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  • 저고도 무인비행장치 교통관리체계 개발 및 실증시험

    (1615011519)

    2020

    무인비행체안전지원기술개발(R&D)

    강창봉

    항공안전기술원

    국토교통부

    1100000000 (1100000000)

    「연구개발성과」 : 논문(1) , 소프트웨어(8)

    저고도 교통관리체계 개발 및 실증시험을 통한 무인비행장치 운영기반 구축ㅇ UTM 시스템 개발 및 20대 이상 기체의 2~3개 권역 실증ㅇ 2단계 UTM시스템(USS) 및 FIMS 개발 및 실증ㅇ UTM 운용개념, 운용조건, 운영절차, 안전기준 등 제도적 기반 마련ㅇ 드론전용비행시험장 활용, 외부사업자 참여한 실증 추진 ㅇ 연차별 실증 목표- 1,2차년도(~2018): 1단계(5대), 1개 지역 실증 완료- 3차년도(~2019): 재기획- 4차년도(~2020): 1개 지역, 5~10대- 5차년도(~2021): 1개 지역, 10대 이상, Open API 적용- 6차년도(~2022): 2~3개 지역, 20대 이상, Open API 검증

    ○ 본 과제는 150m 이하의 G 공역을 운항하는 자체무게 150kg 이하의 민수용 무인비행장치가 안전하고 효율적으로 운용될 수 있도록 지원하고 관리하는 저고도 무인항공기 교통관리(UTM : UAS Traffic Management)시스템의 설계 및 구축을 목표로 다음을 연구개발 내용으로 함 ○ (1세부과제) 저고도 무인비행장치 교통관리체계 운용기준 및 실증 - 연구단 체계 종합: 과제 요구도 설정 및 UTM 2단계 시스템 개발 요구도 협의 - UTM용 무인비행장치 등록시스템 개발: UTM 드론식별용 운영관리시스템 구축, 드론정보관리 시스템 정보연계 - 운용개념 수립: 대표 Use Case 도출, 이해당사자 및 상호작용 분석 - 운용요건 및 운용절차 개발: UTM 내 기체 운용기준 설정, UTM 내 조종자·사업자·관리자 비행운영 절차서 개발 - 단계별 실증 시나리오 설정 및 실증시험: 실증시험 계획 및 수립, 실증시험, 실증총괄 - 다부처 연계 및 국제협력 - 공역구조 설정 및 관리기술 개발: 지오펜스 설정 및 운영기법 연구, 공역구조 설정기법 연구 - 비행계획 리스크 평가: 바람 및 기후에 의한 위험도 평가 해석 절차 구축○ (2세부과제) 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시스템 설계 및 구축 - 시스템 통합설계 및 구축: UTM 시스템 체계 개발관리/기술관리, UTM 시스템 체계 기본 설계 - UTM 안전기준 개발: 위치인식 요건 및 분리 요건 도출, UTM 공역 내 무인기 고도 기준 연구 - FIMS 설계 및 구축: FIMS 요구사항 도출 및 기본설계 - USS 시스템 설계 및 구축: USS 요구사항 도출 및 기본설계 - USS 시스템 공역설정 및 3D 가시화 모듈 개발: UTM 통합 관제 시스템 가시화 모듈 설계 및 프로토타입 개발 - UTM 가상시뮬레이션 시스템 구축 및 검증: 요구사항 도출 및 기능 분석, 기본 설계 및 연동 인터페이스 설계 - UTM 교통감시장치 개발: 탑재모듈(ADS-B/LTE) 시작품 개발, 감시정보서버(SIS) 2단계 운영소프트웨어 개발○ (3세부과제) 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 인프라 설계 및 구축 - UTM 통신망 구축 및 운영요건: UTM 운용을 위한 통신링크 요구사항 분석 - 상시운영 실험사이트 설정 및 인프라 구축: 상시운영 실험사이트 유지보수 및 시험 지원 - 실증사이트 설정 및 인프라 구축 - 실증사이트 통신망 지도 제작: 실증 사이트 상공 전파 모델링 - 실증용 시제 제작: 실증용 무인비행장치 시제 제작 및 시험 지원

    무인비행장치 교통관리 핵심기술 및 탑재핵심모듈 기술확보교통관리 서버기술 및 교통관리체계 운용기술 확보교통관리체계관련 인터페이스 국내외 표준화 선도교통관리지원탑재 및 지상 ClientSW 제품군 확보

  • 분리합체형 무인이동체 복합체계 및 배송용 무인기 핵심기술개발

    (1711195825)

    2023

    무인이동체원천기술개발(R&D)

    정용운

    (재단)한국항공우주연구원

    과학기술정보통신부

    790000000 (790000000)

    「연구개발성과」 : 특허(1)

