• 제목/요약/키워드: 무인 비행체

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상용 프로펠러 공력 데이터베이스 구축을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study for Construction of Aerodynamic Database of the Commercial Propeller)

  • 심호준;김건홍;천혜진
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.60-71
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    • 2021
  • 상용 프로펠러의 추력과 토크를 측정하기 위한 성능시험 장치를 고안하였으며, 30인치급 3가지 프로펠러에 대한 성능시험을 수행하였다. 프로펠러 추력과 토크 측정을 위해 모터, 프로펠러와 연결된 6분력 발란스를 적용하였으며, 풍동 저울 교정 장비를 이용하여 측정 시스템의 확인을 수행하였으며, QTP 프로펠러를 적용하여 구축한 성능시험 장치의 검증 시험도 수행하였다. 제자리 비행 조건에서 상용 프로펠러의 제작사에서 제공하는 사양과 시험 결과를 비교하였으며, 추력 및 토크에서 차이가 있음을 확인하였다. 받음각, 프로펠러 형상, 풍속을 변경시켜가며 프로펠러 성능을 측정하였으며, 각 프로펠러에 대해 RPM에 따른 프로펠러 추력 계수로 나타내었다. 저 받음각과 고 받음각에서 경향이 다르게 나타남을 확인하였으며, 차후 공중용 무인이동체 공력 설계에 활용 가능한 공력 데이터베이스를 확보하였다.

다중모델 칼만 필터를 이용한 무추력 비행체의 대기속도 추정 (Robust Airspeed Estimation of an Unpowered Gliding Vehicle by Using Multiple Model Kalman Filters)

  • 진재현;박정우;김부민;김병수;이은용
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.859-866
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    • 2009
  • The article discusses an issue of estimating the airspeed of an autonomous flying vehicle. Airspeed is the difference between ground speed and wind speed. It is desirable to know any two among the three speeds for navigation, guidance and control of an autonomous vehicle. For example, ground speed and position are used to guide a vehicle to a target point and wind speed and airspeed are used to maximize flight performance such as a gliding range. However, the target vehicle has not an airspeed sensor but a ground speed sensor (GPS/INS). So airspeed or wind speed has to be estimated. Here, airspeed is to be estimated. A vehicle's dynamics and its dynamic parameters are used to estimate airspeed with attitude and angular speed measurements. Kalman filter is used for the estimation. There are also two major sources arousing a robust estimation problem; wind speed and altitude. Wind speed and direction depend on weather conditions. Altitude changes as a vehicle glides down to the ground. For one reference altitude, multiple model Kalman filters are pre-designed based on several reference airspeeds. We call this group of filters as a cluster. Filters of a cluster are activated simultaneously and probabilities are calculated for each filter. The probability indicates how much a filter matches with measurements. The final airspeed estimate is calculated by summing all estimates multiplied by probabilities. As a vehicle glides down to the ground, other clusters that have been designed based on other reference altitudes are activated. Some numerical simulations verify that the proposed method is effective to estimate airspeed.

모터와 프로펠러로 구성된 시소형 1축 자세 제어 실험에 관한 연구 (An Experimental Study of a Single Axis Seesaw Attitude Control Consisting of Motor and Propeller)

  • 김재남;노민식;송준범;송우진;강범수;김정
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • 본 연구에서는 쿼드로터형 비행체 개발을 위한 선행연구로서 1축 자세 제어장비를 개발하고, 시뮬레이션과 실험을 수행하였다. 두 개의 모터와 프로펠러로 구성된 시소형 1축 자세 제어장비가 제작되었고, 추력 시험을 통해 공력 파라메터를 도출하였다. Matlab/Simulink를 이용하여 시스템의 응답을 추정하였고, 자세 센서와 자세 제어 컴퓨터를 탑재하여 실험을 수행하였다. 시뮬레이션과 실험 데이터를 비교하여 실험 시 발생하는 정상상태 오차에 대한 원인을 파악하고, 사용된 자세알고리즘과 자세 제어 컴퓨터에 대한 성능 검증하였다. 본 과정을 통해, 쿼드로터형 무인항공기 자세 제어를 위한 선행 필수 기초자료를 획득하였다.

