• 정보보호학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.881-890
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• 2022

다양한 장소에서 드론이 활발하게 이용되면서 비행금지구역 내 불법 침입, 정보 유출, 항공기 충돌 등의 위험이 증가하고 있다. 이러한 위험을 줄이기 위해 비행금지구역으로 침입하는 드론을 탐지할 수 있는 시스템 구축이 필요하다. 기존의 드론 음향 탐지 연구는 탐지 모델에 환경 소음에 노출된 드론 음향을 그대로 학습시켰기 때문에 환경 소음에 독립적인 성능을 얻지 못했다. 이에 본 논문에서는 다양한 공간에서 환경 소음에 노출된 드론 음향을 명확하게 탐지하기 위해 주변 환경 소음을 별도로 수집하고, 드론 음향 신호에서 환경 소음을 제거하여 시끄러운 환경 속에서도 견고한 성능을 나타내는 범용적인 드론 탐지 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 수집한 드론 음향 신호에서 환경 소음을 제거한 후 Mel Spectrogram 특성추출과 CNN 딥러닝을 이용하여 드론 존재 여부를 예측하였다. 실험 결과, 환경 소음으로 인해 감소했던 드론 탐지 성능을 7% 이상 향상시킴을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권2호
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• pp.26-34
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• 2013

In modern days, automobiles are the most important means of transportation. With the development of automobiles, noises generated during operation has been recognized as a significant factor of performance to provide drivers with better driving environment along with other passengers. In this study, drone noise(pulsating noise), generated at the rear window when its opened, is predicted to understand the physics of its phenomenon at various velocities. The compressible Navier-stokes equation will be used with $6^{th}$ order compact finite difference scheme to analyze the characteristics.

• 로봇학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.245-249
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• 2021

In this paper, we present novel simulation contents for drone racing and autonomous flight of drone. With Depth camera and SLAM, we conducted mapping 3 dimensional environment through RTAB-map. The 3 dimensional map is represented by point cloud data. After that we recovered this data in Unreal Engine. This recovered raw data reflects real data that includes noise and outlier. Also we built drone racing contents like gate and obstacles for evaluating drone flight in Unreal Engine. Then we implemented both HITL and SITL by using AirSim which offers flight controller and ROS api. Finally we show autonomous flight of drone with ROS and AirSim. Drone can fly in real place and sensor property so drone experiences real flight even in the simulation world. Our simulation framework increases practicality than other common simulation that ignore real environment and sensor.

• 한국IT서비스학회지
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• 제15권4호
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• pp.25-39
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• 2016

The drone is an unmanned aerial vehicle which has no human pilot. Drones can be classified into military drones, commercial drones, and personal drones by usage. Also, drones can be classified from large-sized to nano-sized drone by size and autonomous, remote controlled drone by control type. Especially, military drones can be classified into low-altitude drones, medium-altitude, and high-altitude drones by altitude. Recently, the drone industry is one of the fast growing industries in the world. As drone technologies have become more advanced and cost-effective, Korean government has set its goal to become a top-level country in drone business. However, the government's strict regulation for drone operations is one of the biggest hurdles for the development of the related technologies in Korea and other countries. For example, critical problems for drone delivery can be classified into technical issues and institutional issues. Technical issues include durability, conditional awareness, grasp and release mechanisms, collision avoidance systems, drone operating system. Institutional issues include pilot and operator licensing, privacy rules, noise guidelines, security rules, education for drone police. This study analyzes the trends of the drone industry from the viewpoint of technology and regulation. Also, we define the business areas of drone utilization. Especially, the drone business types or models for public sector are proposed. Drone services or functions promoting public interests need to be aligned with the business reference model of Korean government. To define ten types of drone uses for public sector, we combine the business types of government with the future uses of drones that are proposed by futurists and business analysts. Future uses of drones can be divided into three sectors or services. First, drone services for public or military sectors include early warning systems, emergency services, news reporting, police drones, library drones, healthcare drones, travel drones. Second, drone services for commercial or industrial services include parcel delivery drones, gaming drones, sporting drones, farming and agriculture drones, ranching drones, robotic arm drones. Third, drone services for household sector include smart home drones.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제19권2호
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• pp.126-134
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• 2023

Drones are emerging as a new security threat, and the world is working to reduce them. Detection and identification are the most difficult and important parts of the anti-drone systems. Existing detection and identification methods each have their strengths and weaknesses, so complementary operations are required. Detection and identification performance in anti-drone systems can be improved through the use of artificial intelligence. This is because artificial intelligence can quickly analyze differences smaller than humans. There are three ways to utilize artificial intelligence. Through reinforcement learning-based physical control, noise and blur generated when the optical camera tracks the drone may be reduced, and tracking stability may be improved. The latest NeRF algorithm can be used to solve the problem of lack of enemy drone data. It is necessary to build a data network to utilize artificial intelligence. Through this, data can be efficiently collected and managed. In addition, model performance can be improved by regularly generating artificial intelligence learning data.

