• 전기학회논문지
• /
• 제66권7호
• /
• pp.1123-1130
• /
• 2017

This paper deals with the dynamic surface control based tracking control for a drone equipped with a 2-DOF manipulator. First, the dynamics of drone and 2-DOF manipulator are derived separately. And we obtain the combined model of a drone equipped with a manipulator considering the inertia and the reactive torque generated by a manipulator. Second, a dynamic surface control based attitude and altitude control method is presented. Also, multiple sliding mode control based position control method is presented. The system stability and convergence of tracking errors are proven using Lyapunov stability theory. Finally, the simulation results are given to verify the effectiveness of the proposed control method.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.35-40
• /
• 2019

본 연구는 LTE 통신망을 사용하여, 실시간 드론 원격주행 시스템을 제안한다. 원격지에 위치한 드론을 180km 떨어진 거리에 위치한 조종자가 50msec 시간지연으로 실시간 고도와 위치, 자세를 제어하면서 조정한다. 조정자의 조정 신호에 따라 움직이는 드론의 영상과 모션 정보는 실시간으로 조정자에게 전송되어, 영상은 조종자의 HMD에서 재생되며, 모션 정보는 조종자가 탑승한 시뮬레이터를 구동하게 된다. 일반으로 드론조정은 RF 신호를 사용하여 통상 2km 이내에서 직접 조정이 가능하며, 이 이상의 거리에서는 미션 플래너를 사용하여 GPS 운행을 한다. 따라서 장거리 비행 중 발생하는 긴급 상황에 대처하는 방안은 자동 비행 종료 후, 원위치로 복귀하는 기능이 주를 이룬다. 본 연구에서는 LTE 통신을 사용하여, 비행 중인 드론의 모션과 영상을 평균 50m sec 이내로 조종자에게 전송하여, 조종자에게 실제 원격지의 드론 위에서 조정하는 것과 유사한 실감환경을 제시한다. 제안된 시스템의 검증을 위하여 대전의 드론 조종자가 강원도 인제에 위치한 드론을 조종하는 실험 결과를 제시한다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.105-111
• /
• 2004

최근의 무인항공기는 정찰임무를 비롯하여 무인기에 미사일을 장착하여 지대공 공격 임무를 수행하기까지 군용으로 뿐만 아니라 기상 관측, 해상 관측 등의 목적으로 폭넓게 활용하고 있으며, 점차 필요성이 높아지고 있다. 이러한 무인기는 정밀한 자세제어를 위하여 자세정보를 제공하는 AHRS와 같은 센서를 장착하는데 비용이 500만원 정도에서 고급 센서는 수 천 만원에 이르고 있다. 최근 한국항공우주연구원에서는 이러한 고가의 센서 출력정보인 자세각 정보를 사용하지 않고 각속도 정보를 기반으로 저가형 자동비행시스템을 개발하여 소형표적기와 무인표적기 비행시험을 통하여 성능을 입증하였다. 본 논문에서는 무인항공기의 항법시스템 설계를 위하여 목표로 하는 신뢰성을 충족시키면 동시에 저가형인 GPS 센서를 선택하기 위하여 Hardware in the Loop Simulation(HILS)을 통하여 GPS 출력주파수에 따른 성능을 확인하였다. 마지막으로 무인표적기에 자동비행시스템과 항법시스템을 장착하여 비행시험을 수행하였으며, 설계된 항법시스템 성능을 비행시험 결과를 통하여 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
• /
• pp.583-584
• /
• 2022

드론의 발전으로 인해 드론의 임무는 다양한 분야에서 수행되며, 광범위한 영역에서 비가시권(BVLOS, Beyond Visual Line Of Sight) 비행한다. 대부분 드론은 무선 주파수(RF, Radio Frequency) 통신을 통해 운용되고 약 1-2 km의 제한된 반경에서만 비행이 가능하다. 이를 극복하기 위해 본 논문에서는 RF와 LTE (Long Term Evolution)를 활용하여 BVLOS에서 임무를 수행하는 드론을 조종하기 위한 다중 통신 프로토콜 기반 드론 조종 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 크게 조종부와 드론부로 이루어진다. 조종부는 조종기에서 발생한 하나의 조종 신호를 RF와 LTE를 통해 전송한다. 드론부는 RF와 LTE를 통해 이중으로 전송된 조종 신호를 통신 프로토콜의 우선순위에 따라 분류하여 FC (Flight Controller)로 전달한다. 제안한 조종 시스템을 통해 RF 통신 거리 한계를 극복하고 통신 연결 불능 상황을 방지할 수 있다.

• ETRI Journal
• /
• 제45권5호
• /
• pp.746-757
• /
• 2023

This study presents a novel safe landing algorithm for urban drone deliveries. The rapid advancement of drone technology has given rise to various delivery services for everyday necessities and emergency relief efforts. However, the reliability of drone delivery technology is still insufficient for application in urban environments. The proposed approach uses the "landing angle control" method to allow the drone to land vertically and a rapidly exploring random tree-based collision avoidance algorithm to generate safe and efficient vertical landing paths for drones while avoiding common urban obstacles like trees, street lights, utility poles, and wires; these methods allow for precise and reliable urban drone delivery. We verified the approach within a Gazebo simulation operated through ROS using a six-degree-of-freedom drone model and sensors with similar specifications to actual models. The performance of the algorithms was tested in various scenarios by comparing it with that of stateof-the-art 3D path planning algorithms.

