초록 ▼

□연구개요
태양광 무인기는 장기체공 구현을 위한 유력한 플랫폼으로, 저고도 운용의 경우 높은 기동성과 소규모 임무수행에 탁월하여 특정지역 상시 정찰감시, 통신 중계 등에 활용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 기상조건(풍향, 풍속, 일사량 변화 등)의 영향을 받는 저고도 태양광 무인기의 비행경로 최적화 및 장기체공 구현을 위하여 다음과 같은 연구를 수행한다.
- 기상환경 모델링 및 기상조건에 대응하는 비행경로 최적화를 통해 체공시간 연장
- 태양광 무인기 장애물 회피 알고리듬/최적 비행경로 설계
- 저고도 태양광

□연구개요
태양광 무인기는 장기체공 구현을 위한 유력한 플랫폼으로, 저고도 운용의 경우 높은 기동성과 소규모 임무수행에 탁월하여 특정지역 상시 정찰감시, 통신 중계 등에 활용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 기상조건(풍향, 풍속, 일사량 변화 등)의 영향을 받는 저고도 태양광 무인기의 비행경로 최적화 및 장기체공 구현을 위하여 다음과 같은 연구를 수행한다.
- 기상환경 모델링 및 기상조건에 대응하는 비행경로 최적화를 통해 체공시간 연장
- 태양광 무인기 장애물 회피 알고리듬/최적 비행경로 설계
- 저고도 태양광 무인기 플랫폼 설계 및 가상비행평가를 통한 설계 검증

□연구 목표대비 연구결과
○ 기상환경 모델링 및 기상조건에 대응하는 비행경로 최적화를 통해 체공시간 연장
- 기상요소에 따른 운용환경 모델링
- 기상요소를 고려한 비행경로 최적화
○ 저고도 태양광 무인기를 이용한 다양한 임무 수행을 위한 장애물 회피 알고리듬 개발 및 비행경로 최적화
- 가상 환경 맵과 제어기 설계를 통한 장애물 회피 알고리듬 개발 및 최적 비행경로 도출
○ 저고도 태양광 무인기 시험제작 및 가상비행평가를 통한 비행성능 평가
- 기상요소 및 태양광 무인기의 설계 파라미터 도출
- 태양광 무인기 플랫폼 설계 및 가상비행평가를 통한 비행성능 평가

□연구개발결과의 중요성
- 본 연구에서 수행될 기상 환경을 고려한 저고도 태양광 무인기 개념설계 및 해석은 기체 설계제원, 에너지 모델, 운용개념을 연계, 통합하여 체계적으로 분석하고 설계에 피드백 하는 접근 방법으로 미흡한 관련분야의 설계방법론에 실제적인 기여
- 실제 기상조건에서 장기간 실제와 같은 비행을 모사하며 태양에너지의 획득 및 변환, 소모 및 저장을 모니터링 하는 가상비행평가는 다양한 설계변수와 제약조건을 고려해야 하는 저고도 태양광 무인기 설계의 신뢰성을 제고
- 본 연구에서 제안하고 있는 것처럼, 기상요소를 포함하여 운용환경을 모델링하고 기상조건을 고려한 비행경로 최적화를 통해 장기체공을 구현하고자 하는 시도는 도전적인 주제로서 국내외 관련 연구와 차별되는 독창적인 접근 방법으로 학술적인 기여가 기대

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구 배경 ... 4
• 1.2 연구 제안분야의 기술적 과제 ... 4
• 1.3 국내·외 연구현황 ... 5
• 1.4 연구개발 목적 ... 5
• 1.4.1 연구개발 목표 ... 5
• 1.4.2 연구개발 내용 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 2.1 가상환경 모델링 및 기상조건에 대응하는 비행경로 최적화를 통한 체공시간 연장 ... 6
• 2.1.1 기상요소에 따른 운용환경 모델링 ... 6
• 2.1.2 기상요소를 고려한 비행경로 최적화 ... 7
• 2.2 태양광 무인기 장애물 회피 알고리듬 개발/비행경로 최적화 ... 9
• 2.3 태양광 무인기 시험제작 및 가상비행평가를 통한 설계 적정성 평가 ... 10
• 2.3.1 기상요소 및 태양광 무인기의 설계 파라미터 도출 ... 10
• 2.3.2 태양광 무인기 플랫폼 설계 및 가상비행평가를 통한 설계 검증 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 3.1 활용방안 ... 12
• 3.2 기대성과 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 끝페이지 ... 18