• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권11호
• /
• pp.305-313
• /
• 2019

최근 드론을 이용한 공간정보 구축이 활성화되면서 공간정보 산업발전에 많은 기여를 하고 있다. 하지만 드론 공간정보는 카메라의 중심투영에 의한 발생하는 폐색영역 뿐 아니라 가로수, 보행자, 현수막과 같은 적치물에 의한 폐색 영역이 필연적으로 발생한다. 이러한 폐색영역을 효율적으로 해결하기 위한 다양한 방안이 연구되고 있다. 본 연구에서는 폐색영역 해결을 위해 원초적인 재촬영이 아닌 딥러닝 알고리즘을 적용하기 위한 다양한 알고리즘별 조사 및 비교 연구를 수행하였다. 그 결과, 객체 검출 알고리즘인 HOG부터 기계학습 방법인 SVM, 딥러닝 방식인 DNN, CNN, RNN까지 다양한 모델들이 개발 및 적용되고 있으며, 이 중 영상의 분류, 검출에 가장 보편적이고 효율적인 알고리즘은 CNN 기법임을 확인하였다. 향후 AI 기반의 자동 객체 탐지와 분류는 공간정보 분야에서 각광받는 최신 과학기술이다. 이를 위해 다양한 알고리즘에 대한 검토와 적용은 중요하다. 따라서, 본 연구에서 제시하는 알고리즘별 적용 가능성은 자동으로 드론 영상의 폐색영역을 탐지하고 해결할 수 있어 공간정보 구축의 시간, 비용, 인력에 대한 효율성 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 농약과학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.351-356
• /
• 2008

헬기에 의해 항공살포된 고농도 소량 살포농약의 비산 및 분포 특성과 이에 따른 벼와 주변작물에 미치는 영향을 평가하였다. 항공살포시 농약의 벼 부착량은 채취지점 및 약제에 따라 $3.1{\sim}4.7$배의 차이를 보여 살포 균일성은 낮았다. 헬리콥터에 의한 항공방제시 대상지역 이외의 포장으로 분무입자가 비산하는 정도는 바람부는 방향으로는 30 m, 바람부는 반대방향으로는 20 m 이내로 비교적 비산 정도가 낮았다. 살포된 농약은 대부분 벼에 부착되었고 논물 또는 토양 중에 낙하된 비율은 낮은 편이었으며, 재배환경 중 분해 속도는 벼> 물>토양 순이었다. 항공방제 포장의 벼 수확 후 토양 중살포농약의 잔류량은 불검출 ${\sim}0.201\;mg/kg$이었으며, 현미와 볏짚에서는 검출되지 않았다. 또한 항공살포에 의한 벼와 주변작물에 대한 약해반응은 무시할 수준이었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
• /
• 제31권2호
• /
• pp.131-138
• /
• 2013

농용무인 헬리콥터는 벼농사는 물론 전작, 과수 등 소규모 필지의 정밀방제에 이용되고 있으며 농작업의 새로운 패러다임으로 자리 잡고 있다. 본 연구의목적은 농용헬리콥터의 비상시퀀스에서 정지비행 중 측풍에 의해서 비상착륙자리를 이탈하지 않고 위치를 유지하는 편류제어 모듈과 알고리즘의 성능을 평가하는데 있다. 편류제어의 목적은 비상착륙과 연동되어있는데, 비상조건에 도달하게 되면 호버링을 하면서 비상대처 알고리즘이 작동하게 된다. 그러나 관성 제어는 등속운동에서 기체의 움직임을 감지하지 못하게 되고 측풍에 의하여 비상지점으로부터 편류를 하게 되어 착륙 목표지점으로부터 멀어질 수 있다. GPS 모듈을 기초로 개발한 편류제어모듈을 시험하였다. 알고리즘 및 실효성을 고려하여 5 m 직경 내에 위치를 벗어나지 않는지에 대한 기준을 적용하였다. 초기에는 2~4m/s의 측풍 교란에 대하여 과민하게 반응하였지만 이후 5 m 직경 내에서 위치를 벗어나지 않고 자세 및 요의 방향을 유지 하였다. 목도의 관찰에서는 전후좌우 흔들림을 인지하기 어려운 정도이지만, 데이터에서 보인 편위는 GPS 수신기의 특성에 기인하는 것으로 판단한다. 이와 같은 편류제어는 비상착륙이나 호버링을 유지하려 할 때 의도하지 않는 편류를 제어하는데 사용될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권8호
• /
• pp.355-360
• /
• 2017

