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장석호(Seok-ho Jang),이현재(Henzeh Leeghim) 한국항공우주학회 2021 韓國航空宇宙學會誌 Vol.49 No.10
쿼드로터는 다른 비행체에 비해 작고 가벼워서 바람과 같은 외란에 민감하다는 단점이 있다. 이 단점을 해결하기 위해 외란에 강인한 제어기법을 이용하는 연구가 많이 이루어져 왔다. 본 논문에서는 외란을 해결하기 위해 적은 힘으로 큰 토크를 발생시킬 수 있는 CMGs (Control Moment Gyros)를 활용하였다. 쿼드로터의 자세 제어를 위해 2개의 CMGs를 활용하였고, 4개의 로터와 2개의 CMGs를 구동하기 위한 시스템을 구성하였다. 구성한 시스템의 제어 성능을 확인하기 위해 외란이 있는 환경에서 자세 제어에 대한 시뮬레이션을 진행하였다. Quadrotors relatively smaller and lighter than other aircraft have a disadvantage of being sensitive to the external disturbances. In order to solve this disadvantage, many studies have been conducted by various control techniques robust to disturbances. In this paper, CMGs (Control Moment Gyros) introducing relatively large control torque with an identical amount of electric powers are applied to cancel the external disturbances. Two CMGs are considered to control the attitude of quadrotors so that a multi-copter installed with two CMGs and four rotors are introduced for this work. Finally, to verify the control performance of the proposed system by the CMGs, a numerical simulation conducted in the given harsh environment.
J2 섭동을 고려한 비공면 타원 궤도에서의 우주비행체 요격
오승렬(Snyoll Oghim),이현재(Henzeh Leeghim) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.11
본 논문은 지구의 J2 섭동을 고려한 비공면 타원궤도에서의 우주 비행체의 요격 문제를 다룬다. J2에 의한 영향은 지구를 돌고 있는 우주비행체 궤도를 변화시키는 주된 요인이 되며, 이를 해결하기 위해 실시간 요격 방법을 제안한다. 구형의 지구와 순간추력을 고려한 운동방정식을 기반으로 최적화 문제를 구성하고 수치적으로 얻어진 최적해를 인터셉터의 추진방향으로 설정한다. 위치 오차는 최적화 문제를 반복적으로 해결하고 인터셉터의 추진 방향을 수정하는 방식으로 해결한다. 다양한 궤도를 상황을 고려하여 제안하는 방법을 검증한다. This paper deals with spacecraft intercept problem on non-coplanar elliptical obit considering J2 perturbation. This disturbance addressed in this work is a major factor changing the trajectory of a spacecraft orbiting the Earth. To resolve this issue, a real-time intercept method is proposed. This method is based on the optimization problem which consist of the equation of motion considering spherical earth and impulse, and the optimal solution numerically obtained is set as the direction of the thrust of the interceptor. The position error is resolved by iteratively solving the optimization problem and modifying the direction of thrust of interceptor. The proposed method in this paper is verified by using various numerical examples.
다수의 비전 센서와 INS를 활용한 랜드마크 기반의 통합 항법시스템
김종명(Jong-Myeong Kim),이현재(Henzeh Leeghim) 한국항공우주학회 2017 韓國航空宇宙學會誌 Vol.45 No.8
본 논문은 관성항법시스템(Inertial Navigation System)과 비전 센서(Vision Sensor)를 활용한 통합 항법시스템의 성능 향상을 위한 INS/멀티비전 통합항법 시스템을 제시하였다. 기존의 단일 센서나 스테레오 비전(Stereo vision)을 활용한 경우 측정되는 랜드마크의 수가 적을 경우 필터가 발산하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 3개의 비전 센서를 동체를 기준으로 0 ° , 120 °, -120 ° 으로 설치하여 단일 센서로 사용되는 경우보다 성능이 향상됨을 수치 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.° A new INS/Vision integrated navigation system by using multi-vision sensors is addressed in this paper. When the total number of landmark measured by the vision sensor is smaller than the allowable number, there is possibility that the navigation filter can diverge. To prevent this problem, multi-vision concept is applied to expend the field of view so that reliable number of landmarks are always guaranteed. In this work, the orientation of camera installed are 0, 120, and -120degree with respect to the body frame to improve the observability. Finally, the proposed technique is verified by using numerical simulation.