3차원 구조 배열안테나를 적용한 GPS 간섭신호 미러 이미지 제거 (The Rejection of the GPS Interference Mirror Image by using the Three-dimensional Array Antenna)

  • 김준오;이상정
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.295-301
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    • 2018
  • 최근에 GPS(Global Positioning System) 간섭신호 제거를 위해서 배열안테나 기술 적용이 일반화되고 있으며, 이러한 안테나 기반의 GPS 수신 신호 보호 기술은 지상의 주요 국가 인프라 및 항공분야에서 점진적으로 확대 적용되는 추세이다. 이와 같은 배열안테나 기반의 간섭신호 제거 기술은 지금까지 평면 배열안테나인 2차원 구조가 보편적으로 활용되지만, 상대적으로 높은 고도에서 운용되는 무인기 같은 비행체의 경우 아래쪽에서 여기되는 간섭신호가 안테나 수평면과 대칭되는 위치에 미러 이미지에 의한 추가 널(null) 존(zone)이 발생하며 이로 인하여 수신가능 패턴 영역을 축소시킬 수 있다. 본 논문에서는 평면구조 배열안테나 사용 시 발생하는 간섭신호 미러 이미지 제거를 통해서 20%의 빔 패턴 수신 성능 향상 및 13 dB의 상관 값 성능을 개선하였다.

전진 비행하는 Quad-Tilt Propeller 형상 무인기 날개에서 나타나는 공력간섭 현상에 대한 실험적 연구 (A Experimental Study of Aerodynamic Interference on Quad-Tilt Propeller UAV Wings in Forward Flight Condition)

  • 김태우;정진덕;김양원;박철완;조태환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.81-89
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    • 2019
  • 본 연구는 쿼드 틸트 프로펠러(Quad Tilt Propeller)형상의 탠덤날개 항공기의 전진비행 조건을 풍동실험하여 전방 날개 및 프로펠러가 후방날개에 작용하는 공력 간섭효과를 분석하였다. 6축 밸런스시스템을 이용해 전기체의 힘을 측정하였고 날개뿌리에 부착된 스트레인게이지를 이용하여 각 날개의 굽힘모멘트를 측정하였다. 12홀 프로브를 이용해 날개 및 프로펠러 후류의 유동장을 측정하였으며, 털실과 스모크를 이용한 유동가시화 실험을 통해 유동 특징을 정성적으로 확인하였다. 요소별 공력간섭 현상을 측정하기 위해 프로펠러 부착 조합을 바꿔가며 전방날개와 프로펠러가 후방날개에 작용하는 영향을 분석하였다.

군 작전지원 임무 수행을 위한 드론 추천 및 관리 데이터 모델링 (The Modeling of Management Data and Drones Recommendation for Military Operation Support Mission)

  • 박근석;천상필;엄정호
    • 융합보안논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.133-140
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    • 2018
  • 4차 산업혁명의 핵심기술이 드론에도 적용됨에 따라 무인비행체 분야의 성장 잠재력이 매우 크며, 국내 외의 민간과 군사 분야의 활용이 급증하고 있는 추세이다. 드론의 활용 분야가 다양하고 그 기능을 군 작전지원 임무에 활용할 경우에 비용효과 측면에서 우수하고 군사적 활용 가치를 기대할 수 있다. 특히, 공군의 경우에 넓은 면적의 비행기지 내에서 항공기 검사, 군수품 보급, 기지경계, 조류 퇴치 등 다양한 항공작전 지원 임무를 드론으로 대체한다면 군사적 활용 효과가 높을 것으로 예상된다. 본 논문에서는 군 작전지원 임무에 드론을 활용할 수 있는 분야를 발굴하고 그 기능을 수행할 수 있는 드론 추천 절차를 제시하며 데이터 관리 방안을 제시한다. 즉, 민간 분야에서 유사한 임무를 수행하고 있는 드론과 탑재 장비 중에서 군 작전 지원임무에 가장 적합한 제원과 기능을 추천하며, 데이터는 관계형 데이터베이스 방식으로 모델링한다.

