• 디지털융복합연구
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• 제15권8호
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• pp.195-202
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• 2017

Unmanned Aerial Vehicle (UAV)는 군사적 목적으로 주로 이용되었지만 ICT의 발전과 저렴해진 제작비용으로 인해 다양한 민간 서비스에서도 점차 이용되고 있다. UAV는 앞으로 스스로 임무를 수행하는 자율비행을 할 것이라 기대되고 있는데, 복잡한 임무를 수행하기 위해서는 군집 비행이 필수적이다. UAV 군집 비행은 기존 UAV 시스템과 네트워크 및 인프라 구조가 달라 국내외에서 많은 연구가 이루어지고 있지만, 아직 안전한 UAV 군집 비행을 위한 보안위협 및 보안요구사항에 대한 연구가 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 UAV 자율비행기술을 미 공군 연구소와 미국 육군 공병대를 기반으로 정의하고 UAV 군집비행기술 및 보안위협을 분류하였다. 그리고 각 UAV 군집비행기술의 보안위협에 따른 보안요구사항을 정의하여 비교 분석함으로써 향후 안전한 UAC 자율비행 기술 발전에 기여할 수 있도록 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1353-1358
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• 2021

IoT(Internet of Things) 기술은 통신, 마이크로 프로세서 그리고 임베디드 소프트웨어 기술의 발전과 융합으로 인해 탄생 되었다. 그에 따른 응용 중 하나로 UAV(Unmanned Aerial Vehicle, 무인 항공기) 시스템에도 적용되고 있다. 운용상 유인용 항공기(manned aircraft)는 지상에 있는 관제 시스템을 통해 운항의 지시를 받아, 조종사가 직접 비행 기체를 제어하는 방식으로 운영되지만, UAV는 GCS(Ground Control System, 지상 제어시스템)를 통해 직접 비행 제어를 받는다. 따라서 UAV와 GCS 간의 통신을 위한 프로토콜로 개방형인 MAVLink (Macro Air Vehicle Link)가 주로 사용이 되고 있으나, 범용이고 공개적이다 보니 일부구간에서 제삼자에 의해 쉽게 노출되어 비행체의 상태 및 기타 제어 정보 등의 정보 보안에 취약하다. 본 제안은 UAV를 안전하게 운영하기 위한 GCS 내 통신메시지의 암호화 적용 방안을 제시한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.141-149
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• 2018

본 논문에서는 전익형 무인항공기의 복합손상을 고려한 신경망 적응제어기 연구 결과를 기술하였다. 여기서 복합손상이란 무인항공기의 주익과 수직미익의 동시 손상을 의미한다. 시뮬레이션을 통하여 종/횡축 불안정성과 비행역학 특성을 확인하였다. 이를 바탕으로 두 가지 형태의 역변환 제어기 기반 적응형 신경망 제어기를 설계하였다. 또한 두 가지 역변환 제어기 구조에 따라 무인항공기의 복합 손상 시 제어 성능 분석을 수행하였다. 역변환 제어기 구조에 따라서 일반 상황과 손상 상황에서 성능 차이를 확인하였다. 최종적으로 무인기에 발생된 복합손상으로 인한 항공기의 불안정성은 적용된 제어기를 통하여 극복할 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.1-7
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• 2011

다양한 비행환경에서 장시간 체공하며 운용되는 UAV에서 추진시스템을 신뢰성 있게 운용하는 것은 매우 중요하다. 이런 UAV에 사용되는 터보프롭 엔진의 정확한 손상진단은 신뢰성과 이용률을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 엔진 측정 파라미터들의 변화로부터 퍼지 이론을 적용하여 손상된 구성품을 식별한 후 훈련된 신경망 알고리즘을 식별된 손상 패턴에 적용하여 손상된 양을 정확히 진단할 수있는 방법을 제안하였다. 이렇게 제안된 진단 방법은 단일손상과 다중손상 모두 진단할 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.499-505
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• 2010

다양한 비행환경에서 장시간 체공하며 운용되는 UAV에서 추진시스템을 신뢰성 있게 운용하는 것은 매우 중요하다. 이런 UAV에 사용되는 터보프롭 엔진의 정확한 손상진단은 신뢰성과 이용률을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 엔진 측정 파라미터들의 변화로부터 퍼지 이론을 적용하여 손상된 구성품을 식별한 후 훈련된 신경망 알고리즘을 식별된 손상 패턴에 적용하여 손상된 양을 정확히 진단할 수 있는 방법을 제안하였다. 이렇게 제안된 진단 방법은 단일손상과 다중손상 모두 진단할 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제43권3호
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• pp.436-446
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• 2021

