In this paper, we propose a 3D LiDAR sensor-based costmap generation and path planning algorithm using it for reliable autonomous flight in complex indoor environments. 3D path planning is essential for reliable operation of UAVs. However, existing grid search-based or random sampling-based path planning algorithms in 3D space require a large amount of computation, and UAVs with weight constraints require reliable path planning results in real time. To solve this problem, we propose a method that divides a 3D space into several 2D spaces and a path planning algorithm that considers the distance to obstacles within each space. Among the paths generated in each space, the final path (Best path) that the UAV will follow is determined through the proposed objective function, and for this purpose, we consider the rotation angle of the 2D space, the path length, and the previous best path information. The proposed methods have been verified through autonomous flight of UAVs in real environments, and shows reliable obstacle avoidance performance in various complex environments.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.44
no.7
/
pp.611-619
/
2016
This paper proposes a collision prevention system for an agricultural unmanned helicopter. The collision prevention system consists of an obstacle detection system, a mapping algorithm, and a collision avoidance algorithm. The obstacle detection system based on a LiDAR sensor is implemented in the unmanned helicopter and acquires distance information of obstacles in real-time. Then, an obstacle mapping is carried out by combining the distance to the obstacles with attitude/location data of the unmanned helicopter. In order to prevent a collision, alert is activated to an operator based on the map when the vehicle approaches to the obstacles. Moreover, the developed collision prevention system is verified through flight test simulating a flight pattern aerial spraying.
Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
/
v.31
no.1
/
pp.18-25
/
2023
In recent years, UAM (Urban Air Mobility) has emerged as a solution to these urbanization problems, and many related reports and diverse prospects have been reported. UAM flights are planned to take off and land at a Vertiport located in the city center and fly along a pre-established corridor. In order for UAM to operate safely in the city center, it must ensure a safe flight path that avoids the buildings in the city center and many surrounding obstacles. Therefore, in this study, we compared and examined the installation standards of the obstacle limitation surface necessary for UAM to take off and land safely at the Vertiport. First, we analyzed the helicopter obstacle limitation surfaces in Japan and overseas, and the UAM Vertiport installation standards and obstacle limitation surface application standards recently announced at the FAA and EASA. It identified differences and similarities between heliport and Vertiport, and considered improvements to domestic helicopter obstacle limitation surfaces and criteria that could meet FAA and EASA standards.
Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
/
v.27
no.3
/
pp.106-111
/
2019
Pilot has been fighting to get over fatigue during flight and thought it as a hinderance for safe flight. The fatigue related problem has been the biggest obstacle for aviation safety so far. Even though pilots and airlines try their best to overcome fatigue during flight, they couldn't overcome this problem. So the airliners let the pilot sleep during flight if pilots are too tired with the report. It is controlled rest used and managed by several European airliners. So this study tries to get Korean airline pilots' fatigue information and figure out the cause and reduce it.
Among drone autonomous flight technologies, obstacle avoidance is a very important technology that can prevent damage to drones or surrounding environments and prevent danger. Although the LiDAR sensor-based obstacle avoidance method shows relatively high accuracy and is widely used in recent studies, it has disadvantages of high unit price and limited processing capacity for visual information. Therefore, this paper proposes an obstacle avoidance algorithm for drones using camera-based PPO(Proximal Policy Optimization) reinforcement learning, which is relatively inexpensive and highly scalable using visual information. Drone, obstacles, target points, etc. are randomly located in a learning environment in the three-dimensional space, stereo images are obtained using a Unity camera, and then YOLov4Tiny object detection is performed. Next, the distance between the drone and the detected object is measured through triangulation of the stereo camera. Based on this distance, the presence or absence of obstacles is determined. Penalties are set if they are obstacles and rewards are given if they are target points. The experimennt of this method shows that a camera-based obstacle avoidance algorithm can be a sufficiently similar level of accuracy and average target point arrival time compared to a LiDAR-based obstacle avoidance algorithm, so it is highly likely to be used.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.40
no.6
/
pp.515-522
/
2012
CFIT(Controlled Flight Into Terrain) is one of the major causes of aircraft accidents. In order to solve this problem, GPWS(Ground Proximity Warning System) is used to generate terrain collision warning using the distance between the aircraft and the underneath ground. Since the GPWS uses the vertical clearance only, it frequently generates false warnings. In this study, a terrain/obstacle collision avoidance warning algorithm was developed for fast flying and highly maneuvering fighters using the flight status and the geographic information. This algorithm condsiders the overall delay in the aircraft reactive motion including the pilot's reaction time. The paper presents a detailed logic and test methods.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
/
v.16
no.6
/
pp.448-453
/
2023
As the production of small quadcopter drones has diversified and multi-sensors have been installed in FC due to the spread of MCU capable of high-speed processing, small drones that can perform special-purpose operations rather than simple operations have been realized. Hovering, attitude control, and position movement control were possible through the IMU in the FC mounted on the drone, but control is not easy when GPS connection and video communication are not possible in a closed building with a complex structure. In this study, when encountering an obstacle with a change in altitude in such a space, we proposed a method to overcome the obstacle and perform autonomous flight using optical flow and IR sensors using the Lucas-Kanade method. Through experiments, the drone's altitude flight on stairs that replace the complex structure of a closed space with stable hovering motion has a success rate of 98% within the tolerance of 10 [cm] due to external influences, and reliable autonomous flight up and down is achieved.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
/
v.20
no.4
/
pp.93-99
/
2020
It seems to be increased rapidly that practical uses of intelligent Dron for public mission performance such as surveillance, prevention of disaster accident, relief etc with Dron technology development. Dron is needed for major technology realization of detection and trace technology of target, flight control and obstacle avoidance during flighting, detection and control of landing point functions to use smart safety-city platform construction. This dron system cause a great ripple effect technically and promote industrialization in the field of new technology. In this paper, an effective analysis and design method of dron system software will be presented by showing user requirement analysis using object-oriented method, flowchart and screen design.
Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
/
v.5
no.1
/
pp.65-79
/
1997
In this study, we deviced side warning system that is necessary to the ground operation of aircraft. The system consist of obstacle detection part, transmission part, receive part, and warning part. We used TOF(Time Of Flight) method using 40kHz ultrasonic wave as the obstacle detection part. The 447MHz RF module was applied to the transmission and receive part. The warning part is activated by the computer using received distance data. The detection system attach to the left/right side edge of main wing and horizontal stabilizer. We have decided 10m obstacle detection range. The result of experiment was satisfactory.
Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
/
v.24
no.4
/
pp.20-25
/
2016
A primary benefit of flight at high angle-of-attack conditions is to be able to reduce the speed of flight and maneuvers, which can enhance the capability of sensing and obstacle avoidance for a small UAV. The flight at high angle-of-attack conditions, however, is easy to be beyond stall which is characterized by substantial flow separation over an airfoil. Current numerical analysis was conducted on the capabilities of three representative turbulence models to predict the aerodynamic characteristics of a typical airfoil at angle-of-attack conditions. The investigation shows that these turbulence models provide good comparison with experimental data for attached flow at moderate angle-of-attack conditions. Calculation by current turbulence models are, however, not appropriate at high angle-of-attack conditions with flow separation.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.