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김하림, 김솔, 김선영
2021 / 생명과학회지
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본 연구는 고정익 무인기의 자동 착륙 접근 유도를 위해 Dubin’s 모델 기반 2D 사전 시뮬레이션을 활용하여 경로점을 생성하고, 활주로까지의 남은 시간을 예측하여 고도 제어에 적용하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능은 시뮬레이션 및 비행 시험을 통해 검증되었다.
Cooperative path planning of unmanned aerial vehicles
Neural Networks for Robotics : An Engineering Perspective
Unmanned aerial vehicles
Bio-inspired computation in unmanned aerial vehicles
Advances in cooperative control and optimization : proceedings of the 7th International Conference on Cooperative Control and Optimization
UAV cooperative decision and control : challenges and practical approaches
Modern aircraft flight control
Recent developments in unmanned aircraft systems
Bin-Picking : new approaches for a classical problem
Introduction to avionics systems
Unmanned aircraft systems : International Symposium on Unmanned Aerial Vehicles, UAV'08
Software-enabled control : information technology for dynamical systems
Unmanned rotorcraft systems
Optimization and cooperative control strategies : proceedings of the 8th international conference on cooperative control and optimization
Numerical methods in sensitivity analysis and shape optimization
Automatic control of atmospheric and space flight vehicles : design and analysis with MATLAB® and Simulink®
Flight formation control
Computational approaches for aerospace design : the pursuit of excellence
Flight mechanics modeling and analysis
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
이제훈; 박상혁International Journal of Aeronautical and Space Sciences
Jehoon Lee; Sanghyuk Park한국항공우주학회지
정민정; 류한석; 박상혁한국항공우주학회지
민병문, 노태수, 송기정Journal of Physics: Conference Series
Jiang, J.; Qi, G.; Huang, G.한국항공우주학회지
정민정, 류한석, 박상혁Journal of Guidance, Control, and Dynamics
Nicolas Sedlmair; Julian Theis; Frank ThieleckeJournal of Intelligent and Robotic Systems: Theory and Applications
Mathisen S.,Gryte K.,Gros S.,Johansen T.A.Journal of Intelligent and Robotic Systems: Theory and Applications
Zhang, D.; Wang, X.International Journal of Aeronautical and Space Sciences
Kim, Y.-S.; Tahk, M.-J.Drones
Liang J.,Wang S.,Wang B.Journal of Guidance, Control, and Dynamics
Sedlmair N.,Theis J.,Thielecke F.한국항공우주학회지
이상종International Journal of Control, Automation, and Systems
Koo, Soyeon; Kim, Seungkeun; Suk, Jinyoung; Kim, Youdan; Shin, Jongho한국항공우주학회지