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한국형발사체 자세제어시스템을 위한 과산화수소 단일추진제 추력기 (Hydrogen Peroxide Monopropellant Thruster for KSLV-II Reaction Control System)

  • 오상관;강신재;오동호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.335-343
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    • 2019
  • 한국형발사체 3단의 무추력 비행구간에서는 추력기 자세제어시스템에 의해 롤, 피치, 요 축에 대한 3축을 제어하고, 추력 비행구간에서는 롤 축에 대한 제어를 추력기 자세제어시스템에 의해 수행한다. 발사체 자세제어시스템으로 사용되는 추력기의 추진제는 하이드라진과 같은 전통적인 독성 추진제가 주로 사용되어 왔으나 최근에는 친환경적인 ADN 및 HAN 등과 같은 무독성(청정) 추진제가 많이 연구되고 있다. 특히, 과산화수소 추진제는 독성이 없고 제작 및 시험평가에 있어서 상대적으로 저렴해서 독성 추진제의 대안 중 하나로 떠오르고 있다. 본 논문에서는 한국형발사체 3단의 자세제어를 위해 개발 중인 50N 급 과산화수소 단일추진제 추력기 자세제어시스템의 설계내용 및 시제품 제작, 시험결과를 기술하였다.

보험Risk 세분화를 통한 언더라이팅 기법 선진화 방안 (The Advancement of Underwriting Skill by Selective Risk Acceptance)

