• Title/Summary/Keyword: 경로 계획

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UAV Path Planning for ISR Mission and Survivability (무인항공기의 생존성을 고려한 감시정찰 임무 경로 계획)

  • Bae, Min-Ji
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.7
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    • pp.211-217
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    • 2019
  • In an complicated battlefield environment, information from enemy's camp is an important factor in carrying out military operations. For obtaining this information, the number of UAVs that can be deployed to the mission without our forces' loss and at low cost is increasing. Because the mission environment has anti-aircraft weapons, mission space is needed for UAV to guarantee survivability without being killed. The concept of Configuration Space is used to define the mission space considering with range of weapons and detect range of UAV. UAV must visit whole given area to obtain the information and perform Coverage Path Planning for this. Based on threats to UAV and importance of information that will be obtained, area that UAV should visit first is defined. Grid Map is generated and mapping threat information to each grid for UAV path planning. On this study, coverage conditions and path planning procedures are presented based on the threat information on Grid Map, and mission space is expanded to improve detection efficiency. Finally, simulations are performed, and results are presented using the suggested UAV path planning method in this study.

UAV Path Planning based on Deep Reinforcement Learning using Cell Decomposition Algorithm (셀 분해 알고리즘을 활용한 심층 강화학습 기반 무인 항공기 경로 계획)

  • Kyoung-Hun Kim;Byungsun Hwang;Joonho Seon;Soo-Hyun Kim;Jin-Young Kim
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.24 no.3
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    • pp.15-20
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    • 2024
  • Path planning for unmanned aerial vehicles (UAV) is crucial in avoiding collisions with obstacles in complex environments that include both static and dynamic obstacles. Path planning algorithms like RRT and A* are effectively handle static obstacle avoidance but have limitations with increasing computational complexity in high-dimensional environments. Reinforcement learning-based algorithms can accommodate complex environments, but like traditional path planning algorithms, they struggle with training complexity and convergence in higher-dimensional environment. In this paper, we proposed a reinforcement learning model utilizing a cell decomposition algorithm. The proposed model reduces the complexity of the environment by decomposing the learning environment in detail, and improves the obstacle avoidance performance by establishing the valid action of the agent. This solves the exploration problem of reinforcement learning and improves the convergence of learning. Simulation results show that the proposed model improves learning speed and efficient path planning compared to reinforcement learning models in general environments.

Preliminary Study on Automated Path Generation and Tracking Simulation for an Unmanned Combine Harvester (자율주행 콤바인을 위한 포장 자동 경로생성 및 추종 시뮬레이션 기초연구)

  • Jeon, Chan-Woo;Kim, Hak-Jin;Han, XiongZhe;Kim, Jung-Hun
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.20-20
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    • 2017
  • 궤도형 차량의 이동구조는 에너지 소비 측면에서 단점이 있지만 접지압의 감소로 인한 평지 및 야지험지에서도 원활한 주행이 가능한 장점으로 인해 농업분야의 플랫폼에서 많이 사용된다. 곡식을 베는 일과 탈곡하는 일을 한 번에 하는 콤바인도 이러한 무한궤도형 이동구조를 사용한다. 또한 궤도형 차량의 방향전환 및 주행속도 변환은 좌 우 궤도의 회전 속도를 다르게 하여 동시에 제어하기 때문에 정교한 주행 성능을 위해서는 궤도형 차량의 기구학 모델을 고려한 경로 계획이 필요하다. 본 연구에서는 직교형 포장에서 Round harvesting 기법 기반으로 궤도형 차량의 기구학 모델 및 포장정보를 고려한 자율주행 콤바인 경로계획 알고리즘을 개발하고자 하였다. 이를 위해 Labview 기반의 궤도형 차량 시뮬레이션을 구축하여 실제 포장정보를 이용해 생성 된 경로의 적용 가능성을 구명하고자 하였다. 자율주행 콤바인 경로 계획은 콤바인의 길이, 너비, 회전 시 좌 우 궤도의 속도 비, 직진 속도와 회전 속도 비, 회전 각도, 포장의 외부 경계선, 작업 겹침 량, 회경 횟수를 이용하여 좌현 새머리 선회를 포함한 내부 왕복작업 경로를 생성하며 외부 회경 횟수는 2~3회를 가정하였다. 자율주행 시뮬레이션은 차체와 궤도 자체의 미끄러짐과 작동기 지연시간을 단순화 한 궤도형 기구학 모델형태로 구성하였다. 추종 알고리즘은 선견 거리법을 사용하였으며, 측면 변이값과 방향 오차의 선형조합을 이용하여 조향변수를 정의하고 퍼지로직기반으로 좌 우 궤도 속도를 7 단계화하여 조향장치를 모델링하였다. 실험결과 개발 된 경로생성 알고리즘은 실제 취득 된 포장 외부 경계 GPS 위 경도를 이용해 자동으로 생성이 가능하며 간략화 된 콤바인 시뮬레이션에서 직진주행 RMS 위치 오차는 0.05 m, 선회구간에서 직진 구간 진입 시 RMS 위치 오차는 0.11 m, 직진 구간 RMSE 방향 오차는 3.2 deg로 콤바인 예취부 간격인 30 cm보다 작은 위치 오차를 보이며 생성된 경로 전체 추종이 가능함을 나타내었다.