• 한국음향학회지
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• 제41권3호
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• pp.342-350
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• 2022

본 논문에서는 재난 환경과 같은 환경에서의 음성 처리를 위해 실제 드론 소음 데이터를 수집하여 오염 음성 데이터베이스를 구축하고 음성 향상 기법인 스펙트럼 차감법과 심층 신경망을 이용한 마스크 기반 음성 향상 기법을 적용하여 성능을 평가한다. 기존의 심층 신경망 기반의 음성 향상 모델인 VoiceFilter(VF)의 성능 향상을 위해 Self-Attention 연산을 적용하고 추정한 잡음 정보를 Attention 모델의 입력으로 이용한다. 기존 VF 모델 기법과 비교하여 Source to Distortion Ratio(SDR), Perceptual Evaluation of Speech Quality(PESQ), Short-Time Objective Intelligibility(STOI)에 대해 각각 3.77 %, 1.66 %, 0.32 % 향상된 결과를 나타낸다. 인터넷에서 수집한 오염 음성 데이터를 75 % 혼합하여 훈련한 경우, 실제 드론 소음만을 사용한 경우에 비해 상대적인 성능 하락률 평균이 SDR, PESQ, STOI에 대해 각각 3.18 %, 2.79 %, 0.96 %를 나타낸다. 이는 실제 데이터를 취득하기 어려운 환경에서 실제 데이터와 유사한 데이터를 수집하여 음성 향상을 위한 모델 훈련에 효과적으로 활용할 수 있음을 확인해준다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.393-407
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• 2020

불법 무인기에 의한 위협을 줄이기 위해, 음향 기반 기법에 의한 추적시스템을 구현하였다. 드론 음향 추적 방식에는 3가지 주요 사항이 있다. 첫째, 가변 빔 형성을 통해 공간을 스캔하여 음원을 찾아 마이크 어레이를 사용하여 소리를 녹음한다. 둘째, 음원의 존재 유·무 여부를 알기 위해 은닉 마르코프 모델(HMM)로 분류한다. 마지막으로 음원이 드론인 경우, 적응형 빔 패턴을 기반의 추적기준 신호로 기록 및 저장된 음원을 사용한다. 시뮬레이션은 배경 노이즈 및 간섭 사운드가 없는 이상적인 상태와 배경 노이즈 및 간섭 사운드가 있는 비이상적인 조건 모두에서 수행되며 불법적인 드론의 추적 성능을 평가하였다. 드론 추적 시스템은 마이크 어레이 성능에 따른 탐색 거리 성능향상 및 음향 패턴 일치 정도에 따른 드론 유무 판정 기준을 설계하여 음성판독 회로설계에 반영하였다.

• 융합정보논문지
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• 제9권10호
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• pp.101-107
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• 2019

본 논문은 화력 발전소 및 시멘트 산업에서 필요한 원자재의 운송 수단에 사용되는 컨베이어 시스템에서의 고장을 검출하는 방법을 제안하였다. 산업현장에서 사람이 접근하기가 힘들고 넓은 공간에 시스템이 동작 하는 점을 고려하여 소형 드론을 설계하였고 컨베이어의 이상을 감지하기 위하여 컨베이어에 내장된 모터의 이상 소음을 감지하는 방법을 임베디드 환경으로 설계하여 드론에 장착하는 구조로 제안하였다. 시스템을 임베디드 마이크로프로세서에 적용하기 위하여 제한된 메모리와 수행 시간을 고려한 하드웨어 및 알고리즘을 제안하였으며 주파수 분석을 통해 고장의 경향을 파악하여 알고리즘 화 하였다. 이때 고장 판별 방식은 측정을 통하여 피크주파수를 측정하고 고주파수의 연속성을 감지하는 방식으로 고장에 의한 소음의 높은 주파수를 분석하여 고장진단을 시행할 수 있었다. 제안된 시스템은 실제 화력 발전소에서 취득한 데이터를 바탕으로 실험 환경을 구성하였으며 드론에 설계된 시스템을 탑재하여 가상 환경 실험을 하여 제안된 시스템의 유용성을 확인하였다. 향후에는 드론의 비행 안정성 향상과 고장 주파수에 대한 좀 더 정밀한 방법을 사용하여 판별성능을 향상 시키는 연구가 요구된다.

• 센서학회지
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• 제27권4호
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• pp.209-215
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• 2018

Recent research in animal behavior has shown that gradient information plays an important role in finding food and home. It is also important in optimization of performance because it indicates how the inputs should be adjusted for maximization/minimization of a performance index. We introduce perturbation as an additional input to obtain gradient information. Unlike the typical approach of calculating the gradient from the derivative, the proposed processing is very robust to noise since it is performed as a summation. Experimental results prove the validity of the process of spatial gradient acquisition. Quantitative indices for measuring the effect of the amplitude and the frequency are developed based on linear regression analysis. Drones are very useful for environmental monitoring and an autonomous path planning is required for unstructured environment. Guiding the drone for finding the origin of the interested physical property is done by estimating the gradient of the sensed value and generating the drone trajectories in the direction which maximizes the sensed value. Simulation results show that the proposed method can be successfully applied to identify the source of the physical quantity of interest by utilizing it for path planning of an autonomous drone in 3D environment.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권10호
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• pp.5078-5094
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• 2019

In recent years, the development of drone technologies has promoted the widespread commercial application of drones. However, the ability of drone to carry explosives and other destructive materials may bring serious threats to public safety. In order to reduce these threats from illegal drones, acoustic feature extraction and classification technologies are introduced for drone sound identification. In this paper, we introduce the acoustic feature vector extraction method of harmonic line association (HLA), and subband power feature extraction based on wavelet packet transform (WPT). We propose a feature vector extraction method based on combined HLA and WPT to extract more sophisticated characteristics of sound. Moreover, to identify drone sounds, support vector machine (SVM) classification with the optimized parameter by genetic algorithm (GA) is employed based on the extracted feature vector. Four drones' sounds and other kinds of sounds existing in outdoor environment are used to evaluate the performance of the proposed method. The experimental results show that with the proposed method, identification probability can achieve up to 100 % in trials, and robustness against noise is also significantly improved.