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Framed -Quadtree 파면전파 기법과 항법함수 기법을 이용한 항공기 위협회피 궤적 설계
김필준(Piljun Kim),최종욱(Jonguk Choi),김유단(Youdan Kim) 한국항공우주학회 2007 韓國航空宇宙學會誌 Vol.35 No.10
군용 항공기는 임무수행 지역의 방어 시스템을 효과적으로 우회하여 비행해야 성공적으로 임무를 수행할 수 있다. 이를 위해 항공기가 위협을 회피하며 비행하는 경로를 생성하는 알고리듬이 요구된다. 본 논문에서는 포텐셜 기법을 이용하여 다수의 위협과 예상하지 못한 위협을 고려하여 비행경로를 생성하는 경로생성 기법을 제안하였다. 파면전파 기법과 항법함수를 함께 사용하여 포텐셜 기법에서 발생하는 국부최적해 문제를 해결하였다. 비행거리가 제한된 무인항공기에 적용이 가능한 비행경로를 생성하기 위해 최대이동거리를 고려한 경로생성 기법과 예상하지 못한 위협이 발생한 상황에 부드러운 경로를 생성하는 효율적인 경로전환 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 성능을 검증하기 위해 중첩된 위협이 존재하는 상황에 대해 수치 시뮬레이션을 수행하였다. Military aircrafts usually operate at the area with lots of threats such as radars and surface-to-air missiles. Aircraft also faces with the unexpected or pop-up threats. Under this environment, a safe flight path should be generated to lead a mission successful. In this paper, a new path planning algorithm is proposed to provide less dangerous flight path efficiently. Of many path planning algorithms, a potential method is considered, because it has advantages of computation efficiency and smooth path generation. Trajectory generation under the condition of maximum range is studied so that the aircraft may reach the target area without refueling. The algorithm to cope with an unexpected situation is also proposed by adopting the concept of initial direction vector, additional force, and a new mapping function. The performance of the proposed algorithms is demonstrated for SEAD (Suppression of Enemy Air Defences) mission by numerical simulation.
자율주행차량의 제동 신뢰성 확보를 위한 리던던시 시스템 요구사항과 아키텍쳐 디자인
황우현(Woohyun Hwang),이호주(Hoju Lee),김필준(Piljun Kim),김현우(Hyunwoo Kim),안성기(Sungki Ahn),고희권(Heekwon Ko),지석만(Sukman Ji) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
기존의 차량에 대한 패러다임이 변화하고 있다. 크게 4가지 키워드가 미래 자동차의 특징이라고 한다. Mobility, Electrification, Connectivity, Autonomous driving 에서도 자율주행에 대한 기대가 커지고 있다. 자율주행 레벨 2단계부터 점진적으로 확장하려는 기존의 자동차 메이커 업체들이 있고, 레벨 4부터 바로 적용하려는 IT 관련 업체들이 있다. 어느 방향이던지 자율주행에 대한 신뢰성 확보가 가장 큰 관심사이며, 그것을 달성하기 위해서는 Redundancy가 확보되어야 한다. 크게 SW와 HW 적인 방법들로 이중화를 확보할 수 있다. 그러나 자율주행 레벨에 따라 고장 상황 일 때 백업 성능을 만족해야 되는지는 업체들마다 다르게 예측하고 있다. 정상 상황과 거의 같은 수준의 성능을 만족하려면 시스템 구성도 복잡해 지고, 가격적인 측면도 상승할 것이다. 다양한 요구조건에 대해 특히 차량의 안전에 가장 직접적이고 중요한 시스템은 위급한 상황에 즉시 대응가능한 Brake system이라고 생각한다. 본 연구에서는 자율주행 레벨 3단계 이상에서 차량 레벨에서의 고장 대비를 위한 요구사항이 무엇인지를 정의한다. 그 요구사항을 바탕으로 차량의 통신, 전원, 엑츄에이터의 리던던시 아키텍처를 설계한다. 제동 리던던시 시스템의 업체 동향과 요구사항 분석을 통하여 적용 가능한 아키텍처를 설계하고, 주제동 성능 및 리던던시 백업 성능에 대해 고찰한다. 특히 자율주행이 가능한 테슬라 사의 모델 3에 대한 벤치마킹 결과를 통해 레벨3 수준의 기술 적용이 가능한 리던던시 아키텍처를 소개한다. 그리고 몇 개의 대표적인 리던던시 제동 아키텍처 들과의 비교를 통해, 각각의 장단점을 분석하였다.