• ETRI Journal
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• 제45권5호
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• pp.746-757
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• 2023

This study presents a novel safe landing algorithm for urban drone deliveries. The rapid advancement of drone technology has given rise to various delivery services for everyday necessities and emergency relief efforts. However, the reliability of drone delivery technology is still insufficient for application in urban environments. The proposed approach uses the "landing angle control" method to allow the drone to land vertically and a rapidly exploring random tree-based collision avoidance algorithm to generate safe and efficient vertical landing paths for drones while avoiding common urban obstacles like trees, street lights, utility poles, and wires; these methods allow for precise and reliable urban drone delivery. We verified the approach within a Gazebo simulation operated through ROS using a six-degree-of-freedom drone model and sensors with similar specifications to actual models. The performance of the algorithms was tested in various scenarios by comparing it with that of stateof-the-art 3D path planning algorithms.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제10권2호
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• pp.13-18
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• 2018

Drones are controlled by the remote pilot from the ground stations using the radio control or autonomously following the pre-programmed flight plans. In this paper, we develop a method and an optimal path search system for providing 3D augmented reality flight (ARF) images for safe and efficient flight control of drones. The developed system consisted of the drone, the ground station and user terminals, and the optimal path search server. We use the Dijkstra algorithm to find the optimal path considering the drone information, flight information, environmental information, and flight mission. We generate a 3D augmented reality flight (ARF) image overlaid with the path information as well as the drone information and the flight information on the flight image received from the drone. The ARF image for adjusting the drone is generated by overlaying route information, drone information, flight information, and the like on the image captured by the drone.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제16권2호
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• pp.78-83
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• 2018

Rapidity and accuracy are important considerations when a drone is employed in a wide surveillance area to detect a target. They are more important when the scope of application is a search and rescue operation or the monitoring of natural disasters, which may require prompt warnings and response. During the actual operation of a drone, rapidity and accuracy are associated with the change in the altitude of the drone. The aim of this study is to analyze the characteristics of drones at varying altitudes and prove that altitude is a relevant factor in the performance of drones. Herein, the characteristics of the drone at varying altitudes were analyzed through several search simulations. The results suggest that a high-altitude drone is relatively advantageous compared to a low-altitude drone in a probability-based target search, and that the search altitude is also a very important and fundamental factor in target search by drones.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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• pp.333-334
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• 2018

This is a study on controlling a drone (DJI Mavic Air) with simple hand gesture using Leap Motion controller. Four component involve are MacBook, Leap Motion controller, Android device, and DJI Mavic Air. All of this component are connected through USB, Bluetooth, and Wi-Fi technology. The studies main purpose are to show that by controlling a drone through Leap Motion, drone amateur user can easily learn how to control a drone, and because of longer drone control range can be archived things such as search and rescue mission will be possible.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.927-934
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• 2017

As the technology of drone develops, the use of drone is increasing, In addition, the types of sensors that are inside of smart phones are becoming various and the accuracy is enhancing day by day. Various of researches are being progressed. Therefore, we need to control drone by using smart phone's sensors. In this paper, we propose the most suitable machine learning model that matches the gyro sensor data with drone's moving. First, we classified drone by it's moving of the gyro sensor value of 4 and 8 degree of freedom. After that, we made it to study machine learning. For the method of machine learning, we applied the One-Rule, Neural Network, Decision Tree, and Navie Bayesian. According to the result of experiment that we designated the value from gyro sensor as the attribute, we had the 97.3 percent of highest accuracy that came out from Naive Bayesian method using 2 attributes in 4 degree of freedom. On and the same, in 8 degree of freedom, Naive Bayesian method using 2 attributes showed the highest accuracy of 93.1 percent.

• 공학기술논문지
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• 제11권4호
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• pp.273-277
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• 2018

In the field of forest disaster prevention, drones are expected to save higher human resources than the existing manpower has, and produce high-efficiency results over time. However, operational limitations brought by short flight times have brought the environment of limited use of the various capabilities of the drone, and the existing development systems operating the multi-drone are mainly for performance purpose, so it is a difficult to use for forest disaster prevention. The purpose of this paper is to design the concept based on multi-drone operation procedure through analysis of mission of ground control system for forest disaster prevention.

