넓은 탐색영역에서 활동하는 드론에서 신속한 처치를 요하는 응급환자의 탐색, 신속한 경보와 대응을 요하는 자연재해의 감시와 같은 응용 분야에서 목표물 파악의 시간(time), 즉 신속성의 문제는 매우 중요한 문제가 된다. 드론의 실제 운영에 있어서 목표물을 파악하는 시간은 탐색 영역을 효율적으로 탐색하기 위한 탐색 알고리즘 및 드론 간의 협업과 매우 연관성이 깊다. 따라서 본 연구에서는 드론을 이용한 목표물 탐색에 있어서 신속성의 문제를 해결하기 위하여, 고도를 달리하는 드론들의 협력에 의한 확률기반 목표물 탐색 방법을 제안한다. 특히 제안한 방법은 고(高)고도 드론이 우선 탐색을 실시하고, 탐색 결과를 저(低)고도 드론에 전달하여 보다 정밀한 탐색을 함으로써 탐색 시간을 줄이고 목표물 발견의 확률을 높이는 방법이다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 성능을 분석한다.
The drone has the restrictions on the controls, the battery and the surrounding environment in performing missions such as fire extinguishing. This restriction can improve the limitations that leave the leader can be monitored. The existing method of constructing the leader based on the GPS is highly dependent on the signal and is vulnerable to hardware defects. In this paper, we solve these problems with dynamic leaders decision. Drones can use their leader drones rather than remote controls. Information about the drones changes depending on the surrounding environment by replacing the leader with a dead battery or electing leader by the drones themselves without human intervention. This suggests that the leader monitors the community through a framework for continuing the drones collaboration and that the community can collaborate to overcome the limitations and continue the mission. The analysis of the proposed system through simulation experiments confirm that it has a better task performance. By using this system, it is possible to continue the mission and solve problems that are vulnerable to hardware defects.
본 논문에서는 드론과 지상 로봇 간 효과적인 협업을 위하여 광학 흐름 기술 기반의 특징점 추적 알고리즘을 제안하였다. 드론의 비행 중 빠른 움직임에 의하여 많은 문제점이 발생하여 지상물체를 성공적으로 인식하기 위해 직관적이면서도 식별자를 가지고 있는 마커를 사용했다. 특징점 추출이 우수한 FAST알고리즘과 움직임 감지가 우수한 루카스-카나데 광학흐름 알고리즘의 장점들을 혼합하여 기존 특징점-특징량 기반 객체 추적 방법보다 개선된 속도의 실험결과를 보여준다. 또한 제안한 마커의 검출방법에 적절한 이진화 방법을 제안하여 주어진 마커에서의 검출 정확도를 개선하였으며, 추적속도는 유사한 환경의 기존연구보다 40% 이상 개선됨을 확인하였다. 또한 비행드론의 경량화와 속도개선에 문제가 없도록 최소형 고성능의 임베디드 환경을 선택하였으며, 제한된 개발환경에서도 물체검출과 추적 등 복잡한 연산이 가능하도록 동작환경에 대하여 연구하였다. 향후에는 다른 환경에서 빠르게 움직이는 두 로봇 간의 협업의 정확도를 향상시키기 위해 지능적 비전기능에 대해 추가할 예정이다.
In this study, we will analyze the design, development and application of these small drones using open source. These drones are used in flight exercises, aerial photography, and coding education. In the era of the fourth industrial revolution, such as the development of sensor technology, expansion of open source sharing, and application of artificial intelligence, Is expected to be able to demonstrate convergence. In this paper, we have studied the design and fabrication of small drones using open source. In the case of drones, various functions and differentiated materials are required depending on the application, and the future development of the unmanned mobile object, namely the drone, in which the creativity and the technology are combined with each other continues to be enhanced by the improvement of autonomy and artificial intelligence. Software-based architecture-based technologies have been developed in collaboration with embedded SWs that combine sensors, motors, and control systems. In hardware, it is customary to use a combination of materials and design to increase the freedom of design. It will be made in a free structure.
In this study, we introduce a loosely coupled relative position estimation method that utilizes a decentralized ultrawideband (UWB), Global Navigation Support System and inertial navigation system for flight controllers (FCs). Key obstacles to multidrone collaboration include relative position errors and the absence of communication devices. To address this, we provide an extended Kalman filter-based algorithm and module that correct distance errors by fusing UWB data acquired through random communications. Via simulations, we confirm the feasibility of the algorithm and verify its distance error correction performance according to the amount of communications. Real-world tests confirm the algorithm's effectiveness on FCs and the potential for multidrone collaboration in real environments. This method can be used to correct relative multidrone positions during collaborative transportation and simultaneous localization and mapping applications.