  • 이찬희
    • 보험의학회지
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    • 제24권
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    • pp.49-78
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    • 2005
  • Ⅰ. 연구(硏究) 배경(背景) 및 목적(目的) o 우리나라 보험시장의 세대가입율은 86%로 보험시장 성숙기에 진입하였으며 기존의 전통적인 전업채널에서 방카슈랑스의 도입, 온라인전문보험사의 출현, TM 영업의 성장세 等멀티채널로 진행되고 있음 o LTC(장기간병), CI(치명적질환), 실손의료보험 등(等)선 진형 건강상품의 잇따른 출시로 보험리스크 관리측면에서 언더라이팅의 대비가 절실한 시점임 o 상품과 마케팅 等언더라이팅 측면에서 매우 밀접한 영역의 변화에 발맞추어 언더라이팅의 인수기법의 선진화가 시급히 요구되는 상황하에서 위험을 적절히 분류하고 평가하는 선진적 언더라이팅 기법 구축이 필수 적임 o 궁극적으로 고객의 다양한 보장니드 충족과 상품, 마케팅, 언더라이팅의 경쟁력 강화를 통한 보험사의 종합이익 극대화에 기여할 수 있는 방안을 모색하고자 함 Ⅱ. 선진보험시장(先進保險市場)Risk 세분화사례(細分化事例) 1. 환경적위험(環境的危險)에 따른 보험료(保險料) 차등(差等) (1) 위험직업 보험료 할증 o 미국, 유럽등(等) 대부분의 선진시장에서는 가입당시 피보험자의 직업위험도에 따라 보험료를 차등 적용중(中)임 o 가입하는 보장급부에 따라 직업 분류방법 및 할증방식도 상이하며 일반사망과 재해사망,납입면제, DI에 대해서 별도의 방법을 사용함 o 할증적용은 표준위험율의 일정배수를 적용하여 할증 보험료를 산출하거나, 가입금액당 일정한 추가보험료를 적용하고 있음 - 광부의 경우 재해사망 가입시 표준위험율의 300% 적용하며, 일반사망 가입시 $1,000당 $2.95 할증보험료 부가 (2) 위험취미 보험료 할증 o 취미와 관련 사고의 지속적 다발로 취미활동도 위험요소로 인식되어 보험료를 차등 적용중(中)임 o 할증보험료는 보험가입금액당 일정비율로 부가(가입 금액과 무관)하며, 신종레포츠 등(等)일부 위험취미는 통계의 부족으로 언더라이터가 할증율 결정하여 적용함 - 패러글라이딩 년(年)$26{\sim}50$회(回) 취미생활의 경우 가입금액 $1,000당 재해사망 $2, DI보험 8$ 할증보험료 부가 o 보험료 할증과는 별도로 위험취미에 대한 부담보를 적용함. 위험취미 활동으로 인한 보험사고 발생시 사망을 포함한 모든 급부에 대한 보장을 부(不)담보로 인수함. (3) 위험지역 거주/ 여행 보험료 할증 o 피보험자가 거주하고 있는 특정국가의 임시 혹은 영구적 거주시 기후위험, 거주지역의 위생과 의료수준, 여행위험, 전쟁과 폭동위험 등(等)을 고려하여 평가 o 일반사망, 재해사망 등(等)보장급부별로 할증보험료 부가 또는 거절 o 할증보험료는 보험全기간에 대해 동일하게 적용 - 러시아의 경우 가입금액 $1,000당 일반사망은 2$의 할증보험료 부가, 재해사망은 거절 (4) 기타 위험도에 대한 보험료 차등 o 비행관련 위험은 세가지로 분류(항공운송기, 개인비행, 군사비행), 청약서, 추가질문서, 진단서, 비행이력 정보를 바탕으로 할증보험료를 부가함 - 농약살포비행기조종사의 경우 가입금액 $1,000당 일반사망 6$의 할증보험료 부가, 재해사망은 거절 o 미국, 일본등(等)서는 교통사고나 교통위반 관련 기록을 활용하여 무(無)사고운전자에 대해 보험료 할인(우량체 위험요소로 활용) 2. 신체적위험도(身體的危險度)에 따른 보험료차등(保險料差等) (1) 표준미달체 보험료 할증 1) 총위험지수 500(초과위험지수 400)까지 인수 o 300이하는 25점단위, 300점 초과는 50점 단위로 13단계로 구분하여 할증보험료를 적용중(中)임 2) 삭감법과 할증법을 동시 적용 o 보험금 삭감부분만큼 할증보험료가 감소하는 효과가 있어 청약자에게 선택의 기회를 제공할수 있으며 고(高)위험 피보험자에게 유용함 3) 특정암에 대한 기왕력자에 대해 단기(Temporary)할증 적용 o 질병성향에 따라 가입후 $1{\sim}5$년간 할증보험료를 부가하고 보험료 할증 기간이 경과한 후에는 표준체보험료를 부가함 4) 할증보험료 반환옵션(Return of the extra premium)의 적용 o 보험계약이 유지중(中)이며, 일정기간 생존시 할증보험료가 반환됨 (2) 표준미달체 급부증액(Enhanced annuity) o 영국에서는 표준미달체를 대상으로 연금급부를 증가시킨 증액형 연금(Enhanced annuity) 상품을 개발 판매중(中)임 o 흡연, 직업, 병력 등(等)다양한 신체적, 환경적 위험도에 따라 표준체에 비해 증액연금을 차등 지급함 (3) 우량 피보험체 가격 세분화 o 미국시장에서는 $8{\sim}14$개 의적, 비(非)의적 위험요소에 대한 평가기준에 따라 표준체를 최대 8개 Class로 분류하여 할인보험료를 차등 적용 - 기왕력, 혈압, 가족력, 흡연, BMI, 콜레스테롤, 운전, 위험취미, 거주지, 비행력, 음주/마약 등(等) o 할인율은 회사, Class, 가입기준에 따라 상이(최대75%)하며, 가입연령은 최저 $16{\sim}20$세, 최대 $65{\sim}75$세, 최저보험금액은 10만달러(HIV검사가 필요한 최저 금액) o 일본시장에서는 $3{\sim}4$개 위험요소에 따라 $3{\sim}4$개 Class로 분류 우량체 할인중(中)임 o 유럽시장에서는 영국 등(等)일부시장에서만 비(非)흡연할인 또는 우량체할인 적용 Ⅲ. 