• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1098-1102
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• 2014

Localization of aerial vehicles and map building of flight environments are key technologies for the autonomous flight of small UAVs. In outdoor environments, an unmanned aircraft can easily use a GPS (Global Positioning System) for its localization with acceptable accuracy. However, as the GPS is not available for use in indoor environments, the development of a SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) system that is suitable for small UAVs is therefore needed. In this paper, we suggest a vision-based SLAM system that uses vision sensors and an AHRS (Attitude Heading Reference System) sensor. Feature points in images captured from the vision sensor are obtained by using GPU (Graphics Process Unit) based SIFT (Scale-invariant Feature Transform) algorithm. Those feature points are then combined with attitude information obtained from the AHRS to estimate the position of the small UAV. Based on the location information and color distribution, a Gaussian process model is generated, which could be a map. The experimental results show that the position of a small unmanned aircraft is estimated properly and the map of the environment is constructed by using the proposed method. Finally, the reliability of the proposed method is verified by comparing the difference between the estimated values and the actual values.

• 로봇학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.154-159
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• 2014

The Global Positioning System (GPS) is widely used to aid the navigation of aerial vehicles. However, the GPS cannot be used indoors, so alternative navigation methods are needed to be developed for micro aerial vehicles (MAVs) flying in GPS-denied environments. In this paper, a real-time three-dimensional (3-D) indoor navigation system and closed-loop control of a quad-rotor aerial vehicle equipped with an inertial measurement unit (IMU) and a low-cost light detection and ranging (LIDAR) is presented. In order to estimate the pose of the vehicle equipped with the two-dimensional LIDAR, an octree-based grid map and Monte-Carlo Localization (MCL) are adopted. The navigation results using the MCL are then evaluated by making a comparison with a motion capture system. Finally, the results are used for closed-loop control in order to validate its positioning accuracy during procedures for stable hovering and waypoint-following.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1028-1036
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• 2004

Ultrasonic sensors are widely used in mobile robot applications to recognize external environments by virtue that they are cheap, easy to use, and robust under varying lighting conditions. In most cases, a single ultrasonic sensor is used to measure the distance to an object based on time-of-flight (TOF) information, whereas multiple sensors are used to recognize the shape of an object, such as a comer, plane, or edge. However, the conventional sequential driving technique involves a long measurement time. This problem can be resolved by pulse coding of ultrasonic signals, which allows multi-sensors to be emitted simultaneously and adjacent objects to be distinguished. Accordingly, this paper presents a new simultaneous coded driving system for an ultrasonic sensor array for object recognition in autonomous mobile robots. The proposed system is designed and implemented. A micro-controller unit is implemented using a DSP, Polaroid 6500 ranging modules are modified for firing the coded signals, and a 5-channel coded signal generating board is made using a FPGA. To verify the proposed method, experiments were conducted in an environment with overlapping signals, and the flight distances fur each sensor were obtained from the received overlapping signals using correlations and conversion to a bipolar PCM-NRZ signal.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권5호
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• pp.490-498
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• 2010

본 논문에서는 소형 무인항공기에 영상 획득용 카메라를 장착하여 지상의 이동물체를 자동으로 추적하고 지상으로 영상정보를 지속적으로 전송하는 기술 및 관련 이론에 대한 연구를 다루고 있다. 본 연구에 사용된 회전익 무인항공기에는 소형 고성능의 영상획득 장치와 지상표적에 대한 식별 지향 자동추적 알고리즘이 탑재되었고 더욱 안정된 영상추적을 위해 영상 안정화 기법을 추가적으로 적용하였다. 최종적으로 모든 연구내용에 대해 비행시험을 수행하여 그 성능을 검증하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권8호
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• pp.195-202
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• 2017

Unmanned Aerial Vehicle (UAV)는 군사적 목적으로 주로 이용되었지만 ICT의 발전과 저렴해진 제작비용으로 인해 다양한 민간 서비스에서도 점차 이용되고 있다. UAV는 앞으로 스스로 임무를 수행하는 자율비행을 할 것이라 기대되고 있는데, 복잡한 임무를 수행하기 위해서는 군집 비행이 필수적이다. UAV 군집 비행은 기존 UAV 시스템과 네트워크 및 인프라 구조가 달라 국내외에서 많은 연구가 이루어지고 있지만, 아직 안전한 UAV 군집 비행을 위한 보안위협 및 보안요구사항에 대한 연구가 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 UAV 자율비행기술을 미 공군 연구소와 미국 육군 공병대를 기반으로 정의하고 UAV 군집비행기술 및 보안위협을 분류하였다. 그리고 각 UAV 군집비행기술의 보안위협에 따른 보안요구사항을 정의하여 비교 분석함으로써 향후 안전한 UAC 자율비행 기술 발전에 기여할 수 있도록 하였다.

