• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.1185-1186
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• 2023

RC 무선조종기를 통해 드론을 원격으로 제어하는 경우, 제어 데이터의 기밀성과 무결성은 드론 제어권 탈취 방지를 위한 핵심 고려 사항이다. 본 논문은 드론 RC 무선조종기 제어 데이터 보호를 위해 경량 암호화 알고리즘 중 하나인 Lightweight Encryption Algorithm (LEA)를 적용하는 방법을 제시한다. LEA 는 32 비트 마이크로 컨트롤러인 ARM Cortex-M4 와 같은 플랫폼에 최적화된 구조로, 저전력으로 데이터 보호를 유지하면서 효율적인 암호화 알고리즘을 적용할 수 있다.

• 정보와 통신
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• 제33권2호
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• pp.93-99
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• 2016

본고에서는 최근 각광받고 있 는 무인 항공기 ( UAV, Unmanned Aerial Vehicle) 시스템인 드론(Drone)에 관하여 살펴본다. 드론은 군사적 목적으로 시작하였지만 현재는 오픈소스 드론의 영향으로 방송촬영, 통신중계, 농업, 정찰, 배송, 레저 등의 산업 및 민간 분야로 시장을 급속도로 넓혀나가고 있다. 드론은 그 자체만으로도 전도유망한 분야이지만 기존 서비스와의 창조적 융합을 통해 새로운 블루오션 마켓의 발생 또한 매우 기대된다. 드론에 관련된 다양한 기술, 연구, 이슈 등 많은 주제 중 본고에서는 특히 드론 시스템의 무선통신 시스템을 살펴보도록 한다. 또한 드론 제어 전용 주파수할당 현황 관련 이슈를 소개한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.1191-1192
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• 2023

드론은 산업분야와 국방분야에서 다양한 서비스를 위해 이용 및 활용되고 있다. 드론을 이용하여 카메라 영상과 같은 개인정보가 전송되고 있고, 드론의 형태 또한 대형화되고 있어 제어와 서비스 데이터에 대한 보안적용이 요구되고 있어서, 제어와 서비스 데이터에 대한 암호 통신를 위해 보안모듈을 적용하고 있다. 본 연구에서는 드론에 탑재되는 보안모듈의 보안성을 확보하기 위한 방안에 대해 기술하고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.101-103
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• 2023

기존의 제설작업은 인력에 의존하여 시간과 비용이 많이 소요되고, 작업 중 발생할 수 있는 안전사고의 위험성이 존재한다. 본 논문은 제설작업의 효율성과 안전성 그리고 신속성을 높이기 위해 임베디드시스템을 활용한 드론용 제설장치의 설계에 대해 다루고 있다. 임베디드시스템은 RF모듈을 구성하고 무선으로 제어조종이 가능하도록 고안하였다. 드론에 장착되는 제설장치의 임베디드시스템으로는 아두이노메가2560을 채택하였다. 아두이노메가2560은 제설장치의 제어에 필요한 실시간 데이터수집, 처리, 응답을 처리와 RF모듈에서 오는 데이터에 대한 연산 및 제어 수행을 할 수 있다. 제설장치를 장착한 드론은 기존의 제설작업보다 안전하고 신속하게 수행될 것으로 기대된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.54-60
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• 2018

본 논문에서는 쿼드콥터 드론의 충돌방지를 위한 효율적인 자동제어 방법을 제안한다. 일반적인 드론조종 방법은 RC 조종기에서 노브의 움직임을 PWM 신호로 변환하여 전송하면 이를 드론의 무선 수신부에서 수신하여 비행제어(FC) 모듈에 전달하는 방식으로 이루어진다. 드론의 수신기와 FC 모듈 사이에 충돌 회피 모듈을 구현하여 쓰로틀, 피치 및 롤 제어 신호를 모니터링하고 변경하는 방식으로 드론 충돌을 방지한다. 충돌을 방지하기 위해 LiDAR 거리 센서와 서보 모터를 설치하여 주기적으로 비행 방향을 중심으로 -45도에서 +45도 이내의 장애물 거리를 측정한다. 충돌이 예상되면 수신된 PWM 신호를 변경하여 FC 모듈로 전송함으로써 충돌을 방지한다. 우리가 제안한 방법을 쿼드콥터 드론에 적용하여 실험을 통해 검증한 결과, 조종자 부주의 혹은 조종 미숙으로 인해 발생할 수 있는 충돌을 방지할 수 있어 안전성이 향상됨을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.99-100
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• 2016

