• 제목/요약/키워드: Multiple UAV's

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무리지능을 이용한 복수 무인기 제어 (Control of Multiple UAV's based on Swarm Intelligence)

  • 오수훈
    • 항공우주산업기술동향
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    • 제7권1호
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    • pp.141-152
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    • 2009
  • 복수 무인기의 동시 운용을 통하여 임무 수행 효율성 및 경제성 제고를 꾀할 수 있으며 이를 위해서는 확장성이 용이한 제어 알고리듬을 필요로 하게 되는데 유연성, 강건성, 분산형 제어 및 자기조직화의 특징을 갖는 무리 지능이 현실적인 대안으로 각광받고 있다. 본 논문에서는 무리 지능의 특징과 이를 복수 무인기 제어에 응용함으로써 정찰, 경로 계획, 표적 추적 및 공격 등 다양한 임무를 효율적으로 수행할 수 있음을 시뮬레이션과 시험으로 입증하고 있는 다양한 연구결과를 소개한다.

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진화로봇공학 기반의 복수 무인기를 이용한 영역 탐색 (Area Search of Multiple UAV's based on Evolutionary Robotics)

  • 오수훈;석진영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.352-362
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    • 2010
  • 복수 무인기의 동시 운용을 통하여 임무 수행 효율성 제고를 꾀할 수 있으며 이를 위해서는 확장성이 용이한 제어 알고리듬을 필요로 하게 되는데 유연성, 강건성, 분산형 제어 및 자기조직화의 특징을 갖는 행동모델 기반의 무리 지능이 현실적인 대안으로 각광받고 있다. 그러나 논리적으로 행동규칙을 설계하기 어렵다는 단점을 극복하기 위하여 최근 진화로봇공학이 무인기 제어에 적용되기 시작하고 있다. 본 논문에서는 제한된 영역을 복수의 무인기로 탐색하는 임무를 진화로봇공학을 적용하여 진화시킨 신경망제어기로 수행한 결과, 직관에 의지하여 설계된 행동모델 기반의 신경망제어기에 비하여 우수한 성능을 보임을 제시하였다.

Development of UAV Teleoperation Virtual Environment Based-on GSM Networks and Real Weather Effects

  • AbdElHamid, Amr;Zong, Peng
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제16권3호
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    • pp.463-474
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    • 2015
  • Future Ground Control Stations (GCSs) for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) teleoperation targets better situational awareness by providing extra motion cues to stimulate the vestibular system. This paper proposes a new virtual environment for long range Unmanned Aerial Vehicle (UAV) control via Non-Line-of-Sight (NLoS) communications, which is based on motion platforms. It generates motion cues for the teleoperator for extra sensory stimulation to enhance the guidance performance. The proposed environment employs the distributed component simulation over GSM network as a simulation platform. GSM communications are utilized as a multi-hop communication network, which is similar to global satellite communications. It considers a UAV mathematical model and wind turbulence effects to simulate a realistic UAV dynamics. Moreover, the proposed virtual environment simulates a Multiple Axis Rotating Device (MARD) as Human Machine Interface (HMI) device to provide a complete delay analysis. The demonstrated measurements cover Graphical User Interface (GUI) capabilities, NLoS GSM communications delay, MARD performance, and different software workload. The proposed virtual environment succeeded to provide visual and vestibular feedbacks for teleoperators via GSM networks. The overall system performance is acceptable relative to other Line-of-Sight (LoS) systems, which promises a good potential for future long range, medium altitude UAV teleoperation researches.

네트워크 환경 및 데이터 요구사항에 따른 무인기 네트워크 자원할당 알고리즘 (UAV Network Resource Allocation Algorithm according to the Network Environment and Data Requirement)

