• 제목/요약/키워드: Unmanned Aircraft Vehicles(UAV)

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면역 알고리즘을 이용한 쿼드로터 장애물회피 기술 (An Obstacle Avoidance Technique of Quadrotor Using Immune Algorithm)

  • 손병락;한창섭;이현;이동하
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.269-276
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    • 2014
  • In recent, autonomous navigation techniques to avoid obstacles have been studied by using unmanned aircraft vehicles(UAVs) since the increment of UAV's interest and utilization. Particularly, autonomous navigation based UAVs are utilized in several areas such as military, police, media, and so on. However, there are still some problems to avoid obstacle when UVAs perform autonomous navigation. For instance, the UAV can not forward in the corner of corridors even though it utilizes the improved vanish point algorithm that makes an autonomous navigation system. Therefore, in this paper, we propose an obstacle avoidance technique based on immune algorithm for autonomous navigation of Quadrotor. The proposed algorithm is consisted of two steps such as 1) single color discrimination and 2) multiple color discrimination. According to the result of experiments, we can solve the previous problem of the improved vanish point algorithm and improve the performance of autonomous navigation of Quadrotor.

무인비행장치 조종 자격증명제도 개선에 관한 고찰 (A Study on Improvement of UAV Pilot Licensing System)

  • 박원태
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.79-84
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    • 2017
  • 본 연구는 미래 성장산업으로 각광을 받고 있는 무인비행장치 교육훈련 및 조종자격증명제도 개선방안을 항공선진국의 사례와 전문가 인터뷰를 통하여 제시하였다. 개선방안으로 무인비행장치 조종사에 대한 명확한 개념의 정립, 무인비행장치 자격증명 및 자격증명 유지를 위한 제도시행, 자격증명 취득을 위한 표준교재 개발과 보급, 모의비행장치 인증기준 마련 등을 제시하였다.

Robust Hcontrol applied on a fixed wing unmanned aerial vehicle

  • Uyulan, Caglar;Yavuz, Mustafa Tolga
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제6권5호
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    • pp.371-389
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    • 2019
  • The implementation of a robust $H_{\infty}$ Control, which is numerically efficient for uncertain nonlinear dynamics, on longitudinal and lateral autopilots is realised for a quarter scale Piper J3-Cub model accepted as an unmanned aerial vehicle (UAV) under the condition of sensor noise and disturbance effects. The stability and control coefficients of the UAV are evaluated through XFLR5 software, which utilises a vortex lattice method at a predefined flight condition. After that, the longitudinal trim point is computed, and the linearization process is performed at this trim point. The "${\mu}$-Synthesis"-based robust $H_{\infty}$ control algorithm for roll, pitch and yaw displacement autopilots are developed for both longitudinal and lateral linearised nonlinear dynamics. Controller performances, closed-loop frequency responses, nominal and perturbed system responses are obtained under the conditions of disturbance and sensor noise. The simulation results indicate that the proposed control scheme achieves robust performance and guarantees stability under exogenous disturbance and measurement noise effects and model uncertainty.

자율정찰비행 무인항공기의 비행운영조건 고찰을 위한 비행시뮬레이션 개발 (Development of Autonomous Reconnaissance Flight Simulation for Unmanned Aircraft to Derive Flight Operating Condition)

  • 석민준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.266-273
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    • 2019
  • 다수의 소형 정찰용 무인항공기를 이용하여 탐색 및 정찰 임무를 수행하는데 있어서 무인항공기의 운용 대수, 비행고도 등 운용 조건에 따라 임무 수행의 효율성과 효과성은 크게 변경될 수 있다. 하지만 어떤 운용조건이 가장 합리적인지 판단하기는 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 자율비행에 따라 충돌을 회피하면서 표적을 탐지 및 판별할 수 있는 무인항공기 비행 시뮬레이션을 개발하여 다수의 무인항공기 운용 시 보다 효과적이고 효율적인 운용조건을 도출할 수 있는 방안을 제시하였다.

Mathematical modeling for flocking flight of autonomous multi-UAV system, including environmental factors

  • Kwon, Youngho;Hwang, Jun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권2호
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    • pp.595-609
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    • 2020
  • In this study, we propose a decentralized mathematical model for predictive control of a system of multi-autonomous unmanned aerial vehicles (UAVs), also known as drones. Being decentralized and autonomous implies that all members make their own decisions and fly depending on the dynamic information received from other unmanned aircraft in the area. We consider a variety of realistic characteristics, including time delay and communication locality. For this flocking flight, we do not possess control for central data processing or control over each UAV, as each UAV runs its collision avoidance algorithm by itself. The main contribution of this work is a mathematical model for stable group flight even in adverse weather conditions (e.g., heavy wind, rain, etc.) by adding Gaussian noise. Two of our proposed variance control algorithms are presented in this work. One is based on a simple biological imitation from statistical physical modeling, which mimics animal group behavior; the other is an algorithm for cooperatively tracking an object, which aligns the velocities of neighboring agents corresponding to each other. We demonstrate the stability of the control algorithm and its applicability in autonomous multi-drone systems using numerical simulations.

