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The Journal of Korea Navigation Institute

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수록정보
수록범위 : 1권1호(1997)~26권4호(2022) |수록논문 수 : 1,794
한국항행학회논문지
26권4호(2022년 08월) 수록논문
최근 권호 논문
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저자 : 천영호 ( Young-ho Cheon ) , 우희승 ( Hui-seung Woo ) , 서인범 ( Inn-beom Seo ) , 안태식 ( Tae-sik Ahn )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 26권 4호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 185-194 (10 pages)

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항공전자 장비는 개발 시 다양한 환경 조건 및 성능이 요구되어지며, 이에 따른 개발 리스크에 대한 대책으로 최악조건의 회로 해석(WCCA)을 적용하여 성능사전분석을 수행한다. WCCA 은 부품소자레벨에서 온도 및 운용 기간의 노화를 고려하여 파라미터의 값을 도출한 후, 해당 회로의 모든 부품들의 파라미터 값을 조합하여 해당 파라미터의 최대 값과 최소 값을 산출한다. 본 논문에서는 WCCA 분석 적용을 위하여 필요한 사항에 대하여 기술하였다. 2장에서는 WCCA 기법인 EVA 및 RSS, Monte Carlo 등의 차이와 특성을 기술 하였다. 3장에서는 실제 분석하는 절차를 소개하기 위하여 예제 회로를 통한 분석 과정을 기술하였다. 4 장에서는 분석 대상 조건별 분석 기법의 선택 관련 내용을 기술하였다. 본 논문에 소개된 절차 및 분석방법을 개발 시 적용한 결과 사전에 성능 분석 및 부품 최적화 설계 검증이 가능함을 확인하였다.


Avionics equipment requires various environmental conditions and performance during development, and as a countermeasure against such development risk, the worst-case circuit analysis(WCCA) is applied to predict perform preliminary performance analysis. WCCA calculates the maximum and minimum values by combining the parameter values of the relevant circuit after deriving the parameter values in consideration of the aging of the temperature and operating period at the component level. In this paper, the necessary matters for WCCA application are described. Chapter 2 describes the differences and characteristics of the WCCA techniques EVA, RSS, and Monte Carlo.Chapter 3 introduces the analysis process through the example circuit to introduce the actual analysis procedure. Chapter 4 describes the method of selecting an analysis technique for each condition of the analysis target. As a result of applying the procedures and analysis methods introduced in this paper when open, it was confirmed that preliminary performance analysis and part optimization design verification are possible.

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저자 : 박세빈 ( Sebeen Park )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 26권 4호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 195-204 (10 pages)

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본 논문에서는 경사 고각 발사 시스템에서 활용하기 위한 발사체 항법장치의 급속 초기정렬기법에 대해 다룬다. 급속 초기정렬기법 중 하나인 원샷(One-shot) 정렬기법은 발사대에 장착된 항법장치의 정보를 활용하므로 수 초 내에 정렬이 가능하지만, 수직발사체계에서만 적용되어 경사 고각에서의 성능이 검증되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 원샷 정렬기법을 경사 고각 발사 시스템으로 적용 시 발생하는 오차 요소에 대해 분석하였고, 이를 최소화하여 정렬 성능을 개선하기 위한 방안을 소개하였다. 추가로, 제시한 원샷 정렬기법에 대해 성능시험을 수행함으로써, 실 항법장치를 운용하는 환경에서도 유효한 효과가 있음을 확인하였다.


In this paper, we described the rapid initial alignment techniques of projectile navigation system for use in inclined launch systems. One-shot alignment technique, one of the rapid initial alignment techniques, is possible to align a navigation system within seconds because it uses external information from an launcher navigation system. However, since it has only been used in vertical launch systems, its performance in inclined launch systems has not been verified. Therefore, this paper analyzed the error elements that occur when the one-shot alignment technique is applied to the inclined launch system, and introduced a method to improve the alignment performance by minimizing those errors. Additionally, By simulating and testing the performance of the proposed alignment technique, it was verified that it is effective even in an environment where a real navigation system is used.

