• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.457-462
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• 2022

최근 드론을 엔터테인먼트 도구로 이용하는 문화생활이 다양하게 만들어지고 있고, 이를 실현하기 위해 비행 금지 구역을 침범할 정도로 성능이 좋은 드론을 이용하는 사용자가 많아지고 있다. 만족도가 높은 엔터테인먼트 활동을 위한 드론은 체공 시간도 길어야 하고 장거리 비행도 가능해야 하는데, 이것이 종종 비행 금지구역을 침범하거나 또는 원하지 않는 비행 충돌 문제가 발생하여 큰 피해가 날 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 GCS(Ground Control System)로 비행 금지구역을 설정하고, 임계속도 10km/h 이하로 비행할 경우 비행 금지구역으로부터 10m 떨어진 임계거리 안으로 들어오지 않게 하여 안전하게 드론을 조종하게 하고, 임계속도 이상으로 비행해서 임계거리 안으로 진입할 경우 드론이 GCS 제어에 의해 self-drop 하도록 하여 비행 금지구역 안으로 들가지 못하도록 하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법으로 특정 실험 지역에서 총 44번의 반복실험을 한 결과 한두번 제한구역을 넘어간 경우를 제외하고는 드론이 안전하게 self-drop한 결과를 얻었으며 제안한 방법으로 드론을 제어할 경우 비행 금지구역으로 넘어가는 것을 막을 수 있는 적절한 방법임을 확인할 수 있었다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제35권2호
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• pp.75-111
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• 2020

토지 상공을 비행하는 드론이 토지 소유권에 미치는 방해의 위법성을 판단함에 있어서는 토지 소유자의 이익과 드론 비행의 이익에 대한 추상적 이익형량이 아니라 토지 소유자의 수인의무의 성립, 즉 수인한도를 초과하는 방해인가를 물음이 적절한 판단 기준이라고 판단된다. 그 수인한도는 토지 소유자의 정당한 이익이 침해되는 정도에 대한 것이고, 그 정당한 이익의 존재는 관념적 방해가 발생하는 토지 상공일 것이다. 그러한 방해는 드론이 토지에 얼마나 가까이 비행하는가와 얼마나 토지 상공에 머무르는가의 함수 관계로 측정될 수 있다. 토지 상공에 머무르지 않고, 통과만 한다면, 드론이 토지에 가까이 접근했더라도 관념적 방해의 발생 가능성은 줄어들고 발생량도 줄어든다고 볼 수 있다. 또는 드론이 토지 상공을 느린 속도로 통과한다면, 그 고도가 높을 수록 관념적 방해의 발생 가능성은 줄어들고 발생량도 줄어든다고 볼 수 있다. 드론이 토지 상공을 비행하더라도 인격권으로서의 이익에 침해를 하지 않는, 즉, 재산법적 법률 관계하에 비행한다면, 그 위법성은 그 침해가 수인한도를 초과하는가에 관한 개별 사안별로 판단됨이 타당하고, 그렇다면, 드론이 토지 상공을 마치 국제 해양법상 영해내의 외국 선박에게 인정되는 "무해통항권"에 비유될 수 있는 "무해하게 신속히 통과하는 비행"을 한다면 토지 상공의 드론 비행에 위법성은 없다고 판단된다. 우리 민법상 사생활의 침해로 인한 금지 및 예방청구에 관한 명문 규정은 없다. 그러나 사생활에 관한 권리는 헌법상의 기본권이고, 정보수집과 이용 매개체의 폭증 속에서, 소극적인 방어권만이 아니라 보호를 위한 청구권적 성격을 가진 것으로 평가되고 있다. 드론이 추적하려는 자와 피하려는 자간의 균형 관계를 무너뜨리는 사정을 감안할 때, 보호이익의 주체가 청구권적 성격의 방어권을 가질 당위성이 찾아진다. 그래서 드론이 토지상공을 무해하고 신속히 통과하는 것을 넘어서서, 인격권으로서의 사생홯보호이익을 침범하는 경우에, 드론 비행의 위법성을 판단하는 기준은 추상적 이익형량이 아니라, 기본권의 우월성 기준이 적절하다고 판단된다. 인격권으로서의 사생활보호이익을 침해함이 없이, 재산법적 법률관계하에서 드론이 타인의 토지 상공을 비행하더라도, 토지의 소유자가 그 비행의 금지를 구할 사법적인 근거는 약하다고 판단된다. 드론이 해당 토지 상공을 집중적으로 배회하거나 또는 머물거나, 또는 반복적으로 통과하는 비행을 하지 않는 한, 그러한 비행이 수인한도를 초과한다고 입증되기도 어렵고, 따라서 위법하다고 판단되기도 어렵다. 즉 신속하고 무해한 통과의 조건하에서 드론의 비행의 자유가 민사법상 제한될 근거가 약하다고 판단된다. 반면에, 사생활보호이익을 침해하는 영상정보의 획득 등에 사용되는 드론 비행의 경우에는, 정보 주체의 방어권을 인정해야 할 당위성이 크다고 판단되며, 기본권의 상충시에도 인격권으로서의 사생활보호이익이 더 중시됨이 법리상 타당하다. 이러한 법이론적 배경을 고려할 때, 사생활보호이익을 침해할 정도의 성능을 갖춘 드론과 그렇지 않은 드론을 공법의 차원에서 분류하고, 각각에 적용되는 공법적 기준을 제정하여 시행함이 법적 안정성 차원에서 바람직하다고 판단된다.

