무인항공기 표준균형 회귀 모듈에 관한 연구
저자
발행사항
서울 : 성균관대학교 일반대학원, 2012
학위논문사항
학위논문(석사)-- 성균관대학교 일반대학원 : 이동통신공학과 2012. 8
발행연도
2012
작성언어
한국어
주제어
DDC
621.3845 판사항(22)
발행국(도시)
서울
기타서명
Study for standard equilibrium regression module of unmanned aerial vehicle(UAV)
형태사항
50 p. : 삽화, 표 ; 30 cm
일반주기명
지도교수: 신동렬
참고문헌 : p. 47-48
DOI식별코드
소장기관
비행시험은 항공기를 활용하여 설계 시 목표로 설정한 성능 및 특성을 실 운용 환경에서 검증하는 것으로 항공기를 개발하는 과정 중 시험평가의 마지막 단계이 다. 무인항공기의 경우 비행 중에 조종사가 항공기에 탑승하지 않고 원격 또는 자 율적으로 비행하기 때문에 유인항공기와 비교하여 주위 기상상황의 변화에 신속하 게 대처할 수 있는 능력이 떨어진다. 그러므로 무인항공기의 비행시험은 유인항공 기에 비하여 사고발생 확률이 높다. 기상상황에 의한 사고발생은 비행시험 계획 시 대기요소에 대한 고려를 통해 예방할 수 있다. 본 논문에서는 무인항공기의 비행에 영향을 미칠 수 있는 대기요소를 도출하였으며, 도출된 대기요소를 기상예보로부터 획득하여 비행시험 일정을 효과적으로 결정할 수 있는 방법과 무인기의 충돌회피에 대한 많은 기법들이 다음과 같이 연구되어 왔다. 회피 시 기동의 후보가 정해져 있 는 방식으로는 유인기간의 충돌회피 시스템인 TCAS들 이용한 방법, 퍼지로직을 이 용한 방법, 확률적 방법을 이용한 충돌회피가 있으며, 비용함수를 최소화하는 회피 경로를 도출하는 기법의 연구도 수행되고 있다.
또한, 영상기반 충돌회피 기법에는 여러 가지 가 있는데 그 중 하나로, Optical Flow를 사용한 영상기반 충돌회피 기법이 하나의 중요한 해법으로 떠오르고 있다. Optical Flow란 영상을 구성하는 프레임들 안에 포함하고 있는 픽셀들의 상대적인 움직임을 말하며, 속도 벡터로 표현이 되고 있다. 그리하여 저가의 Optical Flow 센 서를 이용하여 효과적인 충돌회피가 가능하다. 본 연구에서는 무인기간의 위치와 속도정보를 이용하여 시공간상 벡터들의 예상 회귀값를 계산하고, 이를 최대화하는
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입력을 선택하는 알고리즘을 제시하고, 멀티-로터 무인항공기의 간단한 소개와, 멀 티-로터 무인항공기에 Optical Flow 기법을 적용하여 정확하고 안전한 충돌회피가 가능하도록 구성하였다.
무인항공기의 보다 안정적인 운항을 하기 위한 호버링 비행은 적절한 추력 메커 니즘과 자세제어가 필요하다. 쿼트로터와 같은 멀티-로터 무인기는 기존의 회전익 항공기와는 전혀 다른 형태의 기구학적, 동역학적 설계가 요구되고 있으며, 사이클 로이드 블레이드 시스템의 장점을 극대화하기 위한 정확한 피치각 제어 장치의 구 현이 필요하다. 본 논문에서는 칼만 필터의 알고리즘의 항공기의 기동별 광류 패턴 분석과 호버링 비행을 위한 자세제어 메카리즘을 적용한 기술을 연구하고자 한다.
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