• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2017.04a
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• pp.904-906
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• 2017

무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)는 조종사 없이 비행이 가능하고 고성능 카메라를 장착 가능함으로써 최근에는 이용하여 감시 및 정찰 자율화에 다양하게 활용되고 있다. 재난상황과 같은 급박하게 진행되는 상황에서 UAV가 비행하기 위한 그래프 기반 비행경로에서 비행하기 위한 비행경로를 계획하는 방법이 필요하다. 이 논문에서는 그래프 기반 비행경로에서 UAV가 감시 및 정찰을 시작하는 지점으로부터 감시 및 정찰하는 지점을 경유하며 도착지점까지 비행하기 위한 비행경로를 계획하는 방법을 제안한다. 실험에서는 그래프 기반 비행경로에서 조종사가 선택한 감시 및 정찰을 위한 지점을 거쳐가기 위한 비행경로를 계획한 결과를 검증한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.05a
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• pp.242-245
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• 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 Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.40 no.9
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• pp.830-835
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• 2016

With the relaxation of regulations on unmanned aerial vehicles (UAVs) in the USA, the development of related industries is expected. Hence, it is anticipated that the number the UAVs will reach approximately 600,000 in the USA in 2017. However, automated flights of commercial UAVs are restricted owing to concerns about accidents. To deal with the possibility of collisions, several studies on collision prevention and the routing of UAVs have been conducted. However, these studies do not deal with various situations dynamically or provide efficient solutions. Therefore, we propose a centralized routing method for the UAV that uses vehicular networks. In the proposed scheme, vehicular networks regard UAVs as data packets to be routed. Accordingly, the proposed method reduces UAV processing power required for route searches. In addition, the routing efficiency for UAV flight paths can be improved since congestion can be minimized by using a vehicular network.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.10a
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• pp.1320-1321
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• 2015

무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)를 활용하여 넓은 범위를 감시하기 위해서 조종자가 반복적으로 같은 경로를 따라서 UAV를 비행시키는 것은 관리 및 운영에 필요한 비용과 시간 문제가 발생한다. UAV로 넓은 지역을 감시하기 위해서는 UAV의 자율 비행 연구가 필요하다. 전통적인 접근 방법은 GPS를 기반으로 이동할 위치를 연속적으로 설정해서 비행 경로를 설정한다. GPS 기반의 경로 설정은 비행 경로에 장애물이 없을 때 적합하다. 장애물을 고려한 비행을 위해서는 모터프리미티브 기반의 비행 기법이 필요하다. 이 논문에서는 UAV를 자율 비행시키기 위한 모터프리미티브의 구조를 제안한다. UAV의 비행 경로를 설정할 때 비행할 위치를 직접 설정하지 않고 감시할 위치를 설정해서 모터프리미티브를 정의하는 기법을 소개한다. 이와 같은 방법은 UAV가 감시할 위치가 사전에 정의될 때 조종사가 UAV의 경로를 쉽게 설정할 수 있다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 2015.11a
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• pp.50-54
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• 2015

구형무인비행체는 다중 모터를 이용한 무인항공기에 비행 소형화, 경량화, 경제화 등의 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 구형무인비행체의 경로 추종을 위한 제어기 설계 및 성능에 대한 내용을 다루고 있다. 먼저 구형무인비행체의 운동방정식이 제어기 설계를 위해 유도되었고, 유도된 운동방정식을 이용해 경로 추종 제어기를 설계하였다. 구형무인비행체의 자세제어는 무게중심을 변화하는 방법을 사용하였다. 요구 경로를 설정하여 설계된 제어기의 경로 추종 성능을 MATLAB 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 시뮬레이션 결과, 제시된 제어기가 설정된 경로를 추종하고 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2011.01a
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• pp.179-180
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• 2011

