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The Journal of Korea Navigation Institute

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수록정보
25권1호(2021) |수록논문 수 : 15
간행물 제목
25권4호(2021년 08월) 수록논문
최근 권호 논문
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1초소형위성 발사를 위한 공중기반 우주발사체 발전방안

저자 : 조태환 ( Taehwan Cho ) , 이성섭 ( Soungsub Lee )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 267-272 (6 pages)

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한미 미사일 지침 종료를 계기로 공중, 해상기반의 다양한 플랫폼에 의한 우주발사체 개발 가능성이 열렸다. 특히, 공중기반 우주발사체는 지상기반 우주발사체 대비 다양한 궤도 운용, 적시적인 위성발사 등 한반도의 지리적 위치를 고려할 때 필수적인 우주전력투사 능력이다. 또한, 지상기반 발사체 대비 비용절감 효과가 크고, 항공기의 고도, 속도의 이점으로 발사할 수 있어 에너지 이득의 장점이 있다. 따라서 본 논문에서는 한반도의 전략적 환경하에서 공중기반 우주발사체의 필요성을 명확히 제시하고, 다양한 공중발사체에 대한 기술동향 분석을 통해서 현재의 우리나라 상황에서 가장 효율적으로 공중기반 우주발사체 능력을 확보할 수 있는 3가지 방안을 제시한다.


The end of the ROK-U.S. missile guidelines opened up the possibility of developing space launch vehicles for various platforms based on air and sea. In particular, the air-based space launch vehicle is an essential space power projection capability compared to the ground-based space launch vehicle in consideration of the geographical location of the Korean Peninsula, such as the deployment of various satellite orbits and the timely launch of satellite. In addition, compared to the ground-based launch vehicle, the cost reduction effect is large, and it has the merit of energy gain because it can be launched with the advantage of the aircraft's altitude and speed. Therefore, in this paper, the necessity of air-based space launch vehicle in the strategic environment of the Korean Peninsula is clearly presented, and through technology trend analysis of various air launch vehicle, the three methods are proposed to have the most efficient air-based space launch vehicle capability in the Korean situation.

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2무인기를 위한 이중화 비행제어컴퓨터의 동기화 설계

저자 : 이영서 ( Young Seo Lee ) , 강신우 ( Shin Woo Kang ) , 이희곤 ( Hee Gon Lee ) , 안태식 ( Tae-sik Ahn )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 273-279 (7 pages)

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무인항공기에 적용되는 비행제어컴퓨터는 safety-critical 구성품으로, 내결함성을 확보함으로써 운용의 신뢰성을 높이기 위해 다중화 구조로 설계되고 있다. 이러한 다중화 구조가 적용된 비행제어컴퓨터는 각각의 독립적인 연산/제어 장치가 동일한 시점에 동일한 작업을 수행할 수 있도록 설계되어야 하며, 이를 위해 각 연산/제어 장치 간의 작업 동기화를 위한 동기화 알고리즘이 포함되어야 한다. 본 논문에서는 무인기에 적용되는 이중화 비행제어컴퓨터간의 동기화를 위한 소프트웨어 설계 방법을 제안한다. 제안하는 동기화 방법은 고장률 감소를 위해 최소의 하드웨어 리소스만을 사용하여 동기화할 수 있도록 설계하였고, 동기화에 사용되는 하드웨어 타이머의 동작 방식을 고려하여 설계함으로써 타이머 동작에 따른 동기화 오차를 최소화 할 수 있도록 설계하였다.


A flight control computer(FLCC) applied to an unmanned aerial vehicle(UAV) is a safety-critical item, and which is designed in a multiple structure to increase the reliability of operation by securing fault tolerance. These FLCC of multiple structure should be designed so that each independent processing/control components can perform the same operation at the same time. And for this reason, a synchronization algorithm for synchronizing the operation between FLCCs should be included in an operational flight program. In this paper, we propose a software design method for synchronization between dual FLCCs applied to UAVs. The proposed synchronization method is designed to synchronize using only the minimum hardware resources to reduce a failure rate. In addition, the proposed synchronization method is designed to minimized synchronization errors due to a timer operation by designing in consideration of operation characteristics of the hardware timer used for the synchronization.

