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임흥식,허기봉 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.11
본 논문은 MALE 급, 24시간 이내, 지속적인 에너지 투입이 없는 장기체공 무인 비행체를 정의하고, 비행조종시스템 개발 프로세스에 따라 요구도 분석, 비행-필수 시스템으로 다중화를 갖는 시스템 설계, 장기체공 고고도 환경조건을 만족하는 비행조종컴퓨터 설계, 비행체 임무, 관리, 제어를 수행하기 위한 비행조종 OFP 설계, 동적 시험 환경을 제공하기 위한 HILS 환경 설계, 개발자 시험에서부터 지상 및 비행시험 시험평가까지의 일련의 과정을 기술한다. This paper is flight control system development process for the long-endurance UAV which is defined as a MALE, within 24 hours operation, without supplying energy like a solar power etc. The flight control system process compose of a requirement analysis, Flight-Critical redundancy system design, flight control computer for the high-endurance characteristic, flight control law for autonomous flight control and trim controls, HILS environment for dynamic simulation purpose, test evaluations which are from developer test to ground and flight test.
무게중심 및 꼬리날개 체적비 변화에 따른 단주기 고유주파수 민감도 분석
전병주,현재수,허기봉,명현삼 한국항공우주학회 2015 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.11
본 논문에서 고려하고 있는 항공기는 충분한 정적여유와 꼬리날개 체적비를 갖는 굉장히 안정적인 기체로, 단주기모드 고유주파수 산출 결과 특히 저고도 영역에서 RPV 비행성 설계 기준에 제시된 요구조건을 만족시키기 어려운 것으로 나타났다. 극단적 예로 고도 0km 조건에서 산출된 단주기모드 고유주파수는 요구조건의 상한선보다도 큰 값을 갖는다. 개루프에서 요구조건의 상한선을 넘어가게 되면 제어기를 포함한 폐루프에서는 피치각 변화율 피드백으로 인해 단주기모드 고유주파수가 증가하여 요구조건을 더욱 만족시키기가 어려워진다. 따라서 본 논문에서는 개루프에서 단주기모드 고유주파수 요구조건을 만족시키기 위해 주파수에 영향을 주는 파라미터 중 무게 중심과 꼬리날개 체적비를 변화시켜가며 각각에 대한 민감도 분석을 수행한다. The aircraft discussed in this paper is very stable airplane which has sufficient static margin and tail volume. Its natural frequency of short period mode seems not to be satisfied with the requirement suggested by RPV flying qualities design criteria especially at low altitude. At 0km which is an extreme example, calculated natural frequency value of short period mode exceeds the upper bound of the requirement. If calculated open loop natural frequency of short period mode is larger than the upper bound of the requirement, satisfying the requirement with controller becomes harder because natural frequency of short period mode with controller is increasing due to pitch rate feedback. Therefore, this paper conducts sensitivity analysis to fulfil the requirement of short period mode natural frequency by changing center of gravity and tail volume ratio.
임재근,변진구,허기봉 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.4
무인기는 비행조종컴퓨터에 의해서 데이터링크를 통한 지상 운용자의 조종 명령이나 임무 계획에 따라 자동으로 조종된다. 특히 무인기의 비행조종컴퓨터는 상당히 중요한 역할을 하고 있으므로 다양한 조건에 대하여 지상에서 충분히 검증되어야 한다. 그리하여 논문(5)에서는 무인기 HILLS 를 위한 실시간 컴퓨터를 이용한 지상 모의 환경을 구축하여 수동 조종 모드에서 검증하였다. 본 논문에서는 반자동 모드인 노브 모드 및 수동 항로점 모드에 대하여 실시간 컴퓨터 모의 환경에서 시험한 결과와 동일한 조종 명령을 소프트웨어 모델에 주입시켜 그 결과를 비교하여 비행 모의 환경의 적용 가능성을 추가 검증하였다. UAV(Unmanned aerial vehicle) is controlled by Flight control computer(FLCC) commands from ground operator or autonomous calculation. Especially FLCC plays the role for UAV flight, FLCC must be tested on the ground about various test cases. So, at reference (5), we verified the ground simulation environment for UAV HILS with manual mode. In this paper, on semi-auto mode, using this environment, after testing in real-time computer simulation, those results injected to desktop simulation environment. As a result, S/W model was verified to apply to UAV HILS on semi-auto mode, knob and manual way point mode.