• 제목/요약/키워드: Unmanned Surface Vehicle

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무인항공기 영상 및 딥러닝 기반 객체인식 알고리즘을 활용한 해안표착 폐기물 탐지 기법 연구 (Study on Detection Technique for Coastal Debris by using Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing and Object Detection Algorithm based on Deep Learning)

  • 박수호;김나경;정민지;황도현;엥흐자리갈 운자야;김보람;박미소;윤홍주;서원찬
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1209-1216
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    • 2020
  • 본 연구에서는 무인항공기 원격탐사 기법과 딥러닝 기반 객체인식 알고리즘을 활용한 해안표착폐기물 탐지기법을 제안한다. 항공영상 내에 존재하는 해안표착폐기물을 탐지하기 위해 심층신경망 기반 객체 인식 알고리즘을 제안하였다. PET, 스티로폼, 기타 플라스틱의 3가지 클래스의 이미지 데이터셋으로 심층신경망 모델을 훈련시켰으며, 각 클래스별 탐지 정확도를 Darknet-53과 비교하였다. 이를 통해 해안표착 폐기물을 무인항공기를 통해 성상별 모니터링할 수 있었으며, 향후 본 연구에서 제안하는 방법이 적용될 경우 해변 전체에 대한 성상별 전수조사가 가능하며, 이를 통해 해양환경 감시 분야의 효율성 증대에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

FRT차량의 사용자중심적인 실내디자인 연구 (Research of the user oriented interior design for FRT)

  • 김상중;김성남
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.455-460
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    • 2004
  • The Fuel cell Rubber tired Train (FRT), which is now getting the attention as the next generation vehicle with its environment-friendliness, is the transportation for smooth connections of city traffic. It is the revival of the surface-car system with its revaluation of the function and technological development. Accordingly, fixed time operation and high speed driving became possible. FRT is operated together with other vehicles on the regular drive way. While this vehicle can solve the problem of traffic congestion in the urban area, it also can be cost-effective when it is compared to the cost of subway construction. It is also designed to minimize the underground or elevated traffic lane, to introduce the new construction technology, to reduce a term of works, and to cut down the operation cost by unmanned automatic driving system. Furthermore, it is considered as the alternative measure of other transportation due to its potential for the ecological way of speed improvement and the accessability to the disabled, elderly and children by developing the vehicle with folding steps or by building the high boarding platforms. In this research, I concentrated on the user oriented interior design of the FRT to make it passenger-friendly and safe in order to maximize the utilization of the vehicle so that all users including wheelchaired, user with baby carriage, elderly and children can conveniently use this vehicle.

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무인항공기에 탑재된 열적외선 센서 기반의 지표면 온도 정사영상 제작 및 피복별 온도 정확도 분석 (Generation of Land Surface Temperature Orthophoto and Temperature Accuracy Analysis by Land Covers Based on Thermal Infrared Sensor Mounted on Unmanned Aerial Vehicle)

  • 박진환;이기림;이원희;한유경
    • 한국측량학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.263-270
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    • 2018
  • 지표면 온도는 지면-대기의 상호 순환을 이해하는데 중요한 요소로 알려져 있지만 시공간적 변동성이 크기 때문에 정규적인 관측은 거의 이루어지지 못하고 있다. 기존의 지표면 온도는 위성 영상을 이용하여 관측하고 있지만 위성의 특성상 긴 재방문주기와 낮은 정확도의 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 위성 영상을 활용한 지표면 온도 관측의 대체가능성을 확인하기 위해 무인항공기에 열적외선 센서를 탑재하여 단일 영상을 취득하였다. 취득된 영상은 JPEG 영상에서 TiFF 영상으로 변환하여 정사영상을 제작하였으며 정사영상의 DN값을 이용하여 실제 지표면 온도로 계산하였다. 계산된 피복별 지표면 온도의 정확도를 평가하기 위해 영상촬영과 동시에 적외선 온도계로 직접 관측한 지표면 온도와 비교하였다. 두 가지 방법으로 관측한 지표면 온도를 비교 했을 때, 모든 피복들에 대해서 정확도가 열적외선 센서의 관측 정확도 이하로 나타났다. 따라서 무인항공기에 탑재된 열적외선 센서를 이용하여 기존의 지표면 온도 관측 방법인 위성 영상의 대체 가능성을 확인하였다.

