• 한국항공우주학회지
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• 제49권6호
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• pp.465-472
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• 2021

고정익 모선과 자선의 공중에서의 분리-재결합 상황에 대한 실제 비행시험 이전에 시뮬레이션을 통해 자선의 비행제어 시스템을 검증할 필요가 있다. 본 논문에서는 X-Plane의 후류 기능을 기반으로 연구실 환경에서 자선의 비행제어 시스템 개발을 위한 시뮬레이션 환경을 구축하였다. 이를 위해 자선의 공력해석을 수행하고 Simulink를 사용하여 항공기를 모사하였으며, X-Plane을 활용하여 시각화와 바람, 돌풍, 모선의 이동을 구현하였다. 유도제어 알고리즘을 Simulink 내 자선 모델에 적용하여 모의 근접비행을 수행함으로써 구축된 시뮬레이션 환경을 검증하였다. 또한 비행 결과를 통해 자선이 모선 후방에서 안전하게 비행할 수 있는 영역을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권3호
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• pp.15-22
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• 2019

본 논문에서는 무인항공기의 자율 비행을 위한 전역 및 지역 경로 비행 시스템을 제안한다. 전체적인 시스템은 ROS 로봇 운영체제를 기반으로 구축하였다. 무인항공기에 탑재된 임베디드 컴퓨터는 2-D Lidar를 이용하여 장애물을 검출하고, 실시간으로 VFH 기반의 지역 경로와 제안하는 Modified $RRT^*$-Smart 기반의 전역 경로를 생성한다. 또한, 무인항공기의 비행컨트롤러에 Mavros 통신 프로토콜을 이용하여 생성된 경로에 따른 이동 명령을 내린다. 지상국 컴퓨터는 장애물 정보를 수신하여 2-D SLAM 지도를 생성하고, 목적 지점을 임베디드 컴퓨터에 전달하며 무인항공기의 상태를 관장한다. 제안하는 무인항공기의 자율 비행 시스템을 3-D 공간 상의 시뮬레이터 및 실제 비행을 통해 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1639-1645
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• 2020

본 논문에서는 2개의 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)를 중계기로 활용하는 데이터 페리 기반의 가상 전이중 중계전송 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 2개의 UAV의 높은 이동성을 활용하여 데이터 페리 기반으로 통신하고자하는 대상과의 거리를 좁힌 후 송수신을 진행한다. 또한, 제안하는 기법은 가상 전이중 중계전송을 통해 반이중 중계전송의 성능 제약 및 전이중 중계전송의 구현 제약을 극복할 수 있다. 또한, IRI(Inter-Relay Interference)에 의한 성능 제약을 완화하기 위해 2개의 UAV에 대한 이동경로의 중심점을 조절하는 알고리즘도 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 중심점 조절 알고리즘에 의한 중심점 이동 결과를 보인다. 제안하는 기법의 성능 평가를 진행한 결과, 기존의 고정된 중계기를 활용한 중계전송 방식에 비해 제안하는 중계전송 기법에서 더 높은 시스템 종단 간 평균 SE(Spectral Efficiency) 성능이 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.459-466
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• 2020

멀티로터 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)를 이용해서 수집한 음향 데이터는 모터나 프로펠러에서 발생하는 자체 소음이나 비행 중 발생하는 바람 소리 등으로 인해 음향 품질이 크게 손상되는 문제가 발생한다. 멀티로터 UAV 환경에서는 목표 음향의 크기뿐만 아니라 위상도 크게 손상되기 때문에 크기와 위상을 모두 고려해서 음향을 향상시킬 필요가 있다. 하지만 위상은 크기와 달리 구조적인 특징이 잘 나타나지 않으므로 향상시키는 것이 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 크기와 위상을 모두 표현할 수 있는 복소 스펙트로그램을 기초로 잡음을 제거해서 목표 음향의 품질을 향상시키는 CNN 기반 복소 스펙트로그램 향상 방법을 제안한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권12호
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• pp.437-444
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• 2022