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The analysis of Influence between Eco-friendly Planning Elements in Metropolitan 2th Newtown and the deal price of Apartment House (수도권 제2기 신도시 내 친환경 계획요소와 아파트 실거래가격간의 영향도)

  • Jung, Sung-Hoon;Kim, Jeong-In
    • Journal of Environmental Policy
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    • v.12 no.1
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    • pp.3-35
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    • 2013
  • Through Influence between the qualitative Environment-friendly Planning Elements (Independent variable) of eighty Apartment House on the four boundary areas in Metropolitan 2th Newtown as representative case of domestic Composition case of Eco-City and the quantitative deal price of Apartment House (dependent variable), it was analyzed empirically with use of the statistical measuring technique. This study has been meaning that it was groped the scheme of quantitative measuring analysis on environmental economics through the developmental extention for he classification system of the qualitative Environment-friendly Planning Elements on urban & architecture. And, As the result of empirical analysis, it was confirmed empirically that the economical induction effect was much more weight and worthy of notice through Environment-friendly Planning Elements in Metropolitan 2th Newtown influenced to the deal price of Apartment House, particularly it was found noticeable meaning that Environment-friendly Planning Elements of applicabled the green new techniqe like New & Renewable Energy were used already and it was influenced much to the deal price of Apartment House.

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A heuristic path planning method for robot working in an indoor environment (실내에서 작업하는 로봇의 휴리스틱 작업경로계획)

  • Hyun, Woong-Keun
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.9 no.8
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    • pp.907-914
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    • 2014
  • A heuristic search algorithm is proposed to plan a collision free path for robots in an indoor environment. The proposed algorithm is to find a collision free path in the gridded configuration space by proposed heuristic graph search algorithm. The proposed algorithm largely consists of two parts : tunnel searching and path searching in the tunnel. The tunnel searching algorithm finds a thicker path from start grid to goal grid in grid configuration space. The tunnel is constructed with large grid defined as a connected several minimum size grids in grid-based configuration space. The path searching algorithm then searches a path in the tunnel with minimum grids. The computational time of the proposed algorithm is less than the other graph search algorithm and we analysis the time complexity. To show the validity of the proposed algorithm, some numerical examples are illustrated for robot.

Path Planning Using an Information Grid Map for Safe Navigation (안전한 주행을 위한 정보 격자지도 기반의 경로계획)

  • Jung, Min-Kuk;Park, Joong-Tae;Song, Jae-Bok
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.6
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    • pp.623-628
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    • 2012
  • Conventional path planning methods have focused on the generation of an optimal shortest path to the goal. However, this optimal path cannot guarantee safe navigation, because it can often lead to a narrow area. Therefore, we propose a Coulomb's law-based safe path planning method that uses an information grid map. The information grid map includes four types of information: occupied, empty, guide, and dangerous areas. A safe path can be generated away from the dangerous area and close to the guide area by repulsive and attractive forces, respectively. Experiments and simulations show that the proposed method can generate paths inside the safe region and is useful for safe navigation.

