• 제목/요약/키워드: Unmanned aerial vehicle, UAV

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6-자유도 쿼드로터 무인항공기의 모델링 및 유도기법 설계 (System Modeling and Waypoint Guidance Law Designing for 6-DOF Quadrotor Unmanned Aerial Vehicle)

  • 이상현;김유단
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.305-316
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    • 2014
  • 항공전자 장비들의 급속한 발전으로 인해 무인항공기의 크기가 소형화 되고 있으나, 무인항공기에 대해 주어지는 임무는 더욱 정확하고 복잡해지고 있다. 정지비행이 가능하고, 간단한 기계적 메커니즘을 가진 쿼드로터는 이 같은 환경에서 활동도가 점차 증가하고 있다. 그러나 쿼드로터는 구조 특성에 따라 출력의 개수보다 입력의 개수가 작은 under actuated 시스템이므로, 쿼드로터 제어에 큰 제약이 따른다. 본 논문에서는 이와 같은 쿼드로터의 단점을 해결하기 위해서 4개의 원동기 외에 2개의 추가적인 원동기를 더 부착한 모델을 제안하여, 입력의 개수와 출력의 개수가 같은 fully actuated 시스템을 구현하도록 한다. 제안한 쿼드로터 모델의 제어기를 설계하기 위해 궤환선형화 기법을 적용하였다. 수치 시뮬레이션을 수행하여 제안한 모델과 설계된 제어기의 성능을 검증하였다.

UAV 기반 TIR 영상의 융합 기법 정확도 평가 (Accuracy Assessment of Sharpening Algorithms of Thermal Infrared Image Based on UAV)

  • 박상욱;최석근;최재완;이승기
    • 한국측량학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.555-563
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    • 2018
  • 열적외선 영상은 육안으로 식별 할 수 없는 물체를 감지할 수 있는 특성을 가지고 있으며, 접근 불가지역의 정보를 쉽게 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 열적외선 영상은 상대적으로 낮은 공간 해상도를 지니는 한계점이 있다. 본 연구에서는 무인 항공기를 활용하여 취득한 영상에 대하여 위성영상에 적용되는 영상융합 알고리즘의 적용 가능성을 연구하였다. RGB 영상은 TIR (Thermal InfraRed) 영상보다 높은 공간 해상도를 가지고 있다. 본 연구에서는 상대적으로 낮은 공간 해상도를 갖는 TIR 영상에 영상융합 알고리즘을 적용하여 RGB 영상과 같은 공간 해상도를 가지며 온도정보를 가지는 융합영상을 생성하고자 한다. 실험결과, PC1 밴드와 RGB 밴드의 평균값을 이용하여 영상융합 알고리즘을 수행한 경우, 다른 밴드를 활용하여 연구를 수행한 경우보다 정량적 평가에 대해서 더 좋은 결과가 나타냈으며, ATWT (${\grave{A}}$ Trous Wavelet Transform) 기법에 의한 융합영상이 HPF (High-Pass Filter) 및 SFIM (Smoothing Filter-based Intensity Modulation) 기법에 의한 융합영상보다 더 뛰어난 분광해상도 및 공간 해상도를 나타냈다.

무인기용 이중화 비행조종컴퓨터의 고장관리 설계 (A Fault Management Design of Dual-Redundant Flight Control Computer for Unmanned Aerial Vehicle)

  • 오태근;윤형식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.349-357
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    • 2022
  • 무인항공기의 비행조종컴퓨터는 비행 안전에 필수적인 장비로써 개발 단계에서부터 신뢰성과 안전성의 확보가 필수적이며, 고장 발생 시에도 정상적으로 기능을 수행할 수 있는 다중화 기반의 고장관리 설계가 요구된다. 무인기의 경우에는 비용, 무게, 전력소모 등을 감소하기 위하여 비행조종시스템의 이중화 설계를 고려하지만, 고장관리를 위한 고장 검출 및 분리 설계에 많은 제약이 있다. 본 논문에서는 무인기용 이중화 비행조종컴퓨터의 신뢰성을 향상시키기 위한 고장 검출 및 고장 분리를 위한 고장관리 설계 방안을 제안한다. 그리고 고장관리 설계를 적용해 개발한 비행조종컴퓨터는 통합시험환경에서 기능 시험을 수행하고 HILS 환경에서 고장 영향성 확인 시험을 수행한 후 무인기에 탑재하여 비행시험을 통해 그 신뢰성을 검증하였다.

