• 한국항공우주학회지
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• 제41권5호
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• pp.422-428
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• 2013

최근에 소형무인기(small UAV)에 대한 관심이 증대되고 있는데, 이는 소형무인기가 비용대비 효율적이고 사람의 접근이 어려운 재난 환경 등에 적합하기 때문이다. 이러한 소형무인기에서 거리측정을 통한 매핑(mapping)은 필수적인 기술이다. 기존의 무인시스템 연구에서 거리 측정 센서는 주로 레이저 센서와 스테레오 비전 센서를 많이 사용하였다. 레이저 센서는 정확도와 신뢰성이 우수하지만 대부분 고가의 장비이고 스테레오 비전 센서는 구현이 용이하지만 무게 측면에서 소형무인기에 탑재하여 사용하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 레이저 포인터와 단일 카메라를 사용하여 저가의 거리측정기를 구성하는 방안을 소개한다. 제안한 시스템을 이용하여 거리를 측정하고 이로부터 맵을 구성하는 실험을 수행하였고 실제 데이터와 비교 분석하여 시스템의 신뢰성을 검증하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제22권2호
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• pp.3-9
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• 2014

현재 무인항공기(UAV)는 유인 항공기가 수행하기 어려운 장시간 정찰, 위험지역의 자원탐지, 재난 재해, 방송 통신, 신속한 변화탐지 및 공간정보 구축 등이 가능해짐에 따라 과거 단순한 군작전용에서 벗어나지 못했던 국제적 인식이 변화되고 그 수요가 군수용 및 민간용에서 모두 증가되고 있다. 뿐만 아니라 최근 우리나라에서도 공간정보 분야에서 활용도가 다양해지고 그 활동영역도 넓어지는 시점에서 기존의 항공사진측량을 보완하는 목적으로 유인항공기와 무인항공기의 통합적인 역할을 조심스럽게 거론되고 있다. 특히 재난 재해, 소규모 지역의 공간정보 자료취득 등의 신속한 공간정보의 자료구축으로 빠른 의사결정이 필요한 분야에 적용이 절실한 상황이다. 하지만 무인항공기에 대한 기술적 안정성과 공간정보 관련 기술적, 법 제도적 규정이 검토되지 않고 항공사진측량과 통합운영 되지 못하고 있어 무인항공기의 한계성이 절실히 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존항공사진측량의 단점을 보완하는 목적으로 무인항공기를 이용한 공간정보 자료구축에 통합 운영을 위하여 무인항공기를 이용한 공간정보자료구축에 대한 기술적, 법 제도적 규정 및 동향을 분석하여 통합운영에 대한 가능성을 제시하고자 한다.

• 융합정보논문지
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• 제7권3호
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• pp.27-36
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• 2017

최근 군수 산업, 해양수산업, 농업, 공업, 서비스 등의 거의 모든 산업 분야에서는 소형 무인항공기를 사람이 접근하기 힘들거나 CCTV가 설치되지 않은 영역에 대해 공중 촬영이나 근접 비행 등에 활용하고 있다. 또한 소형 무인기 촬영 정보를 토대로 감시나 통제, 또는 관리를 효율적으로 수행하기 위한 응용 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 일련의 설정된 작업을 부여하고 자동으로 그 임무를 수행하도록 하는 임무 기반 형태의 작업을 수행하기 위해서는 소형 무인항공기가 안정적으로 비행해야 할 뿐만 아니라 일정시간마다 에너지를 충전할 수 있어야 하며, 또한 무인항공기가 임무 종료 후에는 특정 지점에 자동으로 그리고 정밀하게 착륙해야 할 필요가 있다. 이를 위해서는 소형 무인항공기 자체에서 촬영하는 동영상으로부터 착륙 지점에 설치되어 있는 마커를 탐지하고 인식하는 과정을 통해 착륙을 유도하는 자동 정밀 착륙 방법이 필요하며, 본 논문에서는 저가의 범용 소형 무인비행체를 사용함에 있어서 고 사양을 요구하는 다른 여러 가지 인식 기법들을 사용하지 않고 단순한 탬플릿 매칭 기법을 적용하여서도 정밀하고 안정된 자동 착륙이 가능함을 나타내고, 시뮬레이션과 실제 실험을 통해서 수 센티미터 이내의 오차를 보이는 정밀 착륙이 가능하며, 이는 산업 현장에 유용하게 활용될 수 있음을 보이고자 한다.