Route Planning Applying the Poly-line for Intelligent Navigation (지능형 항해를 위한 응용 폴리선 항로계획)

  • Park, Jeong-Seon;Kim, Chang-Min;Kim, Yong-Gi
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.321-324
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    • 2001
  • 선박 운항시 운항소요인원을 최소화하기 위해서는 선박의 자동화 및 지능화가 필요하다. 특히 선박의 지능화된 운항을 위해서는 항해전문가의 지식을 저장, 관리하여 그것을 기반으로 항해전문가의 임무를 대신 수행하는 지능형 항해시스템(intelligent navigation system)이 요구된다. 지능형 항해시스템은 GPS, 전자해도, 항로계획, 항로감시, 항로관리, 경로계획, 경로감시, 경로관리, 유도, 제어 등의 기능으로 구성된다. 본 논문에서는 지능형 항해시스템의 자동화된 항로계획을 위해 폴리선기능을 응용한 항로계획(RPAP, Route Planning Applying the Poly-line)기법을 제안한다. 제안된 기법은 대표적 항로계획 기법인 $A^{*}$탐색기법과 비교 평가하여 그 효용성을 증명한다.

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Consideration about the Fire Lane Plan and the Conformability - A Case Study on Daegu Metropolitan City Buk-gu - (소방차전용출동경로의 계획기법 및 적합성 검토에 관한 연구 - 대구광역시 북구를 대상으로 -)

  • Jeong, Gun-Sik;Kim, Han -Su
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.10 no.5
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    • pp.83-90
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    • 2010
  • The purpose of this study is to establish the standard of fire lane design to improve the performance of disaster prevention in local area. To accomplish it, we have focused on three research methods as below: first, we have expected disaster occurrence based on emergency tendency in local area; second, we have verified fire lane routes design through fire lane modeling and network analysis; third, we have quantitatively examined a possibility of danger of fire lanes through current road network modeling and analysis. The result of this study could be helpful to effective fire lane designs and quantitative analyses.

e-Navigation 경로 계획 공유 IT서비스의 유용성 평가

  • Sin, Il-Sik;Yu, Yeong-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.35-37
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    • 2016
  • 최근 IMO에서는 e-Navigation IT서비스를 사용자 입장에서 평가하도록 인간중심설계(HCD, Human Centered Design) 활동에 기반을 둔 유용성 평가에 대하여 표준화 작업을 진행하고 있다. 만약 IT서비스를 유용성 평가 기법으로 수행한다면 문제점, 오류, 개선사항, 사용자 요구사항 등을 도출할 수 있다. 그러나 IT서비스에 대한 유용성 평가의 관련 연구는 거의 진행되지 않고 있다. 이유는 최근 국제표준 제정을 준비하고 있고 평가를 위한 도구 및 평가 척도, 방법에 대한 기준이 명확하지 않기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 경로 계획 공유(Route Plan Exchange) e-Navigation IT서비스에 대하여 유용성 평가 과정을 수행하였다. 유용성 평가를 위해 평가도구, 평가 시나리오, 평가 척도, 평가 방법을 개발하고 항해사 대상으로 유효성(Effectiveness), 효율성(Efficiency), 만족성(Satisfaction)을 평가하였다.

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Dynamic Path Generator Using Line Segment Based Map (선분지도를 이용한 이동로봇의 동적 경로 생성)

  • Kwon, Seok-Geun;Hong, Hyun-Ju;Ro, Young-Shick;Yi, Un-Kun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07d
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    • pp.2368-2371
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    • 2003
  • 알려지지 않은 환경에서 이동로봇이 목표점까지 이동하기 위해서는 외계센서를 이용하여 장애물을 인식하여 충돌 없이 주행할 수 있는 능력이 있어야하고 또한 인식된 장애물을 지도정보로 저장하여야 한다. 이렇게 생성된 지도정보를 이용하여 최적의 경로를 실시간으로 계획하면서 목표점까지 도달하여야 한다. 본 논문에서는 초음파 센서로 알려지지 않은 환경을 인식하여 선분지도를 생성하면서 생성된 선분지도를 이용하여 동적으로 최적의 경로계획을 위한 경로생성에 대하여 방법을 제시한다. 또한 실내 환경에서 모의실험을 통하여 실시간으로 경로계획이 가능함을 확인하였다.

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