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3한국형 운항승무원 피로관리 프로그램의 출두시간에 관한 연구

저자 : 이승영 ( Lee Seungyoung ) , 정승섭 ( Chung Seung Sup ) , 김현덕 ( Kim Hyeon Deok )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 280-285 (6 pages)

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항공산업의 발전에 따라 국제적으로 운항승무원의 피로 위험 관리에 대한 중요성은 증가하고 있으며, 이와 관련한 피로도 연구와 법 제정은 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 이미 미국, 유럽 등의 비행 선진국은 비행시간과 비행근무시간 규정을 운항승무원의 출두 시간, 이착륙 횟수, 휴식시간, 시차적응상태 등의 비행 환경을 반영한 최대 비행근무시간을 유연하게 적용 운항승무원의 피로도를 관리하고 있다. 국내의 경우는 운항승무원의 비행 환경 및 비행 조건을 반영하지 않은 연속되는 일간, 월간, 연간 기준으로 최대 비행근무시간을 정하는 획일적인 방식을 적용하고 있는 실정으로, 피로 위험관리시스템의 개선이 필요한 시점이다. 하지만 선진 해외항공사 위주로 개발된 피로도 관련 법과 규정을 국내의 비행 환경을 고려하지 않고 적용할 시 부작용이 있을 수 있다. 본연구의 국내 운항승무원 피로도 관련 설문 조사 결과에 의하면, 이미 해외에서 적용하고 있는 최대 비행시간 규정을 수정 없이 그대로 국내에 도입 및 적용하는 경우, 오히려 국내 운항승무원의 피로도는 증가할 수 있다는 시사점을 도출하였다. 이에 국내의 비행 환경과 문화에 적합한 한국형 비행근무시간 제한에 관한 연구의 필요성을 제안하고자 한다.


The significance of pilots' fatigue and the attributed risk management had continuously increased over time as the airline industry expanded. Research and legislation efforts associated with pilot fatigue are being taking place actively all over the world. In the developed world such as the United States and European Union etc., the airline pilot fatigue is already being managed by considering the show up time, the number of take offs and landings made, resting period, jet lag etc., when computing flight duty time. In Korea, the flight duty time is only limited by the total number of hours per given period regardless of the flight conditions and environment. Such lack of regulation demand development of a fatigue management program. According to the survey taken from the airline pilots in Korea, it has been found that acquiring foreign policies directly may in turn, increase the risk of fatigue. This research suggest future studies regarding fatigue management program adapted exclusively to Korean domestic flight environment and culture.

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4원점 대칭 분산 맵과 OPC를 가진 광전송 링크

저자 : 이성렬 ( Seong-real Lee )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 286-292 (7 pages)

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단일 모드 광섬유의 본질적인 색 분산과 비선형 Kerr 효과에 의해 왜곡되는 파장 분할 다중 신호의 보상을 위한 광 위상 공액기를 갖는 분산 제어 링크에서의 보상 효과 제고를 위한 원점 대칭 구조의 분산 맵을 제안하였다. 제안된 모든 형태의 원점 대칭 분산 맵을 갖는 분산 제어 링크는 전통적인 균일 구조의 분산 제어 링크에 비해 파장 분할 다중 채널의 왜곡 보상에 효과적이라는 것을 확인하였다. 특히 알파벳 S자 형태의 분산 맵보다 알파벳 S자를 상하 반전시킨 형태인 분산 맵의 구조를 다양한 형태로 변형시켜도 왜곡 보상에 유리하다는 것을 확인하였다. 제안된 원점 대칭 구조의 분산 맵을 전송 링크에 적용하면 광 네트워크의 토폴로지를 보다 다양하게 구성할 수 있을 것으로 기대된다.


Dispersion maps of antipodal symmetric type for improvement of compensation effect in dispersion managed link combined with optical phase conjugation, which can compensate for the distorted wavelength division multiplexed (WDM) signals due to chromatic dispersion and nonlinear Kerr effects of single-mode fiber, were proposed. It was confirmed that the proposed all of antipodal symmetric dispersion maps was more effective to compensate for the distorted WDM channels than the conventional link of uniform type dispersion map. Especially, dispersion maps formed like the inversion of alphabet S were more advantageous as the distorted WDM channels were compensated than dispersion maps formed like alphabet S. It was expected that the variety of optical network topology was more expanded by applying the proposed antipodal symmetric dispersion maps into transmission link.

