• 한국항행학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.184-191
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• 2020

항공용 SIL은 항공전자시스템의 통합 및 검증에 사용되는 통합시험환경이다. 항공용 SIL에는 여러 가지 제약으로 인해 항공기에 탑재되는 장비를 직접 연동할 수 없을 때 장비의 소프트웨어 모델이 필요하다. 지금까지 항공기 개발에 적용한 항공용 SIL의 소프트웨어 모델은 표준화된 방법 없이 일반적인 소프트웨어 개발 방법의 적용으로 재사용이 어려워 소프트웨어 모델 재사용을 위한 프레임워크의 필요성이 제기되었다. 이러한 항공용 SIL 모델의 표준화된 모델링 방법을 위해 DEVS (discrete event system specification) 형식론을 채용하였다. DEVS 형식론은 이벤트 구동(event-driven) 알고리즘이며 이는 기존의 항공용 SIL에 적용되는 절차적이고 반복적인 알고리즘과 어울려 동작하기 힘들다. 이에 본 논문에서는 항공용 SIL 모델의 특징과 기존 방식이 가지는 한계를 보완하고 모델의 재사용성을 극대화할 수 있는 이벤트 기반의 모델링 방법과 실시간 시뮬레이션 방법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권12호
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• pp.1196-1206
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• 2013

본 논문에서는 PTZ(Pan Tilt Zoom) 카메라를 장착한 무인항공기의 항법장치 정보와 촬영지역의 입체적 지형정보를 기반으로, 무인항공기가 촬영하는 지리적 위치를 실시간으로 파악하고 촬영 지역의 면적을 자동 산출할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 또한 제안한 알고리즘과 더불어 특정 지역의 촬영 가능 여부를 자동 판단할 수 있는 방안을 설명한다. 무인항공기가 원하는 특정지역의 촬영을 시도할 경우에는 항공기의 위치와 고도뿐만 아니라 해당 지역의 입체적 지형에 의하여 유효한 영상의 획득 가능여부가 결정된다. 본 연구의 결과를 적용하면 지상관제센터에서 무인항공기가 촬영하는 영상이 원하는 지역의 정보인지 실시간으로 판단할 수 있으므로 정확한 실시간 원격 운항 제어가 가능하다. 그리고 제안한 알고리즘과 촬영가능여부를 판단하는 방안은 사전 모의 운항 및 운항경로 설정에 유용하게 응용할 수 있다.

• 로봇학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.149-158
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• 2024

This paper presents a robust autonomous navigation and reconnaissance system for tracked robots, designed to handle complex multi-floor indoor environments with stairs. We introduce a localization algorithm that adjusts scan matching parameters to robustly estimate positions and create maps in environments with scarce features, such as narrow rooms and staircases. Our system also features a path planning algorithm that calculates distance costs from surrounding obstacles, integrated with a specialized PID controller tuned to the robot's differential kinematics for collision-free navigation in confined spaces. The perception module leverages multi-image fusion and camera-LiDAR fusion to accurately detect and map the 3D positions of objects around the robot in real time. Through practical tests in real settings, we have verified that our system performs reliably. Based on this reliability, we expect that our research team's autonomous reconnaissance system will be practically utilized in actual disaster situations and environments that are difficult for humans to access, thereby making a significant contribution.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.53-58
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• 2016

우리는 본 논문에서 이차 칼만 필터를 이용한 영상 기반 객체 추적분야의 새로운 알고리즘을 제안한다. 최근에 발표된 이차 칼만 필터는 영상 기반의 객체의 실제 3차원 공간의 위치를 추적하는 것에는 아직 적용되지 않았다. 2차원 영상 내의 위치를 3차원 공간상의 위치로 환원시키는 것은 비선형적 변환을 수반하기 때문에 그에 맞는 추적 알고리즘을 사용해야만 한다. 이러한 상황에서, 비선형 수식을 이차식으로 근사화하는 이차 칼만 필터가 선형으로 근사화하는 확장 칼만 필터보다 더 정확한 성능을 낼 수 있다. 우리는 동일한 상황을 가정하여 확장 칼만 필터, 무향 칼만 필터, 파티클 필터, 그리고 우리가 제안한 이차 칼만 필터를 이용하여 객체를 추적하고, 그 결과를 비교해 본다. 결론적으로 이차 칼만 필터가 발산율이 확장 칼만 필터에 비해 거의 절반가량 감소하며, 추적 정확도 측면에서 무향 칼만 필터에 비해 1% 가량 우수한 성능을 나타낸다.