김수현; 정동원Journal of the Korean Society for Aeronautical and Space Sciences
Yang, Y.-Y.; Jang, S.-H.; Leeghim, H.IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems
Tang Z.,Cunha R.,Hamel T.,Silvestre C.Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering
Shoubin Wang; Xuanman Lv; Youbing Li; Lewei Jing; Xinchang Fang; Guili Peng; Yuan Zhou; Wenhao SunIEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems
Duan H.,Huo M.,Yang Z.,Shi Y.,Luo Q.Journal of Intelligent and Robotic Systems: Theory and Applications
Masri, M.A.; Dbeis, S.; Al Saba, M.전선 / 대학원
이 과목은 최근 항공공학분야에서 관심이 집중되고 있는 무인 드론, 도심교통항공(Urban Air Mobility)에 이용되는 수직이착륙기에 대한 공기역학적 특성, 비행 성능 해석, 형상 설계, 하이브리드 분산추진 및 운용환경과 관련된 다양한 기초 이론을 제공하고, 이를 바탕으로 주어진 설계 요구 조건에 대해 개념설계 프로그램을 이용하여 목표하는 수직이착륙기의 개념설계 실습을 해봄으로써 수직이착륙기의 성능과 체계에 대한 종합적인 이해를 도모하는 것을 목적으로 한다.전선 / 대학원
항공기의 유도제어시스템 설계를 위한 기본원리를 다룬다. 선형시스템의 가제어성, 가관측성, 안정성 등 선형제어이론의 기본원리를 학습한다. 그리고 항공우주제어시스템 설계에 많이 사용되는 고유공간 지정법을 이용한 제어기 설계기법, 선형 최적제어이론 및 출력제어를 이용한 최적제어기 설계기법, 그리고 모델추종 제어기법 등 다양한 선형제어시스템 설계기법에 대한 이론 및 수치기법을 다루고 항공기, 인공위성 및 발사체의 유도제어시스템 설계에 적용한다.전선 / 대학원
항공기와 우주비행체에 대한 운동방정식을 유도하고 각 항의 물리적인 의미를 해석한다. 유도한 운동방정식을 자동비행 및 제어에 적용하기 적합한 식인 State Space 식으로 변형하고, 다양한 자동비행 모드에 대해 제어기를 설계하고 모사함으로서 항공우주비행체의 자동비행에 대한 전반적인 시스템을 이해한다. 또한 항공우주 시스템의 성능을 개선하기 위한 다양한 제어시스템을 공부한다. 항공우주 시스템의 동특성을 고려하여 모델링하고, 비선형제어이론, 적응제어이론, 지능제어이론, 신경망 이론 등의 개념을 배우고 이를 적용하여 시스템 특성을 해석하고 고급 유도 제어 시스템을 설계한다.전선 / 대학원
본 과목에서는 항공기 유도제어기의 설계 및 최적궤적 설계를 위한 최적화기법을 다룬다. 우선, 변분법을 이용한 최적해의 필수조건을 유도하고, 제어시스템 설계를 위한 형태로 공식화한다. 최적제어이론의 대표적인 문제인 최단시간 제어기법, 최소 연료소모 제어기법 등을 다룬다. 최적제어문제의 일반적인 유형인 두점경계치 문제에 대한 수치해법을 연구하고, 항공기/발사체의 최적궤적을 설계하기 위한 문제에 적용한다.전선 / 대학원
무인이동체 비행제어기 설계 및 시뮬레이션 실습은 무인이동체의 비행 시뮬레이션을 통하여 운동 특성을 분석하고, 자동비행제어장치를 포함한 무인이동체 통합시스템에 대한 시뮬레이션을 통하여 비행제어기를 설계하고 성능을 평가한다. 학생들은 무인이동체의 운동모델 도출에 필요한 기본적인 수학 및 물리 지식을 이해한 후 고정익항공기와 멀티콥터 항공기의 비선형 운동방정식을 유도하고 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 기법을 습득한다. 선형 제어기 설계에 관한 기본 이론 학습 후, 무인이동체의 안정성 및 조종성 향상과 자동비행 구현을 위한 제어기를 설계한다. 제어법칙 설계도구를 이용하여 설계요구조건을 만족하는 제어이득을 계산하고 Software-in-the-Loop 및 Hardware-in-the-Loop 시뮬레이션 기법을 통하여 제어기 성능을 검증하는 과정을 습득한다.전필 / 학사
본 과목에서는 항공우주공학 시스템에 대한 전반적 기초지식과 공학설계절차 및 기준을 강의를 통해서 학습하고 최신 CAD 기술과 3D 프린팅 제조기술 실습도 병행하여 공학설계기술을 배운다. 기계제도 이론 및 CAD 실습, 항공우주공학 시스템 개론, 구조 및 재료 이론, 3D 프린팅 제조기술 강의와 Idea Factory 3D 프린팅 워크샾을 통해 설계-제작-실험-평가로 구성된 팀 프로젝트를 수행한다. 팀 프로젝트를 위해서 경량이면서, 복잡한 형상을 갖는 엔진 부품, 무인기/드론 날개, 또는 CubeSat 등과 같은 항공우주공학 시스템을 위한 구조물 원형제작에 적합한 3D 프린팅 제조기술을 적극 활용한다.전선 / 대학원