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5병렬처리 알고리즘 적용 유도탄 점검

저자 : 정의재 ( Eui-jae Jung ) , 고상훈 ( Sang-hoon Koh ) , 이유상 ( You-sang Lee ) , 김영성 ( Young-sung Kim )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 293-298 (6 pages)

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일반적으로 유도무기의 탐색기와 유도조종장치는 유도탄의 상태를 나타내기 위해 표적, 탐색, 인지, 포착정보를 처리하여 유도무기의 운용 및 제어를 담당하는 역할을 한다. 유도에 필요한 신호는 시선 변화율 신호, 시각 신호, 종말 단계 동체 지향 신호이며, 발사 통제에 필요한 신호는 표적, 감지 신호가 필요하다. 최근 유도탄의 복잡하고 처리하기 어려운 유도탄 신호를 실시간으로 처리하기 위해 유도탄의 데이터 처리 속도를 높여야 한다.
본 연구는 PLINQ(Parallel Language-Integrated Query)의 병렬 알고리즘 방법 중 스톱앤고와 역 열거형 알고리즘을 적용한 후 유도탄 점검 프로그램을 이용하여 실시간으로 유도탄 필요 신호 데이터 처리속도를 비교 후 처리결과를 나타내었다. 도출된 데이터 처리결과 기준으로 다중코어 처리방식과 단독코어 처리방식 CPU(Central Processing Unit) 처리속도 비교, CPU 코어 이용률을 비교하고 병렬처리 알고리즘 적용 시 유도탄 데이터 처리에 효과적 방법을 제안한다.


In general, the guided weapon seeker and the guided control device process the target, search, recognition, and capture information to indicate the state of the guided missile, and play a role in controlling the operation and control of the guided weapon. The signals required for guided weapons are gaze change rate, visual signal, and end-stage fuselage orientation signal. In order to process the complex and difficult-to-process missile signals of recent missiles in real time, it is necessary to increase the data processing speed of the missiles.
This study showed the processing speed after applying the stop and go and inverse enumeration algorithm among the parallel algorithm methods of PINQ and comparing the processing speed of the signal data required for the guided missile in real time using the guided missile inspection program. Based on the derived data processing results, we propose an effective method for processing missile data when applying a parallel processing algorithm by comparing the processing speed of the multi-core processing method and the single-core processing method, and the CPU core utilization rate.

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6WiFi 신호를 활용한 CNN 기반 사람 행동 인식 시스템 설계 및 구현

저자 : 정유신 ( You-shin Chung ) , 정윤호 ( Yunho Jung )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 299-304 (6 pages)

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기존의 사람 행동 인식 시스템은 웨어러블 센서, 카메라와 같은 장치를 통해 행동을 탐지하였다. 그러나, 이와 같은 방법들은 추가적인 장치와 비용이 요구되고, 특히 카메라 장치의 경우 사생활 침해 문제가 발생한다. 이미 설치되어 있는 WiFi 신호를 사용한다면 해당 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 WiFi 신호의 채널 상태 정보를 활용한 CNN 기반 사람 행동 인식 시스템을 제안하고, 가속 하드웨어 구조 설계 및 구현 결과를 제시한다. 해당 시스템은 실내 공간에서 학습 중 나타날 수 있는 네 가지 행동에 대해 정의하였고, 그에 대한 WiFi의 채널 상태 정보를 CNN으로 분류하여 평균 정확도는 91.86%를 보였다. 또한, 가속화를 위해 CNN 분류기에서 연산량이 가장 많은 완전 연결 계층에 대한 가속 하드웨어 구조 설계 결과를 제시하였다. FPGA 디바이스 상에서 성능 평가 결과, 기존 software 기반 시스템 대비 4.28배 빠른 연산 시간을 보임을 확인하였다.


