• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.36 no.10
• /
• pp.996-1002
• /
• 2008

This paper presents the development of a real-time algorithm for collision detection, collision avoidance and guidance to way-point. Three-dimensional point-mass aircraft models are used. For collision detection, time of closest point of approach(CPA) and distance at CPA are compared to threshold values. For collision avoidance, optimal acceleration input which maximizes the terminal relative distance is calculated based on optimal control theory. For guidance to way-point, proportional navigation guidance, the well-known method, is used. Two scenarios of encounter situation are illustrated to validate performance of proposed algorithm.

• Journal of Advanced Navigation Technology
• /
• v.16 no.2
• /
• pp.197-203
• /
• 2012

In this paper, study the substantial issues which occurs upon free flight environment by performing separation assurance under multiple conflict(over 3 Aircraft), recovery en route under the terms of time constrains and fixed way point after the conflict avoidance, correlations between conflict detection distance and separation assurance by utilizing Autonomous flight algorithm. Result of this experiment demonstrates that the extension of detection distance is advantageous to solution of separation assurance and enhancing of flight efficiency, choose to maneuver by applying time constrain terms and fixed way point according to the situation of conflict prediction in case of recovery maneuver after the conflict avoidance. And separation assurance can be solved by applying 2 degrees or more of bank angle. When choosing the optimal bank angle could be drastically improved flight efficiency.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.50 no.11
• /
• pp.763-770
• /
• 2022

In an environment where multiple drones are operated, collisions can occur when path points overlap, and collision avoidance in preparation for this is essential. When multiple drones perform multiple tasks, it is not appropriate to use a method to generate a collision-avoiding path in the path planning phase because the path of the drone is complex and there are too many collision prediction points. In this paper, we generate a path through a commonly used path generation algorithm and propose a collision avoidance method using speed profile optimization from that path segment. The safe distance between drones was considered at the expected point of collision between paths of drones, and it was designed to assign a speed profile to the path segment. The optimization problem was defined by setting the distance between drones as variables in the flight time equation. We constructed the constraints through linearize and convexification, and compared the computation time of SQP and convex optimization method in multiple drone operating environments. Finally, we confirmed whether the results of performing convex optimization in the 20 drone operating environments were suitable for the multiple drone operating system proposed in this study.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
• /
• 2000.11a
• /
• pp.278-280
• /
• 2000

본 논문에서는 경로계획 알고리즘으로 사용한 거리변환 경로곡선상에 중간경유점을 설정한후 이를 최적화시켜 각 이동로봇의 주행경로를 최적화 하였고, 로봇간의 우선 순위를 설정하여 원활한 충돌회피가 이루어지도록 하였으며, 각 로봇은 충돌회피 후에도 중간 경유점 까지 최단거리로의 주행이 이루어지도록 하였다. 또한 기존에 제시된 방법에 외길 입구에 경고 지점을 지정함으로써 외길에서의 상호충돌을 방지하는 효과를 주었다. 이로써 로봇간의 우선 순위의 설정으로 인하여 생기는 시간 지연을 해소시키는 효과를 가져올 수 있었다. 로봇간의 우선순위를 설정함에 있어서 또다른 변수를 추가시킴으로 로봇이외의 움직이는 장애물에 대해서도 고려하도록 하였다. 위와 같이, 본 논문에서는 여러대의 이동로봇을 고정된, 움직이는 장애물이 있는 환경하에서 장애물 회피시마다 최단경로로 주행하여 주어진 목표점까지 이동시키는 경로계획에 관하여 연구하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2002.06a
• /
• pp.114-119
• /
• 2002

본 논문에서는 자율 이동 로봇의 장애물에 대한 실시간 충돌 회피 동작의 문제에 대하여, 로봇이 장애물과 충돌하지 않는 안정적인 회피 동작과 유연한 궤적 생성, 그리고 효과적인 최적의 조향 동작을 계획할 수 있게 하기 위하여 레이저 스케닝 센서를 이용한 지역 장애물 회피 방법을 제안한다. 레이저 센서를 이용한 로봇의 안전한 방향 탐색은 자율 이동 로봇이 검출할 수 있는 최대의 검출 영역에서부터 로봇의 중심점을 향해 순차적으로 임계치를 줄여가는 동안 나타나는 무충돌 안전 구간과 충돌 구간을 정의함으로서 구성된다. 제안한 안전 방향 구간 탐색에 의한 로봇의 장애물 회피 동작의 성능 실험은 최적 방향의 탐색 성능을 평가하며, 실제의 이동 로봇을 이용하여 실험한 결과에 대하여 고찰하고 결론을 내린다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2016.04a
• /
• pp.139-141
• /
• 2016

