Abstract
Swarm of low-cost UAVs for search mission has benefit in the sense of rapid search compared to use of single high-end UAV. As the number of UAVs forming swarm increases, not only the time for the mission planning increases, but also the system to operate UAVs has excessive burden. This paper addresses a decentralized area search algorithm adequate for multiple UAVs which takes advantages of flexibility, robustness, and simplicity. To down the cost, it is assumed that each UAV has limited ability: close-communication, basic calculation, and limited memory. In close-communication, heath conditions and search information are shared. And collision avoidance and consensus of next search direction are then done. To increase weight on un-searched area and to provide overlapped search, the score function is introduced. Performance and operational characteristics of the proposed search algorithm and mission planning logic are verified via numerical simulations.
무인기를 이용한 조난자 수색 등의 임무에서 고가의 단일 무인기를 활용하는 것보다 저가의 군집 무인기 운용을 통한 탐색이 효율적이다. 운용하는 무인기의 수가 증가할수록 임무계획에 소요되는 시간이 증가하며 무인기 운용 시스템의 부담이 커진다. 본 논문에서는 확장성, 강건성 및 단순성 측면에서 복수 무인기 운용에 적합한 분산형 지역 탐색 알고리즘을 제안한다. 비용 절감을 위해 각각의 무인기는 근거리 통신, 기본 연산, 그리고 제한된 메모리 능력을 가진다고 가정한다. 근거리 통신에서는 비행 상태 및 기탐색 정보가 공유되며, 이를 바탕으로 상호간 충돌 회피와 다음 탐색 지역을 결정한다. 미탐색 지역으로의 이동에 대한 가중치를 높이고 중복 탐색 기능을 제공하기 위해 score function을 도입하였다. 제안한 알고리즘 및 임무 수행절차의 성능과 특징을 수치시뮬레이션을 통해 검증하였다.
