• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권6_2호
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• pp.1073-1082
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• 2023

Thermal sensors, also called thermal infrared wavelength sensors, measure temperature based on the intensity of infrared signals that reach the sensor. The infrared signals recognized by the sensor include infrared wavelength(0.7~3.0㎛) and radiant infrared wavelength(3.0~100㎛). Infrared(IR) wavelengths are divided into five bands: near infrared(NIR), shortwave infrared(SWIR), midwave infrared(MWIR), longwave infrared(LWIR), and far infrared(FIR). Most thermal sensors use the LWIR to capture images. Thermal sensors measure the temperature of the target in a non-contact manner, and the data can be affected by the sensor's viewing angle between the target and the sensor, the amount of atmospheric water vapor (humidity), air temperature, and ground conditions. In this study, the characteristics of three thermal imaging sensor models that are widely used for observation using unmanned aerial vehicles were evaluated, and the optimal application field was determined.

• 한국해양공학회지
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• 제25권5호
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• pp.58-63
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• 2011

Underwater vehicles such as UUVs (Unmanned Underwater Vehicles) and ROVs (Remotely Operated Vehicles) use sonar to detect their underwater environment or other underwater vehicles. The underwater vehicles designed recently have an electrical power system with high rotational speed. This system can generate high frequency vibrations above 10 kHz, and these vibrations can cause bad (negative) effects on the performance of the sonar. In many previous investigations, numerical analyses have been used for high frequency vibration problems. In this study, an experimental analysis was carried out, and a circular cylindrical shell was considered as the hull structure of an underwater vehicle. Frequency transfer functions for the circular cylindrical shell were identified using an experimental vibration analysis in the air and in a fully-submerged condition. We compare the frequency transfer functions in the air and water to obtain hydro-elastic effects. It is found that the dynamic characteristics of the circular cylindrical shell are changed by varying the response position.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권1호
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• pp.79-84
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• 2017

본 연구는 미래 성장산업으로 각광을 받고 있는 무인비행장치 교육훈련 및 조종자격증명제도 개선방안을 항공선진국의 사례와 전문가 인터뷰를 통하여 제시하였다. 개선방안으로 무인비행장치 조종사에 대한 명확한 개념의 정립, 무인비행장치 자격증명 및 자격증명 유지를 위한 제도시행, 자격증명 취득을 위한 표준교재 개발과 보급, 모의비행장치 인증기준 마련 등을 제시하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권4_2호
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• pp.655-662
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• 2022

Recently, with the increase in the use of UAV(unmanned aerial vehicles), research on horizontal maintenance stations that can take off and land in various environments has been actively conducted. These stations can safely land UAV through multiple DOF(degrees of freedom) or at least 2-DOF-based actuator actuation. Among them, many researchers are dealing with the multi-DOF stewart platform due to its high safety. However, the stewart platform requires high-precision control technology because it requires a lot of torque to actuate according to the load action. Therefore, in this paper, to solve the mentioned problem, a bevel gear-based 2-DOF horizontal maintenance station system is proposed. The proposed system is configured to prevent damage due to air resistance when maintaining ships and to install it in a small space. Also, in terms of system configuration, the bevel gear-based horizontal maintenance system has the main advantage of being able to take off and land UAVs of various sizes through the replacement of station pads. The driving of the system consists of a simple form that can control the motor by adjusting the rotation speed of the motor according to the sea waveform.

• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.763-769
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• 2023

무인항공기용 비행제어컴퓨터는 높은 신뢰성이 요구되는 항전 장비로, 고장에 대한 마진을 위해 다중화 설계되는 것이 일반적이다. 다중화 된 비행제어컴퓨터는 채널 간 동기화 및 고장분리를 위해 디스크리트 신호 및 CCDL (cross channel data link)을 통한 인터페이스가 포함되어야 한다. 무인항공기 기술이 발전함에 따라 민간 및 군에서 AAM (advanced air mobility) 및 저피탐 등 다양한 형태의 플랫폼들이 개발되고 있으며, 이러한 플랫폼들은 고성능 비행제어를 위한 제어 성능 고도화 및 탑재장비의 SWaP (size, weight and power) 최적화를 요구하고 있다. 본 논문에서는 이러한 무인항공기용 최적화된 다중화 비행제어컴퓨터 아키텍처를 설계하고 입출력 제어를 위한 소프트웨어 설계를 수행하였다. 또한 구현된 비행제어컴퓨터와 입출력 소프트웨어를 통해 입출력 처리 성능을 평가 하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.241-248
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• 2023

