무인 항공기를 위한 실시간 경로 재계획 기법: RRT*와 LOSPO를 활용한 환경 변화 고려 = Real-time Path Replanning for Unmanned Aerial Vehicles: Considering Environmental Changes using RRT* and LOSPO

국문 초록 (Abstract)

무인 항공기는 다양한 분야에서 널리 활용되고 있으며, 실시간 경로 재계획은 이들 기기의 안전성과 효율성을 향상하는 핵심 요소이다. 본 논문에서는 RRT*와 LOSPO를 기반으로 한 실시간 경로 재계획 기법을 제안한다. 제안된 기법은 먼저 RRT* 알고리즘을 활용하여 초기 경로를 생성하고, LOSPO를 이용하여 경로를 최적화한다. 또한 최적화된 경로를 궤적으로 변경하여 실제 시간과 항공기의 동적한계를 고려할 수 있다. 이 과정에서 환경 변화와 충돌 위험을 실시간으로 감지하고, 필요한 경우 경로를 재계획함으로써 안전한 운행을 유지한다. 이 방법은 시뮬레이션을 통한 실험을 통해 검증되었다. 본 논문의 결과는 무인 항공기의 실시간 경로 재계획에 관한 연구에 중요한 기여할 것으로 기대한다. 또한 이 기법을 다양한 상황에 적용함으로써 무인 항공기의 안전성과 효율성을 향상시킬 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Unmanned aerial vehicles are widely used in various fields, and real-time path replanning is a critical factor in enhancing the safety and efficiency of these devices. In this paper, we propose a real-time path replanning technique based on RRT* and LOSPO. The proposed technique first generates an initial path using the RRT* algorithm and then optimizes the path using LOSPO. Additionally, the optimized path can be converted into a trajectory that considers actual time and the dynamic limits of the aircraft. In this process, environmental changes and collision risks are detected in real-time, and the path is replanned as needed to maintain safe operation. This method has been verified through simulation-based experiments. The results of this paper make a significant contribution to the research on real-time path replanning for UAVs, and by applying this technique to various situations, the safety and efficiency of UAVs can be improved.