• 한국측량학회지
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• 제34권5호
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• pp.535-544
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• 2016

기존의 정사영상 제작에서는 고가의 항공기를 이용한 대규모 지역에 대해서만 경제적인 정사영상을 제작할 수 있었으며, 지형지물에 대해 빠르게 변화를 갱신하지 못한다는 단점이 있었다. 하지만 최근 무인항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)가 빠른 속도로 발전되고, GPS와 IMU 등의 다양한 센서 탑재로 고가의 항공사진측량을 대체할 수 있다는 평가를 받고 있다. 무인항공기를 이용하여 소규모 지역에 대한 정사영상 지도를 제작 할 경우 신속하게 공간정보를 갱신할 수 있다는 장점을 가지고 있지만 기존 연구의 경우 같은 고도의 영상으로만 정사영상을 제작하여 자료의 중복성과 자료 갱신에 대한 단점이 있다. 본 연구에서는 소규모 경사지역을 대상으로 저가용 무인항공기의 고도가 다른 영상을 통해 정사영상 및 DEM(Digital Elevation Model)을 제작하였다. 검사점에 의한 수평 및 수직 성분의 RMSE는 σ_h = 0.023m, σ_v = 0.049m 의 정확도를 보여 국토지리정보원 수치지도 1/500 축척의 RMSE와 최댓값 허용범위를 만족하였다. 이를 통해 고도가 다른 영상을 이용하여 높은 정확도의 정사영상을 제작할 수 있었으며, 다양한 고도의 자료를 통해 자료의 중복성을 줄이고, 신속하게 공간정보를 제공할 수 있음을 확인하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제9권3호
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• pp.207-214
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• 2020

Currently, the operation of unmanned aerial vehicle (UAV) is regulated to be able to fly only within the visible range, but in recent years, the needs for operation in the invisible area, in the urban area and at night have increased. In order to operate UAVs in the invisible area, at night, and in the urban area, a flight path for UAVs must be prepared like those operated by manned aircraft, and for this, it is necessary to establish an unmanned aircraft system traffic management (UTM). In order to establish the UTM, information on the minimum separation distance to prevent collisions with UAVs and buildings is required, and accordingly, information on the navigation performance of UAVs is required. In order to analyze the navigation performance of an UAV, total system error (TSE), which is the difference between the planned flight path and the actual location of the UAV, is required. If the collected data are insufficient and classification according to integrity, independence, and direction is not performed, accurate navigation performance is not derived. In this paper, propose a navigation performance analysis method of UAV that is derived TSE using flight data and modeled with normal distribution, analyze performance.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.633-643
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• 2005

An unmanned aerial vehicle (UAV) is an aircraft controlled by .emote commands from ground station and/o. pre-programmed onboard autopilot system. A navigation system in the UAV provides a navigation data for a flight control computer(FCC). The FCC requires accurate and reliable position, velocity and attitude information for guidance and control. This paper proposes an ADGPS/INS integrated navigation system for a UAV. The proposed navigation system comprises an attitude determination GPS (ADGPS) receive., a navigation computer unit, and a low-cost commercial MEMS inertial measurement unit(IMU). The navigation algorithm contains a fault detection and isolation (FDI) function fur integrity. In order to evaluate the performance of the proposed navigation system, two flight tests were preformed using a small aircraft. The first flight test was carried out to confirm fundamental operation of the proposed navigation system and to check the effectiveness of the FDI algorithm. In the second flight test, the navigation performance and the benefit of the GPS attitude information were checked in a high dynamic environment. The flight test results show that the proposed ADGPS/INS integrated navigation system gives a reliable performance even when anomalous GPS data is provided and better navigation performance than a conventional GPS/INS integration unit.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제2권4호
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• pp.357-374
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• 2008