보급형 회전익 무인항공기(드론)를 이용한 소규모 노천광산의 지형측량 (Topographic Survey at Small-scale Open-pit Mines using a Popular Rotary-wing Unmanned Aerial Vehicle (Drone))

  • 이성재;최요순
    • 터널과지하공간
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    • 제25권5호
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    • pp.462-469
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    • 2015
  • 본 연구에서는 보급형 회전익 무인항공기(드론, DJI 팬텀2 비전 플러스)를 이용하여 국내 소규모 석회석 노천광산 현장(대성MDI(주) 석교사업소)의 지형측량을 수행하였다. 고도 100 m, 속도 3 m/s 조건으로 30분간 자동모드 비행을 수행한 결과 총 89장의 항공사진을 획득할 수 있었다. 현장에서 취득한 항공사진 자료들을 보정하고, 정합한 결과 총 3,400만 개의 3차원 점군 데이터가 추출되었고, 이로부터 5 cm 해상도의 정사영상과 수치표면모델 자료를 생성할 수 있었다. 5개 지상기준점에 대해서 고정밀 위성측정시스템를 이용하여 측정한 위치 좌표와 회전익 무인항공기 사진측량시스템을 이용하여 추출한 위치 좌표를 비교한 결과 평균 제곱근 오차가 X, Y, Z 세 방향 모두 10 cm 내외로 나타났다. 따라서 보급형 회전익 무인항공기 사진측량시스템이 기존의 지형측량 장비들을 대체하거나 보완할 수 있는 기술로서 소규모 노천광산 현장에서 효과적으로 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

UAV 기반 열적외선 센서를 이용한 태양광 셀의 발열 검출 (The Detection of Heat Emission to Solar Cell using UAV-based Thermal Infrared Sensor)

  • 이근상;이종조
    • 대한공간정보학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.71-78
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    • 2017
  • 최근 널리 보급되고 있는 태양광 발전소의 유지관리를 위해 다양한 연구들이 시도되고 있다. 본 연구에서는 unmanned aerial vehicle(UAV)기반 열적외선 센서를 이용하여 태양광 셀의 발열을 분석하는 것으로서 주요 결론은 다음과 같다. 먼저 UAV 기반 RGB 센서를 이용하여 정사영상과 digital surface model(DSM) 자료를 구축하였으며, 이를 통해 태양광 셀의 발열 분석에 필요한 태양광 모듈 레이어를 생성하였다. 또한 태양광 모듈 레이어의 위치정확도를 평가하기 위해 virtual reference service(VRS) 측량을 이용하여 검정점에 대한 수평오차를 분석한 결과, 표준오차가 $dx={\pm}2.4cm$, $dy={\pm}3.2cm$로 높은 위치정확도를 확보할 수 있었다. 그리고 태양광 셀의 발열 실험을 위해 고무패치를 설치한 후 UAV 열적외선 센서를 이용하여 발열이 생기는 고무패치의 위치를 효과적으로 분석할 수 있었다. 또한 고무패치 셀 비율과 UAV 열적외선 센서에 의한 셀 비율의 표준오차는 ${\pm}3.5%$로 나타났으며, 따라서 UAV 기반 열적외선 센서를 이용하여 태양광 셀의 발열을 효과적으로 분석할 수 있었다. 아울러 발열이 생기는 셀이 위치하고 있는 태양광 모듈의 코드를 자동으로 추출함으로서 효과적인 태양광발전소 유지보수가 가능하게 되었다.

소형 선박용 듀얼 전기추진시스템의 동기제어시스템 설계 (The Synchronous Control System Design of a Dual Electric Propulsion System for Small Boats)

  • 변정환
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.85-92
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    • 2017
  • 최근, 전기추진시스템은 무인선, 어군탐지선 등에 활용되고 있다. 이 추진시스템 중에는 추진력 향상을 위해 두 대의 전기모터와 프로펠러로 구성된 경우가 있다. 이때 두 프로펠러 간의 속도 차에 해당하는 동기오차는 에너지효율과 침로오차에 영향을 미친다. 본 연구에서는 외란과 동특성 불일치에 의해 발생되는 동기오차를 억제하기 위한 동기제어시스템이 설계된다. 이 제어시스템은 기준모델, 예비필터와 속도제어기, 동기제어기로 구성된다. 기준모델은 추진시스템마다 상호 분리된 동기오차와 제어입력의 계산에 이용된다. 예비필터와 속도제어기는 추진시스템이 오버슈트와 입력포화 없이 지령을 추종하도록 설계된다. 그리고 동기제어기는 안정적이고 신속한 동기화의 관점에서 근궤적법으로 설계된다. 끝으로, 시뮬레이션을 통해 설계된 제어시스템이 외란에 효과적임을 보여준다.

