• 한국항공운항학회지
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• 제27권3호
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• pp.1-14
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• 2019

Cooperative systems among various unmanned vehicles are widely used in various field and emerging. Unmanned vehicles are able to operate various missions without operator onboard and they are highly stable. Collaborative work of multiple unmanned vehicles is emphasized due to the difficulty of recent missions such as SEAD (Suppression of the Enemy Air Defenses), MUSIC (Manned Unmanned Systems Integration Capability), goldentime in the rescue mission. In this study, ROS and Pixhawk were proposed as a method of construction of a collaboration system and framework for an integrated simulation environment for heterogeneous unmanned vehicles is proposed. Totally 5 unmanned vehicles were set for the simulation for the observation of illegal fishing boats. This paper shows the feasibility of the cooperative system using ROS and Pixhawk through the simulation and the experiment.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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• pp.71-74
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• 2016

재난지역의 영상 촬영 및 물품 조달 등 인간이 직접 수행하기 어려운 임무를 대신하기 위해 드론이 사용된다. 시중에 판매되고 있는 드론들은 비행과 영상촬영 기능을 모두 제공하지만 firmware 및 응용프로그램 소스코드가 제한적으로 공개되어 있어 일반 개발자가 드론의 firmware를 수정하거나 센서 및 카메라를 직접 제어할 수 없다는 단점이 있다. 하지만 개발자의 목적에 맞는 드론의 비행 시스템을 구축하기 위해서는 시스템 내부의 제어코드를 직접 수정할 필요성이 있다. Pixhawk는 firmware 및 관련 application의 개발에 대한 소스 코드가 공개되어 있고, 일반 개발자들의 접근이 상대적으로 용이하다는 장점이 있다. 본 프로젝트에서는 Pixhawk와 3D Robotics 사에서 제공하는 Drone-Kit Platform을 활용하여 조난 상황에 대한 인명 구조 시스템을 설계하고, 응급상황에 대한 드론 제어 시스템을 구현하였다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.349-357
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• 2021

최근 급속히 보편화되고 확대되는 드론의 비행 데이터가 엔터테인먼트 기술 분석 자료로 활용이 가능한지의 검증이 매우 필요하다. 특히, 자율화, 지능화의 방법으로 발전하는 엔터테인먼트 드론의 비행과 운용과정을 데이터 분석과 기계학습을 통해서 분석 및 활용할 수 있는지를 확인해야 한다. 본 논문에서는 엔터테인먼트용 드론의 평가에 FC의 데이터를 이용하여 머신러닝 기법으로 활용할 수 있는지를 확인하였다. 그 결과 매빅2나 아나피와 같은 DJI나 Parrot의 FC 데이터는 엔터테인먼트를 위한 머신러닝 분석이 불가능하였다. 이는 데이터가 0.1초 이상의 간격으로 수집됨으로써 GCS와의 다른 데이터들과의 상관성을 찾기 불가능하기 때문이다. 이에 반하여 ARM 프로세서를 채용하여 Nuttx 운영체제로 작동하는 픽스호크의 경우에는 머신러닝 기법의 적용이 가능함을 알 수 있었다. 앞으로 고정익과 회전익 비행 정보들을 구분하여 엔터테인먼트의 특성 분석이 가능한 기술들을 발전시켜야 한다. 이를 위해서는 모델을 개발하고 체계적인 데이터 수집과 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.451-452
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• 2023

고속도로에 낙하물이 있으면 사고 방지를 위해 바로 치워야 하지만 순찰차가 발견하거나 신고가 들어오기 전까진 낙하물을 바로 발견하기 힘들며, 대다수의 사람들은 신고하지 않고 지나치는 경우가 있기에 이러한 문제점들을 개선하기 위해 드론과 YOLO를 이용하여 도로의 낙하물을 인식하고 낙하물에 대한 정보를 보내 줄 수 있는 시스템을 개발하였다. 실시간 객체 인식 알고리즘인 YOLOv5를 데스크톱 PC에 적용하여 구현하였고, F450 프레임에 픽스호크와 모듈, 카메라를 장착하여 실시간으로 도로를 촬영할 수 있는 드론을 직접 제작하였다. 개발한 시스템은 낙하물에 대한 인식 결과와 정보를 제공하며 지상관제 시스템과 웹을 통해 확인할 수 있다. 적은 인력으로 더 빠르게 낙하물을 발견할 수 있으므로 빠른 상황 조치를 기대할 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.45-52
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• 2018

