• 제목/요약/키워드: UAVs

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클러터 환경을 고려한 효과적 소형 무인기 탐지에 관한 연구 (Efficient Detection of Small Unmanned Aerial Vehicles in Cluttered Environment)

  • 최재호;강기봉;선선구;이정수;조병래;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권5호
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    • pp.389-398
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    • 2019
  • 본 논문에서는 실제 환경을 고려하여 비행 중인 소형 무인기를 탐지할 수 있는 기법을 제안한다. 소형 무인기는 일반적으로 시가지 혹은 산악 지형 내에서 저고도 비행을 수행하므로 클러터(clutter)에 의해 자주 가려지게 된다. 따라서 우수한 탐지 성능 획득을 위해서는 잡음뿐만 아니라, 클러터를 고려한 탐지가 필수적이며, 각각의 클러터 제거 기법에 따른 성능 분석이 요구된다. 제안된 탐지 과정은 클러터 제거 기법 및 펄스 합성 기법을 통해 클러터 및 잡음을 억제한 후, CFAR 검출기를 통해 소형 무인기 탐지를 수행한다. 이때, 3가지 클러터 제거 기법을 적용한 후, 각 기법에 따른 소형 무인기 탐지 성능을 분석한다. 실제 야외 환경에서의 실험을 통한 측정 데이터(data)를 토대로 소형 무인기 탐지에 적합한 클러터 제거 기법을 도출할 수 있었다.

도시 녹지공간 식생 모니터링을 위한 무인항공기 활용방안 (Application of UAV for Vegetation Monitoring in Urban Green Space)

  • 송원경
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.61-72
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    • 2019
  • With the diversification of research using UAV(Unmanned Aerial Vehicle)s, the possibility of remote sensing research for urban green spaces is increasing. UAVs can be used as an investigation method to monitor the successful construction of the park and the planting of vegetation since its creation. This study was carried out to investigate UAVs utilization of urban green space monitoring in Dosol Square. It was photographed three times on May 21, July 13, and September 16, 2018 using DJI Phantom3 pro, Inspire2, and Parrot Sequoia multispectral camera. Orthographic images were overlaid on the planting plan of the site and the construction results were checked, the change of vitality of the plantation area was analyzed by NDVI(Normalized Difference Vegetation Index) and SAVI(Soil Adjusted Vegetation Index). As a result, it was confirmed that the UAVs are very effective for surveying the view of the urban green space after the construction and recording the results, which can be grasped quantitatively by overlaying the planting plan map. UAVs are more likely to be used in terms of monitoring vegetation vitality. It is interpreted that SAVI is better than NDVI in the green space just after composition. Chionanthus retusus and Pinus strobus were analyzed for their low level of vitality, and partially damaged and their vitality was lowered. In addition, there was difficulty in grass planting area and flower garden due to drainage and summer drought problems. In the future, it is expected that orthoimage and multispectral data using UAVs will be useful in the early vegetation monitoring and management field of urban green spaces.

비행 시뮬레이션을 이용한 소형 무인항공기의 최소 분리 거리 산출 (Minimum Separation Distance Calculation for Small Unmanned Aerial Vehicles using Flight Simulation)

  • 한 준 영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.15-20
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    • 2024
  • 소형 무인항공기의 활용 분야가 군사용 및 민수용으로 확장됨에 따라 운용 안전성 및 공역의 경제 효율적 이용을 위한 연구의 필요성이 증가하였다. 본 연구에서는 저고도에서 비행하는 소형 무인항공기의 안전 운용을 위한 최소 분리 거리 산출을 수행하였다. 최소 분리 거리 산출에는 소형 무인항공기의 총 시스템 오차 분석이 필요하므로 민감도 분석을 통해 비행 기술 오차 요인을 선별하였다. 소형 무인항공기의 비행 데이터는 실제 소형 무인항공기의 비행 제어기와 비행 시뮬레이션 프로그램을 연동하여 획득하였다. 이를 기반으로 소형 무인항공기의 운용 시나리오를 설정하고 각 시나리오의 최소 분리 거리를 산출하였다. 이를 통해 실제 무인 소형 무인항공기의 안전 운용에 필요한 최소 분리 거리 산출치의 활용 방법을 제시하였다.

군집 무인기들의 자가구성 통신중계 최적 배치: 보로노이 다이어그램 기반 접근법 (Optimal Placement of UAVs for Self-Organizing Communication Relay: Voronoi Diagram-Based Method)

  • 장준희;김현우;박민수;최승환;송찬영;유혁;김덕수
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.1-7
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    • 2024
  • UAV (Unmanned Aerial Vehicle)는 물류, 산업, 운송 등 다양한 산업에서 그 활용처가 확대되고 있다. 하지만 다수의 UAV를 운용하기 위해서는 안전하고 효율적인 UAV 자가구성 통신망을 계획하는 것이 우선적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서는 보로노이 다이어그램을 활용하여 안전하고 효율적인 UAV 자가구성 통신망을 계획하는 방법을 다음 3가지 단계로 제시한다: 1)장애물들을 이용한 보로노이 다이어그램 생성, 2)경로를 생성하기 위해 고려해야 할 장애물 선별, 3)최적 경로 계획 및 경로 출력. 본 연구에서 제시한 방법은 실제 운용 시 UAV들의 최적 통신경로를 계획하는 것이 실시간으로 가능한 것을 실험을 통해 검증하였다.

