• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권2호
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• pp.95-103
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• 2024

무인기에 적용되는 다양한 추진기관 기술은 항공의 중요한 개발 방향 중의 하나인 무인기의 비행 성능에 크게 관련이 있다. 본 논문에서는 무인기의 내연기관(왕복엔진, 로타리엔진, 가스터빈엔진), 하이브리드 및 순수한 전기 추진시스템에 대하여 조사를 수행하였다. 특히 이러한 추진기관들의 분류, 작동사이클, 특성 및 주요 기술들에 대하여 제시하였다. 그러므로 미래의 무인기 추진시스템의 개발 틀, 종합적인 예측 및 다양한 비교를 정립하는데 도움을 줄 것으로 판단된다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권4호
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• pp.235-242
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• 2021

Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), which were used for military purposes, are gradually expanding their application fields under the influence of electrification and digitalization. Starting from the field of aerial imaging and Intelligence Surveillance and Reconnaissance (ISR) mission, nowadays the possibility of Urban Air Mobility (UAM), which transports passengers and cargo with drones, is widely under discussion. In order to occupy the rapidly growing global unmanned aerial vehicle market in advance, it is necessary to secure core technologies and develop key UAVs components based on the new technologies. In the navigation field, it is necessary to secure a precise position with guaranteed reliability and continuity, unrelated to the operating environments. The reliability and continuity should be secured in the algorithm level and in the H/W component levels also. In order to achieve this technical goal, the Ministry of Science and ICT has launched the 'Unmanned Vehicle Core Technology Research and Development Program' in 2019 to support the R&D on the unmanned vehicle technologies. In this paper, authors introduce the unmanned vehicle core technology research and development program to the related researchers. The authors summarize the backgrounds of the program and show the technological tasks and objectives on the sub-programs in the unmanned vehicle navigation program. We present the program schedules especially focused on the test and evaluation of the developed technologies and components.

• 한국항공운항학회지
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• 제30권4호
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• pp.57-64
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• 2022

A study on propllers for unmaned aerial vehicles is conducted using the open softwares. Since the shape of the propeller is closely related to the thurst characteristics of the propulsion system, adopting an appropriate propeller will significantly reflect stable aerodynamic performances. In this study, propellers for unmanned aerial vehicles were modeled by using OpenVSP and Propel for comparison, the thrust characteristics according to the number of blades and the diameter of the propeller were analyzed. In addition, the tendency of thrust characteristics according to various propeller pitch angles was confirmed. Based on the analysis results of this study, the applicability of the propeller shape to the design of the unmanned aerial vehicle was confirmed. It is shownthat the analysis results of this study can be utilized when modeling the propeller shape in research such as a conceptual design of unmanned aerial vehicle. In this case, it should be noted that OpenVSP does not involve the viscous effect of air.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권1호
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• pp.47-57
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• 2022

전장에서의 무인기 활용이 시작된 이후 무인기는 기만, 정찰, 공격 등 다양한 임무에 투입되어 인간을 대신하여 성공적인 임무를 수행하여 왔다. 과거, 기술의 제한으로 자율적 임무수행이나 유인기와의 협업을 통한 임무는 불가하였으나 데이터 통신, 인공지능 등의 기술 발전으로 인하여 자율임무 수행은 물론 유무인 협업을 통한 시너지 효과를 창출하는 수준까지 발전하였다. 본 연구에서는 공군의 항공우주작전 중 공대공 임무를 중심으로 유무인 협업이 가능한 임무를 식별하였으며, 많은 공대공 임무 중 가장 핵심이면서 기본 작전으로 판단된 전투기소탕에 관한 유무인 협업 전술 개발을 연구하였다. 전투기소탕 작전 중에서도 유무인 협업을 통한 비스텔스기 대응과 스텔스기 대응 전술로 구분하여 연구를 진행하였으며, 이후 간단한 공학시뮬레이션을 통하여 제시한 전술의 실효성(임무 성공과 유무인기 생존 가능성)을 증명하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제12권1호
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• pp.16-23
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• 2011

In this paper, nonlinear model predictive control (NMPC) is addressed to develop formation guidance for multiple unmanned aerial vehicles. An NMPC algorithm predicts the behavior of a system over a receding time horizon, and the NMPC generates the optimal control commands for the horizon. The first input command is, then, applied to the system and this procedure repeats at each time step. The input constraint and state constraint for formation flight and inter-collision avoidance are considered in the proposed NMPC framework. The performance of NMPC for formation guidance critically degrades when there exists a communication failure. In order to address this problem, the modified optimal guidance law using only line-of-sight, relative distance, and own motion information is presented. If this information can be measured or estimated, the proposed formation guidance is sustainable with the communication failure. The performance of this approach is validated by numerical simulations.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.141-143
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• 2009