Over the past few decades, a considerable number of studies have been conducted on the technologies to build an UAV (Unmanned Aerial Vehicle) control system. Today, focus in research has moved from a standalone control system towards a network-centric control system for multiple UAV systems. Enabling the design of such complex systems in easily understandable forms that are amenable to rigorous analysis is a highly desirable goal. In this paper, we discuss our experimental evaluation of the Time-triggered Message-triggered Object (TMO) structuring scheme in the design of the UAV control system. The TMO scheme enables high-level structuring together with design-time guaranteeing of accurate timings of various critical control actions with significantly smaller efforts than those required when using lower-level structuring schemes based on direct programming of threads, UDP invocations, etc. Our system was validated by use of environment simulator developed based on an open source flight simulator named FlightGear. The TMO-structured UAV control software running on a small computing platform was easily connected to a simulator of the surroundings of the control system, i.e., the rest of the UAV and the flight environment. Positive experiences in both the TMO-structured design and the validation are discussed along with potentials for future expansion in this paper.

• 한국측량학회지
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• 제33권5호
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• pp.397-405
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• 2015

현재 우리나라의 수치지도는 전통적인 항공사진측량 방법을 통해 제작되고 있다. 항공사진측량은 넓은 지역에 대한 지도를 제작하는데 가장 경제적인 방법이다. 그러나 기상 등의 영향으로 적기 측량이 어렵고 측량 면적이 좁은 경우에는 경제성 측면에서 비효율적이다. 따라서 전국에 산재된 소규모의 지형변화지역을 일일이 촬영하여 지도를 갱신하기에는 시간과 비용 면에서 어려움이 크다. 이에 반해 무인항공사진측량은 구름 아래의 저고도에서 촬영하므로 흐린 날씨에서도 작업이 가능하다. 또한 이동성이 우수하고 촬영이 신속하며 측량비가 저렴하여 여러 군데에 산재한 소규모 지도제작에 매우 적합하다. 따라서 본 연구에서는 SIFT와 SfM 기법을 사용한 무인항공사진측량 방법으로 소규모 지형에 대한 정사영상과 수치지도를 제작하고 그 정확도를 검증함으로써 향후 수치지도 갱신에의 적용 가능성을 실험하였다. 제작한 수치지도의 정확도는 검사점에 대한 지상측량 성과와 비교하여 검증하였다. 검증 결과, 수치지도의 좌표는 실측좌표와 비교하여 평균제곱근 오차가 X방향으로 ±2.6cm, Y방향으로 ±2.8cm, 수직방향으로 ±5.8cm의 범위에 들어 무인항공사진측량이 수치지도 갱신에 충분히 적용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.261-266
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• 2003

포일 베어링은 공기의 점성과 포일 형태의 구조물을 이용하는 비접촉 베어링으로서, 구름베어링에 비하여 별도의 윤활장치가 필요 없고, 무한수명이 가능하며, 구름베어링을 사용할 수 없는 초고속 회전체와 50$0^{\circ}C$ 이상의 고온 환경에도 적용이 가능하다는 장점이 있다. 최근에는 전통적으로 널리 사용되어 왔던 소형 터보기기 분야뿐만 아니라, 소형 가스터빈 엔진과 같이 극한 온도 조건에서도 작동할 수 있는 포일 베어링에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 포일 공기 베어링 원리에 대한 소개와 함께, 현재 당사에서 볼베어링을 사용하여 개발 중인 65마력급 무인기용 터보샤프트 엔진의 고온부 베어링으로 적용하기 위한 가능성 연구를 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.251-256
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• 2008

본 연구에서는 소형 무인기의 추진체로 사용되는 덕티드 팬의 공력특성 연구를 위해 덕티드 팬 입/출구의 3차원 유동장 측정과 추력 특성 분석을 수행하였다. 3차원 유동장 측정은 정온형 열선유속계를 통하여 수행되었으며, 추력은 육분력 밸런스를 이용하여 측정하였다. 측풍의 영향을 고려하기 위해 덕티드 팬을 풍동시험기내 유동방향에 대하여 $90^{\circ}$ 회전시켜 설치하였다. 풍동시험을 통하여 4.5 m/s의 측풍으로 인한 덕티드 팬 유동장 및 추력의 변화를 분석하였다.