Micro Air Vehicle Link) application protocol based on FANET (Flying Ad-hoc Network), which is composed of ad-hoc networks with multiple drones for IoT services such as remote sensing or disaster monitoring. Here, the drones belonging to the cluster construct a FANET network acting as WTRP (Wireless Token Ring Protocol) MAC protocol. Under this network environment, we propose an efficient algorithm applying the Lightweight Encryption Algorithm (LEA) to the CTR (Counter) operation mode of WPA2 (WiFi Protected Access 2) to encrypt the transmitted data through the MAVLink application. And we study how to apply LEA based on CBC (Cipher Block Chaining) operation mode used in WPA2 for message security tag generation. In addition, a modified Diffie-Hellman key exchange method is approached to generate a new key used for encryption and security tag generation. The proposed method and similar methods are compared and analyzed in terms of efficiency.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권12호
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• pp.1177-1183
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• 2010

본 논문은 항공기의 신뢰도를 높이기 위한 목적으로, 항공기 조종면에 장착된 구동기에 고장이 발생하여 특정위치에 고정되어 움직이지 않을 때, 다중 미지입력 관측기(UIO, Unknown Input Observer)와 적응기법을 이용하여 고장이 발생한 구동기를 구분하고 해당 조종면의 고정된 위치를 추정하여, 조종력 할당 알고리듬 등의 조종면 고장에 대한 재형상 제어를 위한 입력을 제공하는 방법을 다룬다. 구동기의 개수와 동일한 관측기를 구성하되, 각 구동기의 고장이 반영된 선형모델을 사용함으로써 정상인 경우의 관측기에서 출력된 잔차와 고장이 발생한 경우의 관측기에서 출력된 잔차를 비교하여 고장을 분리하고, 적응기법을 이용하여 1초 내에 고장의 정도를 추정한다. 그러나 2개의 동일 형상의 러더가 존재할 경우, 고장분리가 불가함을 밝힌다.

• Smart Structures and Systems
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• 제25권6호
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• pp.733-749
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• 2020

This study presents a computer vision-based approach for representing time evolution of structural damages leveraging a database of inspection images. Spatially incoherent but temporally sorted archival images captured by robotic cameras are exploited to represent the damage evolution over a long period of time. An access to a sequence of time-stamped inspection data recording the damage growth dynamics is premised to this end. Identification of a structural defect in the most recent inspection data set triggers an exhaustive search into the images collected during the previous inspections looking for correspondences based on spatial proximity. This is followed by a view synthesis from multiple candidate images resulting in a single reconstruction for each inspection round. Cracks on concrete surface are used as a case study to demonstrate the feasibility of this approach. Once the chronology is established, the damage severity is quantified at various levels of time scale documenting its progression through time. The proposed scheme enables the prediction of damage severity at a future point in time providing a scope for preemptive measures against imminent structural failure. On the whole, it is believed that the present study will immensely benefit the structural inspectors by introducing the time dimension into the autonomous condition assessment pipeline.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권2호
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• pp.353-368
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• 2023

The four wing unmanned aerial vehicle owns the characteristics of small size, light weight, convenient operation and well stability. But it is easily disturbed by external environmental factors during flight with these disadvantages of short endurance and poor attitude solving ability. For solving these problems, a microprocessor based on STM32 chip is designed and the overall development is completed by the resources such as built-in timer and multi-function mode general-purpose input/output provided by the master micro controller unit, together with radio receiver, attitude meter, barometer, electronic speed control and other devices. The unmanned aerial vehicle can be remotely controlled and send radio waves to its corresponding receiver, control the analog level change of its corresponding channel pins. The master control chip can analyze and process the data to send multiple sets pulse signals of pulse width modulation to each electronic speed control. Then the electronic speed control will transform different pulse signals into different sizes of current value to drive the motor located in each direction of the frame to generate different rotational speed and generate lift force. To control the body of the unmanned aerial vehicle, so as to achieve the operator's requirements for attitude control, the PID controller based on Kalman filter is used to achieve quick response time and control accuracy. Test results show that the design is feasible.

• Telecommunications review
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• 제24권4호
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• pp.468-480
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• 2014

오늘날 개발되는 항공전자 시스템에서는 연합 구조(Federated Architecture)를 기반으로 전자장치들이 각각 하나의 소프트웨어 모듈이나 응용 프로그램을 수행하고 있으며 이들은 네트워크를 통해 연결된다. 이러한 연합 구조는 전체 시스템을 매우 복잡하게 하며 SWaP(Size, Weight and Power) 문제를 일으킬 수 있다. 본 논문은 이러한 문제가 특히 심각한 소형 무인 항공기에서 ARINC 653이 정의하고 있는 파티셔닝 기술을 활용하여 여러 임무 소프트웨어를 통합 운영하고 SWaP 문제를 효과적으로 해결할 수 있음을 보인다. 본 논문은 특히 실제 헥사콥터와 쿼드콥터에 통합 임무 시스템을 탑재하여 시험 비행을 성공적으로 수행했음을 보인다. 본 연구를 통해서 제시되는 통합 임무 소프트웨어를 운영하기 위해서 필요한 소프트웨어 기술과 통합 방법론은 SWaP이 중요한 다양한 실시간 시스템에 응용될 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권11호
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• pp.988-996
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• 2012

본 논문에서는 CBBA 알고리듬을 이용하여 SEAD 임무를 위한 이종무인기의 분산형 임무할당 알고리듬을 다룬다. SEAD 임무는 다수의 무인기를 다수의 대공 방어망 목표물에 할당 시키는 임무할당문제로 정의 할 수 있으며, 작전에 참여하는 무인기는 대공 방어망 파괴를 주목표 하는 위즐(weasel)과 주요 작전 및 전투 피해 평가를 수행하는 스트라이커(striker)로 구성된다. 본 논문에서는 최단경로생성 알고리듬과 CBBA 알고리듬을 이용하여 지형 장애물(terrain obstacle)이 있는 환경에서의 경로계획이 고려 된 이종 무인기의 분산형 임무할당 기법을 개발하고 SEAD 임무에 적용한다. 수치 시뮬레이션을 통하여 개발 된 기법의 성능과 적용가능성에 대해 검토한다.