• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2011.07a
• /
• pp.1928-1929
• /
• 2011

무인항공기란(Unmanned Aerial Vehicle : UAV)란 일반적으로 조종사 없이 사전에 입력된 프로그램에 따라 또는 비행체 스스로 주위환경(장애물, 항로)을 인식하고 판단하여 자율 비행(Autonomous Flying)하는 비행체를 말한다. 본 논문에서는 항법센서(Attitude Heading Referance System: AHRS)를 비행제어 시스템과 통합한 시스템에 관하여 다루었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.44 no.7
• /
• pp.611-619
• /
• 2016

This paper proposes a collision prevention system for an agricultural unmanned helicopter. The collision prevention system consists of an obstacle detection system, a mapping algorithm, and a collision avoidance algorithm. The obstacle detection system based on a LiDAR sensor is implemented in the unmanned helicopter and acquires distance information of obstacles in real-time. Then, an obstacle mapping is carried out by combining the distance to the obstacles with attitude/location data of the unmanned helicopter. In order to prevent a collision, alert is activated to an operator based on the map when the vehicle approaches to the obstacles. Moreover, the developed collision prevention system is verified through flight test simulating a flight pattern aerial spraying.

• Aerospace Engineering and Technology
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.242-250
• /
• 2004

This paper describes the detection method of wire-like obstacles using millimeter-wave radar system. Passive sensor like CCD camera can be used for the detection of high power electric cables on the hills or mountains and it can give very good quality of obstacle target information. But this system is very limited to use by bad weather condition. The detection capability for different diameters of wire targets using millimeter radar system have been accomplished. To simulate the target on the moving helicopter, rotating targets are used with fixed radar system. In the experiment 11mm, 16mm and 22mm diameter of wires have been detected in single, two and three wires in one position. The detected signal from single wire was very clear on gray level image. Three wires placed very closely together could be recognized in range, cross range image plane. For two and three wires, blur effect due to mutual scattering effect is observed.

• Journal of Aerospace System Engineering
• /
• v.13 no.3
• /
• pp.15-22
• /
• 2019

In this paper, a global and local flight path system for autonomous flight of the UAV is proposed. The overall system is based on the ROS robot operating system. The UAV in-built computer detects obstacles through 2-D Lidar and generates real-time local path and global path based on VFH and Modified $RRT^*$-Smart, respectively. Additionally, a movement command is issued based on the generated path on the UAV flight controller. The ground station computer receives the obstacle information and generates a 2-D SLAM map, transmits the destination point to the embedded computer, and manages the state of the UAV. The autonomous UAV flight system of the is verified through a simulator and actual flight.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
• /
• 2003.09b
• /
• pp.105-119
• /
• 2003

일반적인 로봇시스템은 자신이 이동해야 할 목표 지점을 자율적으로 생성할 수 없으므로 어떤 다른 시스템의 정보를 이용하여 주변을 탐색하거나 장애물을 인식하고 식별하여 자신의 제어전략을 수립한다. 그러므로 본 논문에서 제시한 시스템은 초소형 비행체를 이용하여 주위 환경과 자율 이동로봇의 위치 정보를 탐색할 수 있도록 시스템을 구성하였다 이러한 시스템의 성능은 로봇이 위치하고 있는 주위의 불완전한 정보로부터 적절한 결론을 유도해 낼 수 있어야 한다. 그러한 비선형적인 문제는 현재까지도 문제 해결을 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 자율이동로봇의 행동 환경을 공간상의 제약을 받지 않는 비선형 시스템인 초소형 비행체에 극초단파(UHF16채널) 영상장치를 이용하여 호스트 PC로 전송하고 호스트 PC는 로봇의 현재 위치, 이동해야 할 목표위치, 장애물의 위치와 형태 등을 분석한다. 분석된 결과 파라메타는 RF-Module을 이용해서 로봇에 전송하고, 로봇은 그 데이터를 분석하여 동작하게 된다. 로봇이 오동작 또는 장애물로 인해 정확한 목적지까지 도달하지 못할 때 호스트 PC는 새로운 최단경로를 생성하거나 장애물을 회피 할 새로운 전략을 로봇에게 보내준다. 본 연구에 적용한 알고리즘은 초소형 비행체에서 탐지한 불완전한 영상정보에서도 비교적 신뢰도 놀은 결과를 보이는 A* 알고리즘을 사용하였다 적용한 알고리즘은 실험을 통하여 실시간으로 정보를 처리할 수 있었으며, 자율 이동로봇의 충돌회피나 최단 경로 생성과 같은 문제를 실험을 통하여 그 성능과 타당성을 검토하였다.delta}textitH]$를 도출하였다.rc}C$에서 30 ㎫의 압력으로 1시간동안 행하였다 소결한 시편들은 직사각형 형태로 가공하였으며 표면은 0.5$\mu\textrm{m}$의 다이아몬드 입자로 연마하였다. XRD, SEM 및 TEM을 이용하여 상분석 및 미세조직관찰을 행하였다. 파괴강도는 3중점 굽힘 법으로 (3-point bending test) 측정하였다. 이때 시편 하부의 지지 점간의 거리는 30mm, cross-head 속도는 0.5 mm/min으로 하였고 5개의 시편을 측정하여 평균값을 구하였다.ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 3은 0.123$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.017$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 4는 0.055$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.016$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 5는 0.031$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.015$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 6은 0.111$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.020$\ell/\textrm{cm}^3$로 나타났다. 3. 단일재료의 악취흡착성능 실험결과 암모니아는 코코넛, 소나무수피, 왕겨에서 흡착능력이 우수하게 나타났으며, 황화수소는 펄라이트, 왕겨, 소나무수피에서 다른 재료에 비하여 상대적으로

