사업화 유망기술

(첨단 모빌리티) 안정적인 비행이 가능한 비행 자세제어 시스템 및 방법

안정적인 비행이 가능한 비행 자세제어 시스템 및 방법

안정적인 비행이 가능한 비행 자세제어 시스템 및 방법


보유기관 : 한국항공우주연구원

기술개요

비행체의 자세 및 각속도와 지구자기장을 측정한 후 토크를 발생시켜 비행체의 자세를 교정해주는 시스템 및 방법에 관한 기술

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
비행기 자세제어 시스템 및 비행체 자세제어방법 10-2232860

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

기존기술 한계

기존 기술 : 종래의 프로펠러의 추력을 이용한 자세제어는 프로펠러가 회전하는 동안 원치 않은 병진운동이 발생하는 문제점을 유발할 수 있음. 원치 않은 병진운동으로 인해 비행체의 작동에 문제가 생길 수 있고 자칫 큰 사고로 이어질 수 있음
프로펠러는 비행체의 외부에 노출되어 비행체의 비행기능을 수행하는 장치이므로, 외부환경에 직접 영향을 받음. 특히 눈, 비가 내리고 바람이 심하게 부는 날에는 프로펠러의 작동에 무리가 갈 수 있음

개발기술 특성

(안전성 확보) 비행체의 자세 및 각도를 측정하여 필요한 토크를 계산 및 명령하고, 명령을 통해 자세 교정에 필요한 자기 모멘트 및 자기 토크를 발생시켜 자세를 안정시키는 비행체 자세제어 시스템 및 비행체 자세제어방법을 제공
(안전성 확보) 자기 토크 발생부를 지지부에 결합시켜 구조적으로 안전한 비행체 자세제어 시스템 및 비행체 자세제어 방법을 제공

기술활용 분야

[항공우주 분야] 비행체 시스템
비행정보 시스템 제어

[Spin Off 분야] 첨단 모빌리티
드론, 무인기, UAM 시스템 제어

기술구현

비행기 자세제어 시스템 및 비행체 자기제어방법
1) ‘자기 토크 발생부’ 에서 본체의 흔들림 조절에 필요한 자기 토크를 발생시킴
2) ‘’전류전원부’에서 자기모멘트를 발생시키기 위해 전류 생성
3) ‘자기 모멘트 발생부’ 에서 자기 모멘트를 3차원으로 발생시킴

시장동향

세계 항공전자시스템 시장
비행 자세제어 기술은 UAM의 실현을 위해 우주·항공 분야 또는 첨단 모빌리티 분야에 있어서 관련 중소기업의 경쟁력 확보가 가능함
세계 항공전자 시스템 시장은 2020년 19.344백만 달러에서 연평균 성장률 6.8%로 성장하여 2026년 28.706백만 달러에 이를 것으로 전망됨

시장동향

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