• 한국항공운항학회지
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• 제21권1호
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• pp.23-29
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• 2013

This paper presents a tracking filter of radar beacon system (RBS) for automatic takeoff and landing of an unmanned aerial vehicle. The proposed tracking filter is designed as the decoupled tracking filter to reduce the computational burden. Also, an adaptive estimation method of the measurement error covariance is proposed to provide an improved tracking performance compared to the conventional decoupled tracking filter whenever the accuracy of RBS observations is degraded. 100 times Monte Carlo runs performed to analyze the performance of the proposed tracking filter in case of normal operation and degraded operations, respectively. The simulation results show that the proposed tracking filter provides the improved tracking accuracy in comparison with the conventional decoupled tracking filter.

• 대한안전경영과학회지
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• 제13권2호
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• pp.103-113
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• 2011

This research is to select a path planning algorithm to maximize survivability for Unmanned Aerial Vehicle(UAV). An UAV is a powered pilotless aircraft, which is controlled remotely or autonomously. UAVs are currently employed in many military missions(surveillance, reconnaissance, communication relay, targeting, strike etc.) and a number of civilian applications(communication service, broadcast service, traffic control support, monitoring, measurement etc.). In this research, a mathematical programming model is suggested by using MRPP(Most Reliable Path Problem) and verified by using ILOG CPLEX. A path planning algorithm for UAV is selected by comparing of SPP(Shortest Path Problem) algorithms which transfer MRPP into SPP.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제6권5호
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• pp.371-389
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• 2019

The implementation of a robust $H_{\infty}$ Control, which is numerically efficient for uncertain nonlinear dynamics, on longitudinal and lateral autopilots is realised for a quarter scale Piper J3-Cub model accepted as an unmanned aerial vehicle (UAV) under the condition of sensor noise and disturbance effects. The stability and control coefficients of the UAV are evaluated through XFLR5 software, which utilises a vortex lattice method at a predefined flight condition. After that, the longitudinal trim point is computed, and the linearization process is performed at this trim point. The "${\mu}$-Synthesis"-based robust $H_{\infty}$ control algorithm for roll, pitch and yaw displacement autopilots are developed for both longitudinal and lateral linearised nonlinear dynamics. Controller performances, closed-loop frequency responses, nominal and perturbed system responses are obtained under the conditions of disturbance and sensor noise. The simulation results indicate that the proposed control scheme achieves robust performance and guarantees stability under exogenous disturbance and measurement noise effects and model uncertainty.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권12호
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• pp.1049-1057
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• 2020

본 연구는 드론을 이용하여 홍수기 하천에서의 유량측정방법 개발을 위해 수행하였다. 홍수기 유량측정은 예산, 인력, 안전 및 하천공사 등의 문제로 매년 모든 지점에서 유량 측정을 실시하지 못하는 어려움이 있다. 특히 태풍 등 큰 호우사상 발생 시 수위-유량관계 변화 검토가 필요하지만 앞에서 언급한 문제 등으로 인하여 측정에 어려움이 있다. 이런 문제점을 개선하기 위해 최소 인력이 단시간 간편하게 측정할 수 있는 방법을 개발하였다. 항공사진측량 개념으로 접근하여 의정부시(신곡교) 지점과 영동군(영동제2교) 지점 하도 주변에 확인 가능한 위치에 지상기준점(GCP, Ground Control Points) 4개점을 선점하고 VRS DGPS 장비를 이용하여 좌표측량을 수행하였다. 드론을 일정높이의 정지상태(Hovering)에서 하도 내 수 표면을 카메라의 인터벌 기능으로 3초 간격 정사영상을 촬영하였다. 정사 촬영된 항공사진의 좌표계를 평면지각좌표계인 GRS80 TM좌표계로 정의한 후 GCP 좌표를 활용하여 보다 정밀하게 정사보정을 실시하였다. 수표면에 유하하는 부유물의 3초 간격 위치를 X, Y좌표 분석을 통해 이동거리를 평균유속으로 산정하고 유하경로에 따른 통수단면적을 적용하여 유량을 산정하였다. 따라서 항공사진측량 기법을 적용하여 홍수기에 드론을 이용한 유량측정방법에 대한 적용성을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제36권2호
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• pp.89-99
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• 2017

멀티로터형 무인항공기는 군사용 목적뿐 아니라 항공 촬영 및 무인 택배 수단 등 민간 산업까지 그 활용 범위를 넓혀가고 있다. 무인항공기의 보다 폭넓은 활용을 위해서는 추진체인 프로펠러의 공력 효율 개선과 소음의 저감을 위한 연구가 선행되어야 하며, 이는 주어진 환경에서 공력 성능 및 소음을 예측할 수 있는 기술이 바탕이 되어야만 가능하다. 본 연구에서는 소형 무인항공기 프로펠러를 대상으로 공력 및 소음 예측 기법을 개발하고, 실제 측정을 통한 결과와의 비교를 통해 검증하였다. 분당 회전수의 변화에 따른 추력 및 토크와 주어진 위치에서의 주파수 스펙트럼 예측에서 모두 예측 기법의 신뢰성을 확보하였으며, 이를 통해 프로펠러의 형상 설계에 기반이 될 수 있는 기틀을 마련하였다.