항공기의 비행경로 시각화는 저고도 임무나 지형고도에 대한 위협을 해소하기 위하여 널리 사용되는 시스템이다. 하지만, 시스템을 구성하기 위하여 GPS와 방대한 지리정보를 구축해야하는 제약으로 인하여 게임 등의 저가형 시스템에 사용되기에는 불가능하다. 본 논문에서는 비행경로를 경제적으로 시각화하기 위한 오픈소스 기반의 DMM(Digital Moving Map) 시스템을 제한한다. 먼저 X-Plane에서 UDP를 통하여 비행정보를 전달받아 구글어스에서 시연 및 지형고도 정보를 DMM 시스템에 전달한다. DMM 시스템에서는 비행체의 고도와 현 위치의 지형고도를 매핑하여 ArcGIS의 MapServer를 통해 가져온 지도 정보상에 비행경로를 시각화한다. 시간간격에 다른 지형고도와 비행체의 고도 비교를 위하여 별도의 모니터링 화면을 제공한다. 본 논문의 결과물은 게임 및 연구 등의 목적으로 비행경로를 시각화하는 분야에 경제적인 도구로 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.18 no.2
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• pp.40-46
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• 2024

This study suggests a method to enhance drone flight path planning and safety evaluation in urban areas using Computational Fluid Dynamics (CFD). As the use of drones in urban environments has been growing rapidly, there is a lack of established methods for path planning and safety evaluation, which leads to a risky approach relying on experimental methods. Therefore, this research takes into account the intricate 3D fluid dynamics between drones and buildings by employing CFD to quantitatively plan flight paths and evaluate their safety. To accomplish this, the study focuses on Gimcheon Innovation City as the target area and collects relevant terrain and building data, and selects prospective flight routes. CFD analysis is then carried out to gather essential data for flight simulations and safety assessment. The safety assessments are conducted based on environmental fluid dynamics when the drone operates along the proposed flight paths

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.40 no.6
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• pp.506-514
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• 2012

This paper represents a method for designing of path following Line-of-Sight(LOS) guidance law based on vehicle kinematics. In general, a LOS guidance law which is composed of gains and approach length as design parameters is designed by empirical or trial-and-error method. These approaches cannot guarantee a precision tracking performance of guidance law consistently. Also, the design parameters should be redesigned with variations of vehicle maneuverability and flight velocity. Based on a vehicle kinematics with its velocity, the proposed method for designing of parameters not only minimizes the number of design parameters, also has a reliable and consistent tracking performance using variable guidance gain changed in accordance with flight velocity. This is validated by nonlinear simulation with $1^{st}$ order attitude response dynamics and flight experiments with given linear and circular path.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.18 no.5
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• pp.981-988
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• 2023

As the usage of unmanned aerial vehicles expands, the development and the demand of related technologies are increasing. As the frequency of operation increases and the convenience of operation is emphasized, the importance of related autonomous flight technology is also highlighted. Establishing a path plan to reach the destination in autonomous flight of an unmanned aerial vehicle is important in guidance and control, and a technology for automatically generating path plan is required in order to maximize the effect of unmanned aerial vehicle. In this study, the optimization research of path planning using rapid-exploring random tree method was performed for increasing the effectiveness of autonomous operation. The path planning optimization method considering the characteristics of the unmanned aerial vehicle is proposed. In order to achieve indexes such as optimal distance, shortest time, and passage of mission points, the path planning was optimized in consideration of the mission goals and dynamic characteristics of the unmanned aerial vehicle. The proposed methods confirmed their applicability to the generation of path planning for unmanned aerial vehicles through performance verification for obstacle situations.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.12
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• pp.981-988
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• 2021

This paper presents a decentralized guidance algorithm for swarm flight of fixed-wing UAVs (Unmanned Aerial Vehicles). Considering swarm flight missions, we assume four representative swarm tasks: gathering, loitering, waypoint/path following, and individual task. Those tasks require several distinct maneuvers such as path following, flocking, and collision avoidance. In order to deal with the required maneuvers, this paper proposes an integrated guidance algorithm based on vector field, augmented Cucker-Smale model, and potential field methods. Integrated guidance command is synthesized with heuristic weights designed for each guidance method. The proposed algorithm is verified through flight tests using up to 19 small fixed-wing UAVs.