    무인이동체를 이용하여 물품을 운송하고자 할 때, 육상 무인이동체는 지형 등으로 인해 이동에 한계가 있고, 공중 무인이동체는 도심환경과 같은 복잡한 조건에서 최종 목적지까지 배송이 어려움. 본 과제에서는 사람의 조작없이 특정 목적지까지 물건을 직접 배송할 수 있도록 정밀측위, 정밀제어, 충돌방지 등의 기술을 기반으로 배송모듈을 육상 무인이동체와 공중 무인이동체와 분리합체할 수 있는 기술을 개발하고, 장거리 이동하는 공중 무인이동체와 목적지까지 최종 배송을 담당하는 단거리 자율주행 육상 무인이동체를 개발하여 적용함으로써 최종 목적지까지 자율 배송이 가능한 무인이동체 물리적 협업시스템 개발

    ㅇ 정밀 분리·합체 기술- 육상-공중 무인이동체 모듈 분리, 합체 시 모듈 간 위치 파악을 위한 측위 기술- 무인이동체 분리합체 과정에서 모듈간 이동 정밀 제어- 무인이동체 모듈 간 충돌 방지- 모듈간의 합체와 분리 기능 및 성능에 대한 시험 기술ㅇ 배송모듈 수송용 공중 무인이동체- 분리·합체 기술 및 배송모듈 합체 후 안정적 수직이착륙 제어기술 개발- 장거리(50km), 장시간(1시간), 신속 이동(100km/h 이상) 가능한 비행체 개발- 연료전지 파워팩 기반 전기동력 시스템 개발- 3차원 자동경로, 고정/동적 장애물 회피, 긴급 시 자동복귀 등 자율지능 제어기술 개발- 통합임무 요구도를 고려한 시스템 개발ㅇ 통합임무수행 복합체계 기술시연기- 육상-공중 분리, 합체 통합임무수행 복합체계 기술시연기 개발- 모듈의 개별 및 통합 운용을 위한 소프트웨어 기술- 통합임무수행 시험평가 및 내역사업1 공통원천기술 성과물 실증시험

    무인이동체와 배송모듈의 분리·합체 기술은 인간의 도움없이 물품을 안전하게 배송하기 위한 기본 기술로 활용되며, 향후 Cargo Drone, Air Taxi 등 다양한 사물과 사람을 이동시킬 수 있는 무인이동체 시스템 발전에 핵심기술이 될 것으로 기대됨. 또한, 배송모듈은 육상/공중 무인이동체와 물리적으로 결합되기 때문에 장거리 운행에 필요한 보조 동력원 및 특수목적용 임무모듈로 활용이 가능함. 무인이동체에 대한 관심과 수요가 지속적으로 늘어나고 있는 현 상황을 고려할 때 육공분리합체형 무인이동체 연구성과물은, 국토부, 산업부 및 해수부 등 타부처에서 추진하는 상용화, 기술사업화 등과 연계하여 물품/승객 수송을 위한 원천기술로서 활용이 가능할 것으로 기대됨. 또한, 민간시장에서 운용환경의 제약을 극복할 수 있는 통합운용 플랫폼 개발을 통한 차세대 시장 선점 및 혁신적인 기술 확보 가능함.

  • 분리합체형 무인이동체 복합체계 및 배송용 무인기 핵심기술개발

    (2710048032)

    2024

    무인이동체원천기술개발(R&D)

    정용운

    한국항공우주연구원

    과학기술정보통신부

    744000000 (744000000)

    「연구개발성과」 : 특허(1)

    무인이동체를 이용하여 물품을 운송하고자 할 때, 육상 무인이동체는 지형 등으로 인해 이동에 한계가 있고, 공중 무인이동체는 도심환경과 같은 복잡한 조건에서 최종 목적지까지 배송이 어려움. 본 과제에서는 사람의 조작없이 특정 목적지까지 물건을 직접 배송할 수 있도록 정밀측위, 정밀제어, 충돌방지 등의 기술을 기반으로 배송모듈을 육상 무인이동체와 공중 무인이동체와 분리합체할 수 있는 기술을 개발하고, 장거리 이동하는 공중 무인이동체와 목적지까지 최종 배송을 담당하는 단거리 자율주행 육상 무인이동체를 개발하여 적용함으로써 최종 목적지까지 자율 배송이 가능한 무인이동체 물리적 협업시스템 개발

    ㅇ 정밀 분리·합체 기술- 육상-공중 무인이동체 모듈 분리, 합체 시 모듈 간 위치 파악을 위한 측위 기술- 무인이동체 분리합체 과정에서 모듈간 이동 정밀 제어- 무인이동체 모듈 간 충돌 방지- 모듈간의 합체와 분리 기능 및 성능에 대한 시험 기술ㅇ 배송모듈 수송용 공중 무인이동체- 분리·합체 기술 및 배송모듈 합체 후 안정적 수직이착륙 제어기술 개발- 장거리(50km), 장시간(1시간), 신속 이동(100km/h 이상) 가능한 비행체 개발- 연료전지 파워팩 기반 전기동력 시스템 개발- 3차원 자동경로, 고정/동적 장애물 회피, 긴급 시 자동복귀 등 자율지능 제어기술 개발- 통합임무 요구도를 고려한 시스템 개발ㅇ 통합임무수행 복합체계 기술시연기- 육상-공중 분리, 합체 통합임무수행 복합체계 기술시연기 개발- 모듈의 개별 및 통합 운용을 위한 소프트웨어 기술- 통합임무수행 시험평가 및 내역사업1 공통원천기술 성과물 실증시험

