• 한국항공우주학회지
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• 제40권7호
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• pp.574-581
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• 2012

로터를 이용한 무인비행체는 노출된 블레이드로 운용 시 위험이 따른다. 반면 덕티드팬은 블레이드 주위를 덕트로 감싸 위험요소를 줄여주고, 동일 동력 하중을 사용한 로터보다 향상된 추력성능을 보인다. 본 논문에서는 덕티드 팬의 장점을 적용하고자 세 개의 덕티드 팬으로 구성된 삼중 덕티드 팬 비행체 형상을 제안한다. 크기가 동일한 두 개의 덕티드 팬과, 크기가 다른 한 개의 덕티드 팬으로 구성되며 3개의 덕티드 팬 중 하나는 추력 방향 조절을 통해 신속한 자세 제어가 가능하다. 삼중 덕티드 팬 비행체의 운동방정식을 유도 하였고, 리아푸노프 함수를 적용하여 시스템을 안정하게 하는 제어 입력을 도출하였다. 그리고 비행체 초기모델의 파라미터를 적용하여 비선형 모델 시뮬레이션을 통해 안정한 자세각이 출력됨을 확인하고 결과를 분석하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1996년도 International Conference on Agricultural Machinery Engineering Proceedings
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• pp.591-597
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• 1996

To straighten the path that farm machinery follows in paddy fields, it is necessary to measure and evaluate the tracks that these machines leave behind. However, there are no known methods for making such measurements and evaluations since it is difficult to accurately trace the paths that the machine make in paddy fields. Therefore, a measuring system has been developed which can accurately recored the path of a farm machinery in a field by measuring the horizontal straight-line distance from the side of the field to the machine. This system consists of a track subsystem on the machine and a range finder system. A measuring appraratus is installed on a flatcar which runs on rails over 50 m long at the side of the filed. The track subsystem uses a CCD camera to track the movement of the machine in the field which is following a lengthwise path. The range finder subsystem measures the distance that the measuring apparatus has traveled on the rails and the distance from the app ratus to the machine in the field. This system makes it possible to record the path that the machine travels. Even though differences in traveling distance arise between the measuring apparatus and the farm machine, these differences are detected by image processing , which allows the machine in the field to be located accurately. The short(0.05 second) time required for image processing is enough to follow an object . In the present study, this system was able to measure the path that a moving tractor makes. Even though a lag of up to 0.4 meters occurred, this system did not miss its target during operation of the track subsystem. Thus the path measuring system developed here is able to record vehicle paths automatically by following the movement of vehicles in the field and measuring the distance to them. It is expected to come into use in such applications as unmanned moving vehicle tests.

• 지적과 국토정보
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• 제49권2호
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• pp.169-185
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• 2019

기존의 위성을 활용한 영상과 항공사진은 광활한 지역의 자료를 제공하는 장점이 있지만, 특정 지역의 자료를 원하는 시점에 촬영하여 가공하는 것의 한계와 짧은 주기의 반복적인 촬영이라는 어려운 측면이 있다. 이와 같은 단점을 극복하기 위한 많은 신기술이 개발되면서 지적정보 구축방법은 빠르게 변화하고 있다. 특히 UAV를 이용하여 신속하고 정확하게 지적정보를 구축하는 무인항공측량이 지적정보 취득기술로 관심도가 높아졌다. 따라서 본 연구에서는 UAV를 이용하여 지적측량 대상 지역의 지적측량 업무 적용 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 관측지역별 제작된 고해상도 영상의 정확도를 비교.분석해 보고, 검증된 영상과 지적 관련 자료를 활용해 기존 지적업무에 적용하고자 하였다. 그리고 지적측량 관련 법률 규정 현황과 UAV의 기술적 특성 등을 분석해 지적측량에 활용 가능성을 분석해 보고 이를 기초로 도입을 위한 기술적, 법제도적 개선 방안을 제시하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권10호
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• pp.859-867
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• 2015