최근 무선 네트워크에서 발생하는 계산 집약적이고 지연시간에 민감한 태스크를 처리하기 위해 모바일 엣지 서비스에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 지상에 고정되어 있는 MEC는 출퇴근 시간과 같이 태스크 처리 요청이 일시적으로 급증하는 상황에 대해 유연하게 대처할 수 없다. 이를 해결하기 위해 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)를 추가로 이용해 모바일 엣지 서비스를 제공하는 기술이 등장하였다. UAV는 지상 MEC 서버와 달리 배터리 용량이 제한되어 있어 UAV MEC 서버 간 로드 밸런싱을 통해 에너지 효율성을 최적화 하는 것이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 UAV의 에너지 상태와 차량의 이동성을 고려하며 유전 알고리즘 기반의 태스크 오프로딩과 Q-learning 기반의 태스크 마이그레이션을 통한 로드 밸런싱 기법을 제안한다. 제안 시스템의 성능을 평가하기 위해 차량 속도와 수에 따른 실험을 진행하고, 로드 분산, 에너지 사용량, 통신 오버헤드, 지연 시간 만족도 측면에서 성능을 분석하였다.

• 융합보안논문지
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• 제23권2호
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• pp.103-113
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• 2023

최근 몇 년 동안 무인비행체는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나, 무인비행체에 대한 의존도가 급격하게 높아짐에 따라 무인비행체의 보안과 안전에 대한 우려가 커지고 있다. 현재 무인비행체의 제어권을 탈취하거나 웹 애플리케이션에서 무인비행체와 통신할 수 있는 권한을 탈취하는 등 다양한 취약점들이 공개되고 있다. 하지만, 무인비행체의 보안과 관련된 연구가 많이 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 실제 환경과 유사한 HITL 시뮬레이션 환경에서 무인비행체의 패킷 데이터를 수집하여 패킷 데이터가 정상 데이터인지 비정상 데이터인지 판단하는 연구를 진행하였다. 또한, 본 논문에서는 모델링 과정에서 Computation Cost를 줄이고 데이터 해석의 용이성을 높이는 방법과 정상 데이터만을 학습하여 비정상 데이터를 탐지하는 기계 학습 기반 이상 탐지 모델 및 최적화된 하이퍼 파라미터값을 제안한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.445-445
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• 2022

최근 새만금 방조제 건설이 완료됨에 따라 주변 연안지역의 지형에 많은 변화가 감지되었다. 본 연구대상지는 격포해수욕장으로서 새만금 사업 준공 후 연안침식에 따른 모래 유실 등으로 인해 양빈사업 등이 검토되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 연안지형 변화 탐지를 위한 UAV (Unmanned Aerial Vehicle) 활용기술을 제시하는 것으로서 총 3회에 걸쳐 UAV 영상을 촬영하였다. 영상촬영은 DJI Inspire 2 UAV를 활용하였으며 VRS(Virtual Reference Service) 측량성과와 연계하여 Pix4D Mapper SW를 통해 정사영상과 수치표면모델(DSM; Digital Surface Model)을 제작하였다. 먼저 2018. 6. 29 ~ 2018. 12. 10 사이의 지형변화 탐지를 수행한 결과 침식과 퇴적의 최대값은 각각 2.56m와 2.24m로 나타났으며 평균적으로는 0.01m의 퇴적이 발생하였다. 그리고 2018. 6. 29 ~ 2019. 6. 14 동안의 침식과 퇴적의 최대값은 각각 2.31m와 2.28m로 나타났으며 평균값은 0.02m의 침식이 발생하였다. 또한 2018. 12. 10 ~ 2019. 6. 14 사이에는 침식과 퇴적의 최대값이 각각 2.28m와 2.55m로 나타났으며 평균값은 0.03m의 침식이 발생하였다. 지형변화를 보다 상세히 모니터링하고자 퇴적과 침식구간을 나누어 분석을 수행한 결과, 2018. 6. 29 ~ 2018. 12. 10 사이에는 0.5m 이내의 침식과 퇴적구간 면적이 각각 13,324.4m²와 14,667.3m²로 퇴적구간의 면적이 1,342.9m² 만큼 높게 나타났으며, 2018. 12. 10 ~ 2019. 6. 14 사이에는 0.5m 이내의 침식과 퇴적구간 면적이 각각 16,176.6m²와 11,723.0m²로 침식구간의 면적이 4,453m² 만큼 높게 나타났다. 또한 2018. 12. 10 ~ 2019. 6. 14 사이에는 0.5m 이내의 침식과 퇴적구간 면적이 각각 16,821.6m²와 11,126.4m²로 침식구간의 면적이 5,695.2m² 만큼 크게 분석되었다. 이와 같이 UAV 영상 기반의 연안지형 모니터링을 수행할 경우 시계열 지형변화를 효과적으로 모니터링할 수 있으며, 이러한 업무는 새만금 방조제 건설에 따른 지형변화의 영향평가 등 다양한 연안업무에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.63-68
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• 2018

