• 제목/요약/키워드: UAV Control

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RTK-GPS 무인항공사진측량의 위치결정 정확도 평가 (Assessment of Positioning Accuracy of UAV Photogrammetry based on RTK-GPS)

  • 이재원;성상민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.63-68
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    • 2018
  • 무인항공사진측량에서 지상기준점(GCP: Ground Control Point)의 설치는 시간과 비용이 가장 많이 소요되는 작업공종이다. 최근 항법센서와 통신기술의 급속한 발전으로 RTK(Real Time Kinematic) 또는 PPK(Post Processed Kinematic) 방식과 같이 지상기준점을 사용하지 않고도 무인항공사진측량이 가능한 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 기체가 활용되고 있다. 본 연구에서는 무기준점에 의한 RTK-UAV 측량의 잠재성을 평가하고자 지상기준점을 사용한 비 RTK(non-RTK)-UAV 측량과 비교 실험을 수행하였다. 즉 지상기준점의 수를 달리하여 비 RTK(non-RTK) 방식의 UAV와 무기준점에 의한 RTK 방식의 UAV로 동시에 촬영하여 획득된 영상으로 제작한 성과물의 위치정확도를 비교 분석하였다. 영상취득은 촬영고도 약 160m에서 Canon IXUS 127 카메라(초점거리 4.3mm, 화소크기 $1.3{\mu}m$)로 이론적인 GSD는 약 4.7cm이다. 실험결과, 비 RTK 방식에 의한 지상기준점의 수에 따른 위치정확도의 RMSE(평면/수직)는 GCP가 5개인 경우 각각 4.8cm/8.2cm, 4개인 경우 5.4cm/10.3cm, 3개인 경우 6.2cm/12.0cm로 나타났다. 그리고 비 RTK 방식의 무기준점인 경우에는 평면과 수직위치 오차의 RMSE가 각각 112.9cm, 204.6cm로 매우 크게 증가하였다. 하지만 무기준점으로 RTK 방식을 적용한 무인항공사진측량의 경우에는 평면과 수직위치 정확도가 각각 13.1cm, 15.7cm로 비 RTK 방식에 비하여 오차가 현저하게 줄어들었다. 연구결과, 무기준점으로도 정밀한 위치 결정이 가능한 RTK 방식의 무인항공사진측량은 경제성이 크게 증가하여 향후 공간정보 분야에의 활용성이 기대된다.

무인항공기 기반 지연 허용 네트워크에서의 라우팅 (Routing in UAV based Disruption Tolerant Networks)

  • 김태호;임유진;박준상
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권4호
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    • pp.521-526
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    • 2009
  • DTN(Disruption/Delay Tolerant Network)은 네트워크의 단절성(partitioning)이 높은 환경에서 단절된 지역 네트워크를 연동하기 위한 네트워크 구조이다. 현재 DTN과 관련하여 많은 연구가 이루어지고 있으며 특히 라우팅 기법에 대한 연구는 가장 많은 관심을 받는 분야 중 하나이다. 본 논문에서는 단절된 애드혹(Ad-hoc) 네트워크에서 사용자간의 연결성을 제공하기 위하여 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle: UAV)를 이용한 DTN의 구성 시 사용가능한 DTN 라우팅 기법을 살펴보고 UAV의 이동 경로 제어 기법을 제안한다. 또한 다양한 시나리오에서의 실험을 통하여 제안된 방법의 성능을 평가한다.

스마트 무인기 4자유도 지상시험치구 구조진동해석 (Structural Vibration Analysis of Smart UAV 4-Degree of Freedom Ground Test System)

  • 박강균;최현철;김동만;김동현;안오성
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.593-598
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    • 2009
  • In this study we present results for the design of ground test system for 4 degree of freedom(DOF) control test is one of the smart UAV ground test. This system is equipped with real smart UAV and Z direction DOF and 3 direction rotation DOF, Ensuring safe operation of the Smart UAV is a top priority. To this end, it is required to do structure analysis and test verification to confirm the design margin and safety. Based on the analysis, the ground test system has been redesigned to meet the structural conditions.

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Auto-Landing Guidance System Design for Smart UAV

  • Min, Byoung-Mun;Shin, Hyo-Sang;Tahk, Min-Jea;Kim, Boo-Min;Kim, Byoung-Soo
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제7권1호
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    • pp.118-128
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    • 2006
  • This paper deals with auto-landing guidance system design applicable to Smart UAV(Unmanned Aerial Vehicle). The proposed guidance law generates horizontal position, velocity and altitude commands in the longitudinal channel and heading angle command in the lateral channel to track a predetermined trajectory for automatic landing. The longitudinal guidance commands are derived from an approximated dynamic equations in vertical plane. These longitudinal guidance commands are appropriately distributed to each control input as the flight mode of Smart UAV is changed. The concept of VOR(VHF Omni-directional Range) guidance system is applied to generate the required heading angle commands to eliminate the lateral deviation from the desired trajectory. The performance of the proposed guidance system for Smart UAV is evaluated using the nonlinear simulation. Simulation results show that the proposed guidance system for auto- landing provides good tracking performance along the predetermined landing trajectory.

