In this paper, it is suggested a method of mission planning and management for robots based on the unit mission. In order to make robots execute given missions continuously as time goes by, a new concept for planning the mission which is composed of one or more unit missions and an automatic mission management scheme are developed. For managing robot's missions in real time, six management methods are devised as well in order to cope with the mismatches, which occur frequently during the mission execution, as to the initial plan. Without the operator's involvement, any mismatch can be adjusted automatically by applying one of the mission management methods. The suggested concept of mission planning and mission management methods based on the unit mission are partially realized in the Dog-Horse robot system and it is checked that it can be a viable one for developing effective robot operation systems.
본 논문에서는 비행 중 비행체 내·외부에서 발생하는 동적상황 변화에 대해 대응 우선순위에 따라 무인기가 자율적으로 대처할 수 있는 무인기 자율 임무관리 소프트웨어의 설계 및 검증 기법을 제안한다. 제안된 무인기 자율 임무관리 소프트웨어는 다중 스레드 기반의 동시 수행 가능한 모듈화 구조로 하위 소프트웨어들을 설계하였으며, 이를 검증하기 위해 1) 모든 동적상황 변화에 대한 스레드들 간의 요청/응답 메시지를 확인하는 소프트웨어 통합 기법과 2) 소프트웨어 통합검증환경을 활용하여 소프트웨어의 기능 검증을 수행하는 통합시험 및 3) 정량적 성능 검증을 수행하는 성능시험 기법을 제시한다. 특히, 통합시험과 성능시험을 수행하기 위해 소프트웨어 통합검증환경을 제작하여 활용한다.
최근 무인이동체를 활용한 서비스 수요가 다양해지고 무인이동체 서비스 시장의 규모가 급격하게 증가하고 있다. 특히 산불 진압, 우편 배송, 시설 관리 등 공공임무 분야에서의 무인이동체 활용 서비스 요구도가 높아지고 있다. 이러한 요구도의 증가와 함께 무인이동체 기반의 다양한 임무 수행을 지원하기 위한 무인이동체 탑재용 임무소프트웨어 개발의 중요도가 갈수록 높아지고 있는 추세이다. 공통화 된 임무소프트웨어 개발을 위해서는 다양한 공공기관에서 공통적으로 필요한 임무 분석을 통해 재사용 가능한 기능들을 라이브러리로 개발하고, 이를 활용하여 무인이동체 관련 기업들이 쉽게 임무소프트웨어를 개발할 수 있도록 구조 설계가 이루어져야 한다. 본 논문에서는 공공임무용 무인이동체 전용 임무소프트웨어 연구 동향에 대해서 언급하고, 소프트웨어 개발을 위한 정형화된 임무소프트웨어의 구조 설계를 제안한다. 마지막으로, 임무소프트웨어와 데이터 플랫폼 간 데이터 전송 아키텍처를 제안한다.
This study presents a mission management technique that is a key component of underwater docking system used to expand the operating range of autonomous underwater vehicle (AUV). We analyzed the docking scenario and AUV operating environment, defining the feasible initial area (FIA) level, event level, and global path (GP) command to improve the rate of docking success and AUV safety. Non-holonomic constraints, mounted sensor characteristic, AUV and mission state, and AUV behavior were considered. Using AUV and docking station, we conducted experiments on land and at sea. The first test was conducted on land to prevent loss and damage of the AUV and verify stability and interconnection with other algorithms; it performed well in normal and abnormal situations. Subsequently, we attempted to dock under the sea and verified its performance; it also worked well in a sea environment. In this study, we presented the mission management technique and showed its performance. We demonstrated AUV docking with this algorithm and verified that the rate of docking success was higher compared to those obtained in other studies.
The dynamic cast operation allows flexibility in the design and use of data management facilities in object-oriented programs. Dynamic cast has an important role in the implementation of the Data Management Services (DMS) of the Mission Data System Project (MDS), the Jet Propulsion Laboratory's experimental work for providing a state-based and goal-oriented unified architecture for testing and development of mission software. DMS is responsible for the storage and transport of control and scientific data in a remote autonomous spacecraft. Like similar operators in other languages, the C++ dynamic cast operator does not provide the timing guarantees needed for hard real-time embedded systems. In a recent study, Gibbs and Stroustrup (G&S) devised a dynamic cast implementation strategy that guarantees fast constant-time performance. This paper presents the definition and application of a cosimulation framework to formally verify and evaluate the G&S fast dynamic casting scheme and its applicability in the Mission Data System DMS application. We describe the systematic process of model-based simulation and analysis that has led to performance improvement of the G&S algorithm's heuristics by about a factor of 2. In this work we introduce and apply a library for extracting semantic information from C++ source code that helps us deliver a practical and verifiable implementation of the fast dynamic casting algorithm.
