• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.531-538
• /
• 2011

This paper describes a novel sensor system for 3D world modeling of an autonomous vehicle in large-scale outdoor environments. When an autonomous vehicle performs path planning and path following, well-constructed 3D world model of target environment is very important for analyze the environment and track the determined path. To generate well-construct 3D world model, we develop a novel sensor system. The proposed novel sensor system consists of two 2D laser scanners, two single cameras, a DGPS (Differential Global Positioning System) and an IMU (Inertial Measurement System). We verify the effectiveness of the proposed sensor system through experiment in large-scale outdoor environment.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.304-311
• /
• 2022

적 방공망 제압 임무는 현대전에서 전략적으로 중요한 임무이지만 적 방공자산에 직접적으로 노출될 위험이 높아 위험 부담이 크다. 따라서, 무인기를 활용하여 임무를 수행하는 것이 하나의 대안으로 제시된다. 본 논문에서는 무인기의 적 방공망 제압 임무 수행을 위한 경로 생성 기법과 생성된 경로에 대한 임무 효과도 산출 기법을 제안한다. 먼저, RRT 기반의 경로 탐색 알고리즘을 기반으로 적의 단거리 대공 위협을 고려할 수 있는 저공 침투/이탈 비행 경로 기법을 다룬다. 또한, 최단의 경로이면서 동시에 적의 단거리 대공 위협을 최대한 회피하는 표적 타격 경로를 생성하기 위해 Dubins 경로 기반의 타격 경로 생성 기법이 사용된다. 이를 통해 생성된 침투/타격/이탈 경로를 순서에 따라 통합한다. 통합된 경로를 기반으로 연료소모량, 무인기의 생존 확률, 임무 수행 소요 시간, 그리고 표적 파괴 확률로 이루어진 임무 효과도를 산출한다. 마지막으로, 제안된 적 방공망 제압 임무 경로 생성 기법 및 임무 효과도 산출 기법을 가상 시나리오를 통해 검증한다.

• 산업공학
• /
• 제2권1호
• /
• pp.37-45
• /
• 1989

Guide path design is the most important factor in planning automated guided vehicle systems(AGVS) in manufacturing shop environments. This paper studies a heuristic procedure to design an optimal bi-directional guide path with the objective of the minimum total travel time of the vehicles. An example is solved to validate the procedure developed.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제56권1호
• /
• pp.92-99
• /
• 2024

To minimize the cumulative radiation dose, various path-finding approaches for single agent have been proposed. However, for emergence situations such as nuclear power plant accident, these methods cannot be effectively utilized for evacuating a large number of workers because no multi-agent method is valid to conduct the mission. In this study, a novel algorithm for solving the multi-agent path-finding problem is proposed using the conflict-based search approach and the objective function redefined in terms of the cumulative radiation dose. The proposed method can find multi paths that all agents arrive at the destinations with reducing the overall radiation dose. To verify the proposed method, three problems were defined. In the single-agent problem, the objective function proposed in this study reduces the cumulative dose by 82% compared with that of the shortest distance algorithm in experiment environment of this study. It was also verified in the two multi-agent problems that multi paths with minimized the overall radiation dose, in which all agents can reach the destination without collision, can be found. The method proposed in this study will contribute to establishing evacuation plans for improving the safety of workers in radiation-related facilities.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제43권6호
• /
• pp.488-496
• /
• 2015

본 연구에서는 각각 다른 목적지에서 다수의 임무를 수행해야하는 복수 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAVs)의 경로를 결정할 때, 무인항공기의 생존가능성을 고려하여 경로를 결정하는 프레임워크를 제안하였다. 본 라우팅 문제는 무인항공기 안전과 임무 완료시간 간의 trade-off 를 나타내는 비용 매트릭스를 이용한 차량경로문제(Vehicle Routing Problem, VRP)로 정의할 수 있다. 특정위치에서 무인항공기의 위험 레벨은 감지될 확률과 격추될 확률을 고려하여 모델링 하였고, 위협 레벨과 비행거리를 고려한 두 지역간의 최소비용경로는 육각형격자(Hexagonal cells)에서 Dijkstra 알고리듬을 사용하여 결정하였다. 또한, 지속적으로 다수의 적을 감시 정찰하는 임무를 수행하는 복수 무인항공기의 최적경로를 결정하는 case study를 수행하였으며, 그 결과를 논의하였다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.56-63
• /
• 2024

