• 제목/요약/키워드: UAV

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광류를 이용한 영상기반 무인항공기의 자세 추정 (Attitudes Estimation for the Vision-based UAV using Optical Flow)

  • 조선영;김종훈;김정호;조겸래;이대우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.342-351
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    • 2010
  • UAV는 임무 수행을 위한 INS 장비와 광학 장비를 갖추고 있다. 이 논문에서는 UAV를 위한 알고리즘으로 칼만 필터와 광류를 이용하는 영상기반 자세추정 알고리즘을 제안한다. 광류는 UAV에 장착된 카메라의 영상으로부터 획득하며 UAV의 자세는 광류를 통해 측정된다. 이 논문에서 UAV 자세의 추정과 낮은 신뢰성을 보완하기위해 칼만 필터를 사용한다. 그리고 실험을 통해 알고리즘을 검증하였다. Rate table과 실제 비행영상을 이용하여 실험 하였으며, 본 논문에서 UAV의 자세 추정 알고리즘 검증 결과를 보였다. Rate table 실험에서 오차는 2도 이내였으며, AHRS를 통해 측정한 결과와 비슷한 경향을 보인다. 그러나 실제 비행 영상 실험에서 최대 Yaw 오차는 21도였으며, 최대 Pitch 오차는 7.8도로 나타났다.

UAV 핵심 기술 특허분석을 통한 기술 및 한국의 경쟁력 분석 (Technology and Korea's Competitiveness Analysis through UAV Patent Analysis)

  • 배진우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권12호
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    • pp.1868-1875
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    • 2016
  • 본 논문에서는 항공 ICT분야에서 최근 이슈가 되고 있는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)에 대한 효율적인 연구 개발 전략 수립을 위하여 특허분석을 기반으로 기술의 메가트렌드 및 경쟁력 분석 결과를 제시한다. UAV 핵심 기술의 메가트렌드 분석을 위해 한국, 미국, 일본 및 유럽의 공개/등록 특허를 중심으로 특허 동향을 분석하였다. 분석 대상 기술은 UAV와 ICT기술이 융합이 되는 기술을 중심으로 3개의 소분류로 구분하였으며, 특허검색 결과 총 3,433건이 검색되었다. UAV 핵심 기술별 경쟁력 및 한국의 경쟁력을 분석하기 위하여 특허 활동력, 특허 피인용률 및 주요 시장 확보율을 분석 지표로 사용하였다. 각 핵심 기술에 대한 R&D 전략 영역을 제시하고 이를 기반으로 각 영역별 연구개발 전략을 제시하였다. 본 논문을 통해 우리나라의 기술 수준, 선진 기업의 연구 개발동향 및 핵심특허 현황 등을 객관적인 특허정보를 기반으로 분석하였으며, 향후 UAV 분야의 연구개발 및 특허 확보 전략 수립에 활용이 될 것으로 기대 한다.

웨이포인트 최적화 방법에 대한 UAV 시물레이션 모델의 디자인 (A design of UAV Simulation model for waypoint optimization method)

  • 니욘사바 에릭;장종욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.239-242
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    • 2016
  • 최근에, UAV는 위험하거나 파일럿이 필요하지 않는 지역인 군사 또는 민간 활동으로 부터 발전되어 왔다. 하지만, UAV는 감시활동 또는 어떠한 지역 이미지/영상을 찍는 것과 같은 그것의 임무 활동 능력에 높은 요구가 필요하다. 그러므로, 무사히 임무완료하는 UAV로 부터 파워 소비량을 줄이는 기법의 방아쇠가 필요한 상황이다. 방법중 하나는 소비량 파워를 낮추는 적합한 이 웨이포인트를 통해 비행하는 최소한의 길을 찾는 웨이포인트의 사전지정을 가짐으로써 나누어 주는 최적한 절차 웨이포인트를 사용한다. 본 논문은 UAV에 기인하는 항공우주 산업 패케지 분석연구, Aerosim Blockset 그리고 UAV에 사용되는 MATLAB Simulink의 디자인 시뮬레이션 모델, 분석적인 모델로 대표적인 불가능을 만드는 여러 학문 분야에 걸친다. 그 시뮬레이션 모델은 UAV로부터 최소화 될수 있는 파워소비 백분율에 측정되는 순서에 웨이포인트(비행경로)를 가지는 알고리즘을 따라 좀더 최적화 연결을 한다.