본 논문은 기동성은 있지만 한정된 비행시간과 비행거리를 가진 드론을 이용한 지능형 영상 보안 감시 시스템을 제안한다. 드론이 가지는 한계점을 보완하기 위해 그리드 기반으로 시스템을 구성하며 분할된 영역에서 다중 드론간 대상물의 효율적인 추적 및 감시 모니터링을 위해 연계 추적 방식을 이용한다. 먼저, 한정된 비행거리를 위해 각 드론스테이션 간의 최적 거리를 제안한다. 제안한 최적 거리를 통해 생성된 중첩 감시영역에서 효율적 연계 추적을 위해 드론의 전력상태와 대상물의 이동방향을 고려한 최적의 드론 선정 알고리즘을 제시한다. 제안한 알고리즘은 케이스 스터디를 통해 그 응용 가능성을 검토한다.
Purpose The purpose of this paper is to observe the relative priorities of importances among IT services for Smart tourism as well as the relative priorities of importances among ways for developing the IT Services. Design/methodology/approach AHP analysis model was designed with 3 layers in order to recognize the relative importances priorities of IT services and the ways developing the IT services in Smart tourism. The factors in the top layer consist of Pre-trip IT services, During-trip IT services and Post-trip IT services. The lower factors in second layer of the Pre-trip IT services consists of Tourism information search, Online reservation and Price comparison. The lower factors of the During-trip IT services consists of Context recognition, Virtual Reality and Drone Application. The lower factors of the Post-trip IT services consists of Interactive Sharing and Tagging. The factor of third layer, the ways of developing the IT services consist of Company leading, University leading and Industry-University Collaboration. The structural questionnaire based on the AHP analysis model was designed and used to survey experts in IT and tourism areas. The collected data by the question investigation was analyzed by AHP analysis technique. Findings The importance priority of During-trip IT service was highest among in the three type IT services of tourism life cycle. The importance priority of Price comparison service was highest among IT services for Pre-trip. The importance priority of the Context recognition service was highest among IT services for During-trip. The Interactive sharing service was highest among IT services for Post-trip. It would be confirmed for the IT service development ways of Company leading to be suitable for most of the It services, such as Tourism information search, Online reservation, Price comparison, Context recognition, Virtual reality, Drone application, Interactive sharing.
최근 드론에 대한 관심이 증가하면서, 드론을 활용한 다양한 기술들이 선보이고 있다. 특히, 다수의 드론을 통한 군집 비행의 기술은 협업을 통한 복잡한 임무 수행이 가능하여 빠른 시간안에 임무를 완수할 수 있어 다양한 분야에서 각광을 받고 있다. 하지만 실외의 경우 GPS의 정밀도가 낮아 정밀 비행이 어렵기 때문에 고정밀 위치 인식이 필요한 임무에는 적합하지 않다. 뿐만 아니라, 실외에서 다수의 비행체를 좁은 공간에서 동시 정밀 제어하다보니, 정밀 위치 예측이 어려운 경우 충돌이 발생하는 심각한 문제를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 RTK-GPS(Real-Time Kinematic-GPS)를 포함한 다수 센서를 활용하여 위치 정밀도를 증가시키고, 센서 오류로 인한 문제를 최소화하기 위해 제안한 모드 스위칭 기법에 대해 설명한다. 그리고 이를 기반으로 개발한 실외 군집 비행 시스템에 대해서도 소개한다.
최근 드론 기술의 대중화와 함께 저비용의 소형 무인기를 다수 또는 군집으로 운용함으로써 상당한 군사적 효용성을 얻을 수 있음이 알려지면서, 군집무인체계의 전장 활용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 국방과학연구소에서는 이와 관련한 주요기술로 군집제어, 군집통신, 군집정보, 군집협업 기술을 식별하였으며, 1단계로써 대상 무인체를 운용하는 데 필요한 군집제어와 군집통신 기술에 대한 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 소형 고정익 무인기 기반의 군집무인기시스템을 설계 및 제작하고, 군집제어 및 군집통신 기술을 비행시험으로 검증한 과정을 소개한다. 최종비행시험에서 무인기 19대가 군집비행을 수행함으로써 국내 최초로 군사적으로 활용도가 높은 고정익 무인기 약 20대 규모의 군집 비행시험에 성공하였다.
본 논문은, "항공, 드론 및 도심항공교통(UAM) 분야에 대한 인력 양성을 위한 교육 및 수요 분석을 통해 필요 역량 및 기술 교육에 대한 대구·경북 지역 해당 산업 분야 기업체에 설문조사"에 대한 연구임. 교육 방법에 대해 대학과 산업체 간의 협력할 수 있는 부분에 대해 제언하였다. 본 설문 연구의 주요 결과 및 시사점을 도출하였다. 연구 결과 인력 채용 시 중요하게 고려되는 사항은 해당 분야의 직무 능력이 가장 높게 조사되었다. 인력 양성의 필요한 교육 내용으로는 전공 분야 다양한 장비 및 소프트웨어 활용 능력 강화 교육이 가장 필요한 자질로 조사되었다. 도심항공교통(UAM) 분야 중 기체·부품에 대한 인력 및 교육 수요가 높으며, 해당 분야의 기체 경량화 제작 기술에 대한 수요가 가장 높았다. 연구가 해당 분야의 교육 수요 제시에 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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