비관리 해변의 해안 쓰레기 모니터링을 위한 RT-DETR 적용 방안 연구 (Study on the Application of RT-DETR to Monitoring of Coastal Debris on Unmanaged Coasts)

  • 도예빈;윤홍주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.453-466
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    • 2024
  • 한정된 정점과 인력 기반의 조사로 실제 국내 표착되는 해안 쓰레기의 총용량 추정이 어려운 우리나라의 해안 쓰레기 모니터링 방식 개선을 위해 비관리 해변에서 UAV(: Unmanned Aerial Vehicle) 이미지와 RT-DETR 모델을 기반으로 해안 쓰레기 탐지하고 현장 조사와의 비교 연구로 해안 쓰레기의 정량적 탐지 및 자연 해안선 기준 우리나라에 표착되는 전체 쓰레기 총용량 추정 가능성을 제시하였다. RT-DETR(: Realtime DEtection TRansformer) 모델 학습 결과 mAP@0.5는 0.894, mAP@0.5:0.95는 0.693의 정확도를 보였다. 모델을 비관리 해변에 적용한 전체 해안 쓰레기 개수에 대한 정확도는 72.9%로 나타났다. 본 연구와 비관리 해변에 대한 모니터링을 정의하는 관리지침 마련 연구가 동반된다면 우리나라에 표착되는 전체 해안 쓰레기의 총 용량 추정이 가능할 것으로 기대된다.

Tree Height Estimation of Pinus densiflora and Pinus koraiensis in Korea with the Use of UAV-Acquired Imagery

  • Talkasen, Lynn J.;Kim, Myeong Jun;Kim, Dong Hyeon;Kim, Dong Geun;Lee, Kawn Hee
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제33권3호
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    • pp.187-196
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    • 2017
  • The use of unmanned aerial vehicles (UAV) for the estimation of tree height is gaining recognition. This study aims to assess the effectiveness of tree height estimation of Pinus densiflora Sieb. et Zucc. and Pinus koraiensis Sieb. et Zucc. using digital surface model (DSM) generated from UAV-acquired imageries. Images were taken with the $Trimble^{(R)}$ UX5 equipped with Sony ${\alpha}5100$. The generated DSM, together with the digital elevation model (DEM) generated from a digital map of the study areas, were used in the estimation of tree height. Field measurements were conducted in order to generate a regression model and carry out accuracy assessment. The obtained coefficients of determination (R2) and root mean square error (RMSE) for P. densiflora (R2=0.71; RMSE=1.00 m) and P. koraiensis (R2=0.64; RMSE=0.85 m) are comparable to the results of similar studies. The results of the paired two-tailed t-test show that the two tree height estimation methods are not significantly different (p-value=0.04 and 0.10, alpha level=0.01), which means that tree height estimation using UAV imagery could be used as an alternative to field measurement.

IEEE 802.11 RSSI 기반 무인비행로봇 실내측위를 위한 AP 선택 기법 (AP Selection Criteria for UAV High-precision Indoor Positioning based on IEEE 802.11 RSSI Measurement)

  • 황준규;박준구
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.1204-1208
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    • 2014
  • As required performance of UAV (Unmanned Aerial Vehicle) becomes more complex and complicated, required positioning accuracy is becoming more and more higher. GPS is a reliable world wide positioning providing system. Therefore, UAV generally acquires position information from GPS. But when GPS is not available such as too weak signal or too less GPS satellites environments, UAV needs alternative positioning system such as network positioning system. RSSI (Received Signal Strength Indicator) based positioning, which is one method of network positioning technologies, determines its position using RSSI measurements containing distance information from AP (Access Point)s. In that method, a selected AP's configuration has strong and tight relationship with its positioning errors. In this paper, for, we additionally account AP's configuration information by adopting DOP (Dilution of Precision) into AP selection procedures and provide more accurate RSSI based positioning results.