• 융합정보논문지
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• 제9권12호
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• pp.141-146
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• 2019

국내외의 여러 경제 분석에서도 드론 시장이 날로 성장할 것이라는 예측을 하고 있으며, 그중에서 완구 및 취미용 드론 시장의 성장이 점진적으로 확대가 될 것으로 예측되고있다. 시장의 성장으로 발생하는 경제적 순기능으로 드론의 기대가치는 높아져 가고 있으나, 관리 및 운용 미숙으로 발생하는 사고 또한 증가하고 있다. 완구용 드론의 성능 차이는 산업용 드론과 비교할 수 없을 정도로 낮지만, 일반 구매자는 그 성능의 여부를 알 수 없어 사용상에 사고를 유발할 수 있다. 본 연구에 사용된 완구용 드론은 KC와 CE 인증을 받고 국내에서 판매되고 있는 20종을 사용하였으며, 비행시간 및 조종 거리 측정에 사용되었다. 비행이 가능한 시간 범위는 최소 3분~최대 12분까지로 측정되었으며, 조종 가능한 거리는 최소 20m~최대 약 380m까지로 측정되었다. 따라서 완구용 드론의 전파출력에 대한 샘플링 검사를 통한 제품 안전성 확보가 필요하며, 한계 비행거리를 넘었을 때는 자동으로 고도를 낮추거나 호버링을 하는 알고리즘 탑재가 필요하다. 향후 연구 방향으로는 완구용 드론의 실제 고도 테스트와 충격량 테스트를 통한 완구용 드론의 안전기준 제정을 위한 자료 구축을 할 예정이다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.666-671
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• 2019

소형 드론에서 사용되는 FC(Flight Controller)는 사용하는 MCU가 대형 드론과는 달라서 복잡한 연산을 수행하지 않아도 되는 단순한 구조로 개발되었다. 또한 소형 드론의 균형제어는 복잡한 필터를 이용하는 Kalman Filter나 연산수가 상대적으로 많은 Complementary Filter를 이용한 방법보다는 좀 더 단순하고 간단해야 할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 이에 적합한 방법으로 동작하는 Two-Track 제어를 이용하여 효과적으로 소형 드론에서도 균형제어가 이루어질 수 있도록 하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 긴 시간의 변화량에 대한 데이터 처리를 통해 정확한 보정을 해주는 장점이 있는 Acceleration 센서와 짧은 시간의 변화량에 대한 데이터 처리를 통해 드론 균형을 유지해주는 Gyroscope 센서가 드론의 불균형에 대해 적응적으로 동작하여 단순한 구조와 적은 연산량으로도 효율적인 균형을 유지해주는 시스템이다. Two-Track 제어를 이용하여 100회 이상 반복하여 드론 비행을 실험한 결과 대부분 안정적인 동작을 수행하였으며, 갑자기 발생하는 급격한 바람의 영향에는 아직도 정상상태로 진입하는데 어려움이 있는 것을 제외하면 98% 이상 정상상태 동작을 유지하였음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.19-26
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• 2004

본 논문은 군에서 운용중인 대공포 사격 훈련용으로 개발한 무인 표적기용 자동비행시스템 개발에 관한 논문이다. 조종사에 의해 수동으로 운용중인 표적기를 자동화함으로써 조종사 측면에서는 비행업무를 경감시키고, 군 측면에서는 사격훈련 예산절감이라는 장점을 가지게 된다. 현재까지 개발된 대부분의 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 항공기 자세를 측정하기 위해 AHRS(Attitude & Heading Reference System)와 IMU(Inertial Measurement Unit)등의 고가의 센서를 장착하고 있지만 이를 장착하고 무인기를 사격훈련용으로 사용하기에는 예산절감이라는 목적에 적합하지 않다. 이에 본 논문은 저가의 센서를 장착하고 자동비행이 가능하도록 저가형 자동비행시스템을 개발하였으며, 자동비행 컴퓨터를 포함한 센서, 전원모듈, 스위칭 모듈, 모니터링 모듈, RC 수신기를 하나의 모듈로 단일화하여 통합형 자동비행시스템을 개발하였다. 또한 비행시험을 통하여 자동비행시스템 성능을 입증하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권7호
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• pp.649-657
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• 2017