Existing human activity recognition systems detect activities through devices such as wearable sensors and cameras. However, these methods require additional devices and costs, especially for cameras, which cause privacy issue. Using WiFi signals that are already installed can solve this problem. In this paper, we propose a CNN-based human activity recognition system using channel state information of WiFi signals, and present results of designing and implementing accelerated hardware structures. The system defined four possible behaviors during studying in indoor environments, and classified the channel state information of WiFi using convolutional neural network (CNN), showing and average accuracy of 91.86%. In addition, for acceleration, we present the results of an accelerated hardware structure design for fully connected layer with the highest computation volume on CNN classifiers. As a result of performance evaluation on FPGA device, it showed 4.28 times faster calculation time than software-based system.

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7호흡 기반 사람과 사물 구분 가능한 FMCW 레이다 신호처리 프로세서의 설계

저자 : 이윤구 ( Yungu Lee ) , 윤형석 ( Hyeongseok Yun ) , 김수연 ( Suyeon Kim ) , 허성욱 ( Seongwook Heo ) , 정윤호 ( Yunho Jung )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 305-312 (8 pages)

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보안 시스템에는 다양한 센서가 사용되고 있지만, 사생활 문제가 논란이 됨에 따라 레이다 센서가 대안으로 제시되고 있다. 그 중 PD (Pulse Doppler) 레이다는 짧은 펄스를 사용함으로써 수신부 복잡도가 증가하는 문제가 존재하나, FMCW (Frequency modulated continuous wave) 레이다는 그러한 제한이 적다는 장점이 있다. 그러나, FMCW 레이다는 2D-FFT (2-dimensional fast Fourier transform)를 사용하므로 기존의 센서에 비해서 상대적으로 높은 복잡도를 가지며, 정지해있는 표적에 대해 사람과 사물을 구분하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 1D-FFT와 위상 변화만으로 호흡 여부를 확인하여 사람과 사물을 구분할 수 있는 레이다 신호처리 프로세서의 설계 및 구현 결과를 제시한다. 제안된 신호처리 프로세서는 Verilog-HDL을 기반으로 설계하여 FPGA 디바이스에 기반하여 구현 및 검증하였다. LUT (Look up table) 6,425개, register 4,243개, 12,288개의 memory bit로 구현하여 92.1%의 정확도로 대상의 호흡 여부를 확인할 수 있음을 확인하였다.


Even though various types of sensors are being used for security applications, radar sensors are being suggested as an alternative due to the privacy issues. Among those radar sensors, PD radar has high-complexity receiver, but, FMCW radar requires fewer resources. However, FMCW has disadvantage from the use of 2D-FFT which increases the complexity, and it is difficult to distinguish people from objects those are stationary. In this paper, we present the design and the implementation results of the radar signal processor (RSP) that can distinguish between people and object by respiration measurement using phase estimation without 2D-FFT. The proposed RSP is designed with Verilog-HDL and is implemented on FPGA device. It was confirmed that the proposed RSP includes 6,425 LUT, 4,243 register, and 12,288 memory bits with 92.1% accuracy for target's breathing status.

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1무인항공기 운항의 배속 시뮬레이션을 위한 조종사 의사결정 모델 연구

저자 : 박승현 ( Seung-hyun Park ) , 이현웅 ( Hyeonwoong Lee ) , 이학태 ( Hak-tae Lee )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 1-7 (7 pages)

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무인항공기의 운항에 필수적인 탐지 회피 시스템은 침입기를 감지하여 위험을 벗어나는 데에 필요한 선회 또는 상승/하강 기동의 범위를 제시하여 준다. 본 연구에서는 탐지 회피 알고리즘으로 NASA에서 개발한 DAIDALUS (detect and avoid alerting logic for unmanned systems)를 활용하였다. DAIDALUS는 회피 기동의 범위만을 보여주기 때문에, 실제로 기동의 정도와 방향, 그리고 회피 후 원래 경로나 임무로 복귀하는 시점은 무인항공기 조종사의 결정 사항이다. 이는 실제로 조종사가 개입하는 실시간 HiTL (human-in-the loop) 시뮬레이션에서는 유용하나, 조종사의 개입 없이 시뮬레이션을 진행해야 하는 배속 시뮬레이션에서는 조종사의 의사결정 모델이 필요하다. 본 연구에서는 DAIDALUS 결과를 바탕으로 기동하는 조종사의 의사결정 모델을 제시하고 이를 RTCA (radio technical commission for aeronautics) MOPS (minimum operational performance standards)에서 제시하는 표준 조우 벡터를 이용하여 검증하였다. 조우 형상에 따라 최대 위험도가 달라지지만, loss of well clear 상황은 발생하지 않았다. 이러한 모델은 무인항공기가 포함된 대규모 교통량에 대한 배속 시뮬레이션에서 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

