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편대 유도 법칙 및 초소형 비행체의 자동 편대 비행 구현
유동일(Dong-Il You),심현철(Hyunchul Shim) 한국항공우주학회 2011 韓國航空宇宙學會誌 Vol.39 No.2
본 논문에서는 초소형 비행체의 자동 편대 비행을 위한 유도 법칙과 비행 시험 결과를 기술하였다. 초소형 비행체는 탑재 중량과 비행시간 등의 제한으로 인해 짧은 시간 안에 복수의 비행체가 임무를 분담하거나 협력하여 동시에 수행하는 것이 효율적이며 편대 비행은 이러한 임무 하중을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 제안된 면대 유도 법칙은 Leader-Follower 편대 비행의 기하학적 관계 기반으로 비선형 모델 역변환 기법을 이용하여 설계하였다. 편대 유도 법칙에 필요한 비행제의 상태 정보는 비행체 간 고속의 데이터 통신 시스템을 구성하고 지상국을 통해 송수신하도록 하였다. 본 연구에서 제안된 비행체간 통신 기반의 편대 유도 기법은 센서의 측정 잡음에 대한 강건한 성능을 확인하기 위해 실제 비행 데이터 기반 시뮬레이션을 수행하였고 다수의 초소형 비행체를 이용한 편대 비행 시험을 통해 유도 법칙의 타당성을 검증하고 확인하였다. This paper presents an autonomous formation flight algorithm for micro aerial vehicles (MAVs) and its flight test results. Since MAVs have severe limits on the payload and flight time, formation of MAVs can help alleviate the mission load of each MAV by sharing the tasks or coverage areas. The proposed formation guidance law is designed using nonlinear dynamic inversion method based on 'Leader-Follower' formation geometric relationship. The sensing of other vehicles in a formation is achieved by sharing the vehicles' states using a high-speed radio data link. the designed formation law was simulated with flight data of MAV to verify its robustness against sensor noises. A series of test flights were performed to validate the proposed formation guidance law. The test result shows that the proposed formation flight algorithm with inter-communication is feasible and yields satisfactory results.
무인전투기를 위한 가상 추적점 기반 자율 공중 교전 유도 법칙 설계
유동일(Dong-Il You),심현철(Hyunchul Shim) 한국항공우주학회 2014 韓國航空宇宙學會誌 Vol.42 No.3
본 논문은 무인전투기를 위한 일대일 근접 교전 상황에서의 가상 추적점을 이용한 자율공중 교전 법칙에 관해 기술하였다. 가상의 지연 및 선도 추적점으로 구성된 가상 추적점은 전술 교전 기동을 수행하기 위해서 도입한 것으로 각 가상 추적점은 전투기의 공력 특성과 기본 전투 기동의 선회원, 총 에너지 및 무기 거동 특성을 고려하여 생성된다. 무인전투기는 현재의 교전 상태를 기반으로 기동 전환을 위해 각 추적 기동의 확률을 평가하는 스무딩 함수를 이용해 단일의 가상 추적점을 결정하고 추적 기동을 실시하게 된다. 제안된 기법은 상용 전투기 모델과 X-Plane 시뮬레이터를 이용한 고충실도의 실시간 교전시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다. This paper describes an autonomous air combat guidance law using a Virtual Pursuit Point (VPP) in one-on-one close engagement for Unmanned Combat Aerial Vehicle (UCAV). The VPPs that consist of virtual lag and lead points are introduced to carry out tactical combat maneuvers. The VPPs are generated based on fighter’s aerodynamic performance and Basic Fighter Maneuver (BFM)’s turn circle, total energy and weapon characteristics. The UCAV determines a single VPP and executes pursuit maneuvers based on a smoothing function which evaluates probabilities of the pursuit types for switching maneuvers with given combat states. The proposed law is demonstrated by high-fidelity real-time combat simulation using commercial fighter model and X-Plane simulator.
비행체 운동 역학 기반 경로 추종 시선각 유도 법칙 설계
유동일(Dong-Il You),심현철(Hyunchul Shim) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.6
본 논문에서는 비행체의 운동 역학을 고려한 경로 추종을 위한 시선각 유도 법칙의 유도 게인 설계 기법에 대해 기술하였다. 비례-미분 게인과 접근 거리의 설계 변수로 구성된 시선각 기반 유도 법칙은 유도 게인 결정시 대부분 경험적 또는 실험적인 방법으로 설계하는 것이 일반적인데 이러한 경우 정밀하고 일관적인 경로 추종 성능 보장이 어렵고 비행체 기동 한계 및 운용 속도 등에 따라 설계 변수를 재설계해야하는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 비행체의 속도에 따른 운동 역학을 고려하여 설계 변수의 개수를 최소화하고 비행 속도에 따라 유도 법칙 게인이 변화되어 정밀한 경로추종이 가능할 뿐만 아니라 안정적이고 일관된 성능을 갖는 유도 법칙의 게인 설정 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 비행체의 자세에 대한 1차 응답 속도를 고려한 비선형 시뮬레이션을 수행하여 추종 성능을 평가하였으며 선형 경로와 원형 경로에 대한 비행 시험을 통해 추종 성능 및 알고리듬의 타당성을 실험적으로 확인하였다. This paper represents a method for designing of path following Line-of-Sight(LOS) guidance law based on vehicle kinematics. In general, a LOS guidance law which is composed of gains and approach length as design parameters is designed by empirical or trial-and-error method. These approaches cannot guarantee a precision tracking performance of guidance law consistently. Also, the design parameters should be redesigned with variations of vehicle maneuverability and flight velocity. Based on a vehicle kinematics with its velocity, the proposed method for designing of parameters not only minimizes the number of design parameters, also has a reliable and consistent tracking performance using variable guidance gain changed in accordance with flight velocity. This is validated by nonlinear simulation with 1<SUP>st</SUP> order attitude response dynamics and flight experiments with given linear and circular path.
혈관내 풍선 확장에 의한 대동맥 차단소생술이 적용된 돼지 복부 장기 조직의 기계적 거동 평가
왕일재,유지훈,허업,송승환,안효영,송찬희,이치승,유동만,Wang, Il Jae,You, Ji-Hun,Huh, Up,Song, Seunghwan,Ahn, Hyo Young,Song, Chan-Hee,Lee, Chi-Seung,Ryu, Dong-Man 한국재료학회 2020 한국재료학회지 Vol.30 No.4
Abdominal organs are the most vulnerable body parts under vehicle trauma, and there is high mortality from acute injuries in accidents. There are various ways to reduce this high mortality; one method is Resuscitative Endovascular Balloon Occlusion of the Aorta, which has recently become very popular as a minimally invasive alternative in the emergent management of patients with non-compressible hemorrhages below the diaphragm. However, high safety factor for patients is applied in actual clinical practice because there is no exact standard for the operating time. Therefore, in this study, the effects of the mechanical behavior of organ tissues for the duodenum, kidney, and liver on the operating time of Resuscitative Endovascular Balloon Occlusion of the Aorta is investigated in order to obtain data needed to establish standards of operating time. In characteristic analysis of organ tissues, uniaxial tensile test and compression test are conducted according to the operating time.