무인기의 공역 진입 요건

  • 오수훈;구삼옥
    • 항공우주기술
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    • 제4권2호
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    • pp.244-251
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    • 2005
  • 가까운 장래에 민수용 무인기의 수요가 군수용 수요를 앞지를 것으로 예상되고 있으나, 민수용 무인기를 유인기가 운용 중인 공역에서 동시에 운용하기 위한 제도 및 시설의 미비가 걸림돌로 부각되고 있다. 이에 대비하기 위한 국제적인 연구 동향과 그 결과로 제시되고 있는 요건을 살펴보았다.

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다중 UAV에 의해 획득된 거리 차 측정치를 이용한 순환 선형 강인 이동 표적추적 필터 (Recursive Linear Robust Moving Target Tracking Filter Using Range Difference Information Measured by Multiple UAVs)

  • 이혜경;나원상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1738-1739
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    • 2011
  • In this paper, the range difference based the moving target tracking problem using multiple UAVs is solved within the new framework of linear robust state estimation. To do this, the relative kinematics is modeled as an uncertain linear system containing stochastic parametric uncertainties in its measurement matrix. Applying the non-conservative robust Kalman filter for the uncertain system, a quasi-optimal linear target tracking filter is designed. For its recursive linear filter structure, the proposed method can ensure the fast convergence and reliable target tracking performance. Moreover, it is suitable for real-time applications using multiple UAVs.

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Spatial Resolution Improvement Using Over Sampling and High Agile Maneuver in Remote Sensing Satellite

  • Kim, Hee-Seob;Kim, Gyu-Sun;Chung, Dae-Won;Kim, Eung-Hyun
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제8권2호
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    • pp.37-43
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    • 2007
  • Coordination of multiple UAVs is an essential technology for various applications in robotics, automation, and artificial intelligence. In general, it includes 1) waypoints assignment and 2) trajectory generation. In this paper, we propose a new method for this problem. First, we modify the concept of the standard visibility graph to greatly improve the optimality of the generated trajectories and reduce the computational complexity. Second, we propose an efficient stochastic approach using simulated annealing that assigns waypoints to each UAV from the constructed visibility graph. Third, we describe a method to detect collision between two UAVs. FinallY, we suggest an efficient method of controlling the velocity of UAVs using A* algorithm in order to avoid inter-UAV collision. We present simulation results from various environments that verify the effectiveness of our approach.

Waypoints Assignment and Trajectory Generation for Multi-UAV Systems

  • Lee, Jin-Wook;Kim, H.-Jin
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제8권2호
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    • pp.107-120
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    • 2007
  • Coordination of multiple UAVs is an essential technology for various applications in robotics, automation, and artificial intelligence. In general, it includes 1) waypoints assignment and 2) trajectory generation. In this paper, we propose a new method for this problem. First, we modify the concept of the standard visibility graph to greatly improve the optimality of the generated trajectories and reduce the computational complexity. Second, we propose an efficient stochastic approach using simulated annealing that assigns waypoints to each UAV from the constructed visibility graph. Third, we describe a method to detect collision between two UAVs. FinallY, we suggest an efficient method of controlling the velocity of UAVs using A* algorithm in order to avoid inter-UAV collision. We present simulation results from various environments that verify the effectiveness of our approach.

무인항공기의 내풍성 강화를 위한 제어기의 외란관측기 연구 (Disturbance Observer based PID Controller for robustness enhancement of UAVs under the presence of wind disturbance)

  • 오승조;이동진
    • 한국항공운항학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.61-67
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    • 2018
  • This paper presents a method to apply disturbance observer to PID controller for robustness enhancement of UAVs. The system uncertainties and disturbances bring adverse effects on performance and stability of UAVs. In this paper, we estimate the acceleration disturbances using nonlinear disturbance observer, then compensate disturbances with composite controller. By employing nonlinear disturbance observer and composite controller, we have better performance and robustness than conventional PID controller. The asymptotical stability of nonlinear disturbance observer is presented through theoretical analysis. The estimation performance of nonlinear disturbance observer is evaluated by numerical simulation. And performance of disturbance observer based PID controller is evaluated by comparing the performance with conventional PID controller.

카오스 소형 무인 비행체의 협조 제어를 위한 동기화 기법 (The Synchronization Method for Cooperative Control of Chaotic UAV)

  • 배영철
    • 지능정보연구
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    • 제11권3호
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    • pp.45-55
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    • 2005
  • 본 논문에서는 카오스 궤적 표면에서 불안정한 리미트 사이클을 가지는 카오스 무인 비행체의 동기화 기법을 제안하였다. 카오스 궤적 표면에서의 모든 장애물들은 불안정한 리미트 사이클을 가지는 반데어 폴(Van der Pol) 방정식을 가지고 있다고 가정하였다. 제안한 기법들은 만약 2대의 카오스 무인 비행체 중 한대가 동기화 명령을 받으면 나머지 한대의 무인 비행체는 임의의 표면상에 카오스적인 탐색을 하는 동안 동일한 궤적을 가지고 추종하게 됨을 확인하였다.

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