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2K-means 알고리즘을 활용한 수도권 도심항공 모빌리티(UAM) 수직이착륙장 위치 선정 및 평가

저자 : 정준영 ( Jun-young Jeong ) , 황호연 ( Ho-yon Hwang )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 8-16 (9 pages)

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본 논문에서는 도심항공 모빌리티(UAM)를 우리나라 수도권에서 운용하기 위해 필요한 수직이착륙장의 위치를 선정하고 평가하였다. 통근통학 인구수 조사 데이터를 이용해 수요 데이터를 분석하였으며, MATLAB을 이용해 지도상에 표현하였다. 또한 데이터들을 군집화하기 위해 MATLAB에 내장되어있는 K 평균 알고리즘 함수를 이용해 수직이착륙장의 위치로 선정할 군집의 중심을 파악하였으며, 실루엣 기법을 이용해 군집화의 정확도와 신뢰도를 평가하였다. 또한 선정된 수직이착륙장의 위치가 실제 수직이착륙장 설치에 적합한지 위성 지도를 이용해 확인하였으며, 그 위치가 설치 불가능한 위치에 있는 경우 위치 조정 과정을 통해 최종 수직이착륙장의 위치를 선정하였다.

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3역설계 기법을 사용한 도심항공 모빌리티용 복합형(틸트로터 + 양력 + 순항) eVTOL의 공력 해석, 요구 동력 및 중량 예측

저자 : 김동희 ( Dong-hee Kim ) , 이준희 ( Joon-hee Lee ) , 황호연 ( Ho-yon Hwang )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 17-28 (12 pages)

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최근 많은 나라 대도시의 교통체증과 더불어 지구온난화로 인해 차세대 친환경 교통수단인 eVTOL이 각광받고 있다. 본 연구에서는 많은 유형의 eVTOL 중 고정로터와 틸트로터가 결합된 복합형 eVTOL인 현대자동차 S-A1의 외부형상을 벤치마킹하여 역설계 기법을 활용하여 기본 형상을 구현하였다. CATIA를 사용하여 기본 형상을 구현한 후 항공기 설계 및 공력해석 프로그램인 OpenVSP, XFLR5를 사용하여 공력해석을 수행하였고 비교분석을 통해 익형과 붙임각, 상/하반각을 선택한 후 항공기 표면적 및 항력, 양력을 계산하였다. 또한 주어진 임무형상을 수행하기 위한 필요 동력을 산정하고 추정식과 자료조사를 통하여 구성품과 전체 무게를 추정하였다.

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4도심항공 모빌리티(UAM)를 위한 역설계 기법을 사용한 멀티콥터형 eVTOL의 기본 개념설계

저자 : 최원석 ( Won-seok Choi ) , 이동규 ( Dong-kyu Yi ) , 황호연 ( Ho-yon Hwang )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 29-39 (11 pages)

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대도시 도심의 교통 정체를 해결하기 위한 방법의 하나로 전기수직이착륙 개인항공기(eVTOL PAV)를 활용한 도심항공 모빌리티(UAM)의 관심이 증가하고 있다. 도심항공 모빌리티에 사용할 비행체인 eVTOL은 추진방식에 따라 복합형, 틸트 로터형, 틸트 날개형, 틸트 덕티드 팬형, 멀티콥터형으로 분류된다. 본 연구에서는 멀티콥터형인 에어버스사의 시티에어버스를 기본 모델로 주어진 임무 형상에 맞게 역설계 기법을 사용하여 기본 개념설계를 수행하였다. 공력해석 프로그램인 OpenVSP를 사용하여 표면적과 양항비, 항력계수를 계산하였다. 각 임무 구간별 소요되는 동력을 계산하였고, 그에 맞는 배터리와 모터를 비교하여 선정하였다. 또한 eVTOL 구성품별 중량을 추정하여 전체 총 중량을 예측하였다.

