• 제목/요약/키워드: Unmanned aerial vehicle service

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3차원 환경 기반 무인 항공기 생존성 극대화를 위한 이동 경로 계획 (A Path Planning to Maximize Survivability for Unmanned Aerial Vehicle based on 3-dimensional Environment)

  • 김기태;전건욱
    • 산업공학
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    • 제24권4호
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    • pp.304-313
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    • 2011
  • An Unmanned Aerial Vehicle(UAV) is a powered pilotless aircraft, which is controlled remotely or autonomously. UAVs are currently employed in many military missions(surveillance, reconnaissance, communication relay, targeting, strike etc.) and a number of civilian applications(communication service, broadcast service, traffic control support, monitoring, measurement etc.). For accomplishing the UAV's missions, guarantee of survivability should be preceded. The main objective of this study is the path planning to maximize survivability for UAV based on 3-dimensional environment. A mathematical programming model is suggested by using MRPP(Most Reliable Path Problem) and solved by transforming MRPP into SPP(Shortest Path Problem). This study also suggests a $A^*PS$ algorithm based on 3-dimensional environment to UAV's path planning. According to comparison result of the suggested algorithm and SPP algorithms (Dijkstra, $A^*$ algorithm), the suggested algorithm gives better solution than SPP algorithms.

무인 항공기 생존성 극대화를 위한 이동 경로 계획 알고리즘 선정 (A Selection of Path Planning Algorithm to Maximize Survivability for Unmanned Aerial Vehicle)

  • 김기태;전건욱
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.103-113
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    • 2011
  • This research is to select a path planning algorithm to maximize survivability for Unmanned Aerial Vehicle(UAV). An UAV is a powered pilotless aircraft, which is controlled remotely or autonomously. UAVs are currently employed in many military missions(surveillance, reconnaissance, communication relay, targeting, strike etc.) and a number of civilian applications(communication service, broadcast service, traffic control support, monitoring, measurement etc.). In this research, a mathematical programming model is suggested by using MRPP(Most Reliable Path Problem) and verified by using ILOG CPLEX. A path planning algorithm for UAV is selected by comparing of SPP(Shortest Path Problem) algorithms which transfer MRPP into SPP.

물류수송을 위한 이종 협업 무인 시스템 개발 (Development of a Cooperative Heterogeneous Unmanned System for Delivery Services)

  • 조성욱;이다솔;정연득;이웅희;심현철
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.1181-1188
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    • 2014
  • In this paper, we propose a novel concept foran unmanned delivery service using a cooperative heterogeneous unmanned system consisting of a self-driving car and an unmanned aerial vehicle (UAV). The proposed concept is suitable to deliver parcels in high-density and high-rise urban or residential areas. In order to achieve the proposed concept, we will develop acooperative heterogeneous unmanned system. Customers can order goods using a smartphone application and the order information, including the position of the customer and the order time, and the package is transported automatically by the unmanned systems. The system assigns the tasks suitable for each unmanned vehicle by analyzing it based on map information. Performance is validated by experiments consisting of autonomous driving and flight tests in a real environment. For more evaluation, the landing position error analysis is performed using circular error probability (CEP).

무인항공기 서비스 영향성과 활성화 방안 연구 (A study on the impact and activation plan of unmanned aerial vehicle service)