최근 드론의 짧은 역사에도 불구하고 최근 드론의 활용 분야는 매우 다양한 영역과 분야에서 다양한 용도로 활용되고 있다. 이와 같이 수년 동안 다양한 형태의 드론 출현으로 드론에 대한 새로운 정의를 넓은 의미에서 유선 또는 무선으로 조종되는 유무선 조종 운동체라 하는 것이 가장 적절한 정의라고 생각이 된다. 본 논문에서는 이처럼 빠르게 발전하는 드론에 대해 항공 드론 뿐만 아니라 무인 수상정, 무인 잠수정 등 다양한 드론의 역사와 활용 분야 및 미래의 전망에 대해 관련 논문 및 다양한 매체와 자료를 통해서 살펴 봄으로서 드론에 관한 연구 및 개발과 사용하고자 하는 독자들에게 도움을 주고자 한다. 본 논문을 통해 이러한 드론들은 향후에도 지속적으로 다양한 분야에서 활용될 것이고, 미래 개발 전망 또한 끊임없이 이어질 것이라 기대한다. 그러나 국내 드론 기술과 드론 산업의 발전을 위해서는 정부의 드론 관련 규제에 대한 과감한 개혁이 필요할 것으로 사료된다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권2호
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• pp.204-213
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• 2016

A differential game theory based approach is used to develop an automated maneuver generation algorithm for Within Visual Range (WVR) air-to-air combat of unmanned combat aerial vehicles (UCAVs). The algorithm follows hierarchical decisionmaking structure and performs scoring function matrix calculation based on differential game theory to find the optimal maneuvers against dynamic and challenging combat situation. The score, implying how much air superiority the UCAV has, is computed from the predicted relative geometry, relative distance and velocity of two aircrafts. Security strategy is applied at the decision-making step. Additionally, a barrier function is implemented to keep the airplanes above the altitude lower bound. To shorten the simulation time to make the algorithm more real-time, a moving horizon method is implemented. An F-16 pseudo 6-DOF model is used for realistic simulation. The combat maneuver generation algorithm is verified through three dimensional simulations.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권11호
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• pp.979-987
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• 2012

본 논문에서는 무인전투기의 지형추종을 위한 궤적생성, 유도, 항법 알고리즘을 구현하고 이를 통합하였다. 적 방공망 제압과 같은 위험한 임무를 수행하는 무인전투기는 적의 대공방어망으로부터 생존성을 높이기 위해서 지면을 근접하여 비행하는 지형추종 알고리즘이 필수적으로 요구된다. 무인전투기가 지형추종 비행을 하기 위해서는 경로생성, 유도, 그리고 항법 분야 알고리즘이 통합되어야 한다. 본 논문에서는 항법 알고리즘으로 GPS가 교란된 상황을 대비하여 비선형 필터 기반의 지형참조 항법을 사용하였다. 경로생성을 위해 지형추종에 적합한 경로생성 기법으로 보로노이 다이어그램을 이용하여 적의 대공망을 회피하는 수평경로를 생성하고, Cubic Spline 기법을 사용하여 정해진 수평경로 상에서 지면과의 근접비행이 가능한 수직경로를 생성하였다. 유도 알고리즘으로 전방주시점 기반의 유도법칙인 Follow-the-Carrot 기법과 Pure Pursuit 기법을 사용하여 생성된 경로를 추종하게 하였다. 제안한 통합알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다.

• 로봇학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.97-107
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• 2011

This paper describes efficient flight control algorithms for building a reconfigurable ad-hoc wireless sensor networks between nodes on the ground and airborne nodes mounted on autonomous vehicles to increase the operational range of an aerial robot or the communication connectivity. Two autonomous flight control algorithms based on adaptive gradient climbing approach are developed to steer the aerial vehicles to reach optimal locations for the maximum communication throughputs in the airborne sensor networks. The first autonomous vehicle control algorithm is presented for seeking the source of a scalar signal by directly using the extremum-seeking based forward surge control approach with no position information of the aerial vehicle. The second flight control algorithm is developed with the angular rate command by integrating an adaptive gradient climbing technique which uses an on-line gradient estimator to identify the derivative of a performance cost function. They incorporate the network performance into the feedback path to mitigate interference and noise. A communication propagation model is used to predict the link quality of the communication connectivity between distributed nodes. Simulation study is conducted to evaluate the effectiveness of the proposed reconfigurable airborne wireless networking control algorithms.