드론의 종류와 목적이 다양해지고 부가기능이 많아지면서 소프트웨어의 역할이 증가되고 있다. ARINC 653은 파티셔닝을 통해 항공전자 시스템의 소프트웨어 재사용 및 통합을 안정적으로 제공하고 SWaP(Size, Weight and Power) 문제를 효율적으로 해결할 수 있다. ARINC 653은 대형 항공기 외에 소형 무인비행체인 드론에도 효과적으로 적용될 수 있다. 본 논문에서는 드론의 비행제어 프로그램에 ARINC 653을 적용하기 위하여 계층적 ARINC 653을 확장하여 파티션 내 통신을 구현하고 실제 드론 시스템에 적용한 사례를 보인다. 실험 결과, 파티션 내 통신의 오버헤드가 낮으며, ARINC 653의 파티셔닝 기능에 의해서 드론의 비행제어 프로그램에 할당된 자원이 보장됨을 확인할 수 있다.

• 로봇학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.113-120
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• 2018

To fly a drone or unmanned aerial vechicle(UAV) safely, its pilot needs to maintain high situation awareness of its flight space. One of the important ways to improve the flight space awareness is to integrate both the global and the local navigation map a drone provides. However, the drone pilot often has to use the inconsistent reference frames or perspectives between the two maps. In specific, the global navigation map tends to display space information in the third-person perspective, whereas the local map tends to use the first-person perspective through the drone camera. This inconsistent perspective problem makes the pilot use mental rotation to align the different perspectives. In addition, integrating different dimensionalities (2D vs. 3D) of the two maps may aggravate the pilot's cognitive load of mental rotation. Therefore, this study aims to investigate the relation between perspective difference ($0^{\circ}$, $90^{\circ}$, $180^{\circ}$, $270^{\circ}$) and the map dimensionality matches (3D-3D vs. 3D-2D) to improve the way of integrating the two maps. The results show that the pilot's flight space awareness improves when the perspective differences are smaller and also when the dimensionalities between the two maps are matched.

• Design & Manufacturing
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• 제11권3호
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• pp.41-45
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• 2017

Drones can be manipulated in a variety of ways. One of the most common controller is joystick method. But joystick controller uses both hands and takes a long time to learn. Particularly, in the case of 8-character flight, it is necessary to use both front and rear flight (pitch), left and right flight (Roll), and body rotation (Yaw). Joystick controller has limitations to intuitively control it. In particular, when the main body rotates, the viewpoint of the forward direction is changed between the drones and the user, thereby causing a mental rotation problem in which the user must control the rotating state of the drones. Therefore, we developed a motion matching controller that matches the motion of the drones and the controller. That is, the movement of the drone and the movement of the controller are the same. In this study, we used a gyro sensor and an acceleration sensor to map the controller's forward / backward, left / right and body rotation movements to drone's forward / backward, left / right, and rotational flight motion. The motor output is controlled by the throttle dial at the center of the controller. As the motions coincide with each other, it is expected that the first drone operator will be able to control more intuitively than the joystick manipulator with less learning.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제17권1호
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• pp.84-90
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• 2019

Applications of unmanned aerial vehicles (UAVs) in the military environment have become popular because they require minimum human contribution and can avoid accidents during missions. UAVs are employed in various missions such as reconnaissance, observation, aggression, and protection. Consequently, counter-measures, known as anti-drone technologies, have been developed as well. In order to protect against threats from anti-drone technologies and enhance the survivability of UAVs, this study proposes an evasive measure. The proposed bio-inspired evasive maneuver of a UAV mimics a dragonfly's irregular flight. The unpredictable UAV movement is able to confuse enemies and avoid threats, thereby enhancing the UAV's survivability. The proposed system has been implemented on a commercial UAV platform (AR Drone 2.0) and tested in a real environment. The experiment results demonstrate that the proposed flight pattern has larger displacement values compared to a regular flight maneuver, thus making the UAV's position is difficult to predict.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권5호
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• pp.18-25
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• 2020

본 논문에서는 드론 수요와 함께 증가하는 드론의 역기능을 해결하기 위한 저고도 소형드론 관리 기술의 기초자료를 제공하고자 한다. 이를 위해 여러 나라에서의 저고도 소형드론 식별기술을 조사 및 분석하였다. 소형드론의 위치, 속도 등 비행정보 이외에도 비행 계획, 조종자의 신원 등 다양한 정보를 얻어내기 위해 진행되어온 연구 사례들을 중심으로 조사하였고, 각각의 사례들의 특징을 분석하여 나열하였다. 더 나아가 기존의 드론 식별기술들의 문제점을 보완하는 시스템 구성안을 제안하였으며, 비행시험 환경을 구성하여 제시한 시스템을 비행시험을 통해 검증하였다.