멀티콥터의 제어 동특성 기반의 실시간 풍향/풍속 추정 = Real-time Wind Estimation based on Control dynamic characteristics of a Multicopter drone
저자
발행사항
서울 : 세종대학교 대학원, 2018
학위논문사항
학위논문(석사)-- 세종대학교 대학원 대학원 : 항공우주공학과 2018.02
발행연도
2018
작성언어
한국어
주제어
DDC
629.8312
발행국(도시)
서울
형태사항
26cm
일반주기명
세종대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
Real-time Wind Estimation based on Control dynamic characteristics of a Multicopter drone
지도교수:홍성경
참고문헌: p.52-54
UCI식별코드
I804:11042-200000009209
소장기관
본 논문에서는 멀티콥터형 드론의 제어 동특성을 기반으로 하고 탑재된 센서(Onboard Sensor)를 이용하여 실시간 풍향/풍속 추정에 관한 연구를 목적으로 한다.
일반적으로 무인비행체 중 고정익(Fixed Wing) 비행체에 Pitot tube, Lidar 센서 등을 탑재하여 풍향/풍속을 추정하는 연구가 이루어졌다. 그러나 이는 특정한 한 지점에서의 추정이 불가능하다. 따라서 특정 지점에서제자리 비행(Hovering)이 가능한 멀티콥터를 제안한다. 그러나 멀티콥터의 경우 로터의 추력을 이용하여 비행하게 되므로 고정익 비행체와 같이 Pitot tube와 같은 외부센서를 부착할 경우 와류의 영향으로 추정 오차가 크게 발생한다는 단점을 보완하기 위해 멀티콥터에 탑재된 IMU(Inertial Measurement Unit), GPS(Global Positioning System) 등의 온보드 센서를 이용하여 바람의 방향과 세기를 추정하였다.
멀티콥터에서 추정된 바람의 방향과 세기는 실시간으로 지상용 초음파 풍향/풍속계와 비교하여 효용성을 검증하였다.
This study uses a multicopter unmanned aerial vehicle (UAV) capable of hovering in a specific place to estimate the wind direction and speed. A fixed-wing plane uses external sensors, e.g., a Pitot tube, which measures flow velocity, to take measurements. A multicopter flies by the power of its rotors. When it uses external sensors, large errors can occur because of the turbulence. To compensate for this drawback, onboard sensors, e.g., IMU(Inertial Measurement Unit) and GPS(Global Positioning System), are used, and the wind direction and strength are estimated. The effectiveness of this method was verified by comparisons with ground wind-direction and speed observation equipment.
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