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무인 헬기 자동 착륙을 위한 3차원 위치 추적 시스템

Three-Dimensional Location Tracking System for Automatic Landing of an Unmanned Helicopter

제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, v.14 no.6, 2008년, pp.608 - 614  

추영열 (동명대학교 컴퓨터공학과) ,  강성호 (동명대학교 컴퓨터공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper describes a location tracking system to guide landing process of an Unmanned Helicopter(UMH) exploiting MIT Cricket nodes. For automatic landing of a UMH, a precise positioning system is indispensable. However, GPS(Global Positioning System) is inadequate for tracking the three dimensiona...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 능동형 시스템의 오차요인을 측정하기 위해 본 논문에서는 공업용 선풍기를 사용하여 바람의 세기에 따른 거리 데이터의 오차율을 조사하였다. Beacon과 Listener의 거리를 3m로 고정하고 프로펠러와 Beacon의 거리를 조정하여 바람의 세기를 달리하였다.
  • 이는 능동형 시스템이 수동형 시스템의 헬기에 부착된 Listener가 진동의 영향에 의해 부정확한 데이터를 수신하는 문제점을 해결함을 확인할 수 있다. 보다 정확한 오차 요인의 분석을 위해 진동 외에 헬기의 비행 중 발생하는 바람에 의한 영향을 알아야 하므로 이에 대한 실험을 수행하였다.
  • 이러한 방식은 헬기의 진동과 바람의 영향으로 인해 부정확한 데이터가 수신되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Beacon과 Listener의 설치 위치를 바꾸어 Beacon을 헬기에 장착하고 다수의 Listenei를 착륙지점에 설치하는 능동형(active) 시스템을 구현하여 수동형 시스템의 문제 해결 방안을 제시한다. 이렇게 능동형 구조를 바꾸어 구현하는데 있어서 해결되어야 할 동기화 (synchronization) 문제를 Beacon0] 전송하는 RF(Radio Frequency) 신호에 동기화를 위한 메시지를 부가하여 전송함으로써 분산 시스템 환경에서의 동기화 알고리즘을 제시한다
  • 본 논문은 무인헬기의 자동 연착륙 시스템에 적합한 3차원 위치추적 시스템에 대해 기술 하였다. 기존 크리켓의 수동형 위치추적 시스템을 능동형 시스템으로 변경하였으며 이에 따른 시스템의 성능을 비교하였다.
  • 이러한 배경에서 본 논문에서는 무인헬기의 자동 이착륙시스템에 적합한 위치추적 시스템을 MIT의 크리켓 시스템을 이용하여 구현한 결과에 대하여 기술한다. 크리켓 시스템은 고정된 위치의 다수의 Beacon에서 위치추적 대상이 되는 시스템에 부착된 Listener로 데이터를 송신하는 수동형 (passive) 방식을 사용한다.
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참고문헌 (13)

  1. J. Hightower, G. Borriello, "Location systems for ubiquitous computing," IEEE Computer, vol.34, no.8, pp. 57-66, Aug. 2001 

  2. N. B. Priyantha, A. Chakraborty, and H. Balakrishnan, "The cricket location-support system," Proc. 6th ACM MOBICOM, pp. 32-43, Boston, MA, August 2000 

  3. A. Ward, A. Jones, and A. Hopper, "A new location technique for the active office," vol. 4, no. 5 IEEE Personal Communications, pp 42-47 Oct. 1997 

  4. P. Bahl and V. N. Padmanabhan, "RADAR: An in building RF based user location and tracking system," In Proceedings of the IEEE INFOCOM '00, pp. 775-784, March 2000 

  5. J. Hightower, R. Want, and G. Borriello, "SpotON: an indoor 3D location sensing technology based on RF signal strength," UWCSE 2000-02-02, Univ. of Washington Tech.Report, pp. 1-16, Feb, 2000 

  6. K. Lorincz and M. Welsh, "Motetrack: A robust, decentralized approach to rf based location tracking," In Proceedings of the International Workshop on Location and Context Awareness (Loca 2005), pp. 63-82, May 2005 

  7. CrossBow Technology Inc. http://www.xbow.com 

  8. N. B. Priyantha, "The cricket indoor location system," Ph.D. Thesis, Massachusetts Institute of Technology, June 2005 

  9. 박종현, 추영열, "Real-time location tracking system using ultrasonic wireless sensor nodes," Institute of Control, Robotics and Systems, pp. 711-717, no. 7, July 2007 

  10. TinyOS hom Page. http://www.tinyos.net 

  11. G. David, L. Philip, C. David, and B. Eric, "NesC 1.1 language reference manual," http://www.tinyos.net/tinyos-1.x/doc/ 

  12. Cricket V2, MIT Comuuter Science and Artificial Intelligence Lab, User Manual, 2004 

  13. S. Adam, B. Hari, G. Michel, and P. Nissanka, "Tracking moving devices with the cricket location system," Proc. 2nd USENIX/ACM MOBISYS Conf., vol. 13, no. 4, pp. 190-202, Boston, MA, June 2004 

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