• Journal of Platform Technology
• /
• 제10권4호
• /
• pp.56-61
• /
• 2022

제4차 산업혁명을 통하여 발견된 다양한 융합기술은 산업에 스며들고 있다. 드론은 융합기술을 기반으로 건설, 교통, 국방 등의 산업에서 활용되고 있다. 회전익 드론 조종은 눈으로 보며 동작시키는 가시권에서부터 GCS를 활용한 원격지 비 가시권까지 다양한 범위에서 활용되고 있다. 산업용 드론을 운영하는 관계자를 분류하면 드론을 직접 활용하는 일반 조종자, 드론 조종자를 양성하는 교관, 드론의 상태를 점검하고 장기간 활용할 수 있게 하는 정비사 등이 있다. 드론 GCS의 화면은 어떠한 형태로 나타나느냐에 따라서 사용자의 빠른 대응, 또는 핵심적인 데이터를 획득할 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 미션플래너 GCS를 대상으로 GUI 특성을 분석하여 사용자에 따른 화면 구성방안을 설계하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.103-111
• /
• 2021

본 연구목적은 관제 공역 다중 드론의 운행 충돌 방지 방안에 대한 연구이다. 연구 결과 드론 충돌을 회피하는 방안으로 관제 시스템에서 드론 예상 경로와 시간을 기반으로 추정되는 ROI 영역에 대한 정확한 정보를 설정 후 드론 충돌을 제어 할 수 있는 방안으로 적절하다는 것을 입증하였다. 실혐분석 결과, 운행하는 드론의 항로 직경은 충돌 위험을 줄일 수 있는 규모를 선정해야 하며, 운행하는 드론의 출발시간과 운행 속도의 변화는 충돌에 영향요인으로 작동하지 않았다. 또한, 충돌을 회피하기 위한 대응 방안으로 비행 우선 순위 제공이 적절한 방법 중의 하나임을 실증하였다. 충돌 회피 방안에 대해 드론 센서기반 충돌회피뿐만 아니라 관제 시스템에서 충돌을 모니터링 및 예측하고 실시간 제어를 수행하여 이중으로 충돌을 보완 할 수 있다. 본 연구는 관제 기반으로 운행되는 드론의 충돌 방지 방안에 대한 아이디어를 제공하고 이를 실질적인 테스트를 진행했다는 것에 의의를 두고 있다. 이는 관제 기반으로 이기종 드론들이 다수 운행시 등장하는 충돌 문제 해결에 도움이 된다. 본 연구는 드론의 충돌로 인한 사고 방지와 안전한 드론 운행 환경 제공을 통한 관련 산업의 발달에 기여 할 것이다.

• Journal of Platform Technology
• /
• 제9권3호
• /
• pp.78-83
• /
• 2021

4차 산업혁명 기술의 융합으로 신산업 드론에 대한 연구가 증가하고 있다. 특히, 정부 정책적으로 4차 산업혁명의 대응책을 D.N.A 플랫폼으로 지정함에 따라, 해당 플랫폼을 차용한 다양한 시나리오 기반의 연구주제들이 부각되고 있다. 한편, 산업용, 연구용 드론은 관제 운항을 통한 시나리오 기반의 임무를 수행하기 때문에 시분할로 이루어진 공간적 특성을 갖추게 된다. 이에 따라서, 관제 드론 운항 시에는 기존의 보안성을 향상시키기 위한 방법을 다차원적으로 응용할 필요성이 나타났다. 이에 따라 본 연구에서는 보안성을 향상시키기 위한 시나리오 기반의 드론 플랫폼에 대한 연구를 수행하였다. 그 결과 지상 관제시스템, 드론, 드론 데이터 서버의 3분류로 공간을 분류하고 시나리오 기반의 보안기술 적용방안에 대하여 설계하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.33-38
• /
• 2024

In this paper, we propose the implementation of a drone delivery system using artificial intelligence in a situation where the use of drones is rapidly increasing and human errors are occurring. This system requires the implementation of an accurate control algorithm, assuming that last-mile delivery is delivered to the apartment veranda. To recognize the delivery location, a recognition system using the YOLO algorithm was implemented, and a delivery system was installed on the drone to measure the distance to the object and increase the delivery distance to ensure stable delivery even at long distances. As a result of the experiment, it was confirmed that the recognition system recognized the marker with a match rate of more than 60% at a distance of less than 10m while the drone hovered stably. In addition, the drone carrying a 500g package was able to withstand the torque applied as the rail lengthened, extending to 1.5m and then stably placing the package down on the veranda at the end of the rail.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
• /
• pp.333-334
• /
• 2018

This is a study on controlling a drone (DJI Mavic Air) with simple hand gesture using Leap Motion controller. Four component involve are MacBook, Leap Motion controller, Android device, and DJI Mavic Air. All of this component are connected through USB, Bluetooth, and Wi-Fi technology. The studies main purpose are to show that by controlling a drone through Leap Motion, drone amateur user can easily learn how to control a drone, and because of longer drone control range can be archived things such as search and rescue mission will be possible.