최근 자율주행 자동차 기술의 발전으로 정밀도로지도에 대한 중요성이 증가하고 있다. 정밀도로지도는 차선 정보, 규제 안전 정보, 각종 도로 시설물 등이 표현된 디지털 지도로 MMS(Mobile Mapping System) 기반으로 시험 제작되어 왔지만 이 방법은 고가의 도입비용으로 크게 활성화되지 못하고 있다. 하지만 무인항공기의 경우 적용 분야가 지속적으로 늘어나고 있으며, 이에 대한 연구도 다양한 분야에서 이루어지고 있다. 본 연구에서는 고해상도 무인항공기 영상의 처리를 통해 자율주행에 필요한 차선, 시설물 등의 정보를 추출하고자 하였다. 자율주행 자동차 시험도로를 연구대상지로 선정하고, 무인항공기를 이용하여 고해상도 정사영상을 제작하였다. 기존의 수치지형도와 정밀도로지도의 속성비교를 통해 정밀도로지도 제작을 위한 차선, 중앙분리대, 제어기 등의 추출 항목을 선정하였다. 또한 영상분류를 통해 차선, 중앙분리대, 제어기 등 정밀도로지도 구축을 위한 데이터를 효과적으로 추출함으로써 고해상도 정사영상의 활용성을 제시하였다. 추가적인 실험과 검증을 통해 무인항공기 영상의 이용 분야를 확대할 수 있을 것이며, 구축된 데이터를 자동차 제작사 및 관련 민 관 기관, 벤처 기업 등에 제공한다면 국내 자율주행차 기술 발전에 기여할 것이다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.85-91
• /
• 2020

최근 다양한 환경에서 무인기를 효율적으로 운용하기 위한 목적으로 멀티모드 레이다 시스템이 고안되었으며, 이는 PD (pulse Doppler) 방식과 FMCW (frequency modulated continuous wave) 방식을 통합하여 활용할 수 있다는 장점을 가진다. 멀티모드 레이다 시스템의 하드웨어 구조의 경우 FFT (fast Fourier transform) 프로세서와 IFFT (inverse fast Fourier transform) 프로세서가 필수적이지만, FFT 프로세서는 큰 복잡도를 갖는 구조 중 하나로 FFT 프로세서의 복잡도를 감소시키는 방향으로의 구조 설계가 필요하다. 또한, 다양한 거리 해상도를 요구하는 레이다 응용 환경을 고려했을 때, FFT 프로세서는 가변 길이의 연산을 지원할 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 멀티모드 레이다 신호처리 프로세서 거리 추정부의 FFT 프로세서와 IFFT 프로세서를 16~1024 포인트의 가변 길이 연산을 지원하는 단일 FFT 프로세서의 하드웨어로 설계하여 제안한다. 제안된 FFT 프로세서는 MATLAB 기반 알고리즘 설계를 수행한 뒤, 그 결과를 토대로 Verilog-HDL (hardware description language)을 활용하여 RTL (register transfer level) 설계가 수행되었으며, 논리 합성 결과 총 총 7,452개의 logic elements, 5,116개의 registers로 구현 가능함을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제6권9호
• /
• pp.429-436
• /
• 2017