• 터널과지하공간
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• 제28권3호
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• pp.193-208
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• 2018

암반사면을 안전하고 효과적으로 해석하기 위해서 암반의 역학적 특성을 면밀하게 조사해야 한다. 하지만 클리노미터를 사용한 절리조사의 한계점으로 인해 이를 보완한 새로운 측정법의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 절리방향의 특성을 분석하기 위해 절리의 방향성을 현장에 적용할 수 있는 절리조사 측정장비를 개발하였다. 개발된 측정장비는 해석 소프트웨어와 하드웨어로 구분된다. 하드웨어는 암반 절리 방향성을 측정하는 측정모듈, 측정자료를 전송하는 전송모듈로 구성되었다. 소프트웨어는 측정모듈을 통해 얻은 데이터로부터 절리의 방향성을 분석하기 위해 개발하였으며 Drone Joint Orientation Survey Measurement로 명명하였다. 개발된 측정장비는 접근이 어려운 지역 등 조사자가 측정할 수 없는 경우에 현장적용성이 양호하며 절리의 방향성에 대한 실내시험결과를 효과적으로 분석할 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제28권4호
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• pp.449-454
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• 2010

최근 항공측량분야에서 항공디지털카메라 및 항공레이저측량시스템은 수치정사영상지도 및 수치표고모델제작 등의 지리정보 구축에 활용되고 있다. 본 연구에서는 항공레이저측량시스템인 ALS50-II에 구성된 중형CCD카메라 RCD105의 3차원 위치정확도를 디지털항공사진카메라인 DMC와 비교하였다. 이를 위해 연구지역을 선정하고 항공사진촬영을 실시하였으며, 축적 1:1,000 수치지형도에서 항공삼각측량에 사용할 지상기준점과 수치도화기를 이용해 평면 및 수준정확도 검증에 사용할 검사점을 선점하였다. RCD105와 DMC의 정확도는 항공삼각측량의 결과와 수치도화기를 이용해 검사점과 동일한 지점을 관측한 결과로 평가하였다. 항공삼각측량 결과 RCD105의 X, Y, Z RMSE (Root Mean Square Error)가 DMC보다 각각 2.1배, 2.2배, 1.3배 크게 나타났다. 또한 수치도화기를 이용해 검사점을 관측한 결과 RCD105의 평면 및 수직방향 RMSE가 DMC보다 각각 2.5배, 4.3배 크게 나타났다. RCD105의 정확도가 DMC보다는 떨어지지만, RCD105도 수치지형도 및 정사사진 제작에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권11호
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• pp.189-194
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• 2019

산림조사는 산림보전 및 산림자원개발을 위한 기초자료로 주기적인 데이터 취득과 관리가 이루어지고 있다. 하지만 현재 우리나라의 산림조사는 단순한 산림의 현황을 파악하는 조사가 대부분이며, 공간정보로서 다양한 활용이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 무인항공 스캐너를 이용하여 산림지역의 자료취득 및 처리를 수행하고, 성과물의 분석을 통해 효율적 산림조사 방안을 제시하고자 하였다. 무인항공 스캐너는 식생 하부의 지면을 추출할 수 있기 때문에 산림지역 관리를 위한 DEM을 효과적으로 생성할 수 있으며, 기존의 사진측량방법에서 불가능한 정확한 지형 데이터의 생성으로 산림조사 및 관리를 위한 공간정보로써 활용이 가능하다. 또한 산림지역에서 전력선과 식생간의 간격 측정이나 송전선로 관리에 이용될 수 있다. 식생의 조사를 위한 정확한 연직방향의 거리 측정이 가능하기 때문에 기존 방법에 비해 수고측정의 정확도 및 작업의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다. 향후 무인항공 스캐너의 활용은 산림지역에서의 데이터 취득 효율성을 향상시킬 것이며, 기존의 인력에 의한 조사에 비해 정확도 개선 및 경제성 확보에 기여할 것이다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제7권3호
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• pp.139-151
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• 2013

The purpose of this study is to understand distributional characteristics in the atmospheric concentrations of $O_3$ and its precursors based on data taken at the southern Korean coast. The average $O_3$ concentration in the high altitude was found to range from 32.3 to 90.8 ppb with a maximum concentration of 132 ppb. The ambient $O_3$ concentration was high at altitudes of 1000 m and 500 m above the southern sea near Gwangyang Bay and an industrial area containing emission sources. The daily mean concentrations of $NO_y$ and CO were 6.7-24.2 ppb and 0.152-0.487 ppm, respectively. During the aerial measurement period, the highest mean concentration of $O_3$ was observed on June 1. The aerial measurement results showed that the maximum ozone concentration was observed to be 132 ppb in the high altitude the southernmost part of Yeosu. The measurement of vertical wind fields in the air indicated that $O_3$ formed in the southernmost part of Yeosu was transported by strong southwesterly winds to the northeast of Gwangyang Bay. This led to a ground $O_3$ concentration of over 100 ppb in Jinju, the northeastern part of Gwangyang Bay. On August 9, when the maximum $O_3$ concentration was 50 ppb, the measurement results showed that $O_3$ concentrations were relatively low compared to other days. In particular, low $NO_2$ and TVOC concentrations were observed, both of which serve to form $O_3$ in photochemical reactions.

• 대기
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• 제20권4호
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• pp.519-530
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• 2010

In this paper we review current research on Atmospheric Brown Clouds (ABCs) with lightweight Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) and miniaturized instruments. The UAV technology for in-situ measurements, including aerosol concentration, aerosol size distribution, aerosol absorption, cloud drop size distribution, solar radiation fluxes (visible and broadband), and spectral radiative fluxes, is a leading-edge technology for cost-effective atmospheric sounding, which can fill the gap between the ground measurement and satellite observation. The first experimental observation with UAVs in Korea, Cheju ABC Plume Monsoon Experiment (CAPMEX), conducted during summer 2008 revealed that the Beijing plumes exerted a strong positive influence on the net warming and fossil-fuel-dominated black-carbon plumes were approximately 100% more efficient warming agents than biomass-burning-dominated plumes. Long-term sustainable routine UAV measurements will eventually provide truly three-dimensional data of ABCs, which is necessary for the better understanding of their climate impacts and for the improvement of numerical models for air pollution, weather forecast and climate change.