• 제목/요약/키워드: UAV Control

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다중 Myo 기반의 UAV 제어기 설계 (Design of Multiple Myo-Based UAV Controller)

  • 김혁;김동욱;성연식
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권2호
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    • pp.51-56
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    • 2017
  • 최근에 증가한 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV) 활용에 따라 다양한 UAV 제어 방법이 도입되고 있다. 일반적으로는 UAV 조종기를 통해 직접 제어하는 방법이 많이 활용되고 있다. 하지만, 세밀한 UAV 제어를 위해서는 직관적인 사용자 인터페이스가 필요하다. 이 논문에서는 다수개의 Myo로 UAV를 제어하는 방법을 제안한다. 이를 위해서 기 개발된 지상관계시스템을 통해 Myo로 UAV를 제어하는 방법을 소개한다. 체감형 인터페이스로 UAV를 제어함으로써 직관적인 제어가 가능하다.

음성 기반 무인 항공기 제어를 위한 음성인식 시스템 운용 체계 연구 (Study of Speech Recognition System Operation for Voice-driven UAV Control)

  • 박정식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.212-219
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    • 2019
  • 군사 작전 환경에서 무인 항공기의 활용도가 확대됨에 따라 효율적인 무인기 제어 방식에 대한 연구가 활발하다. 특히 신속한 임무 처리가 요구되는 군 환경에서 기존의 버튼 방식이 지닌 조작의 불편함을 해소하려는 목적으로 음성인식을 통한 무인기 제어 방식이 시도되고 있으며, 아직 초기연구 수준에 머물러 있다. 본 연구에서는 음성 기반의 무인기 제어를 위해 효율적인 음성인식 시스템 운용 체계를 제안한다. 특히 지상관제 센터에 의한 무인기 제어보다는 유/무인기 협업 환경에서 유인기 조종사가 무인기를 직접 통제하는데 효율적인 음성인식 시스템 운용 방식을 제안하며, 음성인식 실험을 통해 운용 체계의 효율성을 검증한다.

이동통신망을 이용한 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 실시간 위치 추적 관제 방안에 관한 연구 (A study on UAV (Unmanned Aerial Vehicle) Real Time Location Tracking Control Using Mobile Communication Network)

  • 최현택;류갑상
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.535-544
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    • 2017
  • 본 논문은 UAV의 RF방식에 따른 정보 송수신의 한계를 극복하기 위해 이동통신 기반의 비행 중인 수 많은 UAV의 위치를 동시에 확인하고 관제를 N:N으로 할 수 있도록, LTE모뎀을 경량 및 저전력 기술을 활용하여 운행중인 UAV에 대한 정보를 수신하고 통제 할 수 있는 방안을 연구하였다. 본 연구를 통해 언제 어디서든지 네트워크에 접속하여 고해상도의 영상을 전송하여 실시간 위치추적 관제 할 수 있는 방안을 제시 하고, 이를 위해 LTE기반의 UAV의 통신 모듈 시스템을 제시함으로써 실시간 고속의 데이터 통신 기술을(3G, 4G LTE, 블루투스) 활용하여 LTE 모뎀의 요구사항 및 기준 요건을 제시하여 비행 중인 UAV의 동시 모니터링을 위한 N:N 관제 체계 개념 및 구현 기술(관제 시스템 구조, 관제 데이터 흐름도, 비행계획 수립 및 전송, 실시간 위치추적) 검증에 대해서 연구하였다.

웨이포인트 기반 UAV 비행을 위한 Ground Control Station 구조 설계 연구 (Research on Structure Design of Ground Control Station for Waypoint based-UAV Flight)

  • 심규창;곽정훈;정영식;성연식
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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    • pp.675-678
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    • 2016
  • 최근 무인항공기 (Unmanned Aerial Vehicel, UAV)는 장점인 빠른 이동속도와 장착된 카메라를 이용하여 넓은 지역을 감시하기 위해서 활용되고 있다. 하지만, 조종사가 UAV를 직접 조종하여 넓은 지역을 비행하기에는 많은 비용이 발생한다. UAV가 자율적으로 넓은 지역을 비행하는 방법이 요구된다. 이 논문은 웨이포인트를 기반으로 UAV를 비행시키기 위한 Ground Control Station (GCS)의 구조를 제안한다. 비행할 웨이포인트는 위성항법시스템(Global Positioning System, GPS) 기반으로 설정하고 제안한 구조를 기반으로 다양한 임무 수행을 위해 다수의 비행 알고리즘을 정의하여 UAV를 비행시킨다. 부가적으로, 웨이포인트 기반으로 UAV를 비행시키기 위한 사용자 인터페이스도 소개한다.

Performance Comparison of Three Different Types of Attitude Control Systems of the Quad-Rotor UAV to Perform Flip Maneuver

  • Lee, Byung-Yoon;Yoo, Dong-Wan;Tahk, Min-Jea
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제14권1호
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    • pp.58-66
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    • 2013
  • This paper addresses the performance of three different types of attitude control systems for the Quad-rotor UAV to perform the flip maneuver. For this purpose, Quad-rotor UAV's 6-DOF dynamic model is derived, and it was used for designing an attitude controller of the Quad-rotor UAV. Attitude controllers are designed by three different methods. One is the open-loop control system design, another is the PD control system design, and the last method is the sliding mode control system design. Performances of all controllers are tested by 6-DOF simulation. In case of the open-loop control system, control inputs are calculated by the quad-rotor dynamic model and thrust system model that are identified by the thrust test. The 6-DOF realtime simulation environment was constructed in order to verify the performances of attitude controllers.

