• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제4권1호
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• pp.1-7
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• 2015

In the case of an unmanned aerial vehicle (UAV) equipped with a GNSS sensor, a boundary line where the vehicle can actually exist can be calculated using a navigation error model, and safe navigation (e.g., precise landing and collision prevention) can be supported based on this boundary line. Therefore, for the safe operation of UAV, a model for the position error of UAV needs to be established in advance. In this study, the multipath error of a GNSS sensor installed at UAV was modeled through a flight test, and this was analyzed and compared with the error model of an existing manned aircraft. The flight test was conducted based on a scenario in which UAV performs hovering at an altitude of 40 m, and it was found that the multipath error value was well bound by the error model of an existing manned aircraft. This result indicates that the error model of an existing manned aircraft can be used in operation environments similar to the scenario for the flight test. Also, in this study, a scenario for the operation of multiple UAVs was considered, and the correlation between the multipath errors of the UAVs was analyzed. The result of the analysis showed that the correlation between the multipath errors of the UAVs was not large, indicating that the multipath errors of the UAVs cannot be canceled out.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권6호
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• pp.461-467
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• 2014

본 논문은 지상이나 해상의 선단 간의 통신 품질을 향상시키기 위하여 소형 무인항공기를 통신중계의 노드로 활용하기 위한 연구를 다룬다. 지상과 해상 공간에서의 무인항공기에 의한 공중 통신중계는 일반적인 통신 한계거리를 넘어서거나 혹은 제한된 위성통신만 가능한 경우에 선단 간의 통신을 효과적으로 보장할 수 있다. 이러한 공중 통신중계를 위한 전자장비는 이미 개발과 양산이 이루어지고 있지만 효과적인 통신중계를 위해 무인항공기를 운용할 지점이나 궤적을 설계하는 연구는 미비하다고 볼 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 논문은 선단 사이의 무선통신 성능을 향상시키기 위한 무인항공기의 배치를 최적화하기 위한 알고리즘을 제안한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.622-628
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• 2016

IT 기술의 발전과 각종 관련 규제가 해결되어 드론으로 불리는 무인비행체(Unmanned Aerial Vehicle; UAV)에 대한 수요가 증가하고 있다. 하지만, 현재까지 개발된 UAV는 무선조종 혹은 영상인식 기반의 자율비행에 의해 비행경로가 설정되므로, 안전사고에 대한 대책이 없다면 UAV에 대한 수요 증가는 UAV 간 혹은 UAV와 주변 사물 간의 충돌을 야기할 것이다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 차량 통신 시스템을 활용한 UAV 비행경로 설정 방안을 제안한다. 제안된 방식에서는 차량 통신 시스템 인프라를 이용하여 UAV의 충돌을 방지하고 효율적인 비행이 가능하도록 하였으며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 방식의 효율성을 검증하였다. 그리고 제안된 방식은 차량 통신 규격을 준수하면서 약간의 오버헤드만 추가되어, 상용 차량 통신 시스템에 적용이 용이하도록 설계하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.162-168
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• 2018

최근 다양한 분야에서 이슈가 되고 활용되는 드론 등을 포함한 무인기체계는 군사분야에서부터 시작되어 다양한 민간분야에서도 활발하게 연구 개발되고 있다. 최근 개발되는 다양한 형태의 무인기체계에서, 지상의 조종장치와 무인기간의 연결을 담당하는 통신체계를 데이터링크라고 한다. 특히, 군 분야의 무인기에서 획득된 감시/정찰용 영상정보 및 무인기의 상태정보를 실시간으로 지상으로 전송하기 위한 공용데이터링크는 특성상 통신의 안정성 확보를 우선으로 한다. 본 논문에서는 정찰용 무인기에서 사용되는 공용 데이터링크의 안정성 확보를 위한 디지털 변복조기의 소요규격을 파악하고, 해당 규격을 만족하기 위한 설계를 제안하였다. 설계된 시스템의 타당성은 구현된 시스템의 성능측정을 통하여 검증하였다.

• 융합정보논문지
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• 제11권12호
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• pp.97-105
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• 2021

미국, 러시아, 유럽 등의 국가에서는 저피탐 무인기를 비롯한 다양한 목적의 무인기를 개발 및 운용하고 있다. 북한 또한 무인기를 운용하고 있으며, 국가 보안지역의 정보 획득을 위해서 휴전선 이남으로 지속적으로 비행을 하고 있다고 추측되나, 효율적으로 탐지 및 무력화를 시키기는 어려운 현실이다. 따라서 본 논문은 미국을 비롯한 서방 국가들과 러시아, 중국, 북한 등 공산국가들의 군용 무인기의 개발 동향과 군용 레이더 사양을 문헌조사를 통해 분석하였다. 또한 국내에서 진행되고 있는 능동위상배열 레이다 기반 무인기 대응 시스템에 대한 조사와 이를 바탕으로 일반적인 대응뿐만 아니라 재밍이 불가능한 북한 무인기에 대해 직접 타격 및 전자기펄스 등의 대응 안을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권12호
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• pp.65-72
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• 2018