무인항공사진측량에서 지상기준점(GCP: Ground Control Point)의 설치는 시간과 비용이 가장 많이 소요되는 작업공종이다. 최근 항법센서와 통신기술의 급속한 발전으로 RTK(Real Time Kinematic) 또는 PPK(Post Processed Kinematic) 방식과 같이 지상기준점을 사용하지 않고도 무인항공사진측량이 가능한 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 기체가 활용되고 있다. 본 연구에서는 무기준점에 의한 RTK-UAV 측량의 잠재성을 평가하고자 지상기준점을 사용한 비 RTK(non-RTK)-UAV 측량과 비교 실험을 수행하였다. 즉 지상기준점의 수를 달리하여 비 RTK(non-RTK) 방식의 UAV와 무기준점에 의한 RTK 방식의 UAV로 동시에 촬영하여 획득된 영상으로 제작한 성과물의 위치정확도를 비교 분석하였다. 영상취득은 촬영고도 약 160m에서 Canon IXUS 127 카메라(초점거리 4.3mm, 화소크기 $1.3{\mu}m$)로 이론적인 GSD는 약 4.7cm이다. 실험결과, 비 RTK 방식에 의한 지상기준점의 수에 따른 위치정확도의 RMSE(평면/수직)는 GCP가 5개인 경우 각각 4.8cm/8.2cm, 4개인 경우 5.4cm/10.3cm, 3개인 경우 6.2cm/12.0cm로 나타났다. 그리고 비 RTK 방식의 무기준점인 경우에는 평면과 수직위치 오차의 RMSE가 각각 112.9cm, 204.6cm로 매우 크게 증가하였다. 하지만 무기준점으로 RTK 방식을 적용한 무인항공사진측량의 경우에는 평면과 수직위치 정확도가 각각 13.1cm, 15.7cm로 비 RTK 방식에 비하여 오차가 현저하게 줄어들었다. 연구결과, 무기준점으로도 정밀한 위치 결정이 가능한 RTK 방식의 무인항공사진측량은 경제성이 크게 증가하여 향후 공간정보 분야에의 활용성이 기대된다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 한국항공운항학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.253-257
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• 2004

• 한국항공우주학회지
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• 제45권4호
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• pp.284-291
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• 2017

최근 무인기는 정찰, 수송, 통신, 항공촬영 등 다양한 분야로 급속히 확대되고 있다. 또한 무인기 자동화 기술의 발전으로 한 명의 운용자가 복수의 무인기를 동시에 감독제어할 수 있게 되었다. 하지만 운용자에게 할당된 무인기의 대수가 많아지면 처리가 필요한 정보의 양이 많아져 운용자가 감당할 수 있는 부하보다 커질 수가 있다. 이에 따라 복수무인기를 제어하는 운용자의 과부하를 효율적으로 측정할 수 있는 지표 개발의 필요한 실정이나, 이와 관련된 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 복수무인기 운용자 임무과부하 연구의 국내외 동향을 파악하고, 복수무인기 운용 시나리오와 지상체를 설계하여, 임무과부하 지표의 효용성을 검증하는 실험환경을 구축하여 향후 임무과부하 지표 연구를 위한 기반을 마련하였다.