• 제목/요약/키워드: 무인기 제어

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무인기 제어용 네트워크의 보안기술 동향 (Technical Trends on Security of Control and Non-payload Communications Network for Unmanned Aircraft Systems)

  • 왕기철;이병선;임광재;안재영
    • 전자통신동향분석
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    • 제32권1호
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    • pp.82-92
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    • 2017
  • 최근 들어 무인기와 무선통신기술의 비약적인 발전은 무인기들을 국가 공역에 진입시켜 운행할 필요성과 택배, 긴급 통신영역 확장, 재해 감시 및 대처, 위험지역 정찰, 항공촬영과 같은 다양한 분야로의 활용에 대한 요구를 크게 증가시켰다. 다수의 무인기를 안전하게 운행 및 조종하기 위해서는 고신뢰성 및 고보안성을 제공하는 무인기 제어 전용 네트워크가 요구되며, 이러한 네트워크를 무인기 제어용 통합 네트워크라고 한다. 본고는 무인기 제어용 통합 네트워크의 보안 적용 구간을 분류하고, 구간별로 보안 요구사항과 요구사항을 달성할 수 있는 보안기술들을 차례로 제시한다. 또한, 향후에 무인기 제어용 통합 네트워크의 보안성을 강화하기 위해 개선되어야 하는 부분들을 제시한다.

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음성 기반 무인 항공기 제어를 위한 음성인식 시스템 운용 체계 연구 (Study of Speech Recognition System Operation for Voice-driven UAV Control)

  • 박정식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.212-219
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    • 2019
  • 군사 작전 환경에서 무인 항공기의 활용도가 확대됨에 따라 효율적인 무인기 제어 방식에 대한 연구가 활발하다. 특히 신속한 임무 처리가 요구되는 군 환경에서 기존의 버튼 방식이 지닌 조작의 불편함을 해소하려는 목적으로 음성인식을 통한 무인기 제어 방식이 시도되고 있으며, 아직 초기연구 수준에 머물러 있다. 본 연구에서는 음성 기반의 무인기 제어를 위해 효율적인 음성인식 시스템 운용 체계를 제안한다. 특히 지상관제 센터에 의한 무인기 제어보다는 유/무인기 협업 환경에서 유인기 조종사가 무인기를 직접 통제하는데 효율적인 음성인식 시스템 운용 방식을 제안하며, 음성인식 실험을 통해 운용 체계의 효율성을 검증한다.

40% 축소형 스마트 무인기 비행제어기 설계 (Attitude SCAS Design for 40% Scaled Smart UAV)

  • 이장호;황태원;최지영;김응태
    • 항공우주기술
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    • 제6권2호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • 40% 축소형 스마트 무인기의 자율비행을 위한 자세 및 자세각속도 제어기를 설계하였다. 19개 설계점에서 축약된 시스템 운동방정식을 유도하였다. 운동방정식으로부터 설계요구 조건인 시간 응답을 만족 할 수 있는 제어기 이득을 해석적인 방법으로 선정하였다. 각 설계 점마다 구동기 및 통신 시간 지연을 고려한 안정도 여유를 구하였다 또한, 슬라이딩 모드 제어이론을 적용한 강건 제어기를 설계하여 선형 제어기와 성능 비교를 하였다. 설계된 제어기를 비선형 모델에 적용한 응답 결과로부터 제어 로직의 성능 및 적용 가능성을 평가하였다.

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무인기 제어용 무선통신 기술 및 표준화 동향 (Technical and Standardization Trends on Control and Non-Payload Communications for Unmanned Aircraft Systems)

  • 김희욱;강군석;장대익;안재영
    • 전자통신동향분석
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    • 제30권3호
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    • pp.74-83
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    • 2015
  • 무인기의 기술 발전에 따른 운송, 통신중계, 교통감시, 산불감시 진화, 재해 재난대처 등 무인기의 민간 및 공공 수요 확대로, 무인기는 국가 공역으로의 운항이 요구되고 있으며 국가 공역으로의 안전한 진입을 위해서는 유인항공기 조종사에 의한 시각 감지 및 회피와 동일한 수준의 안전성을 제공하는 탐지회피 능력과 함께 신뢰성 높은 무인기 제어용 통신링크 확보가 필수적으로 요구되고 있다. 따라서, 본고에서는 무인기 제어용 통신링크에서 요구되는 기술적 특징 및 국내외 기술/표준화 동향을 파악하고 고신뢰성 무인기 제어용 통신링크 확보를 위한 기술적 및 표준화 이슈를 살펴보고자 한다.

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무인기 군집비행을 위한 행위기반 분산형 최적제어기 설계 (Behavioral Decentralized Optimum Controller Design for UAV Formation Flight)

  • 김승균;김유단
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.565-573
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    • 2008
  • 본 연구에서는 다수 무인기의 군집비행을 위한 행위기반 분산형 제어기법을 제안한다. 각 무인기는 특정한 영역으로 비행해야하는 고유의 임무와 동시에 무인기 간의 거리를 유지해야하는 요구조건도 가지고 있다. 이러한 두 가지 요구조건은 서로 상충된다. 제어기를 설계하기 위하여 각 무인기가 통신채널을 통하여 상태변수를 교환할 수 있다는 가정 하에 결합형 동역학을 적용하였다. 군집비행의 성능을 개선하기 위하여 제어이득 행렬의 최적화를 수행하였다. 제어기의 성능을 평가하기 위하여 다수 무인기의 경로점 통과 임무를 위한 수치 시뮬레이션을 수행하였다.