최근 무인항공시스템의 활용으로 농작물 작황조사, 접근위험지역의 시설물 현황조사, 재해재난 모니터링 및 3차원 모델링 등 그 활용 분야가 확대되고 있는 실정이며, 건설, 인프라, 영상, 측량, 농업, 감시, 수송 등 실제로 여러 분야로 활용사례가 계속 늘어나고 있다. 특히, 산사태와 같은 사면 붕괴 발생 시 무인항공시스템 적용에 대한 시도가 많아지고 있으며, 무인항공시스템은 3차원 비행이 가능하기 때문에 접근하기 어려운 공간 정보를 확인할 수 있다. 하지만, 이러한 장점에도 불구하고 사면 붕괴 발생시 무인항공시스템 활용은 아직도 제한적인 실정이다. 본 연구에서는 이러한 한계성 극복을 위하여 사면 붕괴로 인한 토사량을 무인항공시스템의 영상정보로 산정하는 기법을 고찰하였다. 본 연구를 통해 산악지역 등 접근이 어려운 지역에서 사면 붕괴 발생시 복구공사에 필요한 토사량의 정보를 취득하는데 무인항공시스템 영상정보를 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권12호
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• pp.4682-4705
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• 2020

The Unmanned Aerial Vehicles (UAV) networks consisting of low-cost UAVs are very vulnerable to smart jammers that can choose their jamming policies based on the ongoing communication policies accordingly. In this article, we propose a novel cloud and edge-aided mobile communication scheme for low-cost UAV network against smart jamming. The challenge of this problem is to design a communication scheme that not only meets the requirements of defending against smart jamming attack, but also can be deployed on low-cost UAV platforms. In addition, related studies neglect the problem of decision-making algorithm failure caused by intermittent ground-to-air communication. In this scheme, we use the policy network deployed on the cloud and edge servers to generate an emergency policy tables, and regularly update the generated policy table to the UAVs to solve the decision-making problem when communications are interrupted. In the operation of this communication scheme, UAVs need to offload massive computing tasks to the cloud or the edge servers. In order to prevent these computing tasks from being offloaded to a single computing resource, we deployed a lightweight game algorithm to ensure that the three types of computing resources, namely local, edge and cloud, can maximize their effectiveness. The simulation results show that our communication scheme has only a small decrease in the SINR of UAVs network in the case of momentary communication interruption, and the SINR performance of our algorithm is higher than that of the original Q-learning algorithm.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1639-1645
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• 2020

본 논문에서는 2개의 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)를 중계기로 활용하는 데이터 페리 기반의 가상 전이중 중계전송 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 2개의 UAV의 높은 이동성을 활용하여 데이터 페리 기반으로 통신하고자하는 대상과의 거리를 좁힌 후 송수신을 진행한다. 또한, 제안하는 기법은 가상 전이중 중계전송을 통해 반이중 중계전송의 성능 제약 및 전이중 중계전송의 구현 제약을 극복할 수 있다. 또한, IRI(Inter-Relay Interference)에 의한 성능 제약을 완화하기 위해 2개의 UAV에 대한 이동경로의 중심점을 조절하는 알고리즘도 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 중심점 조절 알고리즘에 의한 중심점 이동 결과를 보인다. 제안하는 기법의 성능 평가를 진행한 결과, 기존의 고정된 중계기를 활용한 중계전송 방식에 비해 제안하는 중계전송 기법에서 더 높은 시스템 종단 간 평균 SE(Spectral Efficiency) 성능이 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.857-866
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• 2022

고정익 UAV는 다른 항공기 플랫폼보다 항속거리와 항속시간에서 큰 이점을 가진다. 이러한 이유로 군에서 정찰용으로 많이 사용된다. 본 연구에서는 랜딩기어를 포함한 고정익 UAV의 모델링을 실시하고, 비행조종컴퓨터에 사용될 유도 및 제어기 설계 및 HILS 환경 구축을 실시하였다. 또한 이륙, 순항, 착륙의 모든 과정을 자동으로 수행하는 오토파일럿 시스템을 제작하였다. 연구에 사용한 고정익 UAV를 Datcom 및 AVL 공력해석 소프트웨어를 사용하여 공력계수를 추출하고 6자유도 모델링을 실시하였다. 비행조종컴퓨터는 항공기의 16개의 비행모드를 분별하여 Carrot Chasing 기반 유도 명령을 생성하는 유도기와 Nonlinear Dynamic Inversion 기법을 사용한 제어기로 구성되어있다. SIMULINK를 사용하여 구현된 모델링과 비행조종컴퓨터는 RTNgine을 사용하여 HILS 환경을 제작하여 고정익 UAV의 통합 시뮬레이션 환경을 제작하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.85-87
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• 2012

본 논문에서는 무인항공기의 보조통신링크에 적용하는 시분할 통신방식을 분석하고, 제시된 통신 방식의 알고리즘을 개발하였다. 무인항공기의 데이터링크의 중요한 특성은 지연시간 및 데이터 전송량, 주파수 가용성, 중량이다. 무인항공기에 운용에 필요한 데이터에는 비행체제어데이터, 상태데이터, 획득 데이터가 존재한다. 제어데이터와 획득 데이터는 실시간 통신을 요구한다. 요구사항을 기반으로 보조통신링크에 적용되고 있는 통신방식을 비교 분석하였다. 분석을 한 결과 지상 기반의 시분할 통신방식이 적합하다.