국내보험시장(國內保險市場) 현황(現況)및 문제점(問題點) 1. 환경적위험도(環境的危險度)에 따른 가입한도제한(加入限度制限) (1) 위험직업 보험가입 제한 o 업계공동의 직업별 표준위험등급에 따라 각 보험사 자체적으로 위험등급별 가입한도를 설정 운영중(中)임. 비(非)위험직과의 형평성, 고(高)위험직업 보장 한계, 수익구조 불안정화 등(等)문제점을 내포하고 있음 - 광부의 경우 위험1급 적용으로 사망 최대 1억(億), 입원 1일(日) 2만원까지 제한 o 금융감독원이 2002년(年)7월(月)위험등급별 위험지수를 참조 위험율로 인가하였으나, 비위험직은 70%, 위험직은 200% 수준으로 산정되어 현실적 적용이 어려움 (2) 위험취미 보험가입 제한 o 해당취미의 직업종사자에 준(準)하여 직업위험등급을 적용하여 가입 한도를 제한하고 있음. 추가질문서를 활용하여 자격증 유무, 동호회 가입등(等)에 대한 세부정보를 입수하지 않음 - 패러글라이딩의 경우 위험2급을 적용, 사망보장 최대 2 억(億)까지 제한 (3) 거주지역/ 해외여행 보험가입 제한 o 각(各)보험사별로 지역적 특성상 사고재해 다발 지역에 대해 보험가입을 제한하고 있음 - 강원, 충청 일부지역 상해보험 가입불가 - 전북, 태백 일부지역 입원급여금 1일(日)2만원이내 o 해외여행을 포함한 해외체류에 대해서는 일정한 가입 요건을 정하여 운영중(中)이며, 가입한도 설정 보험가입을 제한하거나 재해집중보장 상품에 대해 거절함 - 러시아의 경우 단기체류는 위험1급 및 상해보험 가입 불가, 장기 체류는 거절처리함 2. 신체적위험도(身體的危險度)에 따른 인수차별화(引受差別化) (1) 표준미달체 인수방법 o 체증성, 항상성 위험에 대한 초과위험지수를 보험금삭감법으로 전환 사망보험에 적용(최대 5년(年))하여 5년(年)이후 보험 Risk노출 심각 o 보험료 할증은 일부 회사에서 주(主)보험 중심으로 사용중(中)이며, 총위험지수 300(8단계)까지 인수 - 주(主)보험 할증시 특약은 가입 불가하며, 암 기왕력자는 대부분 거절 o 신체부위 39가지, 질병 5가지에 대해 부담보 적용(입원, 수술 등(等)생존급부에 부담보) (2) 비(非)흡연/ 우량체 보험료 할인 o 1999년(年)최초 도입 이래 $3{\sim}4$개의 위험요소로 1개 Class 운영중(中)임 S생보사의 경우 비(非)흡연우량체, 비(非)흡연표준체의 2개 Class 운영 o 보험료 할인율은 회사, 상품에 따라 상이하며 최대 22%(영업보험료기준)임. 흡연여부는 뇨스틱을 활용 코티닌테스트를 실시함 o 우량체 판매는 신계약의 $2{\sim}15%$수준(회사의 정책에 따라 상이) Ⅳ. 언더라이팅 기법(技法) 선진화(先進化) 방안(方案) 1. 직업위험도별 보험료 차등 적용 o 생 손보 직업위험등급 일원화와 연계하여 3개등급으로 위험지수개편, 비위험직 기준으로 보험요율 차별적용 2. 위험취미에 대한 부담보 적용 o 해당취미를 원인으로 보험사고(사망포함) 발생시 부담보 제도 도입 3. 표준미달체 인수기법 선진화를 통한 인수범위 대폭 확대 o 보험료 할증법 적용 확대를 통한 Risk 헷지로 총위험지수 $300{\rightarrow}500$으로 확대(거절건 최소화) 4. 보험료 할증법 보험금 삭감 병행 적용 o 삭감기간을 적용한 보험료 할증방식 개발, 고객에게 선택권 제공 5. 기한부 보험료할증 부가 o 위암, 갑상선암 등(等)특정암의 성향에 따라 위험도가 높은 가입초기에 평준할증보험료를 적용하여 인수 6. 보험료 할증법 부가특약 확대 적용, 부담보 병행 사용 o 정기특약 등(等)사망관련 특약에 할증법 확대, 생존급부 특약은 부담보 7. 표준체 고객 세분화 확대 o 콜레스테롤, HDL 등(等)위험평가요소 확대를 통한 Class 세분화 Ⅴ. 기대효과(期待效果) 1. 고(高)위험직종사자, 위험취미자, 표준미달체에 대한 보험가입 문호개방 2. 보험계약자간 형평성 제고 및 다양한 고객의 보장니드에 부응 3. 상품판매 확대 및 Risk헷지를 통한 수입보험료 증대 및 사차익 개선 4. 본격적인 가격경쟁에 대비한 보험사 체질 개선 5. 회사 이미지 제고 및 진단 거부감 해소, 포트폴리오 약화 방지 Ⅵ. 결론(結論) o 종래의 소극적이고 일률적인 인수기법에서 탈피하여 피보험자를 다양한 측면에서 위험평가하여 적정 보험료 부가와 합리적 가입조건을 제시하는 적절한 위험평가 수단을 도입하고, o 언더라이팅 인수기법의 선진화와 함께 언더라이팅 인력의 전문화, 정보입수 및 시스템 인프라의 구축 등이 병행함으로써, o 보험사의 사차손익 관리측면에서 뿐만 아니라 보험시장 개방 및 급변하는 보험환경에 대비한 한국 생보언더라이팅 경쟁력 강화 및 언더라이터의 글로벌화에도 크게 기여할 것임.