쿼드로터 무인기 비선형 적응 자세제어기 설계 (Non-linear Adaptive Attitude Controller Design of Quadrotor UAV)

  • 최인호;박무혁;김현기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.2421-2427
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    • 2012
  • 본 논문은 쿼드로터 무인기의 비선형 적응 자세 제어기 설계에 대한 것이다. 쿼드로터 무인기는 4 개의 추력기를 갖는 불완전한 비선형시스템으로써 모델 파라미터가 변화하기 때문에 특별한 제어기가 필요하다. 본 연구에서는 산업 응용에 따른 페이로드의 변화에 따라서 무인기의 모델파라미터가 변화하더라도 페이로드에 따른 튜닝을 자동으로 할 수 있도록 적응제어기를 설계하였다. 특히, 무인기의 수학적 모델을 이용하여 비선형 적응제어기를 설계하였고 리야프노프 함수를 이용하여 이론적으로 안정성을 분석하였고 페이로드 변화에 따른 시뮬레이션을 통해서 제어기의 성능과 파라미터 추정법칙의 유효성을 입증하였다.

다수 무인기의 행위 기반 강인 군집비행 제어법칙 설계 (Development of robust flocking control law for multiple UAVs using behavioral decentralized method)

  • 신종호;김승균;석진영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권10호
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    • pp.859-867
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    • 2015
  • 본 논문은 행위 기반 분산 기법(behavior-based decentralized method)을 활용하여 복수 무인기의 군집 비행을 위한 강인 제어기를 제안한다. 행위 기반 분산 기법을 활용한 복수 무인기의 군집 비행은 주변 무인기들의 정보만을 활용하여 편대를 이루게 되므로 많은 장점을 갖는다. 본 논문에서는 무인기 시스템에 크기가 제한된 시변 외란(time varying bounded disturbance)이 존재하는 상황에서, 주변 무인기들의 위치와 속도를 모두 활용하는 경우와 위치만을 활용하는 경우로 나뉘어 제어기를 설계하며, 위치만을 활용하는 경우 passivity 기법을 적용하여 제어기를 설계한다. 제안된 제어기는 시간에 의존하는 제한된 외란이 존재하는 상황에서 전체 폐루프 시스템의 uniformly ultimate boundedness 특성을 보장한다. 수치 시뮬레이션을 통해 제안된 제어기법의 타당성을 검증한다.

네트워크기반 무인기 제어용 통신 연구개발 동향 (R&D Trends in Network -Based Control and Non-payload Communications for Unmanned Aircraft Systems)

  • 김희욱;홍태철;김대호;임광재;안재영
    • 전자통신동향분석
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    • 제32권4호
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    • pp.78-88
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    • 2017
  • 무인기의 기술 발전에 따른 운송, 통신중계, 교통감시, 산불감시 진화, 재해 재난대처 등 무인기의 민간 및 공공 수요가 확대되고 있다. 무인기는 국가 공역으로의 운항이 요구되는데, 국가 공역으로의 안전한 진입을 위해서는 유인항공기 조종사에 의한 시각 감지 및 회피와 동일할 수준의 안전성을 제공하는 탐지 회피 능력과 함께 신뢰성 높은 무인기 제어용 통신링크 확보가 필수적으로 요구되고 있다. 따라서, 본고에서는 국외 기술 개발 및 표준화 동향을 바탕으로 국가 공역에서의 무인기의 안정적 진입을 위해 필요한 무인기 지상 제어용 통신 및 네트워크 기술에 대해 살펴보고자 한다.

무게중심 변화를 이용한 구형무인비행체 경로 추종 제어기 성능에 관한 연구 (A Study on Performance of Path Tracking Controller Using Changes in Center of Gravity of Spherical UAV)

  • 최윤호;양성욱;양준모;김봉균;이상철
    • 한국항공운항학회:학술대회논문집
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    • 한국항공운항학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.50-54
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    • 2015
  • 구형무인비행체는 다중 모터를 이용한 무인항공기에 비행 소형화, 경량화, 경제화 등의 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 구형무인비행체의 경로 추종을 위한 제어기 설계 및 성능에 대한 내용을 다루고 있다. 먼저 구형무인비행체의 운동방정식이 제어기 설계를 위해 유도되었고, 유도된 운동방정식을 이용해 경로 추종 제어기를 설계하였다. 구형무인비행체의 자세제어는 무게중심을 변화하는 방법을 사용하였다. 요구 경로를 설정하여 설계된 제어기의 경로 추종 성능을 MATLAB 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 시뮬레이션 결과, 제시된 제어기가 설정된 경로를 추종하고 있음을 확인하였다.

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다수의 공중무인기를 이용한 가상력 기반 협력 감시 네트워크 구성 (Virtual Force (VF)-based Cooperative Monitoring Network using Multiple UAVs)

  • 천정명;윤석훈
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.507-509
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    • 2015
  • 본 논문에서는 다수의 공중무인기로 구성된 이동센서네트워크를 이용하여 유해 지역 또는 인력 접근이 제한된 지역 감시를 고려한다. 공중무인기는 기존 무인기와 달리 이동 제약이 적으며 기동성이 뛰어나 다양한 분야에서 활용이 가능하다. 그러나 다수의 공중무인기를 이용하여 센서네트워크 구축할 경우 지상 관제센터의 한정된 자원으로 인해 개별 공중무인기 제어에 한계가 있다. 따라서 최소한의 중앙 제어를 통한 신속한 네트워크 구축, 관심 지역으로 위치 이동 그리고 자율적 협업을 통한 센싱커버리지 최대화를 위한 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 공중무인기의 제한된 센싱 거리와 통신 거리를 바탕으로 다수의 공중무인기를 이용한 가상력 기반 협력 감시 네트워크 구성을 고려한다. 또한 시뮬레이션을 통해 관리자의 별도의 제어 없이 다수 공중무인기의 자율 감시 네트워크를 구축과 지역 감시가 가능함을 보인다.