Modeling and Autopilot Design of Blended Wing-Body UAV

  • Min, Byoung-Mun;Shin, Sung-Sik;Shim, Hyun-Chul;Tahk, Min-Jea
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제9권1호
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    • pp.121-128
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    • 2008
  • This paper describes the modeling and autopilot design procedure of a Blended Wing-Body(BWB) UAV. The BWB UAV is a tailless design that integrates the wing and the fuselage. This configuration shows some aerodynamic advantages of lower wetted area to volume ratio and lower interference drag as compared to conventional type UAV. Also, BWB UAV may be increase payload capacity and flight range. However, despite of these benefits, this type of UAV presents several problems related to flying qualities, stability, and control. In this paper, the detailed modeling procedure of BWB UAV and stability analysis results using the linearized model at trim condition are represented. Finally, we designed the autopilot of BWB UAV based on a simple control allocation scheme and evaluated its performance through nonlinear simulation.

Dynamic Modeling and Stabilization Techniques for Tri-Rotor Unmanned Aerial Vehicles

  • Yoo, Dong-Wan;Oh, Hyon-Dong;Won, Dae-Yeon;Tahk, Min-Jea
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제11권3호
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    • pp.167-174
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    • 2010
  • The design, dynamics, and control allocation of tri-rotor unmanned aerial vehicles (UAVs) are introduced in this paper. A trirotor UAV has three rotor axes that are equidistant from its center of gravity. Two designs of tri-rotor UAV are introduced in this paper. The single tri-rotor UAV has a servo-motor that is installed on one of the three rotors, which enables rapid control of its motion and its various attitude changes-unlike a quad-rotor UAV that depends only on the angular velocities of four rotors for control. The other design is called 'coaxial tri-rotor UAV,' which has two rotors installed on each rotor axis. Since the tri-rotor type of UAV has the yawing problem induced from an unpaired rotor's reaction torque, it is necessary to derive accurate dynamic and design control logic for both single and coaxial tri-rotors. For that reason, a control strategy is proposed for each type of tri-rotor, and nonlinear simulations of the altitude, Euler angle, and angular velocity responses are conducted by using a classical proportional-integral-derivative controller. Simulation results show that the proposed control strategies are appropriate for the control of single and coaxial tri-rotor UAVs.

The Propose of Requirements Based on Safety Assessment for UAV Handover

  • Seung, Young-Min;An, Kyeong-Soo;Kim, Woo-Sik
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.91-97
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    • 2019
  • Recently, UAV manufacturers are developing UAV system in a form that can be controlled by CS regardless of UAV kind and using STANAG 4586 interface standard considering Interoperability. STANAG 4586 is a NATO military standard developed to control various UAVs with standardized equipment. In such a case, UAV handover will inevitably occur and it is one of the most important function for safe UAV flight in platform using STANAG 4586. In the future combat situation where collaboration between AV and UAV is anticipated, seamless handover of UAV is a part of continuous research. In this paper, we propose requirements for UAV handover based on ARP 4761 safety assessment and analyze feasibility of the requirements by comparing UAV handover process in STANAG 4586. As a result of the comparative analysis, the proposed handover requirements based on ARP 4761 includes all the handover procedures of STANAG 4586 and present additional considerations for SOP creation and CS development. Applying the proposed handover requirements in the UAV development process can reduce the probability of loss of UAV control over the handover process and it can be expected to help improve the safety of UAV.

무인항공기용 비행제어 시스템의 고장율 분석 (Failure Rate Analysis of UAV Flight Control System)

  • 김성수;오태인;최기영;박춘배;하철근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.517-525
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    • 2007
  • 무인기의 운용이 점차 보편화되면서 무인기의 기본 요구도에 많은 변화가 생기고 있다. 기존의 시스템은 기능 구현을 주목적으로 하였으나 현재의 무인기는 이를 넘어서 가용성에도 큰 무게를 둔다. 따라서 무인기 분야 선진 각국에서는 시스템의 신뢰도 분석 방법과 자료 수집에 많은 노력을 기울이고, 또 그 결과를 설계에 반영한다. 본 논문에서는 이러한 신뢰성 분석 기법을 소개하고 이를 기초로 현재 개발 중인 무인기 탑재시스템을 대상으로 신뢰성을 분석하여 그 결과를 제시함으로써 무인기 개발 및 운용 과정에서의 효율성 증대를 도모하였다.

고정익 UAV 모델링 및 비행조종컴퓨터 기반 오토파일럿 통합 시뮬레이션 HILS 환경 구축 (Modelling of Fixed Wing UAV and Flight Control Computer Based Autopilot System Development for Integrated Simulation HILS Environment)

  • 김남수;이동우;이호형;홍수운;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권12호
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    • pp.857-866
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    • 2022
  • 고정익 UAV는 다른 항공기 플랫폼보다 항속거리와 항속시간에서 큰 이점을 가진다. 이러한 이유로 군에서 정찰용으로 많이 사용된다. 본 연구에서는 랜딩기어를 포함한 고정익 UAV의 모델링을 실시하고, 비행조종컴퓨터에 사용될 유도 및 제어기 설계 및 HILS 환경 구축을 실시하였다. 또한 이륙, 순항, 착륙의 모든 과정을 자동으로 수행하는 오토파일럿 시스템을 제작하였다. 연구에 사용한 고정익 UAV를 Datcom 및 AVL 공력해석 소프트웨어를 사용하여 공력계수를 추출하고 6자유도 모델링을 실시하였다. 비행조종컴퓨터는 항공기의 16개의 비행모드를 분별하여 Carrot Chasing 기반 유도 명령을 생성하는 유도기와 Nonlinear Dynamic Inversion 기법을 사용한 제어기로 구성되어있다. SIMULINK를 사용하여 구현된 모델링과 비행조종컴퓨터는 RTNgine을 사용하여 HILS 환경을 제작하여 고정익 UAV의 통합 시뮬레이션 환경을 제작하였다.