탄성 가중치를 이용한 다수 무인항공기의 편대비행 및 충돌회피 = Formation Flight and Collision Avoidance of Multiple UAVs using Elasticity Weight Concept
저자
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학술지명
권호사항
발행연도
2012
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
688-694(7쪽)
제공처
본 연구는 다수 무인항공기의 편대비행 시 발생하는 충돌상황에 대해 충돌을 회피하고 편대를 재구성하는 방법을 다룬다. 기존의 편대비행 및 충돌회피 방법은 편대구성과 충돌회피에 대한 가중치가 임의로 부여되기 때문에 상황에 따른 능동적인 대처가 어렵다는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 외부 자극에 의해 변형을 일으킨 후 원래의 형태를 회복하는 형상기억수지의 탄성적 특성을 응용하여 거리에 따라 탄력적으로 가중치를 변화시키도록 함수를 구성하였고, 이를 이용하여 편대비행과 충돌회피를 결합하였다. 개별적인 편대구성, 장애물 회피 그리고 편대 재구성은 방향각과 속력 명령을 추종함으로써 이루어지고, 이에 대한 방향 벡터에 탄성가중치를 적용하였다. 제안된 방법은 르야프노프 안정성 이론을 이용하여 안정성을 검증하였고, 수치 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.
더보기In this study, a formation flight and collision avoidance of multiple Unmanned Aerial Vehicles(UAVs) guidance law is proposed. Generally, to deal with the situation of collision avoidance and reformation, arbitrary weight value is assigned to collision avoidance command and formation reconfiguration command. This approach, however, cannot cope with unexpected situation of collision adaptively. In this study, inspired by shape memory polymer’s elastic behavior that tends to regain its original shape after deformation by certain external stimuli such as heat, weight value function is introduced in a continuous form that varies with respect to distance between UAV and obstacle or other UAVs. Also, heading angle command and speed command are generated to make UAV construct formation and follow reference trajectory. The stability of the proposed guidance law is proved using Lyapunov Theorem, and numerical simulation is performed to verify the performance of the proposed method.
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