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무인기 충돌회피 알고리즘을 이용한 임무컴퓨터용 상용기성품 운영체계 성능 비교에 대한 연구
A Study on Performance Comparison of COTS Operating Systems for a Mission Computer Using UAV Collision Avoidance Algorithm 원문보기

한국항공운항학회지 = Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics, v.24 no.4, 2016년, pp.6 - 11  

양준모 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과) ,  전유지 (한국항공대학교 학부 항공우주 및 기계공학과) ,  이상철 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

There has been an increase in the number of researches on the segment for commercialization after developing avionics systems. In this paper, we have applied a commercial off-the-shelf(COTS) operating systems in an aircraft mission computer. We used UAV collision avoidance algorithms to compare the ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 수직, 수평, 3차원 충돌회피 알고리즘 사용하여 무인항공기 임무컴퓨터에 적용가능한 상용기성품 운영체계의 성능을 비교하였다. C++를 이용해 충돌회피 알고리즘을 구현한후 상용기성품 운영체계를 모사된 임무컴퓨터에 탑재하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
민간항공기와 군용항공기에서 항공전자 시스템을 상용기성품으로 쓰는 이유는? 기술의 발전에 따라 항공전자 시스템은 중요도와 비용측면에 있어 비중이 증가되고 있는데, 나날이 증가하는 임무요구사양이 그 원인이라 할 수 있다.[7] 최근 민간항공기와 군용항공기의 항공전자 시스템에서는 개발 기간과 개발비용 절감을 위해 상용 기성품(COTS)을 적용하는 추세이다.[8] 상용기성품은 상업적으로 이미개발이 완료되어 생산이 되는 제품이다.
개발 중인 무인기의 충돌회피 방법은 무엇을 기반으로 설계되고 있는가? 현재 개발 중인 무인기의 충돌회피 방법들은 유인기 공역에서 무인기 비행에 대한 영향을 최소화하기 위해 유인기에서 사용하고 있는 충돌회피 방식들과의 호환성을 유지하도록 되어있다. GENERAL ATOMICS사에서는 Predator B모델의 충돌회피에Cooperative 항공기간에는 TCAS(Traffic Alert and Collision Avoidance System)를 사용하는 연구가 수행되었다.
해외에서 유무인기 통합운용을 위해 추진하고 있는 방안들은 무엇인가? 국제민간항공기구(ICAO)에서는 2028년까지 비분리된 공역에서의 유무인기 통합운용을 목표로 하고 있다.[1] 이에 미국은 SARP(Science and Research Panel)을 구성하여 다양하게 진행되는 연구들을 효율적으로 확인하고 있으며, 무인기 공역통합을 위해 해결해야 할 문제점을 파악하고 있다.[2] 유럽에서는 2002년 STAR21 (Strategic Aerospace Review for the 21stCentury)을 통해 4년간 무인기와 관련된 5개 연구 과제를 수행하였고, 2008년에는 12개 Air4All과제를 수행하여 “Roadmap for the Seamless Integration of UAS within General Air Traffic by 2015"를 개발하였다.[3] 유인기와 무인기 공역통합에서 하나의 이슈는 충돌회피이다. 유럽의 EDA (European Defence Agency)는 무인기 충돌회피기술 연구 과제인 MIDCAS Project 연구를 수행중이다.
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참고문헌 (17)

  1. ICAO, "Working document for the Aviation System Block Upgrades (ASBU)-The framework for global harmonization", 2013.3. 

  2. Stephen P. Cook, "Closing the Research Gaps for UAS Sense and Avoid", AUVSI's Unmanned Systems, 2013. 

  3. Seong K.., Ahn, S,,, "Technical Developments for UAS Airspace Integration" 2014, Vol12 No2, pp. 35-42. 

  4. Johan Pellebergs, "The MIDCAS project", Saab Aeronautics, MIDCAS ,2012. 

  5. http://www.ga.com/ 

  6. MID-air Collision Avoidance System(MIDCAS) Concept of Operations (CONOPS).2011.2 

  7. Yang, S., Yang, J., Lee, S., "A Study on the Development of an Avionics System", Journal of KSAA, 2007 Vol. 15, No. 1, pp. 61-67. 

  8. Yang, S., Yang, J., Lee, S., "A Study on Implementation of a Mission Computer based on COTS", Journal of KSAA, 2014 Vol. 22, No. 4, pp. 81-86. 

  9. S.Basiratzadeh, M.Mir, M.T.Tahseen, A.D.Shapsough, M.S.Dorrikhteh, A.Saeidi, "Autonomous UAV for Civil Defense Applications", Proc. Of The 3rd World Congress on Computer Applications and Information Systems, 2016. 

  10. Kim, M., Moon, S., Hong, S.,, "Controller Implementation for Unmanned Aerial Vehicle Employing Linux OS using Multi-Tasking", IEEK Summer Conference, 2004.06, pp. 1423-1426. 

  11. Han, S., Lee, S., Jin, H., "Support for ARINC 653 Processes over Linux-based Unmanned Aerial Vehicles, KIISE Tensactions on Computing Practices", 2010, Vol. 16, No. 11, pp. 1056-1060. 

  12. Ahn, S., Hwang, S., Park, H., "Analysis on the Applicability of Linux Operating System for Military Avionics Systems", KSAS Spring Conference,2009, pp.1037-1040. 

  13. Jeon,b., "Performance Improvement of the Collision Avoidance Algorithm for the TCAS-II System with Safety Critical Software ", Master Degree Thesis, Korea Aerospace University.2011 

  14. James K. Kuchar, Ann C. Drumm, "The Traffic Alert and Collision Avoidance System", Lincoln Laboratory Journal, Vol.16, No2, 2007. 

  15. Andrew Trapani, Heinz Erzberger and William Dunbar, "Performance Analysis of a Horizontal Separation Assurance Algorithm for Short-Range Conflicts", AIAA, 2009-5749. 

  16. Andrew Trapani, "Performance Analysis of a Horizontal Separation Assurance Algorithm for Short-Range Conflicts Detection and Resolution", University of California Santa Cruz, 2008.12. 

  17. Kim, Y.,"A Development and Verification of 3-D Resolution Algorithm for Aircraft Collision Avoidance", Master Degree Thesis, Korea Aerospace University.2012 

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