[논문]고고도 장기체공 태양광 무인기의 운용 가용성 분석 모델 연구

봉재환; 정성균

doi:10.13067/jkiecs.2022.17.3.433

고고도 장기체공 태양광 무인기의 운용 가용성 분석 모델 연구
Operation Availability Analysis Model Development for High Altitude Long Endurance Solar Powered UAV 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.17 no.3, 2022년, pp.433 - 440

봉재환 (상명대학교 휴먼지능로봇공학과) , 정성균 (상명대학교 휴먼지능로봇공학과)

초록
AI-Helper

고고도 장기체공 태양광 무인기는 성층권에서 태양광을 에너지원으로 장기간 비행하며 임무를 수행하는 무인기를 의미하며 고고도에서 장기적으로 임무 수행이 가능하여 지역적으로 통신위성 대체, 군사적 목적으로 임시 통신망 구축, 지상 촬영을 통한 감시 정찰 기능 등으로 사용할 수 있다. 이런 임무특성상 임무 수행 가용시간을 분석하는 것은 무인기를 상용화하는 데 매우 중요한 요소이다. 하지만 고고도에서 태양광 전력의 획득은 운용 위도와 계절에 영향을 받고 여러 요소가 복합적으로 작용하여 가용일수의 분석이 쉽지 않다. 본 논문에서는 고고도 장기체공 무인기의 설계 파라미터를 바탕으로 가용시간의 분석 모델 및 로직을 제시하고 태양광 획득 조건에 따른 고고도 장기체공 태양광 무인기의 가용시간을 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

High Altitude Long Endurance(HALE) solar powered UAV is the vehicle that flies for a long time as solar power energy sources. It can be used to replace satellites or provide continuous service because it can perform long-term missions at high altitudes. Due to the property of the mission, it is very important for HALE solar powered UAV to have maximum flight time. It is required for mission performance to fly at high altitudes continuously except a return for temporary maintenance. Therefore mission availability time analysis is a critical factor in the commercialization of HALE solar powered UAV. In this paper, we presented an analytic model and logic for available time analysis based on the design parameters of HALE solar powered UAV. This model can be used to analyze the possibility of applying UAV according to the UAV's mission in concept design before the UAV detail design stage.

주제어

표/그림 (6)

그림 그림 1. 무인기 가용일수 분석 모델 Fig. 1 HALE UAV available days analysis model
그림 그림 2. 춘추분, 하지, 동지의 획득 에너지 Fig. 2 Acquired energy: equinox and solstice
그림 그림 3. 연중 획득 에너지 Fig. 3 Acquired energy: year
표 표 1. 구성요소 파라미터 Table 1. Component parameters
그림 그림 4. 연중 최대 허용 하중 Fig. 4 Maximum allowable total mass
그림 그림 5. 연중 허용 탑재체 무게 Fig. 5 Allowable payload mass

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