UAV 엔진 소음에 의한 비행체점검장비(AVTE) 정지 현상 개선방안 연구 (A Study on the Improvement of Air Vehicle Test Equipment(AVTE) stop by UAV Engine noise)

  • 강주환;임다훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.90-96
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    • 2020
  • 현 시대에 있어 정보력은 국방 분야에 있어 굉장히 주요한 요인으로 손꼽히고 있다. 따라서 감시 및 정찰을 위한 무기체계 기술 확보가 불가피해졌다. 이에 따라 군이 직접 수행하기에는 너무 위험하거나(Dangerous), 지저분하거나(Dirty), 지루한(Dull) 환경과 같이 유인항공기의 비행운용이 제한되는 경우에 무인항공기(UAV)가 개발되어 전 세계적으로 활발히 운용 중에 있다. 국내에서 연구 개발된 한 무인항공기 체계에는 구성품 중 비행체 점검 장비가 포함되어 있다. 비행체 점검 장비는 무인항공기와 연결되어 그것의 상태를 확인하는 장비로, 무인항공기에 동작 명령을 인가하고 명령 값을 추종하는 지 확인함으로써 운용자로 하여금 비행 가능 여부를 점검할 수 있도록 하는 장비이다. 본 연구는 이러한 운용 중 엔진 소음에 의하여 비행체 점검 장비가 정지한 현상에 대한 고장탐구를 실시하고 소프트웨어, 하드웨어 그리고 외부 환경의 측면에서 원인을 분석한다. 분석된 원인에 따라 개선방안을 제시하고 제안된 방안이 고장을 방지할 수 있음을 검증한 결과를 다룬다.

통합항법 성능 분석을 위한 고정익, 회전익 무인항공기의 비행 시나리오 궤적 설계 (Flight Scenario Trajectory Design of Fixed Wing and Rotary Wing UAV for Integrated Navigation Performance Analysis)

  • 원대한;오정환;강우성;엄송근;이동진;김도윤;한상혁
    • 한국항공운항학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.38-43
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    • 2022
  • As the use of unmanned aerial vehicles increases, in order to expand the operability of the unmanned aerial vehicle, it is essential to develop an unmanned aerial vehicle traffic management system, and to establish the system, it is necessary to analyze the integrated navigation performance of the unmanned aerial vehicle to be operated. Integrated navigation performance is affected by various factors such as the type of unmanned aerial vehicle, flight environment, and guidance law algorithm. In addition, since a large amount of flight data is required to obtain high-reliability analysis results, efficient and consistent flight scenarios are required. In this paper, a flight scenario that satisfies the requirements for integrated navigation performance analysis of rotary and fixed-wing unmanned aerial vehicles was designed and verified through flight experiments.

국내외 군사용 무인기 개발 동향 분석 및 북한 무인기 대응 방안 제언 (Analysis of Domestic and Foreign Military UAV Development Trends and Suggestions for Countermeasures Against North Korea UAVs)

  • 김규범;조인제;서일수
    • 융합정보논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.97-105
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    • 2021
  • 미국, 러시아, 유럽 등의 국가에서는 저피탐 무인기를 비롯한 다양한 목적의 무인기를 개발 및 운용하고 있다. 북한 또한 무인기를 운용하고 있으며, 국가 보안지역의 정보 획득을 위해서 휴전선 이남으로 지속적으로 비행을 하고 있다고 추측되나, 효율적으로 탐지 및 무력화를 시키기는 어려운 현실이다. 따라서 본 논문은 미국을 비롯한 서방 국가들과 러시아, 중국, 북한 등 공산국가들의 군용 무인기의 개발 동향과 군용 레이더 사양을 문헌조사를 통해 분석하였다. 또한 국내에서 진행되고 있는 능동위상배열 레이다 기반 무인기 대응 시스템에 대한 조사와 이를 바탕으로 일반적인 대응뿐만 아니라 재밍이 불가능한 북한 무인기에 대해 직접 타격 및 전자기펄스 등의 대응 안을 제시하였다.

Design and Implementation of UAV's Autopilot Controller

  • Lee, Jeong-Hwan;Lee, Ki-Sung;Jeong, Tae-Won
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.52-56
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    • 2004
  • Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are remotely piloted or self-piloted aircraft by inputted program in advance or artificial intelligence. In this study Aileron and Elevator are used to control the movement of airplane for horizontal and vertical flights about its longitudinal and lateral axis. In an introduction, the drone was linearly modeled by extracting aerodynamic parameter through flight test and simulation, lift and drag coefficient corresponding to angle of attack, changes of pitching moment coefficient. In the main subject, the flight simulation was performed after constructing hardware using TMS320F2812 from TI company and PID with lateral and longitudinal controller for horizontal and vertical flights. Flying characteristics of two system were estimated and compared through real flight test with hardware equipped algorithm and adaptive algorithm that was applied to consider external factors such as turbulence. In conclusion the control performance of the controller with proposed algorithm was streamlined at lateral and longitudinal controller respectively, we will discuss guidance command to pass way point.

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4개의 회전날개를 갖는 수직이착륙 비행체의 모델링과 강인 정지비행 제어 (Dynamic Modeling and Robust Hovering Control of a Quadrotor VTOL Aircraft)

  • 김진현;강민성;박상덕
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.1260-1265
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    • 2008
  • This study deals with modeling and flight control of quadrotor type (QRT) unmanned aerial vehicles (UAVs). Rigorous dynamic model of a QRT UAV is obtained both in reference and body frame coordinate systems. A disturbance observer (DOB) based controller using the derived dynamic models is also proposed for robust hovering control. The control input induced by DOB is helpful to use simple equations of motion satisfying accurate derived dynamics. The experimental results show the performance of the proposed control algorithm.