    무인이동체와 배송모듈의 분리·합체 기술은 인간의 도움없이 물품을 안전하게 배송하기 위한 기본 기술로 활용되며, 향후 Cargo Drone, Air Taxi 등 다양한 사물과 사람을 이동시킬 수 있는 무인이동체 시스템 발전에 핵심기술이 될 것으로 기대됨. 또한, 배송모듈은 육상/공중 무인이동체와 물리적으로 결합되기 때문에 장거리 운행에 필요한 보조 동력원 및 특수목적용 임무모듈로 활용이 가능함.무인이동체에 대한 관심과 수요가 지속적으로 늘어나고 있는 현 상황을 고려할 때 육공분리합체형 무인이동체 연구성과물은, 국토부, 산업부 및 해수부 등 타부처에서 추진하는 상용화, 기술사업화 등과 연계하여 물품/승객 수송을 위한 원천기술로서 활용이 가능할 것으로 기대됨. 또한, 민간시장에서 운용환경의 제약을 극복할 수 있는 통합운용 플랫폼 개발을 통한 차세대 시장 선점 및 혁신적인 기술 확보 가능함.

  • 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시스템 설계 및 구축

    (1615011541)

    2020

    무인비행체안전지원기술개발(R&D)

    배중원

    (재단)한국항공우주연구원

    국토교통부

    1819000000 (2425333000)

    「연구개발성과」 : 논문(2) , 특허(4) , 소프트웨어(6)

    ○ 본 과제는 150m 이하의 G 공역을 운항하는 자체무게 150kg 이하의 민수용 무인비행장치가 안전하고 효율적으로 운용될 수 있도록 지원하고 관리하는 저고도 무인항공기 교통관리(UTM : UAS Traffic Management)시스템의 설계 및 구축하는 것이 최종 목표임- 통신 기술별 (3G/4G/5G/WiFi 등) 기술 적합성 테스트를 통한 고안정성 무인비행장치 항공망 요건 및 운영 요건 도출- 무인비행장치 위치인식 요건 및 분리 기준 설정- 무인비행장치 탐지 및 회피 기술 연구- UTM 가상시뮬레이션 시스템 구축 및 UTM 핵심기술 통합/검증 - 클라우드 기반 교통관리 시스템 설계 및 구축

    ○ 통신 기술별 (3G/4G/5G/WiFi 등) 기술 적합성 테스트를 통한 고안정성 무인비행장치 항공망 요건 및 운영 요건 도출○ 무인비행장치 위치인식 요건 및 분리 기준 설정○ 무인비행장치 탐지 및 회피 기술 연구○ UTM 가상시뮬레이션 시스템 구축 및 UTM 핵심기술 통합/검증 ○ 클라우드 기반 교통관리 시스템 설계 및 구축○ 1차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 1단계 시스템 및 핵심모듈 설계- 참여기관 1(KT) : 통신 기술별 특성시험 추진, 시험용 UTM시스템 요구사항 분석, 시험용 UTM시스템 설계, 시험용 UTM시스템 기본구현- 참여기관 2(블루젠) : 통신 적합성 시험을 위한 환경 구축- 참여기관 3(다보EC) : UTM 시뮬레이션 시스템 요구분석 및 설계○ 2차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원) : UTM 1단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 구현- 참여기관 1(KT) : 이동통신(4G)/ADS-B 전파환경 분석, 시험용 UTM 시스템 상세구현, 시험용 UTM 통합시험, 시험용 UTM시스템 실증시험 지원- 참여기관 2(블루젠) : 비행정보수집用 통신시스템 구성, ADS-B를 이용한 surveillance test- 참여기관 3(다보EC) : 무인비행장치 UTM시험용 시뮬레이터 기술 개발 ○ 3차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 2단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 기본 설계- 참여기관 1(KT) : 통신 기술별 통신 적합성 시험, 탑재모듈 설계관련 기술지원, 클라우드 기반 UTM시스템 개념설계, 클라우드기반 UTM시스템 기본구현- 참여기관 2(블루젠) : 탑재모듈 시제품 제작- 참여기관 3(다보EC) : 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시뮬레이션 핵심 기능 고도화○ 4차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 2단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 상세설계 및 구현- 참여기관 1(KT) : 무인비행장치간 통신 적합성 시험, 탑재모듈 적합성 실증 시험 지원, UTM 시스템 통합 시험- 참여기관 2(블루젠) : 탑재모듈 적합성 실증- 참여기관 3(다보EC) : 시뮬레이션을 활용한 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 핵심기술 단위별 테스트○ 5차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 시스템 개발 체계종합 및 2단계 실증시험 지원- 참여기관 1(KT) : UTM 시스템 통합시험 및 시스템 실증시험- 참여기관 2(블루젠) : 항공망 및 운용요건 도출(통신환경 고려)/시험운용 지원/보고서 작성- 참여기관 2(다보EC) : 시뮬레이션을 활용한 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 핵심기술 통합검증