In this paper, we propose an energy-efficient unmanned aerial vehicle (UAV) relaying network. In this network, the channels between UAVs and ground transceivers are model-free. A UAV acting as a flying relay explores better channels to assist in efficient data delivery between two ground nodes. The full-duplex relaying mode is applied for potential energy efficiency (EE) improvements. With the genetic algorithm, we manage to optimize the UAV trajectory for any arbitrary radio map scenario. Numerical results demonstrate that compared to other schemes (eg, fixed trajectory/speed policies), the proposed algorithm performs better in terms of EE. Additionally, the impact of self-interference on average EE is also investigated.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.901-906
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• 2019

무인항공기는 오락산업을 비롯하여 민간 및 국방 분야 등의 다양한 분야에서 널리 적용되고 있다. 무인항공기를 통신시스템에 적용하는 기술 또한 주요한 응용분야 중 하나이다. 중계기는 통신성능향상 및 통신거리 확장의 장점으로 인해 통신시스템에서 많은 관심을 받아왔다. 본 논문에서는 중계기로의 무인항공기에 대한 연구동향을 물리계층에 초점을 맞추어 알아본다. 먼저 현재 무인항공기를 중계기로 적용하여 연구된 사항을 소개하고 무인항공기를 이용한 중계네트워크의 기본적인 성능을 듀얼홉 통신시스템에서 복조 후 전송 프로토콜을 적용하여 분석한다. 성능은 심벌오류율로 나타내며 무인항공기 채널은 비대칭 환경을 가정하여 적용한다. 마지막으로 성능분석을 기반으로 하여 물리계층에서 성능향상을 위해 필요한 사항에 대해 논의한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.185-193
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• 2022

본 논문은 쿼드로터 무인기의 위치 및 자세 추적 제어 성능을 향상시키기 위해 RBFNN 방식을 이용한 적응형 슬라이딩 모드 제어를 제안한다. RBFNN은 UAV 동적 모델에서 비선형 함수의 근사화에 활용되며, RBFNN의 가중치는 슬라이딩 표면에 부딪혀 미끄러지는 상태를 보장하기 위해 Lyapunov 안정성 분석의 적응 법칙에 따라 온라인으로 조정된다. 네트워크 근사 오류를 보상하고 기존 채터링 문제를 제거하기 위해 슬라이딩 모드 제어 항은 적응 법칙에 의해 조정되어 시스템의 강력한 성능을 향상시킨다. 제안된 제어 방법의 시뮬레이션 결과는 비선형 쿼드로터 무인 항공기에 적용된 제안된 제어기의 효율성을 확인하였다. 그 결과, 제안된 제어 시스템이 만족스러운 제어 성능과 견고성을 달성함을 알 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권3호
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• pp.1-7
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• 2024

UAV (Unmanned Aerial Vehicle)는 물류, 산업, 운송 등 다양한 산업에서 그 활용처가 확대되고 있다. 하지만 다수의 UAV를 운용하기 위해서는 안전하고 효율적인 UAV 자가구성 통신망을 계획하는 것이 우선적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서는 보로노이 다이어그램을 활용하여 안전하고 효율적인 UAV 자가구성 통신망을 계획하는 방법을 다음 3가지 단계로 제시한다: 1)장애물들을 이용한 보로노이 다이어그램 생성, 2)경로를 생성하기 위해 고려해야 할 장애물 선별, 3)최적 경로 계획 및 경로 출력. 본 연구에서 제시한 방법은 실제 운용 시 UAV들의 최적 통신경로를 계획하는 것이 실시간으로 가능한 것을 실험을 통해 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.99-107
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• 2012

본 논문에서는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)을 이용하여 목표물을 찾은 후 기지국까지 통신 네트워크를 제공하기 위해 UAV 집단을 제어하는 방안을 제안한다. 기존의 통신 시설을 이용하지 않고 UAV들 간에만 무선 랜 통신이 가능하다고 가정한다. 제안 방안은 UAV들이 탐색지역 내에 위치한 목표물을 찾기 위해 기지국으로부터 선형 형태로 출발하고 목표물을 찾은 후에, 목표물에 대한 정보를 기지국까지 전달하기 위하여 UAV 그룹을 이동시킨다. 이 때, 목표물을 발견한 최소 하나의 UAV는 그 위치에 머무른다. 본 논문은 기지국으로의 이동하는 과정에서 안정적인 연결성을 유지하기 위한 방법을 설명한다. NS-2를 사용한 모의실험을 통하여 제안되는 기법을 검증하고 성능을 평가한다. 제안 기법은 기존의 통신 시설을 이용할 수 없는 재난 상황이나 전시 상황과 같이 UAV가 사람을 대신하여 목표물을 감지하며 기지국으로 신속히 전달하는데 유용하게 사용될 수 있다.