무인 이동체의 안전성이 점차 증대되면서 빌딩과 같은 장애물이 많은 도심환경에서의 무인 이동체의 활용이 증가할 것으로 예상된다. 도심 환경에서 다수의 무인 이동체가 운용될 경우, 임무 할당 뿐만 아니라 정적 및 동적 장애물 회피와 더불어 상호 충돌 회피가 가능한 경로를 생성하는 알고리듬이 필요하다. 본 논문에서는 임무 할당 및 경로 계획을 수행하는 알고리듬을 제안한다. 장애물 및 경로 계획을 효율적으로 수행하기 위해 맵을 격자 기반으로 구성한 다음 경로를 도출하였다. 동적인 환경에서 빠르게 재계획하기 위해 계산 시간 단축에 집중하였다. 시뮬레이션을 통해 작은 규모의 문제에서 장애물 회피 및 상호 충돌 회피 방안에 대해 설명하였고, 큰 규모의 문제에서 임무 전체 종료 시간(Makespan)을 관찰하여 성능을 확인하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제11권2호
• /
• pp.136-144
• /
• 2010

This paper presents an algorithm for planning waypoints for the operation of a surveillance mission using cooperative unmanned aerial vehicles (UAVs) in a given map. This algorithm is rather simple and intuitive; therefore, this algorithm is easily applied to actual scenarios as well as easily handled by operators. It is assumed that UAVs do not possess complete information about targets; therefore, kinematics, intelligence, and so forth of the targets are not considered when the algorithm is in operation. This assumption is reasonable since the algorithm is solely focused on a surveillance mission. Various parameters are introduced to make the algorithm flexible and adjustable. They are related to various cost functions, which is the main idea of this algorithm. These cost functions consist of certainty of map, waypoints of co-worker UAVs, their own current positions, and a level of interest. Each cost function is formed by simple and intuitive equations, and features are handled using the aforementioned parameters.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
• /
• pp.30-34
• /
• 1998

Path Planning is one of the important fields in robot technologies. Local path planning may be done in on-line modes while recognizing an environment of robot by itself. In dynamic environments to obtain fluent information for environments vision system as a sensing equipment is a one of the most necessary devices for safe and effective guidance of robots. If there is a predictor that tells what future sensing outputs will be, robot can respond to anticipated environmental changes in advance. The tracking of obstacles has a deep relationship to the prediction for safe navigation. We tried to deal with active contours, that is snakes, to find out the possibilities of stable tracking of objects in image plane. Snakes are defined based on energy functions, and can be deformed to a certain contour form which would converge to the minimum energy states by the forces produced from energy differences. By using point algorithm we could have more speedy convergence time because the Brent's method gives the solution to find the local minima fast. The snake algorithm may be applied to sequential image frames to track objects in the images by these characteristics of speedy convergence and robust edge detection ability.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.456-462
• /
• 2014

In this paper, we present a deployable bio-inspired robot called the Pillbot-light, which utilizes a safe autonomous navigation system. The Pillbot-light is mounted the station robot, and can be operated in a disaster relief operation or military operation. However, the Pilbot-light has a challenge to navigate autonomously because the Pilbot-light cannot be equipped with various sensors. As a result, we propose a new robot system for autonomous navigation that the station robot controls Pillbot-light equipped with vision camera and CPU of high performance. This system detects obstacles based on the edge extraction using vision camera. Also, it cannot only achieve path planning using the hazard cost function, but also localization using the Particle Filter. And this system is verified by simulation and experiment.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.68-76
• /
• 2024

최근 국내외 무인기 시장이 급속도로 성장하고 UAM과 같은 도심 내 UAV 운용의 중요성이 증가함에 따라 UAV의 고장으로 인한 인명 및 재산 피해에 대한 안전 관리 및 규제 체계가 부각되고 있다. 본 연구에서는 안전한 UAM 비행 경로 계획을 위해 운용 지역의 위험을 평가하는 위험 비용 모델들을 비교 분석하고, 각 모델의 주요 한계점을 식별하여 향후 모델 개발 시 고려해야 할 사항들을 도출하였다. 본 연구는 UAM 운용의 안전성 향상을 위한 기초적인 모델을 제공함으로써, UAM 비행 경로 계획 관련 분야의 기술적 개선과 정책 결정에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다.