• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.433-438
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• 2012

In this paper, a operation network system equipped with onboard wireless communication systems and ground-based mission control systems is proposed for swarm flight of small UAVs. This operating system can be divided into two networks, UAV communication network and ground control system. The UAV communication network is intend to exchange the informations of navigation, mission and flight status with minimum time delay. The ground control system consisted of mission control systems and UDP network. Proposed operation network system can make a swarm flight of various UAVs, execute complex missions decentralizing mission to several UAVs and cooperte several missions. Finally, PILS environments are developed based on the total operating system.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권4호
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• pp.1773-1795
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• 2020

Unmanned aerial vehicles (UAVs) network are a very vibrant research area nowadays. They have many military and civil applications. Limited bandwidth, the high mobility and secure communication of micro UAVs represent their three main problems. In this paper, we try to address these problems by means of secure clustering, and a security clustering algorithm based on integrated trust value for UAVs network is proposed. First, an improved the k-means++ algorithm is presented to determine the optimal number of clusters by the network bandwidth parameter, which ensures the optimal use of network bandwidth. Second, we considered variables representing the link expiration time to improve node clustering, and used the integrated trust value to rapidly detect malicious nodes and establish a head list. Node clustering reduce impact of high mobility and head list enhance the security of clustering algorithm. Finally, combined the remaining energy ratio, relative mobility, and the relative degrees of the nodes to select the best cluster head. The results of a simulation showed that the proposed clustering algorithm incurred a smaller computational load and higher network security.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.97-108
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• 2016

본 논문에서는 넓은 개활지역에서의 신속한 재난 감시 및 탐지를 위하여 대규모 공중무인기로 구성된 협업 감시 네트워크를 고려한다. 관제센터의 한정된 자원은 다수의 공중무인기의 개별 제어에 제한이 있으며 이는 감시네트워크의 성능 저하를 가져온다. 따라서 공중무인기 기반 감시네트워크는 자율적 이동센서네트워크 구축, 재난지역 감시 범위 최대화, 재난발생 특성에 따른 효과적인 대형 변화 방안이 요구된다. 본 논문에서는 가상력을 이용한 대규모 공중무인기의 네트워크 구축 및 효율적 제어 알고리즘을 제안한다. 공중무인기의 회전 움직임을 바탕으로 감시범위의 확장과 네트워크의 분할과 합병을 통해 재난 지역의 효과적인 감시가 가능하다. 시뮬레이션을 이용하여 대규모 공중무인기 기반 협업 감시네트워크는 공중무인기 간 자율적 감시네트워크 구축, 네트워크의 신속한 지역 이동 그리고 넓은 지역의 효율적 감시가 가능하고 높은 이벤트 탐지율(Event Detection Ratio) 획득이 가능함을 보인다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권4호
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• pp.387-393
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• 2021

This paper proposes a system to synchronize the time of computers over an unmanned aerial vehicle (UAV) network. With the proposed system, the UAVs can perform missions that require precise relative time. Also, data collected by UAVs can be fused precisely with synchronized time. In the system, to synchronize the time of all computers over the UAV network, two-step synchronization is performed. In the first step, the mission computers of the UAVs are synchronized through the server of the system. After the first step, the mission computers measure time offset between the time of the mission computers and the flight computers. The offset values are delivered to the server. In the second step, virtual time is determined by the server from the collected time offset. The measured offset is compensated by moving the synchronized time of mission computers to the reasonable virtual time. Since only the time of mission computers are controlled, any flight computers that use micro air vehicle link (MAVLink) protocol can be synchronized in the proposed system.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.393-404
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• 2014

Unmanned aerial vehicles (UAVs) have been applied to not only military missions like surveillance and reconnaissance but also commercial missions like meteorological observation, aerial photograph, communication relay, internet network build and disaster observation. Fuel cells make UAVs eco-friendly by using hydrogen. Proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) show low operation temperature, high efficiency, low noise and high energy density and those characterisitcs are well fitted with UAVs. Thus Fuel cell based UAVs have been actively developed in the world. Recently, fuel cell UAVs have started to develope for high altitude UAVs because target altitude of UAVs is expanded upto stratosphere altitude. Long endurance of UAVs is essential to improve effects of the missions. Improvement of UAV endurance time could be fulfilled by developing a hydrogen fuel storage system with high energy density and reducing the weight of UAVs. In this paper, research trend and analysis of fuel cell UAVs are introduced in terms of their altitude and endurance time and then the prospect of fuel cell UAVs are shown.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.127-132
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• 2018

무인비행체와 관련된 기술의 주요 이슈 중 하나는 충돌 회피이다. 특히, 다중 무인비행체 간의 충돌 회피는 무인비행체의 응용분야를 다수의 무인비행체가 제한된 공간에서 운영되는 민간 분야로 확장하기 위하여 매우 중요한 기술이다. 본 논문에서는 FANET(: Flying Ad Hoc Network)에 기반을 둔 충돌 회피 방안을 소개한다. 제안된 방식은 무선 데이터통신에서 사용되는 충돌회피 방식과 유사한 방법을 채택한다. 이 방식을 통하여 무인비행체들은 통상적인 사용자 정보를 주고받을 뿐만 아니라 충돌 회피를 위한 비행 정보도 공유한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권11호
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• pp.1042-1051
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• 2011

본 논문에서는 복수 무인기의 편대 비행을 위한 탑재 무선 통신 및 임무통제 네트워크 (지상관제시스템)를 포함하는 통합 운영 시스템의 구성 방안을 제시한다. 이를 위해 편대비행을 위한 무인기에 탑재되는 시스템들의 구성 형태에 따라 다양한 운영 시스템들을 분류하였다. 또한 각각의 운영 시스템에 대한 장단점 및 고장에 대한 신뢰성을 파악하였다. 이 결과를 바탕으로 편대기의 임무비행을 수행하는데 있어 적절한 운영 시스템의 형태를 결정하고 구성 요소들을 개발하였다. 제안된 운영 시스템을 이용하면, 이종의 비행체로 편대를 구성할 수 있으며, 복잡한 임무를 여러 무인기에 나누어 수행 가능하고, 단일 임무의 협업 또는 다양한 임무의 동시 수행이 가능하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.830-835
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• 2016

미국을 중심으로 상업용 무인비행체에 대한 규제가 명시된 조건하에 완화되어 관련 산업의 발전이 예상된다. 이에 따라 2017년에 미국에서 약 60만대에 이르는 무인비행체가 운용될 것으로 예상되지만 안전사고의 문제로 무인비행체의 자율 비행에 제약이 따른다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 무인비행체의 충돌을 방지하고 경로를 탐색하는 연구가 진행되었으나, 경로 탐색 과정에서 상황에 따른 동적인 대처가 불가능하고 효율적인 경로 유도가 되지 못하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 해당 문제를 해결하기 위하여 차량 네트워크를 이용한 중앙관리방식의 무인비행체 경로 유도 시스템을 제안하고자 한다. 제안된 방식은 차량 통신용 네트워크가 경로 탐색의 주체가 되어 무인비행체를 데이터 패킷과 같이 라우팅의 대상으로 처리하여, 무인비행체가 직접 처리할 경로 탐색 과정을 줄이기 때문에 무인비행체의 에너지 효율성을 증가시킬 수 있고, 동일한 네트워크 내 무인비행체들의 전체적인 비행 흐름을 미리 파악하여 갑작스런 혼잡현상을 미연에 대비할 수 있으므로 무인비행체 라우팅 효율을 개선할 수 있다.

• 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.