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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최기영
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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항공 수요의 확대로 많은 대수의 다양한 항공기들이 운용되고 있다. 특히 몇몇 국제공항은 공항 확장과 공항 운용 상태가 이미 포화상태에 직면해 있다. 이러한 상황의 해결 방안으로 주목하고 있는 분야가 항공 교통 관제 분야 중 하나인, 도착 관리 기법이다. 도착 관리 기법은 항공기의 운용을 시간 혹은 경로 등을 변화함으로써 공항을 최적으로 이용하는 분야이다.
그러나 기존의 도착 관리 기법 분야는 연구 중심이 항공기가 아닌 공항에 집중되어 있기 때문에 발생하는 장점과 단점이 있다. 가장 큰 장점은 공역을 효율적으로 이용할 수 있다는 점이다. 그러나 공항을 효율적으로 이용하는 만큼 항공기의 현재 상태를 고려하지 않은 조종 명령이 생성 될 수밖에 없다. 이러한 조종 명령은 항공기에게 누적 스트레스로 작용하게 된다. 그리고 누적 스트레스는 항공기의 수명을 단축시키거나 항공 사고를 발생 시키는 원인이 될 수 있다.
본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위해 조종사의 명령과 항공기의 현재 상태를 비교하여 조종사의 명령이 타당한가를 판단해주는 비행 영역 보호 알고리즘을 개발하였다. 비행 영역 보호 알고리즘은 항공기의 고도, 속도, 선회 총 3부분으로 구성되어 있다. 제안하는 알고리즘은 관제 시뮬레이터를 통하여 타당성을 검증하였다. 이 알고리즘은 착륙 순서 최적화에 적용되었으며, 성능지수는 항공기의 착륙 시간으로 정하고 항공기간의 이격거리 등 현실적인 제한조건을 적용시켰다.
그러나 기존의 도착 관리 기법 분야는 연구 중심이 항공기가 아닌 공항에 집중되어 있기 때문에 발생하는 장점과 단점이 있다. 가장 큰 장점은 공역을 효율적으로 이용할 수 있다는 점이다. 그러나 공항을 효율적으로 이용하는 만큼 항공기의 현재 상태를 고려하지 않은 조종 명령이 생성 될 수밖에 없다. 이러한 조종 명령은 항공기에게 누적 스트레스로 작용하게 된다. 그리고 누적 스트레스는 항공기의 수명을 단축시키거나 항공 사고를 발생 시키는 원인이 될 수 있다.
본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위해 조종사의 명령과 항공기의 현재 상태를 비교하여 조종사의 명령이 타당한가를 판단해주는 비행 영역 보호 알고리즘을 개발하였다. 비행 영역 보호 알고리즘은 항공기의 고도, 속도, 선회 총 3부분으로 구성되어 있다. 제안하는 알고리즘은 관제 시뮬레이터를 통하여 타당성을 검증하였다. 이 알고리즘은 착륙 순서 최적화에 적용되었으며, 성능지수는 항공기의 착륙 시간으로 정하고 항공기간의 이격거리 등 현실적인 제한조건을 적용시켰다.
목차
1. 서론 11.1. 선행 연구 조사 11.1.1. 항공기 도착 관리 기법에 대한 사전 연구 11.1.2. 비행 영역 보호에 대한 사전 연구 21.2. 연구 의의 21.3. 논문 진행 방향 32. 항공기 비행 영역 보호 예측 과정 42.1. 고도 비행 영역 보호 예측 알고리즘 52.2. 속도 비행 영역 보호 예측 알고리즘 82.3. 선회 반경 비행 영역 보호 예측 알고리즘 102.4. 알고리즘 검증 122.4.1. 검증 CASE 1 : 고도 비행 영역 보호 예측 알고리즘 152.4.2. 검증 CASE 2 : 속도 비행 영역 보호 예측 알고리즘 172.4.3. 검증 CASE 3 : 선회 비행 영역 보호 예측 알고리즘 183. 도착 관리 기법 203.1. 항공기 모델 223.2. 항공기 유도 233.2.1. 항공기 제어기 243.2.2. 항공기 명령 생성 254. 최적화 274.1. 최적화 문제 정의 274.2. 구속조건 선정 285. 전체 알고리즘 구성 296. 검증 시뮬레이션 316.1. 단일 시뮬레이션 316.2. 통합 시뮬레이션 336.2.1. Test Case1 346.2.2. Test Case2 376.2.3. Test Case3 406.2.4. Test Case4 437. 결론 458. 참고문헌 47
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