  • 유순덕
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.1-7
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 무인 항공기 서비스 영향성과 활성화 방안에 연구하는 것이다. 무인항공기 서비스의 도입에 따른 영향성에 대한 논의를 경제적, 환경적, 사회적 수용 측면과으로 살펴보고, 정책적 측면에서 산업 활성화 방안을 제시하였다. 경제 영향성 측면에서 보면, 향후에 무인항공기를 사용하여 운송 서비스가 증가하면, 도로 기반 운송화물이 줄어들고 도로 혼잡도 감소로 도로 이동속도가 빨라질 수 있다. 이는 토지나 부동산 자산 가치 상승 등에 긍정적인 영향을 줄 수 있으며, 스마트 도시 설계에도 영향을 제공한다. 환경 영향성 측면에서 보면, 무인항공기는 일반적으로 전기를 통하여 움직이므로 기존의 다른 기기인 차량이나 철도 대비 제공하는 방출하는 배기 가스가 적어서 상대적으로 환경 부정적 영향성은 적다. 그러나 이동시 등장하는 소음은 이동경로에 있는 야생 동물 서식 환경에 부정적인 영향을 제공할 수 있다. 사회적 수용성 측면에서 보면, 새로운 서비스 등장으로 쇠퇴하는 영역이 등장함과 동시에 이익을 창출하는 조직이 등장하여 산업 간의 갈등을 유발할 수 있다. 따라서 등장하는 산업에 대한 수용에 대한 사회적 공감대 형성이 반드시 필요하다. 정부는 이런 무인항공기 활용 서비스 특성을 반영한 부정적인 영향성을 최소화 하기 위한 다양한 대응 방안을 마련해야 한다. 무인기반 산업 활성화를 위해 중장기적으로 항공길 확보를 위해 지상에서 차량이 운행될 수 있도록 도로 표지판 등 다양한 시스템이 도입된 것과 마찬가지로 항공길을 구성하는데 우선적으로 도입 및 적용해야 하는 서비스에 대한 개발과 정립이 필요하다. 또한, 국내도 무인항공교통관리를 위한 정보 수집과 운영 방안과 각 지역별로 관제 시스템 확보 방안 등에 대한 설계 및 구현이 이루어져야 한다. 본 연구는 무인항공기 산업 발달로 새로운 영역에 대한 중장기적 연구에 아이디어를 제공 하는데에 기여할 수 있다.

Embedded Real-Time Software Architecture for Unmanned Autonomous Helicopters

  • Hong, Won-Eui;Lee, Jae-Shin;Rai, Laxmisha;Kang, Soon-Ju
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제5권4호
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    • pp.243-248
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    • 2005
  • The UAV (Unmanned Aerial Vehicle) systems like unmanned autonomous helicopters are used in various missions of flight navigation and used to collect the environmental information of the surroundings. To realize the full functionalities of the UAV, the software part becomes a challenging problem. In this paper embedded real-time software architecture for unmanned autonomous helicopter is proposed that guarantee real-time performance of hard-real time tasks and re-configurability of soft-real time and non-real time tasks. The proposed software architecture has four layers: hardware, execution, service agent and remote user interface layer according to the reactiveness level for external events. In addition, the layered separation of concurrent tasks makes different kinds of mission reconfiguration possible in the system. An Unmanned autonomous helicopter system was implemented (Kyosho RC Helicopter) in our lab to test and evaluate the performance of the proposed system.

UxAS의 임무 자율화 절차 및 개선 방안 분석 (Analysis and Improvement on Process of Mission Autonomy in UxAS)

  • 김윤근
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • 모자이크 환경에서는 다수의 무인기가 동적 상황에 따라 자율적으로 과업을 할당하고 이를 수행할 수 있어야 하므로, 임무 자율화 시스템이 무인기에 반드시 탑재되어야 한다. UxAS (Unmanned x-systems Autonomy Service)는 미 공군 연구소에서 개발한 무인 플랫폼에 탑재 가능한 임무 자율화 시스템으로, 다양한 모듈 형태의 서비스로 구성되어 기능 확장이 용이한 구조를 가지고 있다. 그러나, 현재 UxAS는 상황인식 기능의 부재로, 운용자로부터 자율화 수행 요청 명령을 수신한 경우에만 임무 자율화를 수행하는 단점이 있다. 본 논문에서는 UxAS의 임무 자율화 절차를 분석하고, 상황 인식 기능을 적용하여 동적 상황 변화에 따라 운용자의 명령 없이 임무 자율화 절차를 수행할 수 있도록 UxAS 개선 방안을 제시하였으며, 시뮬레이션을 통해 개선된 임무 자율화 절차를 검증하였다.

