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책소개

드론 관련 우수한 교재들이 출간되었지만, 실무 위주의 정보를 다루는 데 많은 지면을 할애한 도서가 대부분이다. 드론은 융합 및 체계 기술의 산물로, 융합.체계 기술은 근본이 견고해야 학문적 뿌리를 깊이 내릴 수 있고, 그 바탕 위에 단단한 결실을 볼 수 있다. 이에 사단법인 항공우주시스템공학회에서는 드론산업 발전을 위해 뜻을 함께하는 항공 전문가들이 드론교재편찬위원회를 발족하였고, 항공공학의 전통 이론 체계를 바탕으로 드론 관련 각종 전공 지식을 망라하는 교재를 출간하였다.
[드론공학]은 현직 교수진이 직접 집필에 참여하여 항공공학을 기반으로 드론에 적용되는 모든 응용학문을 다루었고, 드론 전공자의 입문서로서 역할을 다할 수 있게 폭넓고 깊이 있는 내용들을 담아 교재로 활용할 수 있도록 구성하였다.

저자소개

한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부 교수
항공우주시스템공학회 회장

목차

PART 01. 드론 구성 요소

CHAPTER 1. 프레임(Airframe)

1. 멀티콥터 프레임

2. 동체

3. 랜딩 기어(Landing Gear)

4. 덕트(Duct)



Chapter 2 추진 시스템

1. 프로펠러(Propeller)

2. 모터(Motor)

3. ESC(Electronic Speed Control)

4. 배터리



Chapter 3 명령 및 제어계

1. 조종기와 수신기

2. 비행 제어장치(FC; Flight Controller)와 비행 소프트웨어(FSW; Flight Software)

3. 지상운용시스템(GCS; Ground Control System)



Chapter 4 센서

1. 가속도계

2. 각속도계

3. 지자계

4. 거리 측정 센서(Range Finder)

5. 카메라

6. 위성항법 시스템





PART 02. 드론 공기역학

Chapter 1 에어포일 및 날개

1. 양력, 항력 및 모멘트

2. 2차원 에어포일

3. 3차원 날개



Chapter 2 회전익의 공기역학적 기본 특성

1. 고정익과 회전익 비교

2. 회전익 공력 특성

3. 회전익 공력소음



Chapter 3 모드별 회전익 공기역학

1. 제자리 비행 공기역학

2. 수직/전진 비행 공기역학





PART 03. 드론 제어

Chapter 1 비행 동역학

1. 강체 및 자유도

2. 힘과 토크

3. 뉴턴의 법칙

4. 프로펠러 추력 및 모터 토크

5. 위치 및 자세각 제어력 발생 원리





Chapter 2 자세 제어 원리

1. 자세 운동의 정의

2. 자세 파라미터

3. 자세 운동학과 운동 역학

4. 자세 제어 시스템



Chapter 3 센서 융합

1. 센서와 필터

2. 최소자승법(Method of Least Squares)

3. 칼만 필터

4. 센서 융합





PART 04. 드론 통신

Chapter 1 내부 통신

1. 통신 개요

2. UART

3. CAN

4. I2C

5. SPI

6. USB

7. 이더넷(Ethernet)

8. RC(Radio Control)



Chapter 2 외부 통신

1. 무선통신 개요

2. 통신모뎀

3. 통신안테나

4. 통신 추적 시스템



Chapter 3 표준 통신 규약

1. MAVLink

2. STANAG-4586

3. ROS(Robot Operating System)





PART 05. 제작

Chapter 1 기체 부품 선정

1. 기체 선정

2. 부품 선정



Chapter 2 조립

1. 기체 조립

2. 비행 제어장치 조립



Chapter 3 FC 세팅

1. 개요

2. 펌웨어 탑재

3. 센서 보정



Chapter 4 비행 기능 설정

1. 조종기 세팅

2. 무선조종 보정(조종기 Calibration)

3. 비행 모드 설정

4. 모터 설정

5. 비행안전장치(FAILSAFE) 설정

6. 시운전



Chapter 5 기체 정비

1. 기체 정비 기초

2. 배터리 관리

3. 배터리 커넥터

4. 배터리 충전

5. 배터리 정비





PART 06. 활용

Chapter 1 드론을 활용한 영상촬영

1. 드론을 활용한 영상 촬영 개요



Chapter 2 영상 기반 표적 탐지/추적 및 상태 추정

1. 영상 기반 표적 탐지/추적 및 상태 추정 개요



Chapter 3 센서 융합 기반 지도 작성

1. 드론을 활용한 지도 작성

2. 동시적 위치 추정 및 지도 작성(SLAM; Simultaneous Localization and Mapping)



Chapter 4 드론을 활용한 매니퓰레이션

1. 직렬 매니퓰레이터의 활용과 기구학

2. 병렬 매니퓰레이터의 활용과 기구학

3. 드론과 매니퓰레이터의 결합 및 제어



Chapter 5 드론의 차세대 추진 시스템

1. 하이브리드 추진 시스템

2. 친환경 추진 시스템





PART 07. 법규

Chapter 1 항공법규 일반

1. 항공법의 개념

2. 항공법의 분류



Chapter 2 국제민간항공기구(ICAO)와 국제민간항공협약

1. 국제민간항공협약(시카고 협약)

2. 시카고 협약의 구성

3. ICAO(International Civil Aviation Organization)

4. 국제민간항공협약(시카고 협약) 부속서



Chapter 3 초경량 비행장치

1. 초경량 비행장치의 개념

2. 초경량 비행장치의 분류 및 종류



Chapter 4 항공안전법(초경량 비행장치 항공안전법)

1. 항공안전법의 목적 및 정의

2. 초경량 비행장치의 신고

3. 초경량 비행장치 신고 제외 대상

4. 초경량 비행장치의 변경/말소 신고

5. 초경량 비행장치 안전성 인증

6. 초경량 비행장치 조종자 증명

7. 전문 교육기관

8. 비행 승인 및 승인 절차

9. 항공 촬영 신청 및 허가

10. 드론 비행 / 항공촬영 승인 / 허가 민원서비스 및 관련 기관

11. 공역·비행구역(항공기/초경량 비행장치) 고도 제한

12. 장치 사고/조사 및 행정처분

13. 무인 비행장치 특별비행 승인



Chapter 5 항공사업법(초경량 비행장치 항공사업법)

1. 항공사업법의 목적

2. 초경량 비행장치 관련 항공사업법

3. 보험 가입 의무



Chapter 6 공항시설법

1. 공항시설법의 목적

2. 초경량 비행장치 관련 공항시설법



Chapter 7 드론 활용의 촉진 및 기반 조성에 관한 법률(약칭: 드론법)

1. 드론법의 목적

2. 드론법의 정의

3. 드론산업의 육성

4. 드론특별자유화구역의 지정 및 관리



Chapter 8 국외 무인 항공기 관련 법

1. 미국

2. EU

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