본 논문에서는 현재 대표적으로 사용되고 있는 멀티콥터 오픈소스 기반 비행제어 컨트롤러인 Pixhawk의 내부루프 알고리즘 분석에 대해 연구한 내용을 다룬다. Pixhawk의 내부루프 알고리즘은 위치제어기, 자세제어기로 나눌 수 있는데, 위치 제어기는 목표로 이동하기 위한 멀티콥터의 자세를 제시하며 자세제어기는 원하는 자세로 변할 수 있도록 구동기에 작용하는 요구 추력과 모멘트 변화를 발생시킨다. 여기서 위치제어기는 멀티콥터의 급격한 자세변화를 방지하기 위해 적절한 관계식을 이용하여 요구 가속도 및 속도에 대해 제한을 하고 있는 것을 확인 할 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권1호
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• pp.102-110
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• 2021

최근 멀티콥터는 비행 안정성 향상을 위해 다양한 충돌회피 센서를 탑재하고 있다. LiDAR를 이용해 3차원 위치를 인식하거나 다수 카메라와 실시간 SLAM 기술을 이용해 장애물과의 상대 위치를 계산하기도 한다. 또한 소형 프로세스와 카메라로 구성된 3D 깊이 센서를 사용하기도 한다. 본 연구에서는 충돌회피 소프트웨어 기술 개발을 위한 플랫폼으로써 상용 부품을 활용해 실내 비행이 가능한 소형 충돌회피 멀티콥터 시스템을 개발하였다. 멀티콥터 시스템은 LiDAR, RealSense, GPU 보드를 탑재하였고, 비행시험을 통해 YOLO 알고리즘 기반의 사물 인식 및 충돌회피 기능을 검증하였다. 이 논문에서는 시스템 설계/제작 및 탑재 장비 선정과정, 비행시험 결과에 관해 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권12호
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• pp.997-1004
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• 2020

Synchropter는 서로 경사진 한 쌍의 회전날개가 동조 교차 회전하는 회전익 항공기의 일종으로 동축반전 헬리콥터와 마찬가지로 꼬리 회전날개를 제거할 수 있어서 효율적이며 간결한 형태의 비행체 구성이 가능하다. 드론 체계로서의 적합성을 검토하기 위하여 소형 Synchropter를 설계, 제작하여 비행시험을 수행하였다. 설계한 Synchropter는 로터 직경이 1.4m이며 중량이 7kg인 소형비행체로서 효율적으로 비행 특성을 확인하기 위하여 상용부품 기반으로 제작하였다. 비행 제어 시스템은 Open Architecture인 Pixhawk를 기반으로 구성하였으며, Sychropter 제어법칙을 PX4 펌웨어에 탑재할 수 있도록 개발하였다. 정성적 비행시험을 통해 Synchropter의 비행 특성을 분석하였으며, 분석 결과, 드론 체계로서의 활용 가능성을 파악할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.867-874
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• 2021

4차 산업시대를 맞이하여 많은 공학 분야에서 IoT(Internet of Things)기술의 연계는 매우 중요한 쟁점이다. 최근 조선소에서도 디지털 조선, 스마트 팩토리 등의 개념을 구체화하고 있는 추세이다. 한편 자동차, 비행기 등에서 자율주행을 구현하는 연구는 매우 활발하고 일정 부분 상용의 형태로 나타나고 있다. 본 연구는 오픈 소스 아두파일럿 기반의 FC(Flight Controller) 및 RTK(Real Time Kinematic) GPS(Global Positioning System)를 이용하여 자율 주행 임무를 수행하는 보트의 주행성에 관한 연구로서 잔잔한 호수에서 실해역 실험을 수행하였으며 보트의 임무는 특정한 지점을 자율주행한 후 홈 위치로 스스로 돌아오는 과정에 대한 조종성 평가이다. 주어진 속도에서 기설정된 임무 궤적과 실 운항 궤적에 따른 차이를 분석하고 시스템의 보트 적용성에 대한 일련의 연구를 수행하였다. 또한 4개의 프로펠러를 가지는 OmniX 선체의 주행성을 분석하였으며 최대 48%의 주행 추적성 향상을 확인하였다.