드론공학 - 항공안전기술원 추천도서, 2023 세종도서 학술부문 추천도서

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.

PART 01. 드론 구성 요소 CHAPTER 1. 프레임(Air-frame) 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