  • 천혜림;황찬호;이우신;유인덕;김재현
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권7호
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    • pp.3-11
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    • 2017
  • 무인기 시스템은 무인기 시장이 확대됨에 따라 다수 무인기의 동시 운용을 위한 충분한 주파수 대역 할당에 한계가 있다. 또한, 무인기의 이동성으로 인해 실시간으로 무인기 네트워크 통신환경이 급변한다. 따라서 무인기 시스템의 안정적인 운용 및 전송 data rate를 최대로 하기 위해서는 한정된 주파수 대역폭 안에서 주어진 네트워크 환경을 고려한 효율적인 자원할당이 필요하다. 본 논문에서는 TDMA(Time Division Multiple Access)를 기반으로 주어진 네트워크 환경에서 무인기 운용을 위한 최소 데이터 요구사항을 만족시키는 동시에 네트워크 처리율을 최대로 하는 자원할당 알고리즘을 제안한다. 성능분석을 통해 제안한 알고리즘은 주어진 네트워크 환경에서 최소 데이터 요구사항을 만족하면서 높은 네트워크 처리율을 만족시키는 자원할당이 가능함을 입증하였다.

지속적인 동영상 스트리밍 서비스를 위한 다중 UAV 활용 기법 (Multiple UAVs Utilisation Method for Seamless Video Stream Service)

  • 김병국;홍운희;홍성화;강지헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.670-672
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    • 2021
  • 동영상 스트리밍 기술은 다양한 영역에서 사용이 되고 있으며, 항공영역에서 또한 예외가 아니다. UAV (Unmanned Aerial Vehicle, 무인항공기) 기술은 꾸준히 발전하고 있고 군뿐만이 아닌 민간영역에서도 현재 많이 사용되고 있다. 이 UAV를 기반으로 원격지에서 동영상 스트리밍 서비스를 통해 실시간 감시 및 정찰이 가능해졌다. 그러나 UAV는 기상상태, 기체의 중량 그리고 배터리 등 다양한 환경 영향으로 인해 체공시간이 짧고 가변적이다. 따라서 다른 감시정찰 시스템대비 임무수행에 시간제약이 더 크다. 동영상 스트리밍 서비스의 경우 다수의 UAV를 활용하여 임무시간 단위로 순차적으로 비행시켜 직전 무인항공기의 임무를 인계하는 식으로 해결할 수 했다. 본 논문은 동영상 스트리밍 서비스를 수행하는 UAV 운영환경에서 항공기간 임무 인계가 이루어질 때 꾸준한 동영상 스트리밍 서비스가 지원될 수 있도록 제안한다.

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무인항공기 체계의 영상송수신장비 개발 (Development of Image Transmission and Receiving System for UAV)

  • 김상한;조성준;백윤혁;이재녕;정숙향;문우근;배진근;박대섭
    • 한국항공운항학회:학술대회논문집
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    • 한국항공운항학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.275-278
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    • 2004
  • In this paper, development of the Image Transmission and Receiving System(ITRS) for UAV is being introduced. ITRS can tranfer the imagery informations from UAV to the multiple sites at the same time. Analog video signal is encoded by using MPEG4 protocol at the Image Transmission System, and the encoded digital video data can be transmitted to the various locations where the Image Receiving System decodes and displays the received video data. The ITRS might be a very efficient method of sharing UAV's information at a low cost.

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3차원 격자지도 기반 생존성 극대화를 위한 다수 무인 항공기 임무경로 계획 (Mission Path Planning to Maximize Survivability for Multiple Unmanned Aerial Vehicles based on 3-dimensional Grid Map)

  • 김기태;전건욱
    • 산업공학
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    • 제25권3호
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    • pp.365-375
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    • 2012
  • An Unmanned Aerial Vehicle (UAV) is a powered pilotless aircraft, which is controlled remotely or autonomously. UAVs are an attractive alternative for many scientific and military organizations. UAVs can perform operations that are considered to be risky or uninhabitable for humans. UAVs are currently employed in many military missions and a number of civilian applications. For accomplishing the UAV's missions, guarantee of survivability should be preceded. The main objective of this study is to suggest a mathematical programming model and a $A^*PS$_PGA (A-star with Post Smoothing_Parallel Genetic Algorithm) for Multiple UAVs's path planning to maximize survivability. A mathematical programming model is composed by using MRPP (Most Reliable Path Problem) and MTSP (Multiple Traveling Salesman Problem). After transforming MRPP into Shortest Path Problem (SPP),$A^*PS$_PGA applies a path planning for multiple UAVs.