무인기는 조종사가 탑승하지 않고 주파수를 통해 컨트롤 센터에서 원격으로 명령을 하달 받거나 미리 입력된 임무를 수행하며, 지금까지는 주로 군용으로 이용되었지만 ICT 기술 발전으로 인해 이제는 민간분야에서도 다양하게 이용되고 있다. Teal Group의 2014년 World UAV Forecast는 향후 10년간 무인기 시장은 매년 10%씩 성장하여 2023년에는 125억 달러에 이른다고 전망하였다. 그러나 무인기는 원격으로 조종되기 때문에 만약 악의적인 사용자가 원격으로 조종되는 무인기에 접근한다면 프라이버시를 크게 침해 하거나 재정적 손실이나 인명피해를 입힐 수 있는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결 위해서는 반드시 무인기와 조종매체가 상호인증을 통해 보안채널을 구축해야 하지만, 기존 보안기법은 많은 컴퓨팅 자원과 파워를 요구하며, 통신 거리, 인프라, 데이터 흐름 등이 무인기 네트워크와 다르기 때문에 무인기 환경에 적용하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 현재 기술 표준화가 활발히 진행 중인 지상 Control and Non-Payload Communication (CNPC) 환경에서 적은 컴퓨팅 자원을 요구하는 PUF를 기반으로 경량화된 무인기 인증 기법을 제시한다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.293-302
• /
• 2014

원격탐사에서 주로 사용되는 레이다 시스템에는 인공위성, 항공기 및 지상용 SAR 시스템을 비롯하여 산란계와 도플러 레이다 등이 있다. 이러한 시스템들은 고가의 장비들로 구성되며, 운용하는 데에 매우 전문적인 기술을 필요로 한다. 일반적인 대학이나 연구소에서는 장비의 구성과 운용에 대한 경험을 얻기 힘들기 때문에 레이다 및 SAR를 이용한 새로운 적용 분야를 이해하고 개척해 나아가는데 필수적인 하드웨어적 원리를 배우고 실습하기에 어려운 실정이다. 이를 극복하기 위하여 이 논문에서는 미국 MIT에서 제공하는 Cantenna 시스템의 설계도를 기반으로 한 레이다 시스템을 저가로 제작하고 실험한 내용을 소개한다. 제작된 레이다는 총 세 가지의 방식으로 운영되었는데, 첫째, 도플러 레이다를 이용하여 이동하는 차량의 속도를 측정하였고 둘째, 거리해상도를 가지는 레이다 방식을 이용하여 이동하는 두 물체의 움직임을 측정하였다. 마지막으로, 지상용 SAR 방식으로 방위각 해상도를 높여 이차원의 영상을 획득하였다. 추가적으로 영상화에 사용되는 Deramp-FFT 알고리즘과 ${\omega}-k$ 알고리즘의 비교 및 안테나의 위치 측정 오차에 따른 영향을 분석하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다. 향후 샘플링 주파수의 증가, I/Q 샘플링 및 보다 안정적인 회로를 구현하면 무인 항공기에 탑재할 수 있는 가벼운 SAR 시스템으로도 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

• Spatial Information Research
• /
• 제8권1호
• /
• pp.141-153
• /
• 2000

본 연구는 지리정보시스템(GIS)을 이용하여 공간정보를 중심으로 한 산사태 공간 정보 시스템을 개발하고 활용하는 것을 목적으로 하였다. 항공사진 판독 및 현장조사로 산사태 위치를 탐지하고 , 지형도, 토양도, 임상도, 지질도 등이 연구지역인 용인지역에 대해 수집되고 GIS를 이용하여 공간 데이터베이스로 구축되었다. 산사태 발생요인인 지형의 경사, 경상방향, , 곡률등은 지형 데이터베이스로부터 계산되었고 토질, 토양모재, 배수, 유효토심 등은 토양 데이터베이스로부터 추출되었고, 임상, 영급, 경급, 밀도 등은 임상 데이터베이스로부터 추출되었다. 그리고 역시 산사태 발생요인인 임상은 지질데이터베이스로부터 추출되었고, 토지이용은 Landsat TM 영상을 이용하여 추출되었다. 여기에 빌딩, 도로, 철도, 각종 시설물 등 산사태로 인해 피해를 받을 수 있는 요소에 대해서도 지형데이터베이스로부터 추출되었다. 산사태 취약성은 이러한 산사태 발생요인을 이용하여 확률, 로지스틱 회귀모델, 인공신경망 기법을 적용하여 분석되었다. 이러한 산사태 발생 요인 및 취약성 분석결과를 검색하기 위해 산사태 공간정보시스템이 개발되었다. 이 시스템은 ArcView 의 스크립트 언어인 Avenue를 이용하여 개발되었고 풀다운 메뉴 및 아이콘 메뉴방식을 사용하여 쉽게 개발되었다. 그리고 구축된 산사태 발생요인 및 취약성 분석결과를 인터넷 GIS 기술을 이용하여 인터넷 WWW 환경에서 검색할 수 있게 하였다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.1-14
• /
• 2017