다양한 무인시스템의 경로 계획과 임무 판단에 관한 기법을 학습한다. 특히 시스템의 특성을 고려한 모션 계획, 모션에 대한 구속 조건, 충돌 회피 경로의 계산, 모델예측제어 등의 제어 기법과 학습 알고리듬의 모션 계획 문제에의 응용, 임무 수행을 위한 판단 기법, 그리고 이와 관련된 최적화 기법 및 다중개체시스템의 모션 계획 문제로의 확장 등에 대해 배운다. 수강생들은 다양한 모션 계획 알고리듬을 구현, 구동해봄으로써 실제 시스템에 적용할 수 있는 능력을 기르고, 관련 분야의 최신 논문을 통해 모션 계획 기법의 발전 동향을 살펴본다.전선 / 학사
본 교과목은 항공기의 동적특성을 이해하고, 비행 제어시스템을 설계하기 위한 기본원리를 제공하는 교과목이다. 항공기 조종성 및 안정성에 대한 내용을 다루고, 항공기가 정적으로 안정하도록 설계하기 위한 기하학적 및 공력특성을 해석적으로 다룬다. 뉴톤의 제2법칙을 이용하여 강체인 항공기의 비행운동특성을 묘사할 수 있는 비선형 운동방정식을 유도한다. 항공기의 동특성을 이해하고, 제어시스템을 설계하기 위해서 주어진 평형상태에 대하여 선형화하여, 단주기/장주기 운동 등의 항공기 운동특성을 학습한다. 동적 안정성 증대 및 조종성 증대를 위한 제어기 설계기법을 학습한다전선 / 대학원
다양한 무인시스템의 경로 계획과 임무 판단에 관한 기법을 학습한다. 특히 시스템의 특성을 고려한 모션 계획, 모션에 대한 구속 조건, 충돌 회피 경로의 계산, 모델예측제어 등의 제어 기법과 학습 알고리듬의 모션 계획 문제에의 응용, 임무 수행을 위한 판단 기법, 그리고 이와 관련된 최적화 기법 및 다중개체시스템의 모션 계획 문제로의 확장 등에 대해 배운다. 수강생들은 다양한 모션 계획 알고리듬을 구현, 구동해봄으로써 실제 시스템에 적용할 수 있는 능력을 기르고, 관련 분야의 최신 논문을 통해 모션 계획 기법의 발전 동향을 살펴본다.전선 / 학사
과거와 현재 항공기 교통관제 및 항행에 이용되는 항법시스템에 대한 소개를 시작하여, 미래 항공, 우주 뿐만 아니라, 육상, 해상 및 스마트폰의 항법으로 쓰이는 항법시스템에 대하여 그 원리와 이론을 고찰하고 실험으로 증명함으로써, 아직 세상에 없는 새로운 항법시스템을 구상할 수 있는 바탕을 마련하는 것이 이 과목에서 추구하는 바이다. 그 밖에도 Dead Reckoning과 Radio Navigation 그리고 위성항법(GNSS)에 대해서도 그 원리와 실생활에의 응용 예를 다룬다. 또한 항공기/우주비행체의 항공교통(Air Traffic Control) 및 관제에 대한 소개와 공역에 대한 관제 절차를 설명하고, 관제의 핵심 장비인 레이더와 ADS-B를 소개하고, 차세대 항행시스템인 CNS/ATM에 대해서도 심도 있게 그 내용과 원리를 소개한다.전선 / 대학원
이 과목은 다변수 피드백 제어시스템의 강인성 분석과 설계에 관한 다양한 이론적 개념과 기법들을 배운다. 항공기 모델에 불확실성이 존재하거나 외란이 작용하더라도 비행 안정성과 성능을 잃지 않고 제어할 수 있어, 드론, 무인기, 미래 항공 모빌리티 등에 유용한 기술을 학습한다.전선 / 대학원
항공우주 시스템의 해석과 설계에 사용되는 최신 계산공학 기법과 인공지능의 한 분야인 기계학습에 대한 지식을 습득한다. 본 과목은 인공지능에 필요한 계산공학의 기초개념, 인공지능의 이론과 활용, 그리고 인공지능 관련 실습의 총 3가지 파트로 구성된다. 수치 미적분, 수치 선형대수 등 계산공학의 기초개념을 먼저 학습한 뒤, 항공우주공학 분야의 문제에 적용할 수 있는 특화된 기계학습 기법들을 다룬다. 나아가 미래 우주 기술과 미래 항공 모빌리티 기술로의 응용 사례를 통해 최신 계산공학 기법과 기계학습 알고리즘을 실제 적용 가능성을 살펴보고, 항공우주 시스템에 대한 다양한 해석 및 설계 문제를 접해 보는 경험을 제공한다.전선 / 학사
이 교과목은 드론 운용에 필요한 기본 이론과 실습을 함께 다루는 과목으로, 드론의 비행 원리, 제어 시스템, 관련 항공법규, 그리고 실제 운용 기술에 대한 체계적인 기초를 제공한다. 수강생들은 드론의 구조와 주요 센서 및 장비에 대한 기초 지식을 습득하고, 안전한 비행을 위한 규정과 절차를 학습한다. 또한, 시뮬레이션 및 실제 조종 실습을 통해 다양한 비행 모드와 임무 수행 방법을 경험할 수 있다. 본 강좌는 이론(2시간)과 실습(2시간)을 병행하여 진행되며, 이를 통해 학생들은 단순한 기기 조작을 넘어 드론 운용 전반에 관한 종합적 역량을 기를 수 있다. 나아가 항공우주공학적 관점에서 드론 기술의 발전 방향과 응용 가능성에 대한 이해를 확장하여, 향후 전문 분야 학습 및 연구로 이어질 수 있는 기반을 마련한다.전선 / 대학원
