다중프로펠러 비행체의 추진 시스템 고장 대응을 위한 비상 착륙 궤적 설계

황예지; 전하민; 정연득; 김종한

doi:10.5139/JKSAS.2024.52.11.927

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자료유형: 학술저널

저자정보: 황예지 (Inha University) 전하민 (Inha University) 정연득 (Korea Aerospace Research Institute) 김종한 (Inha University)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 한국항공우주학회지 제52권 제11호

발행연도: 2024.11

수록면: 927 - 935 (9page)

DOI: 10.5139/JKSAS.2024.52.11.927

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UAM은 차세대 교통수단으로 주목받고 있으며, 학술적인 측면의 연구뿐만 아니라 상업화를 위한 연구 또한 활발히 진행되고 있다. UAM의 주 운용 예상 지역은 인구 밀도가 높은 도심 지역이므로 사고가 발생하면 매우 큰 인명피해 및 재산 피해를 일으킬 우려가 크다. 때문에, UAM의 상업화가 성공적으로 이루어지기 위해서는 승객의 안전을 위하여 매우 높은 수준의 고장진단 및 대응 기술이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 구동기 고장 대응을 위한 비상 착륙궤적 재설계 알고리듬을 설계하였다. 설계한 알고리듬은 비선형 6-DOF 시뮬레이션으로 검증하였으며, 착륙 가능 구역 조건에 따라 case를 나누어 제한 조건들을 만족하는 궤적 설계 가능 여부를 확인하였다. 시뮬레이션 결과 알고리듬이 로터 고장을 고려한 비상 착륙궤적 설계가 가능함을 확인하였다. 본 논문에서 설계한 고장 대응 알고리듬은 도심 항공 교통 시스템의 운용영역을 확대하고 안정성을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.

#Urban Air Mobility(도심 항공 모빌리티) #Emergency Landing(비상 착륙) #Fault-Tolerant Control(고장 허용 제어) #Convex Optimization(컨벡스 최적화)

참고문헌 (9)

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Sim, H. J. “Urban Air Mobility (UAM), global industry trends and future challenges,” Trade focus, No. 22, 2021.

Lee, J. H. “The future of urban air mobility (UAM),” Technology & Innovation, September 2021, pp. 10~121.

Hwang, C. J. “Status and Challenges of Urban Air Mobility Development,” Aerospace industry technology trends, Vol. 16, No. 1, 2018, pp. 33~41.

Wu, X. and Mueller, M. “Towards a Consequences-aware Emergency Landing System for Unmanned Aerial Systems,” International Conference on Unmanned Aircraft Systems(ICUAS), June, 2018.

Nemati, A., Kumar, R. and Kumar, M. “Stabilizing and Control of Tilting-Rotor Quadcopter in Case of a Propeller Failure,” ASME Conference, October 2016.

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