군사용 로봇은 국방 IT 융합의 대표적인 적용 사례로 인간을 대신하거나 보조하며, 군사작전을 수행하는 지능형 로봇이다. 특히 테러와의 전쟁 속에 비정규전으로 많은 희생자들이 발생하면서 전쟁에 대한 비난여론이 확산되자 사람 대신 전쟁을 치루는 로봇은 당당한 주역으로 부상하고 있다. 군대는 로봇에 점점 의존하고 있고, 육상.해상.공중을 가리지 않고 로봇의 활용도는 커지고 있으며, 로봇을 도입하는 군대가 전투력에서 우위를 점하고 있다. 현재 군사용 로봇은 미국, 유럽, 러시아, 중국, 이스라엘, 한국 등을 중심으로 활발히 개발되고 있다.
본 연구는 4차 산업혁명 기반 우리나라 군(軍) 조직이 미래 전장에서 승리할 수 있는 이정표를 제시하는 측면에서 출발한 연구이다. 따라서 본 연구의 제 1장 서론은 군사 선진국들이 4차 산업혁명 기반 국방분야의 산업기술 현황이 어떻게 운용되는지 거시적 측면에서 연구의 필요성에 대해 출발하며 제 2장 이론적 배경은 우리나라 국방분야의 4차 산업혁명 기술현황과 한국형 전투(선견·선결·선타)개념을 고찰하며 제 3장 군사 선진국의 국방로봇 기술 분석은 미국, 이스라엘, 독일의 무인 전투로봇에 대한 사례를 분석하였다. 결국, 미래전은 첨단플랫폼을 기반으로 초연결· 초지능화 군(軍)으로 도약했을 때 전장을 지배할 수 있을 것이다. 우리 군(軍)도 국방로봇을 전투체계별 특징에 부합되게 연구·개발하고, 군사적으로 활용해야 할 것이며 더 나아가 적의 사이버 및 전자전·우주 공격 등으로부터 아군의 핵심능력과 중심을 보호할 수 있는 전투수행 개념을 확대·발전시켜 나가야 할 것이다.
본 논문에서는 GPS 기반의 자율주행 군사로봇에 사용된 각종 센서들의 융합(Sensor Fusion)에 대하여 다루고 있다. GPS 를 통한 자율주행의 경우 GPS 의 성능에 따라 정확도 차이는 있으나 특별한 지형지물 없이 로봇의 현재 위치를 파악할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 GPS 만 이용하여 자율주행 알고리즘을 구성하는 경우 로봇의 진행 방향을 특정하지 못한다는 문제점이 발생한다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 RTK GPS 와 Lidar, IMU 센서를 ROS 환경에서 Robot_Localization 과 EKF(Extended Kalman Filter)를 이용하여 융합하는 방법에 대하여 다루었다.
미래 전장은 IT기술 및 생명공학, 무인화, 인공지능 분야의 민간기술 발전이 군사기술 발전과 전투수행 방법을 선도하고, 인공지능 및 인지기술 등 무인화기술의 발전으로 정보수집, 표적식별, 지뢰제거 및 오염제독 등 지원임무는 물론 교전임무를 수행할 수 있는 무인장비가 개발됨으로써 무인전투개념이 가시화되고 있다. 그러므로 이번 논고에서는 무인장비 중 군사용 로봇에 대해 살펴보고 활용 방안을 제시해보고자 한다.
본 논문에서는 차세대 무인 군사 로봇에 활용할 수 있는 적군 및 아군 식별 수단으로 군복의 색깔을 이용한 기법을 제안한다. 이 기법은 전장지역의 군사로봇이 할 수 있는 피아식별법 중에 하나로 로봇에 부착되어 있는 카메라 외에 추가적으로 가져야 하는 장비가 필요 없기 때문에 추가비용 없이 효과적으로 적군을 포착할 수 있다. 군복의 색깔 차이를 식별하기 위해서는 먼저 HOG(Histogram of Oriented Gradients) 기법을 이용하여 사람을 검출한 다음, 이후 검출된 사람영역에 대하여 인체 비율을 고려해서 추출한 상의 부분의 색깔 데이터를 받는다. 이때 색공간은 HSV 공간으로 하여 조명의 변화에 덜 민감하도록 하였다. 북한 군복 색깔 영역의 pixel들만 추출하여 이진화를 한 후, 상의 전체 픽셀에 대한 개수 비율을 계산한다. 비율이 임계값 보다 높을 경우 적으로 인식한다.
The use of robot is no longer limited in the industrial scene, and becoming expanded toward many aspects of human life. Especially, military robot closely concerned with our lives seems to advance more and more in the future. As a need analysis for developing military robot, this project conducted a poll about Unmanned Reconnaissance Robot, and on the basis of the result, I suggested 3 directions of developing UGV(Unmanned Ground Vehicle) suitable to strategic environment of Korea.
이 논문에서 다루는 주제는 수동 기구부에 의해 자동으로 지면 적응이 가능한 이중 트랙 구조를 가진 ROBHAZ-DT3에 대한 설계 및 구성이다. 이 로봇은 기본적으로 군사용과 민간용으로 동시에 사용 가능하게 설계되어 있다. 이 로봇에 사용된 이중 트랙 구조는 앞쪽과 뒤쪽 트랙 사이에 수동적인 회전 조인트를 설치한 것으로 이 구조에 의해서 로봇의 트랙은 주행을 하면서 지면에 중력방향으로 순응하면서 형상이 변형되어 계단과 같은 험한 비평탄 지형에서도 높은 지형적응력을 보여주어 주행성능을 높여준다.(중략)
In next war, it will be expected that some requirement such as information acquisition, battlefield surveillance and control, increased power projection, precision attack by guided missile and electronic warfare may have special importance. The use of robot weapon system by Airforce will make up for some weak points of man based weapon system that Airforce currently has. And Airforce man/robot combined air vehicle weapon system can extend military operational theater and give its flexibility in next war where power, mobility and information should be all-in-one for military purpose.
An autonomous reconnaissance ground robot performs its duty in various different environments such as mountain-scape, desert and under-water through changing its shape and form according to the environment it is working in. Making a prototype robot for each environment requires extra cost and time. It is also difficult to modify the problem after production. In this paper, we propose the adoption of M&S(Modeling & Simulation) environment for the production and design of the autonomous reconnaissance ground robot. The proposed method on the M&S environment contributed to the more effective and less time consuming production of the robot through the Pre-Modeling and Pre-Simulation process. For example, we showed the design and implementation of the autonomous reconnaissance ground robot under the proposed environment and tools.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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