본 논문은 행위 기반 분산 기법(behavior-based decentralized method)을 활용하여 복수 무인기의 군집 비행을 위한 강인 제어기를 제안한다. 행위 기반 분산 기법을 활용한 복수 무인기의 군집 비행은 주변 무인기들의 정보만을 활용하여 편대를 이루게 되므로 많은 장점을 갖는다. 본 논문에서는 무인기 시스템에 크기가 제한된 시변 외란(time varying bounded disturbance)이 존재하는 상황에서, 주변 무인기들의 위치와 속도를 모두 활용하는 경우와 위치만을 활용하는 경우로 나뉘어 제어기를 설계하며, 위치만을 활용하는 경우 passivity 기법을 적용하여 제어기를 설계한다. 제안된 제어기는 시간에 의존하는 제한된 외란이 존재하는 상황에서 전체 폐루프 시스템의 uniformly ultimate boundedness 특성을 보장한다. 수치 시뮬레이션을 통해 제안된 제어기법의 타당성을 검증한다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권4호
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• pp.581-589
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• 2015

This paper describes a monocular vision-based formation flight technology using two fixed wing unmanned aerial vehicles. To measuring relative position and attitude of a leader aircraft, a monocular camera installed in the front of the follower aircraft captures an image of the leader, and position and attitude are measured from the image using the KLT feature point tracker and POSIT algorithm. To verify the feasibility of this vision processing algorithm, a field test was performed using two light sports aircraft, and our experimental results show that the proposed monocular vision-based measurement algorithm is feasible. Performance verification for the proposed formation flight technology was carried out using the X-Plane flight simulator. The formation flight simulation system consists of two PCs playing the role of leader and follower. When the leader flies by the command of user, the follower aircraft tracks the leader by designed guidance and a PI control law, and all the information about leader was measured using monocular vision. This simulation shows that guidance using relative attitude information tracks the leader aircraft better than not using attitude information. This simulation shows absolute average errors for the relative position as follows: X-axis: 2.88 m, Y-axis: 2.09 m, and Z-axis: 0.44 m.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권8호
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• pp.621-629
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• 2020

탑재 장비의 위치 결정 문제는 감항, 성능, 정비성, 환경요구사항 등의 다양한 기준을 고려해야 하는 복잡한 문제이다. 항공기의 기능이 복잡해짐에 따라 필요한 장비가 증가하고 있으며, 무인항공기는 조종사를 대신할 장비의 탑재로 더 많은 장비가 장착된다. 문제의 복잡성, 대상 장비의 수량 증가, 제한된 개발 기간 등으로 인하여 장비의 배치 결정은 설계자의 직관과 경험에 의존하는 부분이 크다. 최적화를 위해서는 정량적인 기준으로 평가가 필요하나 안전, 성능, 정비성 등의 기준은 정량적인 비교가 어렵거나 대상이 제한적인 한계가 있다. 본 연구에서는 장비의 장착과 정비를 고려하고 배치 모델을 순회판매원 문제로 단순화하고, 장비 간 연결 케이블의 중량이 최소가 되도록 유전알고리즘을 이용하여 최적화를 수행하였다. 최적화 결과를 전역 계산 결과와 비교하였을 때 더 적은 소요 시간으로 동일한 결과를 얻을 수 있었으며, Heuristic과 비교하여 개선됨을 확인하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제38권3호
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• pp.1-14
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• 2020

입체사진측량기법을 이용하면 지하공간 개발 시 발파로 발생하는 여굴 및 미굴을 정확하고 신속하게 조사할 수 있다. 입체사진측량 기술을 소형 무인항공기인 드론과 접목할 경우 조사를 더욱 효율적으로 수행할 수 있으나, 기존의 연구들이 지상에 국한되어 있어 지하 환경에서의 적용은 아직 미비한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 드론 기반 입체사진측량기법을 지하공간으로 확장하기 위해, 지하 갱도의 암반면을 대상으로 드론을 이용한 입체사진측량을 수행하였다. 이를 통해 드론 기반 입체사진측량기법의 정확도를 평가 및 분석하였으며, 그 결과 해당 기법이 지하공간 내에서도 높은 정확도를 갖췄음을 확인할 수 있었다. 더 나아가 정확도 분석 결과를 토대로 드론을 이용한 지하 입체사진측량을 위한 권장 촬영 및 정합 조건을 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.24-30
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• 2016