토지피복도는 지역의 현황을 파악하는 기초적 자료이지만 시간적 공간적 해상도의 한계로 인하여 생태 연구 분야에서의 활용성은 떨어지는 측면이 있다. 이에 본 연구에서는 UAV으로 취득된 고해상도 영상을 기반으로 토지피복도 제작과 자료의 활용가능성을 알아보고자 하였다. UAV를 이용하여 연구대상지 $2.5km^2$ 범위에서 10.5cm 정사영상을 취득하였으며 객체기반(Object-based)과 화소기반(pixel-based) 분류를 통해 얻어진 토지피복도를 비교 분석하였다. 정확도 검증 결과 화소기반 분류는 Kappa 0.77, 객체기반 분류는 Kappa 0.82로 분류정확도가 높았으며, 전반적인 면적비율은 유사하지만 초지, 습지 지역에서 양호한 분류 결과가 나타났다. 객체기반 분류를 위한 최적의 영상분할 가중치는 Scale150, Shape 0.5, Compactness 0.5, Color 1로 선정하였으며 가중치 선정과정에서 Scale이 가장 큰 영향을 주었다. 화소기반 분류 결과와 비교해 객체간의 명확한 경계를 가지므로 결과물 판독이 용이한 것으로 나타났으며, 환경부 토지피복도(세분류)와 비교하여 개발지역(도로, 건물 등)을 제외한 자연지역(산림, 초지, 습지 등)의 분류에 효과적이었다. UAV 영상을 활용한 토지피복 분류방법으로서 객체기반 분류기법의 적용은 자료의 최신성, 정확성, 경제성 등의 장점으로 생태 연구 분야에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제2권1호
• /
• pp.93-104
• /
• 1982

DTM을 평가(評價)하는 데 가장 중요한 요소(要素)는 정확성(正確性)과 효율성(效率性)이다. DTM의 표본추출법(標本抽出法)과 그 과정(過程)은 두 요소(要素)에 크게 영향을 준다. 본(本) 연구(硏究)에서는 DTM으 효과적(効果的)인 표본추출법(標本抽出法)의 개선과 토공량(土工量)산출을 토대로 한 DTM의 정확도(正確度)를 수치시험에 의해 분석해보고자 하였다. 항공사진(航空寫眞)과 현장실측자료(現場實測資料)를 DTM의 기본자료(基本資料)로 하였으며 표본추출법(標本抽出法)으로서는 정규격자망법(正規格子網法)과 밀도증가방법(密度增可方法)을 각각 적용(適用)하였다. 특히 밀도증가식(密度增加式) 표본추출(標本抽出)에서는 DTM의 효율성(効率性)과 정확도(正確度)에 가장 크게 영향을 주는 요소(要素), 즉(卽) 시산(示算)값과 추출조건(抽出條件)을 각각 다르게 적용하였다. 그 결과(結果), 밀도증가식(密度增加式) 표본추출법(標本抽出法)에 의해 추출(抽出)된 DTM 자료(資料)는 지형(地形) 및 지세의 복잡성에 비례하여 실제지형의 특성에 잘 부합된다는 사실을 알게 되었다. 한편 시산(示算)값과 정확도(正確度)는 서로 밀접(密接)한 관계가 있으며, 시산(示算)값의 크기가 증가하였을 때 정확도(正確度)는 감소하였고 반대로 효율성(效率性)을 크게 증가되었다. 따라서 필요로 하는 정확도와 효율성을 동시에 충족 시킬 수 있도록 시산(示算)값을 결정하면 일반토목 분야의 토공량산출에 매우 효과적으로 활용될 수 있다.