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저자 : 신주철 ( Ju-chul Shin ) , 김성우 ( Seong-woo Kim ) , 백경훈 ( Gyong-hoon Baek ) , 서민기 ( Min-gi Seo )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 26권 4호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 205-210 (6 pages)

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4차 산업혁명과 더불어 드론은 빠른 속도로 성장해 왔고 산업 전반에 확산하여 군사용으로도 널리 사용하기에 이르렀다. 최근 유럽 지역에서 벌어진 전쟁에서는 드론이 전장의 게임체인저라고 평가받으며 군사용 드론의 중요성이 주목받고 있다. 대한민국 육군도 미래의 국방 전력으로 군의 제대 규모와 임무에 적합한 다양한 드론을 포함하고 있는 드론봇 체계를 기획하였다. 이러한 드론봇 체계의 키워드는 인공지능에 의한 자율화이다. 또한, 다양한 드론의 신속한 개발을 위해 드론봇 체계는 운용플랫폼의 공용화 기술이 필요하다. 본 논문에서는 군사용 드론의 임무 자율화와 공용화를 위해 멀티 에이전트 시스템, 인지 아키텍처, 지식 기반의 상황 추론 등 다양한 인공지능 기술을 적용한 소프트웨어 프레임워크를 제안한다.


Drones, which have rapidly grown along with the 4th industrial revolution, spread over industries and also widely used for military purposes. In recent wars in Europe, drones are being evaluated as a game changer on the battlefield, and their importance for military use is being highlighted. The Republic of Korea Army also planned drone-bot systems including various drones suitable for echelons and missions of the military as future defense forces. The keyword of these drone-bot systems is autonomy by artificial intelligence. In addition, common use of operating platforms is required for the rapid development of various types of drones. In this paper, we propose software framework that applies diverse artificial intelligence technologies such as multi-agent system, cognitive architecture and knowledge-based context reasoning for mission autonomy and common use of military drones.

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저자 : 김경민 ( Kyeong-min Kim ) , 김성진 ( Seong-jin Kim ) , 남궁호정 ( Ho-jung Namkoong ) , 정윤호 ( Yun-ho Jung )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 26권 4호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 211-218 (8 pages)

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연속파 레이다는 카메라나 라이다와 같은 센서에 비해서 안정성과 정확성이 보장된다는 장점이 있다. 또한 이진 신경망은 다른 딥러닝 기술에 비해서 메모리 사용량과 연산 복잡도를 크게 줄일 수 있는 특징이 있다. 따라서 본 논문에서는 연속파 레이다와 이진 신경망 기반 사람 식별 및 동작 분류 시스템을 제안한다. 연속파 레이다 센서를 통해 수신된 신호를 단시간 푸리에 변환함으로써 스펙트로그램을 생성한다. 이 스펙트로그램을 기반으로 레이다를 향해 사람이 다가오는지 감지하는 알고리즘을 제안한다. 더불어, 최적화된 이진 신경망 모델을 설계하여 사람 식별 90.0%, 동작 분류 98.3%의 우수한 정확도를 지원할 수 있음을 확인하였다. 이진 신경망 연산을 가속하기 위해 FPGA (field programmable gate array)를 이용하여 이진 신경망 연산에 대한 하드웨어 가속기를 설계하였다. 해당 가속기는 1,030개의 로직, 836개의 레지스터, 334.906 Kbit의 블록 메모리를 사용하여 구현되었고, 추론에서 결과 전송까지 총 연산 시간이 6 ms로 실시간 동작이 가능함을 확인하였다.


Continuous wave (CW) radar has the advantage of reliability and accuracy compared to other sensors such as camera and lidar. In addition, binarized neural network (BNN) has a characteristic that dramatically reduces memory usage and complexity compared to other deep learning networks. Therefore, this paper proposes binarized neural network based human identification and motion classification system using CW radar. After receiving a signal from CW radar, a spectrogram is generated through a short-time Fourier transform (STFT). Based on this spectrogram, we propose an algorithm that detects whether a person approaches a radar. Also, we designed an optimized BNN model that can support the accuracy of 90.0% for human identification and 98.3% for motion classification. In order to accelerate BNN operation, we designed BNN hardware accelerator on field programmable gate array (FPGA). The accelerator was implemented with 1,030 logics, 836 registers, and 334.904 Kbit block memory, and it was confirmed that the real-time operation was possible with a total calculation time of 6 ms from inference to transferring result.