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Improvement of Processing Speed for UAV Attitude Information Estimation Using ROI and Parallel Processing

  • Ha, Seok-Wun;Park, Myeong-Chul
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.155-161
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    • 2021
  • 최근 UAV를 활용하는 정밀 추적이나 임무완수 등의 군사 목적의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 앞서가는 유도 UAV의 자세 정보를 추정하고 이 정보를 이용하여 임무 UAV가 스텔스로 따라가서 자신의 임무를 완수하는 기능이 필요한 경우에는 유도 UAV의 자세 정보 추정 속도를 실시간으로 처리 해야만 한다. 최근까지 영상처리와 칼만 필터를 사용해서 앞서가는 유도 UAV의 자세정보를 정밀하게 추정하는 연구가 수행되어 왔으나 처리과정의 순차처리로 인해 처리속도에 있어 문제점이 있어왔다. 따라서 본 연구에서는 영상 처리에 있어 처리영역을 전체영역이 아닌 물체를 포함하는 ROI 영역으로 한정하고 또한 연속적인 처리 과정을 OpenMP 기반의 멀티스레드로 분배하고 스레드동기를 맞추어서 병렬 형태로 처리함으로써 자세정보 추정 속도를 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 구현 결과를 통해서 기본의 처리에 비해 45%이상 처리 속도를 향상시킴으로써 실시간처리가 가능하게 되어 임무 UAV의 추적 기능 향상을 통한 임무 완수 가능성을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

증강현실과 UAV 기반 응용 시스템을 위한 SILS 플랫폼 개발 (Development of SILS platform for application system based on AR and UAV)

  • 조완주;강문혜;문용호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.19-31
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    • 2021
  • 최근 증강현실을 활용한 UAV 응용 시스템 개발에 많은 관심이 집중되고 있다. 일반적으로 UAV 응용 시스템 개발에서는 실제 비행 실험을 수행하기 전에 SILS 기법을 적용하여 시스템의 설계 및 구현을 검증하고 있다. 그러나 기존 SILS 환경은 증강현실 관련 핵심 사항들을 반영하지 못하고 있으므로 증강현실을 활용한 UAV 응용 시스템에 대한 효과적인 검증이 불가능하다. 본 논문에서는 이러한 문제를 극복하기 위하여 증강현실과 UAV 기반 응용 시스템 개발에 효율적으로 활용될 수 있는 SILS 플랫폼을 제안하였다. 정확성, 효율성, 확장성에 대한 모의 실험 결과는 제안하는 플랫폼이 증강현실과 UAV 기반 응용 시스템 개발에 효과적으로 활용될 수 있음을 보여준다.

UAV 운영 신뢰성 개선을 위한 SATURN 통신망 항재밍 프레임 오율과 해밍코드 반복 전송 향상 기술 (Improved Anti-Jamming Frame Error Rate and Hamming Code Repetitive Transmission Techniques for Enhanced SATURN Network Reliability Supporting UAV Operations)

  • 황윤하;백정석;구교안;정종문
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.1-12
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    • 2022
  • 기술 발전에 따라 UAV(Unmanned aerial vehicle)의 성능이 향상되고 가격이 낮아지면서 미래에는 다양한 분야에서 UAV의 활용도가 높아질 것으로 예상된다. UAV를 안정적으로 운용하기 위해서는 제어 신호와 영상정보 통신을 유지하는 것이 매우 중요하며 예기치 못한 재밍 공격에 통신이 교란되면 치명적인 UAV 추락 사고가 발생할 수 있다. 반대로 원자력발전소 등의 주요 시설을 보호해야 하는 입장에서는 적군의 UAV들과 민간 목적으로 사용하는 상용 드론들의 위협을 고려 해야할 필요성이 있다. 본 연구에서는 SATURN(Second generation Anti-jam Tactical UHF Radio for NATO)과 같은 UHF 무전기를 사용한 UAV 설계 시 FEC(Forward error correction) 기술 중 하나인 해밍코드와 MSK(Minimum Shift Keying) 변조를 사용하는 시스템에 반복 전송 기법과 결합하여 항재밍 성능을 높여 UAV 운영 환경에서 지연시간이 낮은 안정적인 통신링크를 유지하도록 제안한다.