• 로봇학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.33-41
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• 2008

Based on object recognition technology, we present a new global localization method for robot navigation. For doing this, we model any indoor environment using the following visual cues with a stereo camera; view-based image features for object recognition and those 3D positions for object pose estimation. Also, we use the depth information at the horizontal centerline in image where optical axis passes through, which is similar to the data of the 2D laser range finder. Therefore, we can build a hybrid local node for a topological map that is composed of an indoor environment metric map and an object location map. Based on such modeling, we suggest a coarse-to-fine strategy for estimating the global localization of a mobile robot. The coarse pose is obtained by means of object recognition and SVD based least-squares fitting, and then its refined pose is estimated with a particle filtering algorithm. With real experiments, we show that the proposed method can be an effective vision- based global localization algorithm.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권1호
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• pp.165-170
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• 2015

본 논문은 3D 위치 정보를 산출하기 위한 기압고도계 및 기준국을 이용한 절대 고도 측정 정확도 향상에 관한 연구이다. GPS와 같은 위성 항법 시스템이 신뢰성이 있는 절대 고도를 제공하지 못하는 점과 기압 고도계가 변화하는 대기압의 특성상 절대 고도 정보를 제공하지 못한다는 문제점을 인식하고, 이를 개선하기 위해 새로운 기법을 제안하였다. 제안된 기법을 검증하기 위해 RTK를 활용한 기준국을 지정하고 시중에 판매하는 압력 센서 및 EVK 단말기를 활용하였으며, 실내 외에서의 사람의 이동으로 인한 고도 변화 실험과 차량을 이용한 이동 실험을 통해 검증하였다. 이 논문의 결과는 기준국을 이용하는 기존의 2D 측위 시스템을 간단히 3D 측위 시스템으로 확장할 수 있는 저가 솔루션을 제공할 수 있음을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제34권3호
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• pp.235-245
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• 2007

무인수중로봇은 인간의 직접적인 접근이 제한되는 위험한 지역을 운항하기 때문에 인식, 결정, 그리고 행동과 같은 영역전문가의 고유능력을 수행하는 지능형 제어소프트웨어를 반드시 탑재해야한다. 본 논문에서는 다양한 무인항체에 적용 가능한 RVC 지능시스템 모델을 제안하며, 또한 충돌회피시스템, 항해 계획시스템, 그리고 충돌위험도산출시스템으로 구성된 무인수중로봇을 위한 지능형 자율운항시스템을 개발 한다. 충돌회피시스템에서는 퍼지관계곱에 기반한 장애물회피 알고리즘을 제안하는데 이는 생성경로 관점의 안전성과 효율성을 보장한다. 그리고 항해계획시스템에서는 폴리선을 이용한 항로계획 알고리즘을 제안 한다. 제안된 지능형 자율운항시스템의 성능검증을 위해 환경관리자, 객체, 그리고 3차원뷰어로 구성된 시뮬레이션시스템을 개발하여 시뮬레이션을 수행한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권10호
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• pp.996-1002
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• 2008

본 논문에서는 3차원 일대일 충돌 감지, 충돌 회피 및 경로점 유도를 위한 알고리듬에 대해 다룬다. 항공기는 질점 모델로 가정하였다. 충돌 감지는 최근접점까지 남은 시간과 그 때의 거리를 기준 값과 비교하여 수행하였다. 충돌 회피는 최적 제어 이론을 이용하여 최종 시간에서의 상대 거리를 최대화하는 가속도 입력을 계산하여 수행하였다. 경로점 유도는 잘 알려진 비례항법유도를 적용하였다. 제안된 알고리듬의 성능은 두 개의 시나리오를 통하여 검증하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제9권2호
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• pp.21-34
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• 1993

디지탈화된 지형 정보는 조망분석, 토목계획이나 설계, 또는 지리정보시스템등 여러 분야 에 필요한 요소가 된다. 또한 컴퓨터에 적절한 형식으로 입력된 지형정보는 모의 비행훈련이나 무인비행장치에서도 사용될 수 있다. 지형정보는 지도위에 등고선을 비롯한 여러가지 기호들로 표시되어 있어서 훈련된 요원에 의해 분석된다. 자동분석을 위해서는 컴퓨터에 입력되어야 하는 데 디지타이징 타블렛과 같은 장비를 사용하여 수동으로 입력하는 것은 많은 시간과 인력을 필요 로 한다. 본 논문에서는 이차원 지형도로부터 삼차원 지형정보를 자동적으로 추출하는 방법을 다 루고 있다. 등고선 조각연결 알고리즘을 포함하는 몇 가지 알고리즘들이 제안되었고 실제 지형도 를 사용하여 실험되었다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제37권8호
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• pp.641-646
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• 2010

스테레오 카메라를 갖춘 인간형 로봇이 자율적으로 주변 상황을 인지하면서 목적지까지의 경로를 실시간으로 생성 및 수정하는 간단한 알고리즘을 제시한다. 특징점들을 시각적 이미지에서 추출함으로써 주위의 장애물들을 인지한다. 인간형 로봇의 뒤뚱거리는 보행 움직임을 모델링함으로써 로봇의 중심부 기준에서의 실제 경로를 유추하여 계획된 경로와 비교함으로써 시각적 피드백 제어를 구현하고 성공적인 네비게이션을 수행한다. 실제 인간형 로봇의 네비게이션 실험을 통해 제안된 알고리즘의 가능성을 입증한다.