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저자 : 이진이 ( Jin-yi Lee )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 26권 4호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 219-225 (7 pages)

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본 논문에서는 다중 클래스 인지 라디오 망에서 2차 사용자(SU:secondary user)의 서비스 품질 향상을 위해 RA(restricted access) 기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑에 의한 연결 수락 제어 기법을 제안한다. RA기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑은 본 논문에서 제시한 SU의 다중 클래스 서비스를 위한 일렬 스펙트럼 공유 구조를 사용한다. 다중 서비스 2차 사용자는 실시간 사용자와 비실시간 사용자의 클래스로 구분하고 실시간 사용자에게 자원 사용 우선권을 부여한다. 실시간 사용자가 요구하는 자원의 양은 위너 예측 기법과 RA기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑으로 요구량을 지원하고, 비실시간 사용자에 대해서는 예측 없이 유용한 나머지 홀 자원을 RA기반 동적 그룹핑하여 지원한다. 시뮬레이션을 통하여 2차 사용자의 다중 클래스 연결의 트래픽 특성에 따라 제안된 RA기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑에 의한 연결 수락 제어의 성능을 SU연결의 차단율(손실률)과 자원 이용률에서 비교하고, 다중 클래스 2차 사용자의 원하는 서비스 품질을 만족 시킬 수 있음을 보인다.


In this paper, we propose a CAC exploring a RA based dynamic spectrum hole grouping for secondary users' QoS enhancement in multi-classes cognitive radio networks. The RA based dynamic spectrum hole grouping uses SU multi-classes overlaying spectrum structure suggested here. Multiclass SUs are divided into real and nonreal, and real SUs have a priority for resource utilization against non real. The amount of resource required by real SUs is supported by Wiener prediction and the dynamic spectrum hole grouping, and that required by nonreal SU is supported by the remained available amount without prediction. In the simulations, we compare the proposed CAC performances using the dynamic spectrum hole grouping in terms of SU connection's blocking(dropping) rate and resource utilization efficiency according to multi-classes traffic characteristics, and then we show the proposed CAC can guarantee the desired QoS of multi-classes secondary users.

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저자 : 양장훈 ( Janghoon Yang )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 26권 4호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 226-234 (9 pages)

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자율 주행체와 네트워크 기반 제어 기술의 발달에 따라서, 하나의 에이전트를 제어하는 것을 넘어서 다수의 이동체를 분산 제어하는데 사용 가능한 다중 에이전트의 컨센서스 제어에 대한 관심과 연구가 증가하고 있다. 컨센서스 제어는 분산형 제어이기 때문에, 정보 교환은 실제 시스템에서 지연을 가지게 된다. 또한, 시스템에 대한 모델을 정확히 수식적으로 표현하는데 있어서 한계를 갖는다. 이런 한계를 극복하는 방법 중에 하나로서 강화 학습 기반 컨센서스 알고리즘이 개발되었지만, 불확실성이 큰 환경에서 느린 수렴을 갖는 경우가 자주 발생하는 특징을 보이고 있다. 따라서, 이 논문에서는 불확실성에 강인한 특성을 갖는 슬라이딩 모드제어를 강화학습과 결합한 슬라이딩 강화학습 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 기존의 강화학습 기반 컨센서스 알고리즘의 제어 신호에 슬라이딩 모드 제어 구조를 추가하고, 시스템의 상태 정보를 슬라이딩 변수를 추가하여 확장한다. 모의실험 결과 다양한 시변 지연과 왜란에 대한 정보가 주어지지 않았을 때에 슬라이딩 강화학습 알고리즘은 모델 기반의 알고리즘과 유사한 성능을 보이면서, 기존의 강화학습에 비해서 안정적이면서 우수한 성능을 보여준다.


With advances in autonomous vehicles and networked control, there is a growing interest in the consensus control of a multi-agents system to control multi-agents with distributed control beyond the control of a single agent. Since consensus control is a distributed control, it is bound to have delay in a practical system. In addition, it is often difficult to have a very accurate mathematical model for a system. Even though a reinforcement learning (RL) method was developed to deal with these issues, it often experiences slow convergence in the presence of large uncertainties. Thus, we propose a slide RL which combines the sliding mode control with RL to be robust to the uncertainties. The structure of a sliding mode control is introduced to the action in RL while an auxiliary sliding variable is included in the state information. Numerical simulation results show that the slide RL provides comparable performance to the model-based consensus control in the presence of unknown time-varying delay and disturbance while outperforming existing state-of-the-art RL-based consensus algorithms.