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.90-96
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• 2020

현 시대에 있어 정보력은 국방 분야에 있어 굉장히 주요한 요인으로 손꼽히고 있다. 따라서 감시 및 정찰을 위한 무기체계 기술 확보가 불가피해졌다. 이에 따라 군이 직접 수행하기에는 너무 위험하거나(Dangerous), 지저분하거나(Dirty), 지루한(Dull) 환경과 같이 유인항공기의 비행운용이 제한되는 경우에 무인항공기(UAV)가 개발되어 전 세계적으로 활발히 운용 중에 있다. 국내에서 연구 개발된 한 무인항공기 체계에는 구성품 중 비행체 점검 장비가 포함되어 있다. 비행체 점검 장비는 무인항공기와 연결되어 그것의 상태를 확인하는 장비로, 무인항공기에 동작 명령을 인가하고 명령 값을 추종하는 지 확인함으로써 운용자로 하여금 비행 가능 여부를 점검할 수 있도록 하는 장비이다. 본 연구는 이러한 운용 중 엔진 소음에 의하여 비행체 점검 장비가 정지한 현상에 대한 고장탐구를 실시하고 소프트웨어, 하드웨어 그리고 외부 환경의 측면에서 원인을 분석한다. 분석된 원인에 따라 개선방안을 제시하고 제안된 방안이 고장을 방지할 수 있음을 검증한 결과를 다룬다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권3호
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• pp.185-195
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• 2021

본 연구의 날갯짓 초소형 비행체는 실제 생명체의 날개를 모방하여, 매우 유연한 재질의 캠버날개를 활용한다. 캠버 날개는 생명체와 유사하게 앞전, 시맥, 박막과 같이 특성이 서로 다른 세가지 재질로 구성되어 있고 다양한 방식으로 구속되어 있다. 날개의 유연성을 활용한 수동 회전(passive rotation) 방식은 앞전과 시맥의 재질이 날갯짓 궤적에 매우 큰 영향을 미치는 요소이기 때문에 적절한 유연성을 갖는 재질의 선정이 필수적이다. 이러한 날개의 재질들과 복잡한 형상을 사실적으로 모델링하여 정밀하게 해석할 수 있는 유체-구조 연성해석 프로그램을 개발하고, 날개의 앞전과 시맥의 탄성 계수의 변화에 따른 공력탄성학 효과를 정밀하게 분석하였다. 결과적으로 재료의 탄성 계수 변화만으로도 날개의 비틀림각 궤적을 적절히 발생시킴으로써 날갯짓 비행체의 추력 및 효율을 크게 증가시킬 수 있음을 보였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.25-33
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• 2020

Multipath routing protocols with unmanned aerial vehicles have been proposed to improve reliability in tactical ad hoc networks. Most of existing studies tend to establish the paths with multiple metrics. However, these approaches suffer from link loss and congestion problems according to the network condition because they apply same metric for both ground and air path or employ the simple weight value to combine multiple metrics. To overcome this limitation, in this study, we propose new routing metrics for path over unmanned aerial vehicles and use the multi-criteria decision making (MCDM) method to determine the weight factors between multiple metrics. For the case studies, we extend the ad-hoc on-demand distance vector protocol and propose a strategy for modifying the route discovery and route recovery procedure. The simulation results show that the proposed mechanism is able to achieve high end-to-end reliability and low end-to-end delay in tactical ad hoc networks.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.7-13
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• 2015

Unmanned air vehicles (UAVs) are getting popular not only as a private usage for the aerial photograph but military usage for the surveillance, reconnaissance and supply missions. For an UAV to successfully achieve these kind of missions, geolocation (localization) must be implied to track an interested target or fly by reference. In this research, we adopted multi-sensor fusion (MSF) algorithm to increase the accuracy of the geolocation and verified the algorithm using two multicopter UAVs. One UAV is equipped with an optical camera, and another UAV is equipped with an optical camera and a laser range finder. Throughout the experiment, we have obtained measurements about a fixed ground target and estimated the target position by a series of coordinate transformations and sequential Kalman filter. The result showed that the MSF has better performance in estimating target location than the case of using single sensor. Moreover, the experimental result implied that multi-sensor geolocation algorithm is able to have further improvements in localization accuracy and feasibility of other complicated applications such as moving target tracking and multiple target tracking.