드론이나 이동형 촬영장비에 장착된 카메라로부터 깨끗하고 안정된 영상을 획득하기 위해서는 짐벌시스템의 안정화기 설계가 필요하다. 짐벌시스템은 카메라 모듈을 지지하는 구조와 외부로 부터의 진동을 차단하면서 정확한 각도를 추종하는 안정화기로 구성된다. 이동형 촬영장비나, 비행중인 드론에는 매우 다양한 주파수 성분의 진동이 발생되는데, 이러한 진동을 제어하기 위하여 6자유도 운동방정식을 유도하고, 이 중에서 본 논문에서는 일반적으로 rolling, pitching, yawing 운동에 대해서는 PID 제어기를 사용하여 안정화를 제어하기만, 카메라종류나 짐벌시스템 구조가 바뀔 때 마다 PID 파라미터를 변경해야 되는 경우가 빈번하다. 본 논문에서는 이런 문제점을 개선하기 새로이 제기된 제어 기법인 지적 PID(intelligent PID) 제어를 통하여 진동제어를 수행하여 짐벌시스템의 안정화를 위한 제어기법을 제안하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.53-60
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• 2017

본 연구는 해상 인명구조를 위한 장거리, 광대역 멀티미디어 통신을 지원하는 드론을 설계하고 구현하는 것이다. 드론은 사람이 기계의 본체에 탑승하지 않고 무선전파의 유도에 의해서 조종이 가능한 무인항공기(UAV : Unmanned Aerial Vehicle)이다. 최근 증가하는 선박사고에 신속하게 대응하기 위하여 드론을 이용하고자 한다. 선박사고에 대응하기 위한 해상 장거리, 고속 영상 전송이 가능한 스마트 드론을 개발하기 위해서는 드론을 구조적으로 설계하는 하드웨어 설계부분과 개발된 드론을 동작시키기 위한 제어기술 그리고 원격지에서 드론을 제어하기 위한 통신기술등이 필요하다. 본 논문은 해상 장거리, 광대역 멀티미디어 통신을 지원하는 드론 구조를 설계하기 위한 제한사항과 요소기술을 정리하고 이를 위한 드론 구조를 설계 및 구현한다. 이러한 통신용 드론을 드론 네트워크로 확장함으로써 드론의 활용성을 확장하고자 한다.

• 산업융합연구
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• 제18권1호
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• pp.79-85
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• 2020

최근 원격조종과 자율조종이 가능한 무인항공기(RPAS:Remotely Piloted Aircraft System)가 택배 드론, 소방드론, 구급 드론, 농업용 드론, 예술 드론, 드론 택시 등 각 산업 분야와 공공기관에서의 관심과 활용이 높아지고 있다. 자율조종이 가능한 무인드론의 안정성 문제는 앞으로 드론 산업의 발달과 함께 진화하면서 해결해야 할 가장 큰 과제이기도 하다. 드론은 자율비행제어 시스템이 지정한 경로로 비행하고 목적지에 정확하게 자동 착륙을 수행할 수 있어야 한다. 본 연구는 드론의 센서와 GPS의 위치 정보의 오류를 보완하는 방법으로서 착륙지점 영상을 통해 드론의 도착 여부를 확인하고 정확한 위치에서의 착륙을 제어하는 기법을 제안한다. 서버에서 도착지 영상을 구글맵 API로부터 수신받아 딥러닝으로 학습하고, 드론에 NAVIO2와 라즈베리파이, 카메라를 장착하여 착륙지점의 이미지를 촬영한 다음 이미지를 서버에 전송한다. Deep Learning으로 학습된 결과와 비교하여 임계치에 맞게 드론의 위치를 조정한 후 착륙지점에 자동으로 착륙할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1169-1176
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• 2018

드론 제어를 위한 C대역 무지향성 안테나는 드론의 상부 또는 하부에 장착되어 통신링크를 구성하기 위해 사용된다. 통신링크는 무지향성 안테나 장착위치에 따라 LOS(: Line Of Sight)의 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 드론 탑재를 위한 내장형 안테나 2종을 상용 시뮬레이션 툴인 CST MWS로 설계하고, 장착 환경을 고려한 EM(: Electro Magnetic) 해석을 수행하였다. 또한, 다수의 드론을 제어하기 위한 PTMP(: Point To Multi Point) 지상안테나를 제안하였다. 지상안테나는 30km의 통신반경을 갖기 위해 수평방향으로 4개의 섹터안테나와 상부에 1개의 지향성안테나로 구성하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권1호
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• pp.41-46
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• 2017

소형 다중로터 드론의 동작 실험을 위하여 개발한 장치를 소개한다. 개발한 장치는, 볼 부슁 메카니즘, 이동형 지지대, 그리고 회전판을 적용하여 6자유도 운동이 가능하다. 병렬 처리가 가능한 FPGA기반의 제어기를 사용하여, 가속도와 자이로 센서로 부터 자세를 측정하고 모터 속도를 제어하였다. 다양한 동작을 수행하면서 실험 장치와 제어기의 동작성을 확인하였다. 결론적으로, 개발한 6자유도 실험 장치는 소형 드론 제어를 위한 제어기의 성능 검증을 위해 적합하다.