• Electronics and Telecommunications Trends
• /
• v.36 no.2
• /
• pp.1-11
• /
• 2021

As sensors such as Inertial Measurement Unit, cameras, and Light Detection and Rangings have become cheaper and smaller, research has been actively conducted to implement functions automating micro aerial vehicles such as multirotor type drones. This would fully enable the autonomous flight of drones in the real world without human intervention. In this article, we present a survey of state-of-the-art development on autonomous drones. To build an autonomous drone, the essential components can be classified into pose estimation, environmental perception, and obstacle-free trajectory generation. To describe the trend, we selected three leading research groups-University of Pennsylvania, ETH Zurich, and Carnegie Mellon University-which have demonstrated impressive experiment results on automating drones using their estimation, perception, and trajectory generation techniques. For each group, we summarize the core of their algorithm and describe how they implemented those in such small-sized drones. Finally, we present our up to date research status on developing an autonomous drone.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.242-245
• /
• 2019

움직이는 UAV는 많은 위치에너지와 운동에너지를 가지므로 지상으로 추락하는 경우 많은 충격량을 가질 수 있다. 이는 인명피해로 연결될 수 있기 때문에 본 논문에서는 UAV 비행경로 상의 인구밀집지역을 위험구역으로 정의하였다. 기존의 UAV 경로비행은 사용자에 의해 미리 설정된 경로만을 운행하는 수동적인 형태였다. 일부 UAV는 경로비행 중 장애물을 회피하는 시스템 등 안전기능을 포함하고 있지만, 비행환경변화에 대응하기에는 부족하다. UAV 경로비행에 공공 데이터를 활용할 경우, 위험구역을 검출하고 회피비행을 수행할 수 있어서 비행환경변화에 대한 대응이 향상될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 수집된 데이터를 활용하여 위험구역을 회피하는 최적경로 비행 방안을 제안한다. 실험결과, 제안하는 자동경로비행에서 목적지와 목적지에 따른 경로를 지정할 경우, 위험지역을 스스로 판단하여 최적 우회경로로 비행하는 것을 확인하였다. 추후 회피방안에 따라 비행하여 획득하는 영상의 질적 만족도를 높일 수 있는 방안을 연구할 예정이다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
• /
• v.27 no.5
• /
• pp.63-71
• /
• 2021

Among drone autonomous flight technologies, obstacle avoidance is a very important technology that can prevent damage to drones or surrounding environments and prevent danger. Although the LiDAR sensor-based obstacle avoidance method shows relatively high accuracy and is widely used in recent studies, it has disadvantages of high unit price and limited processing capacity for visual information. Therefore, this paper proposes an obstacle avoidance algorithm for drones using camera-based PPO(Proximal Policy Optimization) reinforcement learning, which is relatively inexpensive and highly scalable using visual information. Drone, obstacles, target points, etc. are randomly located in a learning environment in the three-dimensional space, stereo images are obtained using a Unity camera, and then YOLov4Tiny object detection is performed. Next, the distance between the drone and the detected object is measured through triangulation of the stereo camera. Based on this distance, the presence or absence of obstacles is determined. Penalties are set if they are obstacles and rewards are given if they are target points. The experimennt of this method shows that a camera-based obstacle avoidance algorithm can be a sufficiently similar level of accuracy and average target point arrival time compared to a LiDAR-based obstacle avoidance algorithm, so it is highly likely to be used.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
• /
• 2018.07a
• /
• pp.299-300
• /
• 2018

개인 레저용, 상업용형 소형 무인 항공체 (UAV, Unmanded Aerial Vehicle)가 급증하는 상황에서 지상의 장애물과 법 규제 등으로 인하여 좁은 공간에 높은 밀도로 비행할 것이 예상 된다. 본 논문에서는 이런 상황에서 다수의 UAV가 비행 시에 발생할 수 있는 상황을 테스트를 위하여 Nvidia社의 PhysX 물리 엔진을 사용한 Unity3D를 이용하여 시뮬레이터를 개발한 결과를 보인다. 실제 비행 전 시뮬레이션으로 UAV의 이동 및 충돌여부, 병목현상 등에 대한 정보를 취득할 수 있도록 개발 하였다.

• Journal of Aerospace System Engineering
• /
• v.15 no.1
• /
• pp.102-110
• /
• 2021

Recently, multi-copters equipped with various collision avoidance sensors have been introduced to improve flight stability. LiDAR is used to recognize a three-dimensional position. Multiple cameras and real-time SLAM technology are also used to calculate the relative position to obstacles. A three-dimensional depth sensor with a small process and camera is also used. In this study, a small collision-avoidance multi-copter system capable of in-door flight was developed as a platform for the development of collision avoidance software technology. The multi-copter system was equipped with LiDAR, 3D depth sensor, and small image processing board. Object recognition and collision avoidance functions based on the YOLO algorithm were verified through flight tests. This paper deals with recent trends in drone collision avoidance technology, system design/manufacturing process, and flight test results.