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5도심항공 모빌리티(UAM)의 국내 적용을 위한 수직이착륙장 설계 요구조건 분석 및 형상 제안

저자 : 안병선 ( Byeong-seon Ahn ) , 황호연 ( Ho-yon Hwang )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 40-51 (12 pages)

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본 논문에서는 도심항공 모빌리티(UAM) 시스템을 국내에서 운용하기 위해 필요한 국내외 규정을 분석하여 수직이착륙장의 설계 요구 조건을 도출하고 이착륙 패드의 크기를 규정하였으며, 이를 바탕으로 수직이착륙장 형상을 제안하였다. 먼저, 인구 밀집도가 높은 수도권에 대해 국토교통부에서 제시한 실증노선을 기준으로 수직이착륙장의 시범 위치를 선정하고 각 위치의 특징을 분석하였으며 크기를 측정하여 수직이착륙장의 설치 가능 수를 파악하였다. 이후 수직이착륙장 운영에 필요한 변수들을 설정하여 동시운용과 주기장 수에 따른 시간당, 하루, 한 달 동안의 항공기 운용 가능 대수, 수용 가능 인원, 효율성 등을 계산하였다. 마지막으로, CATIA를 사용하여 가상의 수직이착륙장 형상을 설계요구조건을 적용하여 구현하였다.

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6비행 데이터 분석 기반의 불안정 접근 경감방안

저자 : 김현덕 ( Kim Hyeon Deok )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 52-59 (8 pages)

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IATA (International Air Transport Assosiation)의 운송용 항공기 사고 집계에 의하면, 사고 건의 61%가 비행의 접근 및 착륙단계에서 발생 되었으며, 이중 항공기의 불안정한 접근으로 인한 사고가 16%인 것으로 파악되었다. 이는 조종사의 불안정한 접근 및 수정 조작 미흡에 따른 복행을 시행하지 않고, 무리하게 접근을 지속하여 사고로 이어진 것으로 식별되었다. 불안정 접근의 원인으로는 공항의 접근 절차, 조종사의 실수, 잘못된 계획, 업무 부하 (workload), ATC (Air Traffic Control) 혼잡 등 다양하게 있을 수 있다. 본 연구에서는 비행 데이터 분석 시스템을 활용하여, 불안정 접근 이벤트가 반복해서 발생하는 국내의 사례 공항과 기종을 선정하여, 주요 발생 이벤트, 공항 접근 절차, 조종사의 조작 뿐만이 아니라 공항의 기상, 지리적 여건 등 다양한 환경적 요인을 포함한 비행 데이터 분석을 통해 불안정 접근 이벤트의 경향성과 발생 원인 및 위험 요소를 식별하고 제거하여 불안정 접근 이벤트의 경감조치 및 항행 안전 증진 방안 마련의 시사점을 도출하고자 한다.

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7도심에서의 드론 Last-mile 배송 기술의 정밀 측위 기법

저자 : 김규석 ( Kyuseok Kim )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 60-67 (8 pages)

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미국을 비롯한 전 세계 국가는 드론을 이용한 물류 서비스의 상용화를 위해 활발한 연구를 진행하고 있다. 국내에서도 물류 배송 기업을 비롯하여 이동통신사에서도 드론 물류 배송 서비스의 연구, 개발을 진행 중이다. 그러나 우리나라와 미국은 last-mile 물류 배송 환경이 다르다. 우리나라는 인구의 77% 이상이 아파트 등의 공동주택에 살고 있으며 인구 밀도가 전 세계 4위에 달하는 나라이다. 이에 따라 드론 물류 배송에 있어 우리나라 환경에 맞는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 도시 지역에서의 근거리 무선통신과 기압계를 활용한 드론 물류 배송의 정밀 위치 판단의 방법을 제안한다. 실험 결과 제안하는 방법을 통해 2.5m 이내의 창문도 탐지할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 제안하는 방법을 통해 도심에서의 드론 물류 배송 기술의 향상에 도움이 되길 기대한다.