    - 무인비행장치의 비가시권 중장거리 운항의 안전성 확보 및 원활한 교통 관리- 무인비행장치 교통관리 핵심기술 (위치추적, 탐지 회피, 경로 설정, 비상상황 관리, 지형적 경계 설정 등) 개발을 통한 기술 역량 증대 및 경쟁력 확보- 수천, 수만 대의 드론을 비행을 관리 할 수 있는 드론상황관리시스템을 구축하여, 3D 지도 데이터, 내비게이션, 빅데이터, 자율비행 등 안전관리에 대한 기술 확보 가능- 저고도 무인비행장치에 국한하지 않고 미래형 자율비행 항공기의 안전한 운항관리체계를 개발 구축하기 위한 실험적인 기반 기술의 역할이 기대됨

  • 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시스템 설계 및 구축

    (1615009402)

    2017

    무인비행체안전지원기술개발

    구삼옥

    한국항공우주연구원

    국토교통부

    753000000 (1005000000)

    「연구개발성과」 : 논문(1) , 소프트웨어(2)

    ○ 본 과제는 150m 이하의 G 공역을 운항하는 자체무게 150kg 이하의 민수용 무인비행장치가 안전하고 효율적으로 운용될 수 있도록 지원하고 관리하는 저고도 무인항공기 교통관리(UTM : UAS Traffic Management)시스템의 설계 및 구축하는 것이 최종 목표임- 통신 기술별 (3G/4G/5G/WiFi 등) 기술 적합성 테스트를 통한 고안정성 무인비행장치 항공망 요건 및 운영 요건 도출- 무인비행장치 위치인식 요건 및 분리 기준 설정- 무인비행장치 탐지 및 회피 기술 연구- UTM 가상시뮬레이션 시스템 구축 및 UTM 핵심기술 통합/검증 - 클라우드 기반 교통관리 시스템 설계 및 구축

    ○ 통신 기술별 (3G/4G/5G/WiFi 등) 기술 적합성 테스트를 통한 고안정성 무인비행장치 항공망 요건 및 운영 요건 도출○ 무인비행장치 위치인식 요건 및 분리 기준 설정○ 무인비행장치 탐지 및 회피 기술 연구○ UTM 가상시뮬레이션 시스템 구축 및 UTM 핵심기술 통합/검증 ○ 클라우드 기반 교통관리 시스템 설계 및 구축○ 1차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 1단계 시스템 및 핵심모듈 설계- 참여기관 1(KT) : 통신 기술별 특성시험 추진, 시험용 UTM시스템 요구사항 분석, 시험용 UTM시스템 설계, 시험용 UTM시스템 기본구현- 참여기관 2(블루젠) : 통신 적합성 시험을 위한 환경 구축- 참여기관 3(다보EC) : UTM 시뮬레이션 시스템 요구분석 및 설계○ 2차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원) : UTM 1단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 구현- 참여기관 1(KT) : 이동통신(4G)/ADS-B 전파환경 분석, 시험용 UTM 시스템 상세구현, 시험용 UTM 통합시험, 시험용 UTM시스템 실증시험 지원- 참여기관 2(블루젠) : 비행정보수집用 통신시스템 구성, ADS-B를 이용한 surveillance test- 참여기관 3(다보EC) : 무인비행장치 UTM시험용 시뮬레이터 기술 개발 ○ 3차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 2단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 기본 설계- 참여기관 1(KT) : 통신 기술별 통신 적합성 시험, 탑재모듈 설계관련 기술지원, 클라우드 기반 UTM시스템 개념설계, 클라우드기반 UTM시스템 기본구현- 참여기관 2(블루젠) : 탑재모듈 시제품 제작- 참여기관 3(다보EC) : 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시뮬레이션 핵심 기능 고도화○ 4차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 2단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 상세설계 및 구현- 참여기관 1(KT) : 무인비행장치간 통신 적합성 시험, 탑재모듈 적합성 실증 시험 지원, UTM 시스템 통합 시험- 참여기관 2(블루젠) : 탑재모듈 적합성 실증- 참여기관 3(다보EC) : 시뮬레이션을 활용한 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 핵심기술 단위별 테스트○ 5차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 시스템 개발 체계종합 및 2단계 실증시험 지원- 참여기관 1(KT) : UTM 시스템 통합시험 및 시스템 실증시험- 참여기관 2(블루젠) : 항공망 및 운용요건 도출(통신환경 고려)/시험운용 지원/보고서 작성- 참여기관 2(다보EC) : 시뮬레이션을 활용한 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 핵심기술 통합검증

    - 무인비행장치의 비가시권 중장거리 운항의 안전성 확보 및 원활한 교통 관리- 무인비행장치 교통관리 핵심기술 (위치추적, 탐지 회피, 경로 설정, 비상상황 관리, 지형적 경계 설정 등) 개발을 통한 기술 역량 증대 및 경쟁력 확보- 수천, 수만 대의 드론을 비행을 관리 할 수 있는 드론상황관리시스템을 구축하여, 3D 지도 데이터, 내비게이션, 빅데이터, 자율비행 등 안전관리에 대한 기술 확보 가능- 저고도 무인비행장치에 국한하지 않고 미래형 자율비행 항공기의 안전한 운항관리체계를 개발 구축하기 위한 실험적인 기반 기술의 역할이 기대됨