삼변측량법을 개선하기 위한 이용한 비콘 기반의 실내 위치 측정 방법 (Beacon-based Indoor Location Measurement Method to Enhanced Trilateration)

  • 곽정훈;성연식
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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    • pp.907-909
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    • 2017
  • 실내 환경에서 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)를 활용하기 위해서는 실내에서 UAV의 위치 계산 방법이 요구된다. 실내 환경 내에서 위치를 측정하기 위해 블루투스 기반의 비콘(Beacon)과 세 개 이상의 AP(Access Point)를 활용하여 개선된 삼변측량법으로 위치를 계산한다. 개선된 삼변측량법을 활용하여 UAV의 위치를 계산하는 과정에서 AP에서 측정한 비콘의 거리 오차로 인해 개선된 삼변측량법으로 계산한 UAV의 위치에 대한 문제가 발생한다. 이 논문에서는 위치를 계산하는 과정에서 개선된 삼변측량법을 적용하는 과정에서 발생하는 문제를 해결하는 방법을 제안한다. 실험에서는 실내에서 제안한 방법을 활용하여 위치 측정한 결과와 기존의 삼변측량법을 활용하여 위치 측정한 결과를 비교하여 검증한다. 제안한 방법을 이용하여 기존의 삼변측량법을 68.67%의 위치를 개선하였다.

무인기 충돌회피 알고리즘을 이용한 임무컴퓨터용 상용기성품 운영체계 성능 비교에 대한 연구 (A Study on Performance Comparison of COTS Operating Systems for a Mission Computer Using UAV Collision Avoidance Algorithm)

  • 양준모;전유지;이상철
    • 한국항공운항학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.6-11
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    • 2016
  • There has been an increase in the number of researches on the segment for commercialization after developing avionics systems. In this paper, we have applied a commercial off-the-shelf(COTS) operating systems in an aircraft mission computer. We used UAV collision avoidance algorithms to compare the performance of COTS operating systems. The UAV collision avoidance algorithms were tested on different operating systems to compare the performances of the operating systems. The measured parameters are memory usage and processing time. We have verified that the UAV collision avoidance algorithms worked successfully and compared the performance of each operating system.

고온 내열재료를 사용한 스마트 무인기 덕트의 열 구조 해석 (Thermal Structural Analysis of a Duct with Heat Resistant Metal Materials for Smart UAV)

  • 임종빈;윤동영;이근명;박정선
    • 한국항공운항학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.17-28
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    • 2004
  • In unmanned aerial vehicle (UAV), the high temperature results from friction with the air, combustion of fuel and combustion gas of a nozzle etc. It causes serious problems in the UAV structure. The characteristic analysis of heat resistant metal and ceramic materials and creep analysis for the functionally graded material (FGM) is presented in this paper. FGM is composed of two constituent materials that are mixed up according to the specific volume fraction distribution in order to withstand high heat condition. In addition, the creep behavior of FGM applied in duct structure of an engine is analyzed.

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무인기 운용환경을 고려한 보조링크 프레임 구조설계에 따른 성능분석 (Performance Analysis by Secondary link Frame structure in UAV System)

  • 윤창배;김회준;홍수운
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.1115-1120
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    • 2017
  • 본 논문에서는 다중경로 페이딩의 무인기 채널환경에서 무인기 속도에 따른 도플러 영향을 극복하기 위해 LMMSE(: Linear Minimum Mean Square Error) 알고리즘을 적용하였고, 파일럿 배치 및 패턴에 따른 영향성을 분석하였다. 모의 실험결과 파일럿 배치 및 패턴에 따라 성능 차이를 확인할 수 있었고, 본 논문에서 제시한 프레임 구조를 통해 실제 운용 환경에서도 고속의 무인기에 대해 안정적인 보조링크를 제공할 수 있음을 확인하였다.