• Spatial Information Research
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• 제23권3호
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• pp.91-100
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• 2015

초소형 무인항공기를 기반으로 대상영역에 대한 공간정보를 신속하게 자동으로 획득할 수 있는 긴급 매핑 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 사용자가 초소형 무인항공기 운용이나 사진측량에 대한 전문지식이 없어도 쉽게 사용할 수 있게 설계되었다. 항공 데이터 획득을 위해 디지털 카메라, GPS/IMU, 센서 통합 및 동기화를 담당하는 제어보드가 탑재된 초소형 무인항공기 시스템을 구축하였다. 또한, 항공부분의 운용을 지원하는 비행계획 수립 소프트웨어와 획득된 데이터의 품질을 평가하여 선별하고, 영상 매칭, 지오레퍼런싱, 정사영상 생성과 같은 일련의 과정을 고속 자동으로 수행하는 소프트웨어를 개발하였다. 본 시스템을 적용하여 $400m{\times}300m$ 크기의 대상지역에 대해 획득된 3cm 해상도의 57장 영상을 고속으로 자동처리하여 30분 이내 개별정사영상으로 생성할 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.211-216
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• 2021

다수 무인기를 이용한 시스템은 정찰, 네트워킹, 항공 촬영 등 다양한 목적으로 활용되고 있다. 이러한 시스템에서 다수 무인기로 구성된 대형을 형성하고 유지하는 것은 필수적이다. 본 논문에서는 다수 무인기의 대형을 형성하기 위한 자율화된 분산형 제어를 수행하는 알고리즘을 제안하였다. 제어명령은 근접 무인기 또는 임무 영역으로부터 서로 밀어내는 방향으로 작용하는 2차 시스템 형태의 힘을 고려하였다. 제어명령은 외부의 개입 없이 계측과 통신으로부터 획득되는 상대위치/속도를 통해 계산된다. 이는 개별 무인기들이 기준거리를 추종하도록 하며 임무영역 안에 겹치지 않고 최대한 조밀하게 배치되도록 한다. 기준거리 결정에는 채우기 문제를 풀기 위한 최적화 기법과 유사한 방식을 적용하였다. 임무영역은 형성하고자 하는 대형의 외곽선으로 정의되며 임무에 따라 유동적으로 설정될 수 있다. 제안한 알고리즘의 성능을 확인하기 위하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 복잡성과 확장성을 고려한 영역에서 약 26.94초에 대형이 형성되며 약 71.91%의 채우기 밀도를 가지는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권3호
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• pp.180-190
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• 2017

본 논문은 무인기를 통해 획득한 영상정보의 해상도를 향상시키기 위해 복수영상 기반 초해상도 기법을 적용하고, 이를 통한 무인기의 지상 목표물 인식 능력 향상에 대한 내용을 담고 있다. 이를 검증하기 위해 기체 제작 및 제어 시스템을 구축하였고, 무인기와 지상의 목표물을 이용해 설계한 알고리즘을 검증하였다. 실험 결과 초해상도 기법 적용 전, 후 영상을 비교하였을 때 RMSE는 0.0677에서 0.0315, NRMSE는 7.4030%에서 3.5726%로, PSNR은 23.3885dB에서 30.0036dB, SSIM은 0.6996에서 0.8948로 향상되었음을 확인하였다. 이를 통해 본 알고리즘을 적용하여 무인기 영상의 해상도를 향상시킬 수 있음을 검증하였다.

• 한국측량학회지
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• 제36권4호
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• pp.279-286
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• 2018

토목공사에서 토량 측정은 합리적인 공사비 산정에 중요한 요소 중 하나이다. 이전까지 토목공사 현장의 정보를 얻기 위해서 GPS 또는 토탈스테이션을 이용하는 방법을 사용해 왔지만 이러한 방식은 접근이 어려운 지역에는 측정에 무리가 있다. 이에 본 연구에서는 무인항공기를 이용하여 토량을 측정하고자 한다. 경상북도 상주시에 위치한 농촌용수개발사업 저수지 공사현장을 연구대상지로 선정하였으며, GPS를 이용한 측량을 기준으로 하여 토탈스테이션 그리고 UAV를 이용한 측량의 정확도와 측정시간을 비교하는 연구를 진행하였다. GPS를 이용하여 취득한 토량은 $147,286.79m^3$으로 나타났고, 토탈스테이션은 $141,594.07m^3$으로 GPS를 이용하여 구한 토량을 기준으로 96.13% 정확도를 보였다. 그리고 UAV는 GCP를 측정하지 않고 진행하였을 때 $143,997.05m^3$, GCP가 4개일때 $147,251.71m^3$ 그리고 GCP가 7개일 때 $146,963.81m^3$로 나타났고, 각각 GPS로 측량한 토량과 비교하여 97.77%, 99.98%, 99.78%의 정확도를 보였다. 이를 통하여 UAV를 이용한 토량 산정을 실제 현장에서 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.52-56
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• 2004

Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are remotely piloted or self-piloted aircraft by inputted program in advance or artificial intelligence. In this study Aileron and Elevator are used to control the movement of airplane for horizontal and vertical flights about its longitudinal and lateral axis. In an introduction, the drone was linearly modeled by extracting aerodynamic parameter through flight test and simulation, lift and drag coefficient corresponding to angle of attack, changes of pitching moment coefficient. In the main subject, the flight simulation was performed after constructing hardware using TMS320F2812 from TI company and PID with lateral and longitudinal controller for horizontal and vertical flights. Flying characteristics of two system were estimated and compared through real flight test with hardware equipped algorithm and adaptive algorithm that was applied to consider external factors such as turbulence. In conclusion the control performance of the controller with proposed algorithm was streamlined at lateral and longitudinal controller respectively, we will discuss guidance command to pass way point.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권4호
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• pp.49-54
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• 2015

Accurate aerodynamic data is required for the flight simulation or control logic design of aircraft. The aerodynamic look-up table has been used widely to provide aerodynamic forces and moments for given flight conditions. In this paper, we replace the aerodynamic look-up table with real-time aerodynamic model which calculates aerodynamic forces and moments of quasi-steady flow directly for given flight conditions and control surface deflections. Flight simulations are conducted for the low-speed small UAV using real-time aerodynamic model, and responses of the UAV are predicted successfully for inputs of control surfaces.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권4호
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• pp.430-435
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• 2014

This paper presents the case study of the airworthiness certification for the flight control system of tactical UAV. Airworthiness regulations for flight characteristics and design and construction based on the STANAG 4671 are selected, and safety assessment is performed. Stall protection on wing level and turning flight criteria, and flap interconnection system failures were analyzed and applied to the flight control system design. The Hardware-in-the-loop simulation including math model, integrated system verification and validation test and failure mode and effects test were also performed and they are used to validate the means of compliance of the proposed airworthiness.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권1호
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• pp.53-58
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• 2013

In this paper, we present a framework for collision avoidance of UGVs by vision-based control. On the image plane which is created by perspective camera rigidly attached to UAV hovering stationarily, image features of UGVs are to be controlled by our control framework so that they proceed to desired locations while avoiding collision. UGVs are assumed as unicycle wheeled mobile robots with nonholonomic constraint and they follow the image feature's movement on the ground plane with low-level controller. We used potential function method to guarantee collision prevention, and showed its stability. Simulation results are presented to validate capability and stability of the proposed framework.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권10호
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• pp.979-986
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• 2011

본 논문에서는 소형 무인기용 센서 및 임무장비 통합형 비행제어 시스템의 탑재 프로그램 개발에 대해 다룬다. 비행제어 시스템은 센서 및 임무장비를 관장하는 장치관리시스템과 제어 프로그램 및 임무 수행 알고리즘을 연산하는 제어연산시스템의 두 부분으로 구성된다. 장치관리시스템의 탑재 프로그램은 TI사의 DSP/BIOS 실시간 운영체제를 기반으로 개별 센서 및 외부 임무장비를 위한 시스템 드라이버들과 각각의 서브시스템 관리를 위한 태스크들로 구성된다. 제어연산시스템의 프로그램은 모델기반 개발기술을 이용한 자동 코드 생성 기술을 적용하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권12호
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• pp.1184-1191
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• 2009

스마트 무인기 익형 주위의 유동 구조를 파악하고 이를 바탕으로 synthetic jet을 이용하여 천이 비행 모드에서의 수익하중 감소 여부를 파악하였다. 스마트 무인기의 실제 비행 모드에서의 유동 구조를 분석하여 앞전 및 뒷전에서 발생하는 와류에 의해서 수익하중이 크게 증가함을 밝혔다. 이에 앞전과 뒷전에서 발생하는 유동의 박리를 효과적으로 제어하기 위하여 Part 1의 결과를 바탕으로 0.01c, $0.95c_{flap}$ 지점에 jet을 위치시키고 각각 무차원 주파수(F+)를 0.5, 5로 작동시켜 그에 따른 유동구조 변화와 항력 감소율을 알아보았다. 그 결과 천이 비행 모드에서의 유동 제어를 위해서는 앞전에 위치한 jet만을 작동시킬 경우 가장 효과적으로 수익하중을 감소시킬 수 있음을 밝혔다. 이에 정지 비행 모드에서 뿐만 아니라 천이 비행 모드에서 synthetic jet을 이용하여 유동을 제어한다면 스마트전 비행 모드에서의 비행성능과 안정성을 동시에 향상시킬 수 있을 것이다.