  • 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시스템 설계 및 구축

    (1615012336)

    2021

    무인비행체안전지원기술개발(R&D)

    배중원

    (재)한국항공우주연구원

    국토교통부

    841500000 (1122000000)

    「연구개발성과」 : 특허(2) , 소프트웨어(9)

    ○ 2세부 과제는 150m 이하의 공역을 운항하는 자체무게 150kg 이하의 민수용 무인비행장치가 안전하고 효율적으로 운용될 수 있도록 지원하고 관리하는 저고도 무인항공기 교통관리(UTM : UAS Traffic Management) 시스템의 설계 및 구축을 최종 목표로 함.2-1. UTM 시스템 통합 설계 및 구축2-2. UTM 운용안전 기술 개발2-3. FIMS 설계 및 구축2-4. USS 설계 및 구축2-5. USS 3D 가시화 모듈 개발2-6. UTM 개발용 시뮬레이션 시스템 구축 및 검증2-7. UTM 교통감시장치 개발

    ○ 2세부 과제의 연구 내용 및 범위는 아래와 같음.2-1. UTM 시스템 통합 설계 및 구축2-2. UTM 운용안전 기술 개발2-3. FIMS 설계 및 구축2-4. USS 설계 및 구축2-5. USS 3D 가시화 모듈 개발2-6. UTM 개발용 시뮬레이션 시스템 구축 및 검증2-7. UTM 교통감시장치 개발○ 1차년도 연구내용 - 협동연구기관(한국항공우주연구원): UTM 1단계 시스템 및 핵심모듈 설계- 참여기관 1(KT) : 통신 기술별 특성시험 추진, 시험용 UTM시스템 요구사항 분석, 시험용 UTM시스템 설계, 시험용 UTM시스템 기본구현- 참여기관 2(블루젠) : 통신 적합성 시험을 위한 환경 구축- 참여기관 3(다보E&C) : UTM 시뮬레이션 시스템 요구분석 및 설계○ 2차년도 연구내용 - 협동연구기관(한국항공우주연구원) : UTM 1단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 구현- 참여기관 1(KT) : 이동통신(4G)/ADS-B 전파환경 분석, 시험용 UTM 시스템 상세구현, 시험용 UTM 통합시험, 시험용 UTM시스템 실증시험 지원- 참여기관 2(블루젠) : 비행정보수집用 통신시스템 구성, ADS-B를 이용한 surveillance test- 참여기관 3(다보E&C) : 무인비행장치 UTM시험용 시뮬레이터 기술 개발 ○ 3차년도 연구내용 - 협동연구기관(한국항공우주연구원): UTM 2단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 기본 설계- 참여기관 1(KT) : 통신 기술별 통신 적합성 시험, 탑재모듈 설계관련 기술지원, 클라우드 기반 UTM시스템 개념설계, 클라우드기반 UTM시스템 기본구현- 참여기관 2(블루젠) : 탑재모듈 시제품 제작- 참여기관 3(다보E&C) : 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시뮬레이션 핵심 기능 고도화○ 4차년도 연구내용 (2019년 재기획 결과를 반영하여 변경됨)- 협동연구기관(한국항공우주연구원): 2단계 UTM 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 기본 설계, UTM 개발용 시뮬레이터 설계, UTM 운용안전 기술 연구- 참여기관 1(KT) : FIMS, USS 기본 설계, 1단계 UTM 시스템 고도화 시작품 제작- 참여기관 2(블루젠드론) : UTID 시작품 개발 및 감시정보서버(SIS) 2단계 개발- 참여기관 3(유엔이) : 공역 및 항적 3D 가시화 모듈 설계 및 프로토타입 개발○ 5차년도 연구내용 (2019년 재기획 결과를 반영하여 변경됨)- 협동연구기관(한국항공우주연구원): 2단계 UTM 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 상세설계 및 구현, UTM 개발용 시뮬레이터 제작, UTM 운용안전 기술 연구- 참여기관 1(KT) : FIMS, USS 상세 설계 및 제작(구현), FIMS, USS 부체계 시험 및 연동 시험- 참여기관 2(블루젠드론->스마티) : 감시정보서버(SIS) 운영 유지, UTID 탑재모듈 시작품 수정 보완/제작, 5G 모뎀 적용 UTID 프로토타입 설계- 참여기관 3(유엔이) : 공역 및 항적 3D 가시화 모듈 제작, 3D 지도 데이터 구축○ 6차년도 연구내용 - 협동연구기관(한국항공우주연구원): UTM 2단계 시스템 개발 체계종합 및 2단계 최종 실증시험 지원- 참여기관 1(KT) : UTM 시스템 통합시험 및 수정 보완, 실증시험 지원- 참여기관 2(블루젠드론->스마티) : UTID 탑재모듈 실증 시험 지원, 5G 모뎀 적용 프로토타입 개발- 참여기관 2(유엔이) : 공역 및 항적 3D 가시화 모델 실증시험 지원