UxAS 기반 임무 자율화 소프트웨어 성능 평가 기법 개발 (Development of Performance Evaluation Method for Mission Autonomy Software based on UxAS)

  • 한동건;김윤근
    • 한국항행학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.331-337
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    • 2024
  • 모자이크 전장 환경에서는 다수의 무인기가 동적 상황에 따라 자율적으로 임무를 할당하고 이를 수행할 수 있어야 하므로, 임무 자율화 시스템이 무인기에 반드시 탑재되어야 한다. UxAS (unmanned x-systems autonomy service)는 미 공군 연구소에서 개발한 무인 플랫폼에 탑재 가능한 임무 자율화 시스템으로, 다양한 모듈 형태의 서비스로 구성되어 기능 확장이 용이한 구조를 가지고 있다. 이러한 UxAS에 기반한 임무 할당 및 경로 재계획을 수행하는 임무 자율화 소프트웨어를 개발하고, 해당 소프트웨어의 성능을 검증하고 성능 평가 지표에 따라 개발한 소프트웨어를 평가하는 기법에 대해 본 논문을 통해 제시하였다.

소형 무인기 통제를 위한 다자간 방식 관제시스템 구축방안-설계 중심으로 (Implementation of Multilateral Control System for Small UAV Control-Focused on Design)

  • 최현택;김석관;류갑상
    • 스마트미디어저널
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    • 제6권4호
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    • pp.65-71
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    • 2017
  • 본 논문은 국내 전 지역에서 동시에 비행 중인 다수의 소형 무인기 위치정보를 신속하고 안정적으로 수집하기 위해서, LTE 기반의 소형 무인기 관제시스템을 구축을 위한 설계 방안을 제시하였다. 특히, 다수의 소형 무인기 운용기관이나 감독기관에서 비행 중인 전체 소형 무인기의 위치를 동시 모니터링 할 수 있도록, 주요 요구사항을 네트워크(N/W), 하드웨어(H/W), 소프트웨어(S/W), 데이터베이스(DB), 개발 아키텍처, 비즈니스 니즈로 나누어 도출하였다. 이러한 요구사항을 충족시키기 위해, 소형무인기 실시간 위치추적 시스템의 설계 요건 측면에서 N/W, H/W, S/W, DB설계, 아키텍처 설계 방안을 제시하였다. 시스템 설계 시 소형 무인기 다자간 관제하기 효과적으로 하기 위해 단위 시스템의 기능과 역할에 따라 Front-end Service 영역과 Back-end Service 영역으로 나누어 아키텍처를 설계하였다. 소형 무인기의 위치와 상태를 파악하고 제어하는 Front-end Service 영역은 Client PC 방식을 적용함으로써, TCP/IP 네트워크를 통해서 N개 까지 확장이 가능한 설계 부분에 대해 연구하였다.

무인비행장치용 측량 및 관측용 탑재 카메라의 최적화 조건 연구 (A Study on the Optimization Conditions for the Mounted Cameras on the Unmanned Aerial Vehicles(UAV) for Photogrammetry and Observations)

  • 이희우;손호웅;김태훈
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권6_2호
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    • pp.1063-1071
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    • 2023
  • Unmanned aerial vehicles (UAVs, drones) are becoming increasingly useful in a variety of fields. Advances in UAV and camera technology have made it possible to equip them with ultra-high resolution sensors and capture images at low altitudes, which has improved the reliability and classification accuracy of object identification on the ground. The distinctive contribution of this study is the derivation of sensor-specific performance metrics (GRD/GSD), which shows that as the GSD increases with altitude, the GRD value also increases. In this study, we identified the characteristics of various onboard sensors and analysed the image quality (discrimination resolution) of aerial photography results using UAVs, and calculated the shooting conditions to obtain the discrimination resolution required for reading ground objects.

Performance of UAV(Unmanned Aerial Vehicle) Communication System Using Civil Wireless Mobile Networks

  • Lee, Byung-Seub
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.43-48
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    • 2017
  • Recently, demands on civilian UAV (Unmanned Aerial Vehicle) has been increasing and appropriate communication system is required for the UAV. In this paper, the performance of the UAV communication system using commercial wireless mobile network is discussed. The main service area of the wireless mobile network is ground level however the flying range of the UAV is normally in high altitude. Because of this mismatch of service area the performance of the UAV communication system is degraded in high altitude. To compensate performance degradation of the UAV communications system in high altitude, adaptive array antenna is introduced which is able to overcome altitude limitation of the UAV communication system.