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저자 : 김현석 ( Hyun-seok Kim ) , 박찬식 ( Chan-sik Park )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 26권 4호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 235-243 (9 pages)

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본 논문에서는 관성 항법 시스템 (INS)의 경우, 수직편향 (DOV)으로 인한 초기정렬에서의 자세 추정 오차를 분석한다. INS의 속도 및 자세 오차를 기반으로 DOV로 인한 자세 추정 오차를 이론적으로 분석하였다. 이론적 분석을 검증하기 위한 시뮬레이션을 수행했으며 결과는 이론적 분석과 잘 일치했다. 일례로 η = 20˝일 경우 정렬오차는 φN =0.00287˚, φU =0.00196˚가 발생하며, ζ=20˝일 경우에는 φE = -0.00286˚의 오차가 발생하였다. 이를 통해 INS 자세오차의 결합특성으로 DOV에 기인한 수직 자세오차가 발생함을 확인하였다. 기존의 INS 정렬에서는 고려하지 않았던 DOV로 인해 추가로 자세오차가 발생할 수 있음을 보여 주었으며 이는 고정밀 INS 적용시에 DOV에 대한 보정을 반드시 고려해야 함을 의미한다.


In this paper, in the case of an inertial navigation system, the posture estimation error in the initial alignment due to vertical deflection is analyzed. Posture estimation error due to DOV was theoretically analyzed based on the speed and posture error of INS. Simulations were performed to verify the theoretical grinding, and the results were in good agreement. For example, in the case of η = 20˝, an alignment error of φN =0.00287˚, φU =0.00196˚ occurred, and in the case of ζ=20˝, an error of φE = -0.00286˚ occurred. Through this, it was confirmed that the vertical posture error caused by the DOV occurred as a coupling characteristic of the INS posture error. It has been shown that an additional posture error may occur due to the DOV, which was not considered in the existing INS alignment, which means that correction for the DOV must be considered when applying high-precision INS.

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저자 : 조세홍 ( Sae-hong Cho )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 26권 4호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 244-248 (5 pages)

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최근에 사람들이 경험하고 있는 다양한 디지털 서비스는 일상 생활의 변화를 가져 오고 있고, 이러한 변화는 4차 산업혁명의 확산에 기인하고 있다. 4차 산업혁명은 정보통신 기술의 발전에 기반을 두고 있으며, ICT 기술은 필연적으로 공공데이터 활용뿐만 아니라 개인 정보의 활용과 보호라는 이슈를 발생시킨다. 이에 세계 각국은 법제정 등을 통하여 개인정보의 활용과 보호라는 서로 상충되는 쟁점을 현명하게 해결하여 신산업을 활성화를 시키고자 노력을 하고 있다. 한국, 미국, EU에서는 개인정보 보호와 활용에 있어 약간의 차이점을 보이고 있다. 우리나라에서는 데이터의 활용이 우선순위를 지닌 법 제정, 미국은 분야별로 개인정보 보호를 규율하는 개별 법률 제정, EU는 개인정보보호에 대한 강화를 명확히 하고 있다. 본 고에서는 우리나라와 미국, EU에서 개인정보보호를 어떻게 규정하고 있는지 제정된 법을 통하여 알아보고 정책에 대한 방향을 정리하고자 한다.


The various digital services that people are experiencing recently are bringing about changes in the daily lives, and these changes are due to the spread of the Fourth Industrial Revolution. The 4th Industrial Revolution is based on the development of ICT technology, and ICT technology inevitably generates issues such as the use and protection of personal information as well as the use of public data. Accordingly, countries around the world are making efforts to revitalize new industries by wisely solving conflicting issues between the use and protection of personal information through legislation. There are some differences in the protection and use of personal information in Korea, the United States, and the EU. Korea trys to make the legislation that prioritizes the use of data, and the United States establishes individual laws governing the protection of personal information by sector, while the EU has clarified the strengthening personal information protection. This paper aims to find out how personal information protection is defined in Korea, the United States, and the EU through enacted laws and organize the direction of the future policies.

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