자율주행 이동 로봇공학은 로봇이 임의 공간에서 무인으로 이동하면서 주변을 탐색하고 현재 위치를 추정하면서 동시에 주위 공간의 지도를 작성하는 문제와 경로 계획 및 경로 최적화를 다룬다. 작성된 지도는 로봇이 주변 환경을 인식하는데 사용되며 로봇은 환경과 연속적으로 상호작용하게 된다. 이 내용은 기계 학습의 확률적 추론에 기반하고 있으며 수상/수중 로봇, 지능형 제조 작업 수행, 물류 처리 로봇의 핵심 알고리즘으로 사용된다. 베이즈 필터, 칼만 필터, 입자 필터, 동시적 위치추정 및 지도작성, 확장칼만필터 SLAM, 빠른 SLAM, 그래프 SLAM, 경로 계획 등에 대하여 학습토록 한다. 파이썬/C++ 프로그래밍의 기초 지식을 필요로 한다.전선 / 대학원
비선형 제어시스템의 안정도 분석에 대한 Lyapunov 안정도와 Operator-theoretic을 이용한 접근방식을 다룬다. 또한, 위상평면 방법론과 같은 함수적 방법에 대해 서술한 고전적 방법론과 Lyapunov direct/indirect method, Popov/circle criteria, singular perturbation technique와 궤환 선형화 이론, 강인 H 제어, 강인 Lyapunov redesign, sliding mode control과 같은 현대적 방법을 더불어 다룬다.전선 / 대학원
본 교과목에서는 선박설계를 위한 다양한 인공지능 방법을 배우고 이의 응용 사례를 살펴보는 것을 목적으로 한다. 먼저 선수 과목 등을 통해 학습한 여러 딥 러닝 기법, 즉 DFN (Deep Feedforward Network), RNN (Recurrent Neural Network), CNN (Convolutional Neural Network), 강화 학습 (Reinforcement Learning) 등의 개념을 복습한다. 이후, 설계 분야를 기본설계, 생산설계, 운항설계 등으로 구분한 뒤, 각 분야에서 인공지능이 필요한 사례를 학습한다. 기본설계에서는 도면 내 객체 및 텍스트 인식, 해기상 및 선박 소요 마력 예측 등의 사례를 살펴본다. 생산설계에서는 블록 탑재를 위한 크레인 제어 등의 사례를 살펴본다. 운항 설계에서는 영상 기반 선박 주변 장애물의 탐지 및 추적, 선박의 충돌 회피 등의 사례를 살펴본다. 끝으로 학생들은 설계 분야의 특정한 주제에 대해 인공지능을 활용한 문제 해결 방법에 대해 Term Project를 수행한다.전선 / 대학원
이 교과목에서는 최근 그 발전이 급격하게 이루어지고 있는 전기동력 수직 이착륙기와 고속 복합형 회전익기의 다분야 설계, 전기 추진 동력원(전기모터, 배터리), 소음 측면에 대한 고찰이 소개된다. 전기동력 추진 회전익기에서는 하이브리드 방식을 포함한 분산 전기 추진, 배터리 수명, 그리고 수직 이착륙과 천이 비행 등의 기술적 측면에 초점을 맞추어 학습한다. 고속 복합형 회전인기는 강체 블레이드/허브 및 lift offset에 의거한 동축 반전, 틸트로터 등 수직 이착륙과 장거리 고속 비행 능력의 달성 과정을 학습한다. 학습한 내용을 적용한 전기동력 추진 수직 이착륙기의 시제품을 설계와 실험을 통한 성능 측정 실습이 수행된다.전선 / 대학원
차량, 항공기, 로봇 등의 제어에 사용되는 컴퓨터 시스템은 계산상의 정확성과 아울러 태스크가 주어진 시간 내에 종료되어야만 하는 실시간시스템이다. 이 과목에서는 이러한 실시간시스템 구성을 위한 태스크 스케쥴링, 프로그래밍기법, 통신, 자원관리 등의 기법에 대하여 학습한다. 또 기말과제를 통하여 각자의 연구분야의 실시간 특성에 대하여 연구할 기회를 갖는다.전선 / 학사
이 과목에서는 공학과 수리물리학 분야에서 널리 사용되는 유한요소법을 다룬다. 유한요소법은 탄성 또는 비탄성 구조물의 정적 및 동적 거동해석을 비롯하여 유체유동과 열전달 해석, 전자기장 해석과 같은 넓은 분야의 해석과 설계에 있어 필수 수단이다. 에너지 원리에 의한 유한요소 정식화 과정과 선형대수에 의한 해법을 소개하고, 공학문제 해석에 유한요소 해석기법을 적용하여 설계에 이용할 수 있도록 연습과 term project를 수행한다.전선 / 학사
본 과정에서는 인공지능에 대한 개요 및 deep learning에 대해 이해하며 TensorFlow 개념 및 기초 programming 실습을 진행한다. 그리고 Deep Learning 기반 Object Detection 방법과 무인점포 개발 응용을 위한 학습 trainset 자동 생성 방법을 실습을 통해 익힌다. 또한 AI Chip이 내장된 NPU 가속기 Board와 nVidia Jetson TX2 Board를 이용하여 YOLO V3 Object Detection 실습을 진행한다. 마지막으로 nVidia CUDA를 이용한 GPU Programming 개념 및 병렬 Programming 실습을 통해 GPU 구조에 대해 배운다.