• ETRI Journal
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• 제27권2호
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• pp.140-152
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• 2005

In this paper, we present design features, implementation, and validation of a satellite simulator subsystem for the Korea Multi-Purpose Satellite-2 (KOMPSAT-2). The satellite simulator subsystem is implemented on a personal computer to minimize costs and trouble on embedding onboard flight software into the simulator. An object-oriented design methodology is employed to maximize software reusability. Also, instead of a high-cost commercial database, XML is used for the manipulation of spacecraft characteristics data, telecommand, telemetry, and simulation data. The KOMPSAT-2 satellite simulator subsystem is validated by various simulations for autonomous onboard launch and early orbit phase operations, anomaly operation, and science fine mode operation. It is also officially verified by successfully passing various tests such as the satellite simulator subsystem test, mission control element system integration test, interface test, site installation test, and acceptance test.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.996-1000
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• 2003

In this paper, Fly robot with electric power, a kind of Unmanned aerial vehicle (UAV), is considered as an autonomous hovering platform, capable of vertical lift-off, landing and stationary hovering. This aircraft has four rotor and DC motors of electrical Power, which is capable of omni-direction for indoor application. In the earlier days of vertical flight experimentation developers looked at the intuitively easy control functionality of 4 rotor designs. But we need to obtain design method of suitable structures and adequate components because the existing prototypes of 4 rotor-craft don't analyze the propeller, motor characteristic and propose a methodology to optimize this system. In this paper, we will show the new 4 rotor craft with blimp, analyze design and manufacturing method of 4 rotor craft system. Also we prove propriety of our design and manufacturing method by being based on thrust and motor experiment.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.400-407
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• 2024

현대전에서 무인기의 역할은 지속해서 커지고 있으며, 무인기의 자율적 임무 수행 능력이 필요해지고 있다. 따라서, 촬영 영상을 기반으로한 무인기의 자율적인 표적 탐지/식별이 필수적이다. 하지만, 영상인식 인공지능 모델의 표적 인식률은 영상 내 표적의 선명도에 따라 큰 영향을 받는다. 따라서 본 연구에서는 요구 공간해상도를 고려한 촬영 장비의 화각 및 무인기의 비행 위치를 결정하는 방법을 다룬다. 먼저, 촬영하고자 하는 좌표에 대한 무인기의 상대 고도, 지면 거리, 그리고 촬영 화각에 따라 촬영 영역의 크기를 계산 방법을 다룬다. 이 방법을 통해, 본 논문에서는 촬영하고자 하는 공간해상도를 만족시킬 수 있는 촬영 영역의 넓이를 먼저 계산하고, 이를 만족할 수 있는 무인기의 상대 고도, 지면 거리, 그리고 촬영 화각을 계산한다. 또한, 촬영하고자 하는 좌표를 중심으로 요구되는 공간해상도를 만족시킬 수 있는 촬영 화각에 따른 무인기의 유효한 위치 범위를 계산하고, 이를 촬영 임무 계획에 활용할 수 있도록 표 형식으로 가공하는 방법을 제안한다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.569-576
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• 2023

농업용 드론은 경제적 효율성으로 인해 활용도가 점차 증가하고 있으며, 비행을 담당하는 본체와 약제를 방제 대상까지 전달하는 임무를 담당하는 분무 시스템으로 구성되어 있다. 따라서 드론을 활용한 농약 방제 작업 시 농작물에 대한 환경과 특성이 고려되어야 하며, 이에 따른 체계화된 비행 고도, 속도 및 분사 시간 등 조건이 달라져야 한다. 농업용 드론을 이용한 방제 작업은 조종자의 운용에 의존하고 있으며, 운용 숙련도에 따라 살포 효과 및 영향에 차이가 발생한다. 또한 농업용 드론에 관해 운용 기준 및 방제 효율 등의 편차가 발생하여 방제 작업 분야에서 농업용 방제 드론의 보급을 저해하는 요소로 작용하고 있다. 이에 본 연구에서는 농업용 드론의 살포 특성을 파악하여 유효 살포 시간 및 간격을 적용하고, 선행 연구와 비교하여 방제면적 산출이 가능한 체계를 실험적으로 검증하려 한다. 이러한 실험적 검증을 통해 농업용 드론에 운용 방식 및 체계화된 수치를 적용하여, 방제 작업의 저해요인을 최소화하여 최적의 방제 공정을 적용하고자 한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권1호
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• pp.51-59
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• 2024

Uumanned aerial vehicle(UAV) systems have been used in various fields including industry and military. According to increasing the number of UAVs, the attention on interoperable UAV systems is increasing. In this paper, we propose the practical design of datalink in interoperable UAV systems. For practical design, we firstly review the operational scenarios in the interoperable UAV system. We then propose the system model of the datalink in interoperable UAV system. Consequently, the technical components such as the design of the network, the link management, the support of the multicast transmission, the support for autonomous mission and flight safety, and the datalink security are derived and reviewed for the practical design.