감시정찰 무인기를 위한 데이터링크 모뎀 구현 (Implementation of data link modem for surveillance UAVs)

  • 정성진;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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    • pp.394-396
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    • 2017
  • 최근에 개발되는 다양한 형태의 무인기시스템에서, 지상의 조종장치와 무인기간의 연결을 담당하는 통신체계를 데이터링크라고한다. 특히, 군 분야의 무인기에서 획득한 감시/정찰용 영상정보를 실시간으로 지상으로 전송하기위하여 사용되는 공용데이터링크는 특성상 통신의 안정성 확보를 우선으로 한다. 본 논문에서는 감시/정찰용 무인기에 적용하기위한 데이터링크의 모뎀분야에 대한 설계를 제안하고, 구현된 시스템의 성능측정을 통하여 설계를 검증하였다.

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갯벌지역 고해상도 지형정보 구축을 위한 항공 라이다와 UAV 데이터 통합 활용에 관한 연구 (A Study on the Integration of Airborne LiDAR and UAV Data for High-resolution Topographic Information Construction of Tidal Flat)

  • 김혜진;이재빈;김용일
    • 한국측량학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.345-352
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    • 2020
  • 갯벌의 보존과 복원 및 안전사고 예방을 위해서, 갯골의 정확한 위치와 형상을 포함하는 갯벌 지형정보 구축이 필요하다. 현장 측량이 어려운 갯벌 지역에 대해, 항공 라이다 측량은 넓은 지역에 대한 정확한 위치정보 데이터의 취득이 가능하며, UAV (Unmanned Aerial Vehicle) 측량은 상대적으로 공간해상력이 우수한 데이터를 경제적으로 제공할 수 있다. 본 연구에서는 효과적인 갯벌 지형정보 구축을 위하여 항공 라이다와 UAV 포인트 클라우드 간의 데이터 통합을 수행하고, 갯골의 세부 지형을 갱신하는 방법을 제안하였다. 이를 위해 ICP (Iterative Closest Point) 알고리즘을 활용하여 두 이종 데이터를 자동 정합하고, 지면 필터링 기법인 CSF (Cloth Simulation Filtering)를 활용하여 갯골을 추출한 후, 갯골 영역에 대한 고점밀도 UAV 데이터와 평평한 지면에 대한 항공 라이다 데이터를 통합하였다. 통합된 데이터로부터 DEM (Digital Elevation Model) 및 갯골의 영역과 깊이 정보를 생성하여 대축척 갯벌 지도 제작을 위한 고해상도 지형정보를 구축하였다. 연구결과, 제안한 방법을 통해 GCP (Ground Control Point) 없이 UAV 데이터를 기하보정하고, 갯골의 세부 지형정보를 포함하면서 데이터 용량은 상대적으로 작은 통합 데이터를 생성할 수 있었다.

CFD를 이용한 스마트 문인기의 공력특성 분석 (Aerodynamic Analysis of Smart UAV with CFD)

  • 김철완;정진덕;이장연
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.105-109
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    • 2004
  • CFD simulation for Smart-UAV(TR-E2Sl) is performed to analyze its aerodynamic characteristics. Base geometry and several cases, decided by control surfaces being deflected, are simulated. To obtain the better lift characteristics, the elevator should be deflected between 10o and 20o with the incidence angle of the wing 1o.

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The Synchronization Method for Cooperative Control of Chaotic UAV

  • Bae, Young-Chul
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.215-221
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    • 2005
  • In this paper, we propose a method to a synchronization of chaotic UAVs that have unstable limit cycles in a chaos trajectory surface. We assume all obstacles in the chaos trajectory surface have a Van der Pol equation with an unstable limit cycle. The proposed methods are assumed that if one of two chaotic UAVs receives the synchronization command, the other UAV also follows the same trajectory during chaotic UAVs search on the arbitrary surface.

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PSTR 기반의 Fault Tolerant Architecture (Fault Tolerant Architecture based on PSTR in Flight Control System)

  • 김준영;이근수;김두현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.79-80
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    • 2009
  • 최근 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)의 OFP(Operation Flight Program)에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. UAV의 OFP는 경성 소프트웨어 일종으로 Time deadline과 수많은 요인으로 인한 Fault에 대하여 소프트웨어의 높은 신뢰성이 요구가 된다. 본 논문에서는 UAV의 OFP에 대하여 STR(Primary-Shadow TMO replication)기반의 fault tolerant Architecture에 대하여 제안을 한다.

드론의 안정화 비행을 위한 방법 및 알고리즘에 관한 연구 (A Study of Method and Algorithm for Stable Flight of Drone)

  • 차경현;심이삭;홍승관;정준희;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.32-37
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    • 2015
  • 무인항공기는 조종사 없이 지상에서의 원격조종에 의해 스스로 비행하는 비행체이다. 하지만 무인항공기는 제어가 쉽다는 장점이 있지만, 어떤 한 지점 위를 정지하여 비행하는 호버링 기능을 할 수 없다는 단점이 있다. 그에 비해 무인항공기 중 하나인 쿼드콥터는 동작원리가 간단하고 호버링이 가능하고, 비행의 안정성이 높다는 장점이 있다. 본 논문에서는 쿼드콥터의 안정화 비행을 위한 PID 제어 방식과 Fuzzy 제어 방식을 이용하는 비행 안정화 알고리즘을 제안한다. 본 시스템은 자이로 센서와 가속도 센서의 결합을 통해 드론의 현재 자세 값을 알아낸 후 자세 제어 알고리즘을 통해 안정화 비행을 실시한다. 또 GPS 센서를 이용하여 현재의 위치를 외부조작 없이 유지하는 위치고정 모드를 제안한다.