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무인비행체를 이용한 영상 기반 지능형 순찰 시스템 (Image-based Intelligent Surveillance System Using Unmanned Aircraft)

  • 김도현;김정은;송지학;신용준;황성수
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.437-445
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    • 2017
  • Necessity of security reinforcement has been increased these days. As a result, surveillance systems using CCTV and the patrol system by person have been applied to security zone. However, CCTV has a blind spot and CCTV itself cannot handle emergency situation. Patrol system by person is economically expensive. To overcome these disadvantages, this paper presents an image-based surveillance system using unmanned aircraft. As a default, unmanned aircraft traces lines installed on ground which represents path for patrolling. If the aircraft detects objects, then it keeps a constant distance between object without missing the object in the image. Simulation results show that the proposed system can be operated even with unmanned aircraft with low specification.

저가형 무인비행체를 활용한 정사영상 정확도 향상에 관한 연구 (A Study on the Accuracy Improvement of Orthophoto using Low-Cost UAV)

  • 윤부열
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제23권2_2호
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    • pp.209-218
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    • 2020
  • Various studies and business investments have been performed on UAV in the field of spatial information industry, and it is judged that this industry has being evolved into an expansion stage as a legalization progresses. In addition, public institutions such as Korea Land and Geospatial Information Corporation, Korea Expressway Corporation, and Korea Land and Housing Corporation which have relatively much utilized spatial information work have entered into the stage of settling with active introduction for reasons of work efficiency and business management. However, surveying drones are still classified as expensive equipment, which is a burden on general business application and technology popularization. Moreover, the stabilization of reliability of various location information acquired from UAV is a part of ongoing research and supplementation. Therefore, in this study, to use image information acquired from low-cost UAV as reliable spatial information data, the flight altitude was changed and compared with the result of double transverse flight with conventional photographing technique. As a result, there was no change in the result value at low altitude, but the result showed more than 30% accuracy and accuracy improvement for the X, Y value at the altitude of 130m or higher than the conventional method.