    - 무인비행장치의 비가시권 중장거리 운항의 안전성 확보 및 원활한 교통 관리- 무인비행장치 교통관리 핵심기술 (위치추적, 탐지 회피, 경로 설정, 비상상황 관리, 지형적 경계 설정 등) 개발을 통한 기술 역량 증대 및 경쟁력 확보- 수천, 수만 대의 드론을 비행을 관리 할 수 있는 드론상황관리시스템을 구축하여, 3D 지도 데이터, 내비게이션, 빅데이터, 자율비행 등 안전관리에 대한 기술 확보 가능- 저고도 무인비행장치에 국한하지 않고 미래형 자율비행 항공기의 안전한 운항관리체계를 개발 구축하기 위한 실험적인 기반 기술의 역할이 기대됨

  • 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시스템 설계 및 구축

    (1615010086)

    2018

    무인비행체안전지원기술개발(R&D)

    구삼옥

    한국항공우주연구원

    국토교통부

    2997000000 (4071000000)

    「연구개발성과」 : 특허(2) , 소프트웨어(3)

    ○ 본 과제는 150m 이하의 G 공역을 운항하는 자체무게 150kg 이하의 민수용 무인비행장치가 안전하고 효율적으로 운용될 수 있도록 지원하고 관리하는 저고도 무인항공기 교통관리(UTM : UAS Traffic Management)시스템의 설계 및 구축하는 것이 최종 목표임- 통신 기술별 (3G/4G/5G/WiFi 등) 기술 적합성 테스트를 통한 고안정성 무인비행장치 항공망 요건 및 운영 요건 도출- 무인비행장치 위치인식 요건 및 분리 기준 설정- 무인비행장치 탐지 및 회피 기술 연구- UTM 가상시뮬레이션 시스템 구축 및 UTM 핵심기술 통합/검증 - 클라우드 기반 교통관리 시스템 설계 및 구축

    ○ 통신 기술별 (3G/4G/5G/WiFi 등) 기술 적합성 테스트를 통한 고안정성 무인비행장치 항공망 요건 및 운영 요건 도출○ 무인비행장치 위치인식 요건 및 분리 기준 설정○ 무인비행장치 탐지 및 회피 기술 연구○ UTM 가상시뮬레이션 시스템 구축 및 UTM 핵심기술 통합/검증 ○ 클라우드 기반 교통관리 시스템 설계 및 구축○ 1차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 1단계 시스템 및 핵심모듈 설계- 참여기관 1(KT) : 통신 기술별 특성시험 추진, 시험용 UTM시스템 요구사항 분석, 시험용 UTM시스템 설계, 시험용 UTM시스템 기본구현- 참여기관 2(블루젠) : 통신 적합성 시험을 위한 환경 구축- 참여기관 3(다보E&C) : UTM 시뮬레이션 시스템 요구분석 및 설계○ 2차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원) : UTM 1단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 구현- 참여기관 1(KT) : 이동통신(4G)/ADS-B 전파환경 분석, 시험용 UTM 시스템 상세구현, 시험용 UTM 통합시험, 시험용 UTM시스템 실증시험 지원- 참여기관 2(블루젠) : 비행정보수집用 통신시스템 구성, ADS-B를 이용한 surveillance test- 참여기관 3(다보E&C) : 무인비행장치 UTM시험용 시뮬레이터 기술 개발 ○ 3차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 2단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 기본 설계- 참여기관 1(KT) : 통신 기술별 통신 적합성 시험, 탑재모듈 설계관련 기술지원, 클라우드 기반 UTM시스템 개념설계, 클라우드기반 UTM시스템 기본구현- 참여기관 2(블루젠) : 탑재모듈 시제품 제작- 참여기관 3(다보E&C) : 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시뮬레이션 핵심 기능 고도화○ 4차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 2단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 상세설계 및 구현- 참여기관 1(KT) : 무인비행장치간 통신 적합성 시험, 탑재모듈 적합성 실증 시험 지원, UTM 시스템 통합 시험- 참여기관 2(블루젠) : 탑재모듈 적합성 실증- 참여기관 3(다보E&C) : 시뮬레이션을 활용한 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 핵심기술 단위별 테스트○ 5차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 시스템 개발 체계종합 및 2단계 실증시험 지원- 참여기관 1(KT) : UTM 시스템 통합시험 및 시스템 실증시험- 참여기관 2(블루젠) : 항공망 및 운용요건 도출(통신환경 고려)/시험운용 지원/보고서 작성- 참여기관 2(다보E&C) : 시뮬레이션을 활용한 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 핵심기술 통합검증

    - 무인비행장치의 비가시권 중장거리 운항의 안전성 확보 및 원활한 교통 관리- 무인비행장치 교통관리 핵심기술 (위치추적, 탐지 회피, 경로 설정, 비상상황 관리, 지형적 경계 설정 등) 개발을 통한 기술 역량 증대 및 경쟁력 확보- 수천, 수만 대의 드론을 비행을 관리 할 수 있는 드론상황관리시스템을 구축하여, 3D 지도 데이터, 내비게이션, 빅데이터, 자율비행 등 안전관리에 대한 기술 확보 가능- 저고도 무인비행장치에 국한하지 않고 미래형 자율비행 항공기의 안전한 운항관리체계를 개발 구축하기 위한 실험적인 기반 기술의 역할이 기대됨

