• 대한토목학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.1645-1653
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• 2014

대부분의 지형정보획득을 위한 영상에는 RGB, 근적외선, 열영상이 주로 사용된다. 이 멀티밴드영상은 위성이나 유인항공기에 탑재되어 획득되고 있으나 주기해상도, 비용, 공간해상도, 그리고 구름의 영향 등으로 사용자를 만족시키기 어렵다. 자동항법UAV에 적합한 페이로드와 콘트롤러를 개발한다면 원하는 시간과 주기로 고해상도 멀티밴드영상을 획득할 수 있다. 본 연구에서는 멀티밴드 영상획득을 위한 센서와 페이로드의 개발을 통해 저가의 고해상 영상획득시스템을 구축하고 이를 이용하여 geo-referencing data와 함께 RGB, NIR과 열영상을 획득하였다. 획득한 RGB영상으로 정사모자익영상을 제작하여 검사점에 대한 위치정확도를 분석한 결과 수평좌표에서 0.181m, 수직좌표에서 0.203m의 편차를 얻을 수 있었다. 이는 1:1,000~5000수치지도제작과 소규모지역에 대한 원격탐측이 가능한 공간정확도를 만족하므로 페이로드의 활용성을 검증할 수 있었으며 활용이 기대된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.8-15
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• 2011

This paper proposes a real-time navigation algorithm which integrates the artificial potential field (APF) for an unmanned vehicle in the unknown environment. This approach uses repulsive potential function around the obstacles to force the vehicle away and an attractive potential function around the goal to attract the vehicle. In this research, laser range finder is used as range sensor. An obstacle detected by the sensor creates repulsive vector. Differential global positioning system (DGPS) and digital compass are used to measure the current vehicle position and orientation. The measured vehicle position is also used to create attractive vector. This paper proposes a new concept of potential field based navigation which controls unmanned vehicle's speed and steering. The magnitude of repulsive force based on the proposed algorithm is designed not to be over the magnitude of attractive force while the magnitude is increased linearly as being closer to obstacle. Consequently, the vehicle experiences a generalized force toward the negative gradient of the total potential. This force drives the vehicle downhill towards its goal configuration until the vehicle reaches minimum potential and it stops. The effectiveness of the proposed APF for unmanned vehicle is verified through simulation and experiment.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권6호
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• pp.74-80
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• 2009

Path tracking of unmanned vehicle is a basis of autonomous driving and navigation. For the path tracking, it is very important to find the exact position of a vehicle. GPS is used to get the position of vehicle and a direction sensor and a velocity sensor is used to compensate the position error of GPS. To detect path lines in a road image, the bird's eye view transform is employed, which makes it easy to design a lateral control algorithm simply than from the perspective view of image. Because the driving speed of vehicle should be decreased at a curved lane and crossroads, so we suggest the speed control algorithm used GPS and image data. The control algorithm is simulated and experimented from the basis of expert driver's knowledge data. In the experiments, the results show that bird's eye view transform are good for the steering control and a speed control algorithm also shows a stability in real driving.

• 한국해양공학회지
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• 제30권5호
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• pp.426-430
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• 2016

Recently, many unmanned surface vehicles (USVs) have been developed and researched for various fields such as the military, environment, and robotics. In order to perform purpose specific tasks, common autonomous navigation technologies are needed. Obstacle avoidance is important for safe autonomous navigation. This paper describes a vector field histogram+ (VFH+) based obstacle avoidance method that uses the monocular vision of an unmanned surface vehicle. After creating a polar histogram using VFH+, an open space without the histogram is selected in the moving direction. Instead of distance sensor data, monocular vision data are used for make the polar histogram, which includes obstacle information. An object on the water is recognized as an obstacle because this method is for USV. The results of a simulation with sea images showed that we can verify a change in the moving direction according to the position of objects.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.339-340
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• 2008

로봇의 현재 위지 추적은 무인 로봇 자동 항법시스템의 중요 기술로 센서 데이터로부터 로봇의 위치를 결정하고 환경맵을 구성하는 것이다. 기존 방법으로는 초음파, 레이저 등의 거리 측정 센서를 이용해 로봇의 전역 위치를 찾는 방법과 스테레오 비전을 통한 방법이 개발되었다. 거리 측정 센서만으로 로봇위치 추적 알고리즘은 계산량이 감소하고 비용이 적게 들지만 센서오차율 및 환경장애에 따른 오류가 크다. 이에 반해 스테레오 비전 시스템은 3차원 공간영역을 정확히 측정할 수 있지만 계산량이 많아 고사양의 시스템을 요구하고 알고리즘 구현에 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 단일 카메라 영상과 PSD(position sensitive device) 센서를 사용하여 로봇의 현재 위치를 추적하고 환경맵을 구성하여 자율이동이 가능한 시스템을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.675-678
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• 2016