컬러 정보를 이용한 무인항공기에서 실시간 이동 객체의 카메라 추적 (The Camera Tracking of Real-Time Moving Object on UAV Using the Color Information)

  • 홍승범
    • 한국항공운항학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.16-22
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    • 2010
  • This paper proposes the real-time moving object tracking system UAV using color information. Case of object tracking, it have studied to recognizing the moving object or moving multiple objects on the fixed camera. And it has recognized the object in the complex background environment. But, this paper implements the moving object tracking system using the pan/tilt function of the camera after the object's region extraction. To do this tracking system, firstly, it detects the moving object of RGB/HSI color model and obtains the object coordination in acquired image using the compact boundary box. Secondly, the camera origin coordination aligns to object's top&left coordination in compact boundary box. And it tracks the moving object using the pan/tilt function of camera. It is implemented by the Labview 8.6 and NI Vision Builder AI of National Instrument co. It shows the good performance of camera trace in laboratory environment.

임분 상하층의 바이오매스 조사를 위한 백팩형 라이다와 드론 라이다의 적용성 평가 (Backpack- and UAV-based Laser Scanning Application for Estimating Overstory and Understory Biomass of Forest Stands)

  • 이희재;김승욱;최혜영
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권3호
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    • pp.363-373
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    • 2023
  • 산림 바이오매스 조사는 탄소흡수원으로서의 산림을 평가하고 관리하기 위해 주기적으로 수행된다. 원격탐사의 한 종류인 라이다는 적은 노동력으로 객관적인 산림 구조 정보를 획득할 수 있어, 최근 라이다(LiDAR, Light Detection and Ranging)를 이용한 산림 조사가 주목받고 있다. 본 연구에서는 임분 상하층 바이오매스 추정에 백팩형 라이다(Backpack Laser Scanning, BPLS)와 드론 라이다(Unmanned Aerial Vehicle Laser Scanning, UAV-LS)를 이용하는 방법을 제시하고 그 정확도를 평가하였다. 상층의 경우 BPLS와 UAV-LS의 흉고직경과 수고 추정 정확도를 분석하였고, 하층의 경우 BPLS 데이터에서 추출한 수직구조 변수 중 최상의 변수 조합으로 하층 바이오매스를 추정하는 다중회귀모델을 개발하였다. 그 결과, BPLS는 흉고직경을 높은 정확도로 추정하였지만(R2 =0.92) 수고는 과소 추정하였다(R2 =0.63, Bias=-5.56 m). UAV-LS는 BPLS보다 더 높은 수고 추정 정확도를 보였다(R2 =0.91). 하층의 경우 점들의 평균 높이와 라이다 데이터를 같은 높이를 가진 10개의 층으로 나누었을 때 아래에서 네 번째 층의 점 밀도를 의미하는 변수가 선택되어 모델이 개발되었으며, 교차검증 결과 결정계수 값은 0.68로 나타났다. 본 연구의 결과는 BPLS와 UAV-LS를 이용한 임분의 상하층 바이오매스 조사 방법이 기존의 조사 방식을 효과적으로 대체할 수 있음을 시사한다.

다중 UAV-RIS 네트워크를 위한 자원 할당 알고리즘 (Resource Allocation Algorithm for Multiple RIS-Assisted UAV Networks)

  • 박희재;박래혁
    • Journal of Platform Technology
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    • 제11권1호
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    • pp.3-10
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    • 2023
  • 최근 Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)은 높은 유동성 및 낮은 하드웨어 비용으로 5G, 6G 무선 통신에서 큰 관심을 받고 있다. 여전히 Blockage와 에너지 문제가 존재하지만 이러한 문제들은 Reconfigurable Intelligent Surface (RIS)를 활용하여 해결할 수 있다. 또한 RIS를 UAV 통신에 이용함으로써 신호를 받지 못하는 사용자에게 신호를 전송하여 Spectral Efficiency를 향상시키며, 에너지 소비를 줄일 수 있다. 현재 대부분의 연구들은 송신 전력과 RIS 위상을 교대로 최적화하여 Power Consumption 최소화 및 데이터 전송 Delay 최소화 등의 목적을 달성하였다. 본 논문에서는 대역폭 최적화를 포함하여 합산 정보 전달율을 최대화하는 알고리즘을 제안한다. 이에 대한 성능평가를 진행하였고, 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 우수성을 보였다.

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