  • 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시스템 설계 및 구축

    (1615010695)

    2019

    무인비행체안전지원기술개발(R&D)

    구삼옥

    한국항공우주연구원

    국토교통부

    1771000000 (2362000000)

    「연구개발성과」 : 소프트웨어(3)

    ○ 본 과제는 150m 이하의 G 공역을 운항하는 자체무게 150kg 이하의 민수용 무인비행장치가 안전하고 효율적으로 운용될 수 있도록 지원하고 관리하는 저고도 무인항공기 교통관리(UTM : UAS Traffic Management)시스템의 설계 및 구축하는 것이 최종 목표임- 통신 기술별 (3G/4G/5G/WiFi 등) 기술 적합성 테스트를 통한 고안정성 무인비행장치 항공망 요건 및 운영 요건 도출- 무인비행장치 위치인식 요건 및 분리 기준 설정- 무인비행장치 탐지 및 회피 기술 연구- UTM 가상시뮬레이션 시스템 구축 및 UTM 핵심기술 통합/검증 - 클라우드 기반 교통관리 시스템 설계 및 구축

    ○ 통신 기술별 (3G/4G/5G/WiFi 등) 기술 적합성 테스트를 통한 고안정성 무인비행장치 항공망 요건 및 운영 요건 도출○ 무인비행장치 위치인식 요건 및 분리 기준 설정○ 무인비행장치 탐지 및 회피 기술 연구○ UTM 가상시뮬레이션 시스템 구축 및 UTM 핵심기술 통합/검증 ○ 클라우드 기반 교통관리 시스템 설계 및 구축○ 1차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 1단계 시스템 및 핵심모듈 설계- 참여기관 1(KT) : 통신 기술별 특성시험 추진, 시험용 UTM시스템 요구사항 분석, 시험용 UTM시스템 설계, 시험용 UTM시스템 기본구현- 참여기관 2(블루젠) : 통신 적합성 시험을 위한 환경 구축- 참여기관 3(다보E&C) : UTM 시뮬레이션 시스템 요구분석 및 설계○ 2차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원) : UTM 1단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 구현- 참여기관 1(KT) : 이동통신(4G)/ADS-B 전파환경 분석, 시험용 UTM 시스템 상세구현, 시험용 UTM 통합시험, 시험용 UTM시스템 실증시험 지원- 참여기관 2(블루젠) : 비행정보수집用 통신시스템 구성, ADS-B를 이용한 surveillance test- 참여기관 3(다보E&C) : 무인비행장치 UTM시험용 시뮬레이터 기술 개발 ○ 3차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 2단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 기본 설계- 참여기관 1(KT) : 통신 기술별 통신 적합성 시험, 탑재모듈 설계관련 기술지원, 클라우드 기반 UTM시스템 개념설계, 클라우드기반 UTM시스템 기본구현- 참여기관 2(블루젠) : 탑재모듈 시제품 제작- 참여기관 3(다보E&C) : 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시뮬레이션 핵심 기능 고도화○ 4차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 2단계 시스템 개발 체계종합 및 교통관리 핵심모듈 상세설계 및 구현- 참여기관 1(KT) : 무인비행장치간 통신 적합성 시험, 탑재모듈 적합성 실증 시험 지원, UTM 시스템 통합 시험- 참여기관 2(블루젠) : 탑재모듈 적합성 실증- 참여기관 3(다보E&C) : 시뮬레이션을 활용한 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 핵심기술 단위별 테스트○ 5차년도 연구내용 - 주관연구기관(한국항공우주연구원): UTM 시스템 개발 체계종합 및 2단계 실증시험 지원- 참여기관 1(KT) : UTM 시스템 통합시험 및 시스템 실증시험- 참여기관 2(블루젠) : 항공망 및 운용요건 도출(통신환경 고려)/시험운용 지원/보고서 작성- 참여기관 2(다보E&C) : 시뮬레이션을 활용한 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 핵심기술 통합검증

    - 무인비행장치의 비가시권 중장거리 운항의 안전성 확보 및 원활한 교통 관리- 무인비행장치 교통관리 핵심기술 (위치추적, 탐지 회피, 경로 설정, 비상상황 관리, 지형적 경계 설정 등) 개발을 통한 기술 역량 증대 및 경쟁력 확보- 수천, 수만 대의 드론을 비행을 관리 할 수 있는 드론상황관리시스템을 구축하여, 3D 지도 데이터, 내비게이션, 빅데이터, 자율비행 등 안전관리에 대한 기술 확보 가능- 저고도 무인비행장치에 국한하지 않고 미래형 자율비행 항공기의 안전한 운항관리체계를 개발 구축하기 위한 실험적인 기반 기술의 역할이 기대됨

  • 성층권 드론 비행체 기술 개발

    (1711170933)

    2022

    (혁신도전)상시재난감시용성층권드론기술개발(R&D)