최근 무인항공기 (Unmanned Aerial Vehicel, UAV)는 장점인 빠른 이동속도와 장착된 카메라를 이용하여 넓은 지역을 감시하기 위해서 활용되고 있다. 하지만, 조종사가 UAV를 직접 조종하여 넓은 지역을 비행하기에는 많은 비용이 발생한다. UAV가 자율적으로 넓은 지역을 비행하는 방법이 요구된다. 이 논문은 웨이포인트를 기반으로 UAV를 비행시키기 위한 Ground Control Station (GCS)의 구조를 제안한다. 비행할 웨이포인트는 위성항법시스템(Global Positioning System, GPS) 기반으로 설정하고 제안한 구조를 기반으로 다양한 임무 수행을 위해 다수의 비행 알고리즘을 정의하여 UAV를 비행시킨다. 부가적으로, 웨이포인트 기반으로 UAV를 비행시키기 위한 사용자 인터페이스도 소개한다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.198-203
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• 2004

This paper describes a real-time control architecture for DUSAUV (Dual Use Semi-Autonomous Underwater Vehicle), which has been developed at Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering (KRISO), KORDI, for being a test-bed oj development of technologies for underwater navigation and manipulator operation. DUSAUV has three built-in computers, seven thrusters for 6 degree of freedom motion control, one 4-function electric manipulator, one pan/tilt unit for camera, one ballasting motor, built-in power source, and various sensors such as IMU, DVL, sonar, and so on. A supervisor control system for GUI and manipulator operation is mounted on the surface vessel and communicates with vehicle through a fiber optic link. Furthermore, QNX, one of real-time operating system, is ported on the built-in control and navigation computers of vehicle for real-time control purpose, while MicroSoft OS product is ported on the supervisor system for GUI programming convenience. A hierarchical control architecture which consist of three layers (application layer, real-time layer, and physical layer) has been developed for efficient control system of above complex underwater robotic system. The experimental results with implementation of the layered control architecture for various motion control of DUSAUV in a basin of KRISO is also provided.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제5권4호
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• pp.181-186
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• 2016

무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)는 짧은 시간 동안 넓은 범위의 정찰이 가능하기 때문에 최근에는 이를 활용한 감시 시스템 연구가 주목을 받고 있다. 넓은 범위를 감시할 때 조종사가 반복적으로 UAV를 비행시키는 것은 운영에 필요한 비용 문제가 발생한다. 감시를 위한 비행경로를 사전에 정의할 수 있다면 이를 기반으로 UAV를 자율 비행시켜 비용 문제를 해결할 수 있다. 전통적인 접근 방법은 GPS를 기반으로 비행할 경로를 다수 개의 모터프리미티브로 정의한다. 하지만, UAV가 감시할 지점이 모터프리미티브에 반영되지 않아 감시가 제대로 수행되지 못하는 문제가 발생한다. 이 논문에서는 감시용 UAV를 자율 비행시키기 위한 모터프리미티브의 구조를 제안한다. 모터프리미티브는 감시 대상을 정확히 기술하기 위해서 자동으로 감시할 지점을 선택하여 생성된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.1-9
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• 2020

가뭄은 한번 발생하면 사회·경제·산업 활동 등 인간의 생활 전반에 걸쳐 영향을 미치게 된다. 이러한 가뭄 등의 자연 재해로부터 국민의 생명과 재산을 보호하는 것은 국가의 중요한 책무이다. 현재 우리나라 저수지의 약 75.7%는 준공 후 50년 이상 경과된 노후 저수지이며, 이로 인한 토사 퇴적 등의 영향으로 제원정보 대비 저수능력이 부족할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 자율항법 무인측량선을 활용하여 노후 저수지 10개소에 대해 저수용량을 분석하고, 과거 경험적 공식에 의해 추정된 퇴사량과 비교·분석하였다. 분석 결과 6개 저수지는 제원정보 대비 약 16.2% ~ 55.3%의 저수용량이 감소하였으며, 4개 저수지는 제원정보 대비 약 1.5% ~ 380.2%의 저수용량이 증가하였다. 실제 측량 결과와 경험적 공식에 의한 퇴사량 비교·분석 결과 어린지와 용포 저수지는 유역면적만을 활용한 윤용남 공식(1982), 대곡과 우곡2, 오치 저수지는 유역면적과 유역경계의 총 연장, 유료연장을 매개변수로 활용한 서승덕(1988) 공식이 가장 유사하게 추정되었다. 연구 결과는 저수지 노후화에 따른 퇴적 증감폭과 같이 저수지의 효율적인 운영·관리를 위해서는 지속적인 측량이 필요함을 제안하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.584-591
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• 2014

This paper presents a novel aided navigation method for AUV (Autonomous Underwater Vehicles). The navigation system for AUV includes several sensors such as IMU (Inertial Measurement Unit), DVL (Doppler Velocity Log) and depth sensor. In general, the $13^{th}$ order INS error model, which includes depth error, velocity error, attitude error, and the accelerometer and gyroscope biases as state variables is used with measurements from DVL and depth sensors. However, the model may degrade the estimation performance of the heading state. Therefore, the $11^{th}$ INS error model is proposed. Its validity is verified by using a degree of observability and analyzing steady state error. The performance of the proposed model is shown by the computer simulation. The results show that the performance of the reduced $11^{th}$ order error model is better than that of the conventional $13^{th}$ order error model.