중복도와 지상기준점에 따른 고정익 UAV 기반 정사영상 및 DSM의 품질 평가 (Quality Evaluation of Orthoimage and DSM Based on Fixed-Wing UAV Corresponding to Overlap and GCPs)

  • 유용호;최재완;최석근;정성혁
    • 대한공간정보학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.3-9
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    • 2016
  • UAV(unmanned aerial vehicle)은 적은 비용으로 고해상도 정사영상과 DSM(digital surface model)을 빠르게 생성할 수 있다. 그러나, UAV에 의하여 획득된 정사영상과 DSM의 수직 및 수평위치 정확도는 영상처리 기술, 항공사진의 품질, GCPs(ground control points)의 개수와 위치, 촬영경로 상의 중복도에 영향을 받는다. 본 연구에서는, 정사영상과 DSM의 생성에 있어 중복도와 GCP의 개수가 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 위치정확도는 9쌍의 자료를 이용한 RMSE(root mean square error)을 기반으로 평가하였다. 실험결과, GCP의 개수와 중복도는 수평위치 및 수직위치 정확도에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

해상 환경에서 무인수상정용 통신시스템의 전파 통달거리 분석 (An Analysis of Radio Propagation Range of USV Communication System for Maritime Wireless Environment)

  • 김태현;박현성;곽상열;이성호;전호석
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.799-806
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    • 2018
  • In this paper, we analyzed the communication distances in the flat and spherical earth model using the main specifications of the wireless communication device under development to be installed in the unmanned surface vehicle(USV). We installed the wireless communication device on the test ship and the actual communication test was performed in the South Sea of Korea, it compared the experimental result with the simulated results. If the installation altitude of the transmitting and receiving antennas is low, there is not the big difference between the two models. However, when the altitude of one of the two antennas is high, the spherical earth model has similar results to the experimental data. As the altitude of the antenna installation increases, fading occurs in a certain section. We expect that this fading can be overcome through antenna technologies such as space diversity.

UAV에 의한 정사영상의 품질 개선 방안 (Improvement of Ortho Image Quality by Unmanned Aerial Vehicle)

  • 엄대용;박준규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.568-573
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    • 2018
  • 무인항공기는 유인항공기에 비해 가격이 저렴하고, 운용이 용이하기 때문에 최근 공간정보 구축, 농업, 어업, 기상관측, 통신, 엔터테인먼트 분야 등에서 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 공간정보 구축 관련 분야에서 무인항공기는 데이터 취득의 신속성과 경제성 때문에 많은 주목을 받고 있다. 하지만 무인항공기를 이용해 제작되는 정사영상에는 건물이나 산림부분의 왜곡현상이 발생하며, 공간정보 분야의 원활한 활용을 위해서는 이러한 문제를 해결할 필요가 있다. 본 연구에서는 다양한 조건에서 무인항공기 정사영상의 왜곡을 파악하기 위해 고정익, 회전익, 수직이착륙형의 무인항공기를 활용하여 건설현장, 도심지역, 산림지역 등 다양한 대상지역을 촬영하고, 정사영상을 제작하여 분석하였다. 연구를 통해 무인항공기 영상의 중복도가 왜곡현상의 가장 큰 요인이며, 비행고도가 높을수록 왜곡현상이 감소함을 알 수 있었다. 또한 왜곡현상의 개선을 위한 DTM(Digital Terrain Model)을 활용하는 원시영상의 해상도를 낮추어 정사영상의 왜곡을 감소시킬 수 있는 방안을 제시하였다. 향후 왜곡 없는 고품질 무인항공기 성과물은 정밀측량분야의 무인항공기 적용 확대에 크게 기여할 것이다.

카오스 소형 무인 비행체의 협조 제어를 위한 동기화 기법 (The Synchronization Method for Cooperative Control of Chaotic UAV)

  • 배영철
    • 지능정보연구
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    • 제11권3호
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    • pp.45-55
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    • 2005
  • 본 논문에서는 카오스 궤적 표면에서 불안정한 리미트 사이클을 가지는 카오스 무인 비행체의 동기화 기법을 제안하였다. 카오스 궤적 표면에서의 모든 장애물들은 불안정한 리미트 사이클을 가지는 반데어 폴(Van der Pol) 방정식을 가지고 있다고 가정하였다. 제안한 기법들은 만약 2대의 카오스 무인 비행체 중 한대가 동기화 명령을 받으면 나머지 한대의 무인 비행체는 임의의 표면상에 카오스적인 탐색을 하는 동안 동일한 궤적을 가지고 추종하게 됨을 확인하였다.

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