[논문]수송드론 가시선 데이터링크 안테나 배치 방안 연구

임성호; 성길영; 김재경

doi:10.20910/jase.2023.17.5.63

수송드론 가시선 데이터링크 안테나 배치 방안 연구
Research on Antennas Placement of Line-of-sight Datalink for Transport Drone 원문보기

항공우주시스템공학회지 = Journal of aerospace system engineering, v.17 no.5, 2023년, pp.63 - 75

임성호 (LIG 넥스원) , 성길영 (LIG 넥스원) , 김재경 (LIG 넥스원)

초록
AI-Helper

수송드론의 탑재안테나를 전파간섭성이 적게 예상되고 장착 가능한 5곳에 배치하여 안테나 방사 패턴을 시뮬레이션 하였다. 장착 위치에 따라 링크 마진이 0 dB 이하인 확률은 5.41%- 26.92%로 나타났다. 안테나 2개를 배치하고 1개를 선택하는 경우에는 링크 마진이 0 dB 이하인 확률은 0.11%-3.3%로 나타났다. 그 중에서 안테나를 전방과 후방에 장착하고, 1개는 상부에 나머지 1개는 하부에 배치하는 경우가 유리하였으며, 그 중에서도 안테나 1개는 전방 상부에 1개는 후방 하부에 배치하면 링크 두절 확률이 가장 낮은 것으로 나타났다. 이 경우에 비행체의 자세 roll, pitch를 제한하면 운용 거리 12 km 이하에서는 링크 두절이 발생하지 않을 것으로 분석되었다. 이 경우에 대해서 안테나 선택 수식을 도출하였으며, 또한 안테나의 빈번한 교번을 방지하기 위해서 히스테리시스 개념을 적용하여 수송드론의 가시선 데이터링크를 안정적으로 유지할 수 있도록 하고자 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The antenna radiation pattern was simulated by arranging the mounted antennae of the transport drone in 5 locations where radio interference was expected to be low, and they could be mounted. Depending on the mounting location, the probability that the link margin was less than 0 dB was (5.41 - 26.92) %. When two antennae were mounted and one was selected, the probability was (0.11 - 3.3) %. Among the arrangements, placing one antenna in the upper part of the front and one in the lower part of the rear showed the lowest link fail probability. In this case, it was analyzed that if the attitude roll and pitch of the aircraft were limited, link fail would not occur at an operating distance of 12 km or less. An antenna selection formula for this case was derived, and a method of reducing frequent alternation of antennae was applied to maintain a stable link.

주제어

표/그림 (26)

그림 Fig. 1 Antenna Placement Location
그림 Fig. 2 Radiation Pattern In Case-1
그림 Fig. 3 Link Margin Using Excel 3D Graph In Case-1
그림 Fig. 4 Link Margin Below 0 dB In Case-1
그림 Fig. 5 Link Margin Below 0 dB In Case-2
그림 Fig. 6 Link Margin Below 0 dB In Case-3
그림 Fig. 7 Link Margin Below 0 dB In Case-4
그림 Fig. 8 Link Margin Below 0 dB In Case-6
그림 Fig. 9 Link Margin Using Excel 3D Graph In Case-2/3
그림 Fig. 10 Link Margin Below 0 dB In Case-2/3
표 Table 1 Link Failure Probability According To Antenna Placement
그림 Fig. 11 Link Margin Below 0 dB In Case-2/4
그림 Fig. 12 Link Margin Below 0 dB In Case-2/6
그림 Fig. 13 Link Margin Below 0 dB In Case-3/4
그림 Fig. 14 Link Margin Below 0 dB In Case-3/6
그림 Fig. 15 Link Margin Below 0 dB In Case-4/6
그림 Fig. 15-1 Link Margin Below 0 dB In Azimuth 0˚
그림 Fig. 15-2 Link Margin Below 0 dB In Azimuth 180˚
표 Table 2 Link Failure Probability According To Antenna Placement
그림 Fig. 16 Radiation Angle From The Mounted Antenna To The Ground Antenna
표 Table 3 Link Failure Probability According To Antenna Placement
그림 Fig. 17 Link Margin In Case-3/6 (limited roll & pitch)
그림 Fig. 18 Selected Antenna By 0 dB Level In Case-3/6
그림 Fig. 19 Selected Antenna By Eq. 4 In Case-3/6
그림 Fig. 20 Link Margin In Case-3/6(Θ': 0°-70°, Eq. 4)
그림 Fig. 21 Link Margin In Case-3/6(Θ': 0°-70°, Eq. 6)

참고문헌 (8)

Sungwook Cho, Dasol Lee, Yeondeuk Jung, Unghui Lee？and David Hyunchul Shim, "Development of Cooperative？Heterogeneous Unmanned System for Delivery Services,"？Journal of Institute of Control, Robotics and Systems, vol.？12, no. 12, pp. 1181, 2014.
Nam-Jin Baik and Il-Seock Sun, "An Empirical Study for？the Construction of an Air Logistics System using Drones,"？Journal of Corporation and Innovation, vol. 44, no. 1, pp. 172-173, Spr. 2021.
Soung-Young Om and Yoon-Ho Kim, "Implementation of？wireless Communication System for Controlling？Unmanned Aircraft Based on Commercial LTE," Journal？of KKKT, vol. 18, no. 6, pp. 97105, Jun. 2020.
Kunseok Kang, Taechul Hong, Heewook Kim and Daeho？Kim, "UTM communication signal quality and coverage？analysis in LTE network," KSAS 2020 Fall Conference,？Jeju, Korea, pp 859-860, Nov. 2020.
Jaeyeon Kim, Jaehun Jeoung, Donghee Lee, Sunghwan？Kim and Sungjin Jo, "Research of 5G/LTE mobile network？conditions to build UAM air corridors, using Hybrid-Drone," KSPE 2022 Fall Conference, Busan, Korea, KSPE？2022-2287, Oct. 2022.
Bok-Sob Song, "Operating Frequench and Rechnology？Trend of Unmanned Aerial System[UAS]," KSAS 2015？Fall Conference, Jeju, Korea, pp 1397-1398, Nov. 2015.
Sung-Ho Lim, Jae-Kyung Kim and Cheol-Hee Kwon,？"Development of Top/Bottom Omni Antenna Selectin？System for Unmanned Helicoter," Journal of the Korean？Society for Aeronautical & Space Sciences, vol. 48, no. 8,？pp. 641-643, Aug. 2020.
Sung-Ho Lim, Kil-Young Seong and Jae-Kyung Kim,？"Radiation Pattern Analysis of Line-of-sight Datalink？Antenna for Transport Drone," 2022 SASE Spring？Conference, Jeju, Korea, TB3-4, May 2022.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증