• 한국게임학회 논문지
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• 제18권3호
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• pp.113-122
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• 2018

본 논문에서는 효과적인 레이싱 드론 조종 훈련을 위한 VR 콘텐츠의 기획 및 제작에 대해 다루고자 한다. 실제 환경에서의 직접적인 레이싱 드론 조종 훈련은 공간적, 경제적 한계점이 분명한데, 이러한 한계점에 대한 해결책으로 VR 기반 드론 잠입액션 게임 의 제작을 통해 제시하고, 효과적인 드론 조종 능력 증진을 강구하고자 한다. 특히 FPV 고글과 HMD 기반 VR의 유사성을 활용하여 실제와 유사한 환경에서의 가상현실 콘텐츠를 기획하였으며, 레이싱 드론과 드론 레이싱에서 사용되는 구조물의 특징을 고려하여 가상 드론과 맵 및 장애물을 디자인하였다. 또한 점진적으로 증가하는 장애물의 난이도를 통해 사용자의 몰입도와 현존감을 높이고자 하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.407-408
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• 2016

드론은 최근 가까운 공원에서도 볼 수 있을 정도로 대중화가 되었다. 드론이란 조종사 없이 무선전파로 비행 조종이 가능한 무인 항공기(UVA)를 말하며, 주로 비행기나 헬리콥터 모양을 하고 있다. 드론은 군사용으로 시작 되었지만, 최근 방송촬영, 농약살포, 현장탐사, 취미용 등 민간으로 용도가 확대 되었다. 하지만 시중에서 많이 볼 수 있는 드론은 가격도 비싸고 고장이 났을 경우 수리하기가 어려우며, 비행시간이 짧은 불편함이 있다. 본 논문에서는 위에서 말한 불편한 점을 해결하고자 가격이 저렴한 ATmega128을 이용한 드론(쿼드콥터)를 구현했다. 6축 자이로, 가속도 센서와 MCU간의 TWI통신과, PID제어를 통한 드론의 자세제어를, 수신기의 신호를 입력받아 송신기로 드론을 제어하는 동작을 C프로그래밍언어를 기반으로 구현하였다.

• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.124-131
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• 2017

최근 드론은 배송, 농업, 공업, 엔터테인먼트 등 다양한 분야에 적용되어 사용 영역을 넓히고 있다. 실제 드론을 제어하기 위해선 많은 경험이 필요하지만 이를 위해선 드론 분실, 파손 등 여러 위험한 상황에 노출되기 쉽다. 가상 드론 시스템은 이러한 위험성을 피하여 드론을 학습 할 수 있는 배경을 제공할 수 있다. 본 논문에서는 드론 학습을 위한 가상 드론 시스템 구축을 위한 요구기술들에 대해 논한다. 먼저, 다양한 형태를 가질 수 있는 드론을 가상의 환경에서 조립할 수 있는 저작도구가 필요하다. 가상의 저작도구는 실제 드론의 물리적 특성을 반영할 수 있어야 한다. 이에 실제 비행에 큰 영향을 비치는 로터의 위치나 배선의 간섭 등을 고려할 수 있는 가상 드론 저작 도구를 제안한다. 다음으로는 만들어진 가상의 드론을 실제 비행환경과 흡사한 물리적 조건하에서 구동 해 볼 수 있는 가상 드론 시뮬레이터가 필요하다. 이 시뮬레이터는 실제와 근접한 렌더링 품질을 보장할 수 있어야 하며 기체 역학에 근거한 물리적 환경 하에 구동이 되어야 한다. 여기에 가상 드론의 동역학적 특징이 움직임에 반영 될 수 있도록 SILS(Software in the loop simulation) 기반의 검증 기법을 추가하여 사실성을 높인다. 마지막으로 실제 드론 컨트롤러 기반으로 가상의 드론을 구동할 수 있는 환경이 필요하다. 범용으로 사용되는 드론 컨트롤러의 신호를 시뮬레이터에서 받아 사용할 수 있는 가상 드론 컨트롤러 기술을 제안한다. 완성된 가상드론 저작도구, 시뮬레이터, 및 컨트롤러 연동 기술을 포함한 가상 드론 시스템은 100명의 사용자 대상 만족도 조사 결과 10점 기준 7.64의 만족도를 나타내었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.666-671
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• 2019

소형 드론에서 사용되는 FC(Flight Controller)는 사용하는 MCU가 대형 드론과는 달라서 복잡한 연산을 수행하지 않아도 되는 단순한 구조로 개발되었다. 또한 소형 드론의 균형제어는 복잡한 필터를 이용하는 Kalman Filter나 연산수가 상대적으로 많은 Complementary Filter를 이용한 방법보다는 좀 더 단순하고 간단해야 할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 이에 적합한 방법으로 동작하는 Two-Track 제어를 이용하여 효과적으로 소형 드론에서도 균형제어가 이루어질 수 있도록 하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 긴 시간의 변화량에 대한 데이터 처리를 통해 정확한 보정을 해주는 장점이 있는 Acceleration 센서와 짧은 시간의 변화량에 대한 데이터 처리를 통해 드론 균형을 유지해주는 Gyroscope 센서가 드론의 불균형에 대해 적응적으로 동작하여 단순한 구조와 적은 연산량으로도 효율적인 균형을 유지해주는 시스템이다. Two-Track 제어를 이용하여 100회 이상 반복하여 드론 비행을 실험한 결과 대부분 안정적인 동작을 수행하였으며, 갑자기 발생하는 급격한 바람의 영향에는 아직도 정상상태로 진입하는데 어려움이 있는 것을 제외하면 98% 이상 정상상태 동작을 유지하였음을 확인하였다.