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8고기동 환경에 적용 가능한 소형 GPS/MEMS IMU 통합항법 수신모듈 설계

저자 : 정구용 ( Koo-yong Jeong ) , 박대영 ( Dae-young Park ) , 김성민 ( Seong-min Kim ) , 이종혁 ( Jong-hyuk Lee )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 68-77 (10 pages)

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본 논문에서는 높은 동특성 환경에서 동작이 가능한 GPS/MEMS IMU 통합항법 수신모듈을 설계 및 제작하고, 그 결과를 확인하였다. 설계한 모듈은 RF 수신부, 관성측정부, 신호처리부, 상관기, 항법 S/W로 구성된다. RF 수신부는 저잡음증폭, 주파수 변환, 필터링, 자동이득조절 기능을 수행하고, 관성측정부는 3축 자이로스코프, 가속도계, 지자기센서가 적용된 MEMS급 IMU로부터 측정 데이터를 수집하여 항법S/W로 전달하는 인터페이스를 제공한다. 신호처리부 및 상관기는 FPGA 로직으로 구현하여 필터링 및 상관 값 계산을 수행하고, FPGA 내부 CPU를 사용하여 위성항법, 통합항법 S/W를 구현하였다. 제작된 모듈의 크기는 95.0ⅹ85.0ⅹ12.5 mm 이고, 무게는 110g을 확인하였으며, 동적성능 1200m/s, 가속도 10g의 환경에서 규격 이내의 항법정확도 성능을 확인하였다.

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9한국형 SBAS의 평가항목 및 필수 구성요소 분석을 통한 비행검사 평가항목 수립 및 SBAS 성능 시험 측정 장비 최적 설계 방안

저자 : 김영빈 ( Young-bin Kim ) , 홍교영 ( Gyo-young Hong )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 78-83 (6 pages)

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급속도로 증가하는 항공 교통량으로 인한 공역 과밀화와 공역제한으로 인해 국제민간항공기구(ICAO) 에서는 공역 수용 증대를 위한 performance-based navigation 을 실시하기 위해 2025년 까지 모든 항공기들을 대상으로 하여 SBAS 사용을 촉구하고 있는 실정이다. 이에 맞춰 국내 역시 한국의 공역환경 특성을 반영한 한국형 SBAS의 연구 개발을 지속중이다. 국내에서는 아직 SBAS의 성능 시험 및 검증을 위한 비행검사 절차 및 이에 필요한 탑재장비 구성방안이 수립되어 있지 않으므로 본 논문에서는 FAA, ICAO 규정집, 그리고 국토교통부가 제정한 법령을 분석하여 향후 수립될 한국형 SBAS의 필수 평가 사항들과 파라미터들을 도출하고, RTCA 규정집을 참고하여 RTK-DGPS 위치고정 시스템을 이용한 비행검사 최적 장비 구성방안에 대해 제시하였다.

KCI등재

10광 위상 공액이 적용된 비대칭 구조의 분산 제어 링크

저자 : 이성렬 ( Seong-real Lee )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 84-89 (6 pages)

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표준 단일 모드 광섬유가 가지는 색 분산과 비선형 현상에 의한 광 신호 왜곡을 보상할 수 있는 분산 제어와 광 위상 공액이 결합된 링크의 한계인 대칭적 구조를 해결할 수 있는 방법을 제안하였다. 대칭적 구조는 전반 전송 구간과 후반 전송 구간의 중계 구간수, 분산 분포 등등이 광 위상 공액기를 중심으로 대칭되어야 한다는 것을 의미한다. 본 연구에서 제안하는 분산 제어 링크는 광 위상 공액기가 전반의 6개 중계 구간과 후반의 14개 사이에 존재하고, 각 전송 반 구간에서의 평균 중계 구간 당 잉여 분산 (RDPS; residual dispersion per span)이 서로 동일한 구조이다. 제안된 분산 제어 링크에서의 광 신호 왜곡 보상 효과의 분석은 평균 RDPS가 각 전송 반 구간에서 서로 다르게 설정된 링크에서의 결과와의 비교를 통해 이루어졌다. 시뮬레이션 결과 전송 반 구간 사이의 RDPS 평균값의 동일 여부보다 인접한 중계 구간 간 RDPS 편차가 보상에 더 큰 영향을 미치는 것은 확인하였다.

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