The accuracy of small and low-cost CCD cameras is insufficient to provide data for precisely tracking unmanned aerial vehicles (UAVs). This study shows how a quad rotor UAV can hover on a human targeted tracking object by using data from a CCD camera rather than imprecise GPS data. To realize this, quadcopter UAVs need to recognize their position and posture in known environments as well as unknown environments. Moreover, it is necessary for their localization to occur naturally. It is desirable for UAVs to estimate their position by solving uncertainty for quadcopter UAV hovering, as this is one of the most important problems. In this paper, we describe a method for determining the altitude of a quadcopter UAV using image information of a moving object like a walking human. This method combines the observed position from GPS sensors and the estimated position from images captured by a fixed camera to localize a UAV. Using the a priori known path of a quadcopter UAV in the world coordinates and a perspective camera model, we derive the geometric constraint equations that represent the relation between image frame coordinates for a moving object and the estimated quadcopter UAV's altitude. Since the equations are based on the geometric constraint equation, measurement error may exist all the time. The proposed method utilizes the error between the observed and estimated image coordinates to localize the quadcopter UAV. The Kalman filter scheme is applied for this method. Its performance is verified by a computer simulation and experiments.

• 융합정보논문지
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• 제7권5호
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• pp.137-148
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• 2017

최근, 군사나 산업 응용 목적으로 UAV를 활용하는 연구가 매우 고무적으로 진행되고 있다. 이들 응용 중의 한 가지는 적의 의심스러운 정찰 비행체의 비행경로를 뒤따라 은밀하게 추적할 필요가 있을 때 앞서가는 비행체를 추적하는 것으로, Roll, Yaw, Pitch와 같은 대상 비행체의 비행 자세 정보들을 매 순간마다 실시간으로 추정할 필요가 있다. 본 논문에서는 뒤따르는 비행체에 장착되어 있는 외부 카메라에서 제공하는 비디오 정보를 사용해서 대상 비행체의 자세를 실시간으로 추정할 수 있는 방법을 제시한다. 키 포인트와 오일러 각을 탐지하고 추정하기 위해서 컬러 공간 분할, 템플레이트 정합 등과 같은 여러 가지 영상 처리 방법들과 선형 회귀와 같은 통계적 방법이 적용되었다. 시뮬레이션 실험을 통해서 X-플레인 비행데이터와 추정한 비행데이터를 비교한 결과 제안하는 방법이 앞서가는 비행체의 비행 자세 정보를 추정하는데 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권4호
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• pp.493-498
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• 2020

4차 산업혁명은 2016년 1월 다보스 세계 경제포럼에서 클라우스 슈바프 회장이 처음 던진 화두로 사물인터넷(IOT), 인공지능(AI), 로봇기술, 생명과학이 주도하는 차세대 산업혁명을 의미하고 있다. 또한, 우리의 삶 속에는 알게 모르게 인간과 컴퓨터, 기계가 유기적으로 연결돼 있으며 모든 삶의 영역에 맹렬한 속도로 유기적인 관계가 더욱 진화되고 발전되고 있다. 과거 1953년 휴전협정 이후, 우리나라는 북한과 대치 상태를 지속적으로 유지하고 있으며 서해교전, 연평도 포격도발, 천안함 폭침, 무인기 및 발목지뢰 사건 등 북한에 의한 국지도발 전투행위는 지속되고 있다. 이러한 국지도발에 대한 대비를 위해 우리 군은 부단히 대비를 하고 있으며 첨단 군사장비를 개발하고 도입하여 전투력을 강화해야 할 것이다. 결국, 국방분야에서도 새로운 전쟁 양성에 따른 4차 산업혁명에 연계된 군사 드론 산업분야에 정확한 진단과 앞으로의 급격한 과학기술 및 IT 기술의 발전 속도에 맞춰 군사 드론에 대한 연구를 지속해야 할 것이다.