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박장호,홍성함,이병휘,허건수,Pak, Chang-Ho,Hong, Sung-Hahm,Lee, Byeong-Huee,Huh, Kun-Soo 대한기계학회 2002 大韓機械學會論文集A Vol.26 No.7
In the turning process, the feed is usually selected by a machining operator considering workpiece, cutting tool and depth of cut. Even if this selection can avoid power saturation or tool breakage, it is usually conservative compared to the capacity of the machine tools and can reduce the productivity significantly. This paper proposes a selection method of the feed and the reference cutting force based on MRR(material removal rate), maximum spindle power and specific energy. In order to estimate and control cutting force accurately in transient and steady state, this study utilizes a synthesized cutting force estimation method and a Fuzzy controller. The experimental results show that these systems can be useful for the unmanned turning process.
김영주(Youngjoo Kim),방효충(Hyochoong Bang),서송원(Songwon Seo),박장호(Chang-Ho Pak),김진원(Jin-Won Kim),서일원(Ilwon Seo) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.9
본 논문에서는 비선형 모델 시뮬레이션을 통해 저속 회전 중인 유도포탄의 비행 모습을 확인하고 외란으로써 여러 가지 방향과 크기의 돌풍을 작용하여 유도포탄의 비행 안정성을 분석한 방법과 결과를 소개한다. 돌풍은 3m/s, 7m/s, 10m/s, 15m/s 네 가지의 속력을 가지고 26가지의 방향에서 탄도 정점 부근부터 작용하도록 설정하였다. 초당 1회전 및 3회전으로 회전하는 경우에 대해 총 208회의 시뮬레이션을 수행한 결과를 분석하였다. 초당 3회전으로 회전할 때는 탄체가 전복되지 않았지만, 초당 1회전으로 회전할 때는 7m/s 이상의 돌풍이 작용할 때 비행 후반부에 탄체가 전복되는 경우가 발견되었다. 탄체 비행 방향 반대쪽으로 작용하여 비행 방향 대기속도를 증가하는 돌풍은 해로운 영향을 주지 않았다. 탄체전복은 모두 탄체가 하강하는 후반부에 발생하였으며, 탄도 정점 부근에서는 자세가 크게 진동하거나 탄체가 전복되지 않았다. This paper presents methods and results of nonlinear simulations for a guided munition for verifying stability at slow spin. The munition is launched by an artillery and it deploys the rear fins to reduce its spin. While the spin speed command is set to 1 rps and 3 rps, wind gusts of 3m/s, 7m/s, 10m/s, and 15m/s in amplitude, and 26 different directions were generated as disturbance for each simulation run. Whereas the munition with the spin speed of 3 rps didn’t flip, that with 1-rps spin flipped under some gusts. However, the gusts which increase airspeed in the flight direction didn’t introduce harmful effect. Most importantly, all the flips of the munition was observed near the end of the simulation where the munition is going down. No problem was observed near the summit of trajectory.
영상 기반 항법을 위한 가우시안 혼합 모델 기반 파티클 필터
홍경우(Kyungwoo Hong),김성중(Sungjoong Kim),방효충(Hyochoong Bang),김진원(Jin-Won Kim),서일원(Ilwon Seo),박장호(Chang-Ho Pak) 한국항공우주학회 2019 韓國航空宇宙學會誌 Vol.47 No.4
무인항공기의 영상 기반 항법은 널리 사용되는 GPS/INS 통합 항법 시스템의 취약점을 보강할 수 있는 중요한 기술로 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 일반적인 영상 대조 기법은 실제 항공기 비행 상황들을 적절하게 고려하기 힘들다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 영상 기반 항법을 위한 가우시안 혼합 모델 기반의 파티클 필터를 제안한다. 제안한 파티클 필터는 영상과 데이터베이스를 가우시안 혼합 모델로 가정하여 둘 간의 유사도를 이용하여 항체의 위치를 추정한다. 또한 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 위치 추정 성능을 확인한다. Vision-based navigation of unmaned aerial vehicle is a significant technology that can reinforce the vulnerability of the widely used GPS/INS integrated navigation system. However, the existing image matching algorithms are not suitable for matching the aerial image with the database. For the reason, this paper proposes particle filters using Gaussian mixture models to deal with matching between aerial image and database for vision-based navigation. The particle filters estimate the position of the aircraft by comparing the correspondences of aerial image and database under the assumption of Gaussian mixture model. Finally, Monte Carlo simulation is presented to demonstrate performance of the proposed method.