본 논문에서는 실시간 실내 다중 이동 로봇 충돌 회피에 관한 연구이다. 충돌 회피 기법에는 센서를 이용한 포텐셜 필드 기법 등 다양한 방법[1,2,3]이 있지만 좁은 실내 공간에서 사용하기에는 제한점이 많다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 서버, 감시카메라, 로봇 세 가지로 구성되어 있으며 여러 모듈간 상호작용을 통한 충돌 회피 시스템을 제안한다. 감시카메라는 서버에게 실시간으로 영상을 제공해 실내 상황을 파악하게 한다. 서버는 실내 공간에 있는 모든 로봇을 관리하고 감시카메라로부터 받은 영상을 이용한 맵 매칭을 통해 로봇의 위치를 파악한다. 그다음 로봇의 위치를 토대로 경로를 생성하여 로봇에게 전송한다. 로봇 또한 서버에게 경로, 속도를 전송 받아 목적지로 이동하며 서버로부터 지속적인 관리를 받아 충돌을 방지해 목적지까지 신속하고 정확하게 이동하는 것이 본 논문의 목적이다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
• /
• v.15 no.6
• /
• pp.986-993
• /
• 2011

In this paper we consider the problem of the existing TCAS-II systems that fail to be satisfactory solution to mid-air collisions (MACs) and near mid-air collisions (NMACs or near misses). This is attributed to the fact that the earlier studies on the collision avoidance mainly have focused on determination logic of avoidance direction and vertical speed, reversal of the avoidance direction, multiple aircraft geometry, and availability in certain air spaces. But, the influence of sensor measurement errors on the performance of collision avoidance was not properly taken into account. Here we propose a new TCAS algorithm by using Kalman filter instead of '${\alpha}-{\beta}$' tracker to improve the avoidance performance under the influence of barometric sensor errors due to air-temperature, pressure leaks, static source error correction, etc.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2006.10d
• /
• pp.6-9
• /
• 2006

IEEE 802.15.4는 저전력 무선 개인 네트워크 기술의 표준으로서 USN(ubiquitous sensor network)의 핵심 무선 통신 기술로 각광을 받고 있다. 그러나 IEEE 802.15.4는 제한된 RF 전송범위와 스타 토폴로지를 기반으로 하는 통신 기법만을 제공하고 있으며, 인접한 PAN 간(inter-PAN)의 통신 기술은 정의되어 있지 않다. 이러한 기술상의 제약으로 IEEE 802.15.4는 통신 영역이 매우 제한적이며, 이에 따라 통신시 음영지역이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 현재까지 통신영역 확장을 위한 주요 기술적 사항인 효율적인 토폴로지 형성방법, 주소할당 및 라우팅 방법, 인접 네트워크 간의 비콘 충돌 회피 기법 등에 대한 활발한 연구가 진행되어 왔다. 이중 인접한 네트워크간의 비콘 충돌 방지 기법은 IEEE 802.15.4의 네트워크가 비콘에 의해서 관리된다는 점을 고려하였을 때 데이터 전송 및 네트워크 유지를 위해 우선적으로 해결되어야 할 사항이다. 본 연구에서는 제안된 비콘 충돌 회피 기법을 분석하고, 이중 비활성 구간(inactive portion)을 활용한 기법에 대한 구체적인 구현 방안을 제시 하였다. 또한 상용 임베디드 장치인 Nano-24에 설계한 비콘 충돌 회피 기법을 구현하여 동작을 검증, 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2004.07d
• /
• pp.2362-2364
• /
• 2004

최근 여러 가지 자동화 서비스를 제공하기 위하여 이동로봇이 스스로 장애들을 감지하여 회피하고 이동경로를 생성할 수 있는 능력을 필요로 하고 있다. 이동 경로상에 장애물을 회피하는 방법에는 여러 가지가 있으나, 본 논문에서는 이동 경로상에 존재할 수 있는 장애들과의 충돌을 회피하여 원하는 목적지에 도달하는 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위해 포텐셜 함수방법을 사용하여 장애물과 목표점에 인공적인 포텐셜을 부여하여 이를 실시간 충돌 회피 문제에 적용해 보았다.

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
• /
• 1995.04a
• /
• pp.886-890
• /
• 1995

최근 몇년사이에 산업 전분야에서 로보트의 이용이 증가하고 있는데, 로보트 시스템의 주요목적은 작업영역내에서 작업물을 빠르고 정확하게 다른 장소로 이동시키는 것이다. 이러한 로보트의 이용에 있어서의 어려움 중 하나는 로보트가 목표점으로 움직이는 동안에 작업장내에 있는 장애물, 즉 각종 공구, 시설등의 물체와의 충돌을 피할 수 있도록 프로그램 되어야 하며, 이를 위해서 많은 시간이 소요된다는 것이다. 본 연구에서는 SOM 네트워크를 이용하여 장애물이 존재하는 작업 공간에서 로보트가 장애물과 충돌없이 움직일 수 있는 경로를 구하기 위한 SOM의 응용방안을 소개한다. 본 연구에서는 SOM의 최적 size, 학습계수 요인을 고려하여 2관절 로보트의 충돌회피 경로 발견을 위한 시뮬레이션을 수행하였다.