무인기를 위한 자율 시스템은 임무 목표, 임무 상황, 무인기의 상태를 기반으로, 목표 달성을 위해 현재 수행할 행동을 결정하는 의사결정 능력을 가진다. 본 논문에서는 지형 충돌 위험이 있는 저고도 운용, 방문 순서를 변경하지 않아야 하는 항로점 집합, 임무 대상 객체의 위치 불확실성 등 현실적인 제약조건 하에서 감시정찰 임무를 자율적으로 수행할 수 있는 의사결정 시스템과 이러한 특성을 효과적으로 표현할 수 있는 임무 정의를 제시한다. 제안한 의사결정 시스템을 Hardware-In-the-Loop Simulation 환경에서 현실적인 임무 상황을 반영한 3종의 시나리오를 통해 검증한다. 무인기의 비행 경로와 임무 상황에서 의사결정 시스템이 선택한 행동을 시뮬레이션 결과로 제시하고, 그 결과를 논의한다.
Kim, Yun-Geun;Chang, Woohyuk;Kim, Kwangmin;Oh, Taegeun
항공우주시스템공학회지
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제15권2호
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pp.36-44
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2021
Unmanned aerial vehicles (UAVs) are increasingly needed as they can replace manned aircrafts in dangerous military missions. However, because of their low autonomy, current UAVs can execute missions only under continuous operator control. To overcome this limitation, higher autonomy levels of UAVs based on autonomous situational awareness is required. In this paper, we propose an autonomous situational awareness software consisting of situation awareness management, threat recognition, threat identification, and threat space analysis to detect dynamic situational change by external threats. We implemented the proposed software in real mission computer hardware and evaluated the performance of situational awareness toward dynamic radar threats in flight simulations.
자율무인잠수정(AUV, Autonomous Underwater Vehicle)이 해저 속에서 주어진 임무(mission)를 수행하는데 있어 가장 먼저 선행되어야 하는 것은 목표점(Goal Position)까지 안전하고 빠르게 항행할 수 있는 자율 항행시스템(Autonomous Navigation System) 관련 기술의 개발이다. 이러한 시스템은 IPMS(Integrated Platform Management System)률 기반으로 하여 자율무인잠수정에 자율성을 부여하는 항행전문가시스템(Navigation Expert System)이 결합된 구조이다. 본 논문에서는 IPMS에 기반 한 자율항행시스템의 개념적 구조를 설계하고 항행전문가시스템의 추론방법으로서 퍼지관계곱(Fuzzy Relational Products) 기반 평가함수를 이용한 항행 휴리스틱탐색(navigation heuristic search) 기법을 제안한다.
자율무인잠수정(AUV, Autonomous Underwater Vehicle)이 해저 속에서 주어진 임무(mission)를 수행하는데 있어 가장 먼저 선행되어야 하는 것은 목표점(Goal Position)까지 안전하고 빠르게 항행할 수 있는 자율항행시스템(Autonomous Navigation System) 관련 기술의 개발이다. 이러한 시스템은 IPMS(Integrated Platform Management System)를 기반으로 하여 자율무인잠수정에 자율성을 부여하는 항행전문가시스템(Navigation Expert System)이 결합된 구조이다. 본 논문에서는 IPMS 에 기반한 자율항행시스템의 개념적 구조를 설계하고 항행전문가시스템의 추론방법으로 퍼지관계곱(Fuzzy Relational Products) 기반 평가함수를 이용한 항행 휴리스틱탐색(navigation heuristic search) 기법을 제안한다.
In this paper, KOMPSAT satellite launch and deployment operations are discussed. The U.S. Taurus launch vehicle delivers KOMPSAT satellite into the mission orbit directly. Launch and deployment operations is monitored and controlled by several international ground stations including Korean Ground Station (KGS). After separation from launch vehicle, KOMPSAT spacecraft deploys solar array by on-board autonomous stored commands without ground inter-vention and stabilizes the satellite such that solar arrays point to the sun. Autonomous ground communication is designed for KOMPSAT for the early orbit ground contact. KOMPSAT space-craft has capability of handing contingency situation by on-board fault management design to retry deployment sequence.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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