비행 시험을 통한 저속 회전 유도형 탄약의 롤각 추정 성능 검증
박준우(Junwoo Park),정우영(Wooyoung Jung),방효충(Hyochoong Bang),김진원(Jin-Won Kim),허준회(Junhoe Heo),박장호(Chang-Ho Pak),서송원(Songwon Seo) 한국항공우주학회 2020 韓國航空宇宙學會誌 Vol.48 No.9
본 논문에서는 유도형 탄약의 모사 기체를 제작하고 공중에서 탄체에 롤축 회전을 인가한 뒤 롤축 저속 회전 중인 탄체의 롤각 추정 성능을 실험적으로 검증한 방법과 결과를 소개한다. 멀티로터형 무인기를 모선으로 사용해 유도형 탄약 모사 기체에 초기 속도와 고도를 부여하였으며 탄체투하, 탄체 회전, 롤각 추정 및 안정화로 이어지는 비행 시험 시나리오를 통해 롤각 추정 결과를 분석한다. 약 200m의 고도에서 수평 방향으로 15㎧의 속력으로 탄체를 투하한 뒤 내부의 반동차(Reaction Wheel)를 사용하여 탄체를 회전시켰으며 특히, 상용 GPS/INS와의 비교를 통해 롤각 추정 결과를 제시한다. 아울러, 반동차를 이용하여 공중에서 탄체를 롤축 회전시키는 메커니즘들을 비교하고 실제 구현한 결과도 소개한다. This paper presents methods and results of both flight test examining roll angle estimation performance of slowly rolling munition forced to spin in the air, and fabricating a replica of guided munition. Guided munition was deployed from multi rotor type UAV mother ship whose altitude and velocity was conveyed to it as initial state. Flight test scenario is composed of a sequence of munition drop(deployment), munition spin, roll angle estimation and stabilization. Munition was deployed from mother ship at around 200m high with horizontal velocity of 15㎧, and was made spun using internal reaction wheel. Performance analysis on roll angle estimation is provided in comparison with commercial aerospace graded GPS/INS. Moreover, several mechanisms that rotates munition using reaction wheel, and actual product that realizes one of them are introduced.
지연된 측정치를 가진 저속 회전 유도형 탄약의 롤각 추정 및 비행 실험을 통한 검증
박준우(Junwoo Park),안형주(Hyungjoo Ahn),정성민(Sungmin Jung),노준영(Junyoung Noh),홍경우(Kyungwoo Hong),장광우(Kwangwoo Jang),김성중(Sungjoong Kim),방효충(Hyochoong Bang),김진원(Jin-Won Kim),허준회(Junhoe Heo),박장호(Chang-Ho Pak),서 한국항공우주학회 2021 韓國航空宇宙學會誌 Vol.49 No.5
본 논문에서는 저속 롤링하는 유도형 탄약 모사체가 시간 지연된 측정치를 획득하였을 때 시간 지연을 고려하여 탄약의 롤각을 추정하는 방법을 다루며 비행 실험을 통해 이를 검증한 결과를 소개한다. 수치적 안정화 및 잡음 제거를 위해 저역 통과 필터와 같은 후처리를 거친 측정치의 시간 지연 정도를 사전에 파악하여 시간 지연의 분포를 모델링하며 이 분포를 활용한 증강 상태 칼만 필터를 설계한다. 비행 실험에서는 대형 고정익 항공기를 이용해 표고 약 250m의 고도에서 수평 방향으로 28m/s의 속력으로 탄약을 투하하였으며 탄약 내부의 반동차를 이용해 탄체를 롤축 회전시켰다. 상용 GPS/INS의 롤값과 제안한 방법으로 추정한 롤값의 비교를 통해 측정치 시간 지연 보상을 반영한 필터 설계가 유효함을 보인다. This paper details the result of flight experiment that examines performance of roll angle estimation algorithm of slowly rolling munition taking time delay of measurement into account when measurement comes in delayed fashion. As the measurement is passed through low pass filter for numerical stabilization and de-noising purpose which induces time delay, we design augmented state Kalman filter that incorporates distribution models of stochastic delay over time. Flight experiment was conducted to verify the algorithm at around 250m high AGL(Above Ground Level) conveying velocity of 28m/s from fixed-wing mother plane to the munition. Munition was made spun with respect to its roll axis using internal reaction wheel afterward. Numerical comparison of proposing method’s roll estimation performance with that of commercial aerospace graded GPS/INS shows that proposed filter design can effectively compensate time delay of measurement.