    김성욱

    한국항공우주연구원

    과학기술정보통신부

    1750000000 (1750000000)

    「연구개발성과」 : 연구시설장비(1)

    중량 20kg의 임무장비를 탑재하고 성층권에서 30일 이상 장기 체공하며 원격 비행통제 및 정보획득이 가능한 태양광 성층권 드론용 비행제어계통, 탑재전장계통, 데이터링크, 임무장비, 배터리/태양전지 전력계통을 개발하고 지상통합시험과 비행시험을 통하여 성능을 확인함

    1. 성층권 드론 자동비행 및 고신뢰성 이중화 비행조종계통 OFP 개발 - 고고도 저속 비행제어 및 정점체공 유도 기술 개발 - 장시간 운용을 고려한 이중화 비행조종계통 OFP 구조 설계 - 이중화 관리, 비행조종 센서/작동기 입출력관리, 비행제어/유도법칙 처리, 다채널 통신 기반 데이터링크 처리 SW 개발 2. 비행조종 및 전장 시스템 개발 - 고 신뢰성 비행조종계통 설계 및 제작 - 경량 저전력 탑재 전장 설계 및 제작 - 최적 배치 및 온도유지 설계 3. 성층권 드론 전력계통 제작 및 통합 - 배터리 팩 및 태양전지 모듈 개발/제작 - 전기추진계통 포함 동력 시스템 통합 해석 및 최적화 4. 통신장비 개발 및 임무장비 활용기술 개발 - 통신링크 요구도 설정, 성능분석 및 시스템 아키텍쳐 설계 - 통신링크/위성링크 통신장치 제작 - 임무장비 요구도 설정, 획득 및 활용

    □ 상시 재난 감시용 성층권 태양광 드론의 특화된 임무 및 활용 방안 ㅇ 성층권 드론으로 기상을 관측한 자료를 활용 ㅇ 성층권 드론 지상관측 활용- 수온 변화 측정(해수면 표면온도를 IR영상 측정)에 활용- 불법어업, EZ 침범 확인□ 연구개발성과의 기대효과 ㅇ 세계 최고 수준의 고고도 장기체공 무인항공기 시스템 기반기술 확보 ㅇ 고고도 장기체공 무인항공기 개발을 통한 준우주 항공산업 창출 ㅇ 태풍, 집중호우, 미세먼지, 화재 등 재난상황에 대한 국가 재난 대응체계 구축에 활용되어 국민의 생명보호와 안전을 도모함

  • 성층권 드론 비행체 기술 개발

    (1711183901)

    2023

    (혁신도전)상시재난감시용성층권드론기술개발(R&D)

    김성욱

    (재단)한국항공우주연구원

    과학기술정보통신부

    6070000000 (6070000000)

    「연구개발성과」 : 연구시설장비(5)

    중량 20kg의 임무장비를 탑재하고 성층권에서 30일 이상 장기 체공하며 원격 비행통제 및 정보획득이 가능한 태양광 성층권 드론용 비행제어계통, 탑재전장계통, 데이터링크, 임무장비, 배터리/태양전지 전력계통을 개발하고 지상통합시험과 비행시험을 통하여 성능을 확인함

    1. 성층권 드론 자동비행 및 고신뢰성 이중화 비행조종계통 OFP 개발 - 고고도 저속 비행제어 및 정점체공 유도 기술 개발 - 장시간 운용을 고려한 이중화 비행조종계통 OFP 구조 설계 - 이중화 관리, 비행조종 센서/작동기 입출력관리, 비행제어/유도법칙 처리, 다채널 통신 기반 데이터링크 처리 SW 개발 2. 비행조종 및 전장 시스템 개발 - 고 신뢰성 비행조종계통 설계 및 제작 - 경량 저전력 탑재 전장 설계 및 제작 - 최적 배치 및 온도유지 설계 3. 성층권 드론 전력계통 제작 및 통합 - 배터리 팩 및 태양전지 모듈 개발/제작 - 전기추진계통 포함 동력 시스템 통합 해석 및 최적화 4. 통신장비 개발 및 임무장비 활용기술 개발 - 통신링크 요구도 설정, 성능분석 및 시스템 아키텍쳐 설계 - 통신링크/위성링크 통신장치 제작 - 임무장비 요구도 설정, 획득 및 활용

    □ 상시 재난 감시용 성층권 태양광 드론의 특화된 임무 및 활용 방안 ㅇ 성층권 드론으로 기상을 관측한 자료를 활용 ㅇ 성층권 드론 지상관측 활용- 수온 변화 측정(해수면 표면온도를 IR영상 측정)에 활용- 불법어업, EZ 침범 확인□ 연구개발성과의 기대효과 ㅇ 세계 최고 수준의 고고도 장기체공 무인항공기 시스템 기반기술 확보 ㅇ 고고도 장기체공 무인항공기 개발을 통한 준우주 항공산업 창출 ㅇ 태풍, 집중호우, 미세먼지, 화재 등 재난상황에 대한 국가 재난 대응체계 구축에 활용되어 국민의 생명보호와 안전을 도모함

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