풍수해 모니터링을 위한 UAV 적용성 분석 (Applicability Analysis of UAV for Storm and Flood Monitoring)

  • 김민규;정갑용;김종배;윤희천
    • 한국측량학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.655-662
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    • 2010
  • 최근 지구 온난화와 이상기후로 인하여 자연재해로 인한 피해가 지속적으로 발생하고 있으며, 이로 인한 피해가 점차 대형화되고 있다. 본 연구는 기존 기술에 비해 신속하고 경제적이면서, 다양한 재난 재해에 활용이 가능한 UAV(Unmanned Aircraft Vehicle)를 통해 자연재해에 의한 피해를 효과적으로 대비, 대응 및 복구할 수 있는 활용모델을 제시하기 위한 선행연구로 기존 재해관련 연구사례와 국내 재해관련 규정 분석을 바탕으로 재해모니터링을 위한 UAV의 적용성을 분석하였다. 향후, 자연재해 모니터링을 위한 UAV의 활용은 재난 재해 대응관리 및 피해조사를위한실시간공중모니터링을가능하게 함으로써 재난 재해 대응 및 관리의 효율성을 향상시킬 것이다.

소형 태양광 무인 항공기의 비행실험에 관한 연구 (Study on Flight Test of Small Solar-Powered UAV)

  • 안일영;배재성;박상혁
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.313-318
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    • 2012
  • In the present study, the preliminary study on a small solar-powered RC airplane are performed for the development of a long-endurance solar-powered UAV. Solar energy enables the solar-powered UAV to fly longer or eternally. The solar-powered UAV transfers the solar energy to electric energy and this energy is used for the flight and the battery charge. To increase the flying time, the efficiency of the solar-cell power system must be increased and the required power for flight must be minimized. Hence, the system integration including solar cell and controller, the power system design, and the aerodynamic and structural designs of the UAV is very important. The present study have performed the design, manufacture, and flight test of the small solar-powered UAV for the preliminary study of the long-endurance solar-powered UAV. From this study, the system integration technology of the solar-powered UAV design is established, and the possibility and the issue points for the development of the long-endurance solar-powered UAV are discussed.

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Modeling and Autopilot Design of Blended Wing-Body UAV

  • Min, Byoung-Mun;Shin, Sung-Sik;Shim, Hyun-Chul;Tahk, Min-Jea
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제9권1호
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    • pp.121-128
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    • 2008
  • This paper describes the modeling and autopilot design procedure of a Blended Wing-Body(BWB) UAV. The BWB UAV is a tailless design that integrates the wing and the fuselage. This configuration shows some aerodynamic advantages of lower wetted area to volume ratio and lower interference drag as compared to conventional type UAV. Also, BWB UAV may be increase payload capacity and flight range. However, despite of these benefits, this type of UAV presents several problems related to flying qualities, stability, and control. In this paper, the detailed modeling procedure of BWB UAV and stability analysis results using the linearized model at trim condition are represented. Finally, we designed the autopilot of BWB UAV based on a simple control allocation scheme and evaluated its performance through nonlinear simulation.

AIS 정보를 활용한 UAV의 효율적인 선박 접근 및 모니터링을 위한 시스템 (The system for UAV to approach to a ship and to monitor via AIS information)

  • 김병국;홍성화
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.502-504
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    • 2021
  • UAV(Unmanned Aerial Vehicle)에 대한 활용영역은 시간이 갈수록 꾸준히 확대되고 있다. 특히 네 개 이상의 수평적인 프로펠러로 구성된 VTOL(Vertical Take-Off and Landing) 기능이 가능한 UAV는 시스템 안정성 및 비교적 단순한 항공역학적 설계 및 구조에 따라 다양한 플랫폼이 등장하고 있으며 비교적 저렴한 가격으로 응용제품들이 시중에 유통이 되고 있다. 대부분의 UAV는 GCS(Ground Control System, 지상시스템)를 통해 임무가 수행된다. 지상시스템은 주로 인터넷에 연결되어있기 때문에, 전자 지도 및 기타 최적의 비행조건(온도, 습도, 풍향 등)을 위한 환경정보를 또한 얻을 수 있다. 본 논문은 AIS(Auto Identification System)를 통해 얻은 정보를 기반으로 식별된 선박으로의 접근 및 감시(monitoring)하기 위한 UAV의 운영기법을 설계한다.

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