$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

저고도 무인 항공기 기반의 근접 실시간 공중 모니터링 시스템 구축
Development of a Close-range Real-time Aerial Monitoring System based on a Low Altitude Unmanned Air Vehicle 원문보기

한국공간정보학회지 = Journal of Korea Spatial Information Society, v.19 no.4, 2011년, pp.21 - 31  

최경아 (서울시립대학교 대학원 공간정보공학과) ,  이지훈 (서울시립대학교 대학원 공간정보공학과) ,  이임평 (서울시립대학교 도시과학대학 공간정보공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

최근 대규모 재난 재해의 발생빈도가 증가하고 있으며 이로 인한 인명 재산 피해를 최소화하고 신속한 복구를 위하여 긴급 상황에 빠르게 대처해야 한다. 긴급 상황에 보다 효율적으로 대처하기 위하여 발생 지역의 공간정보를 신속 정확하게 취득하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서 신속하게 대상지역의 고해상도 공간정보를 취득할 수 있는 저고도 무인 항공기 기반의 근접 실시간 공중 모니터링 시스템을 개발하고 있다. 근접 실시간 공중 모니터링 시스템은 항공 플랫폼과 디지털카메라, 레이저스캐너, GPS/IMU와 같은 멀티센서, 센서의 지원모듈로 구성되는 항공부문과 지상 차량, 항공부분으로부터 실시간 센서 데이터를 수신하는 수신부와 고속으로 공간 정보를 생성하는 처리부로 구성되는 지상부문으로 이루어진다. 항공부문은 저고도 무인항공기를 플랫폼으로 하며 저가 경량의 센서들과 자체 개발된 지원시스템으로 이루어지는 구성의 독창성을 가지며 지상부문은 센서데이터를 실시간으로 수신 및 처리하여 대상지의 공간정보를 고속으로 제공한다는 차별성을 가진다. 현재 시스템의 하드웨어는 개발 완료된 상태이며 개별 소프트웨어 통합 및 시스템 검증을 수행하고 있다. 본 논문에서 개발 중의 시스템을 소개하고 현재까지의 연구 성과, 향후 기대되는 최종 성과를 제시하고자 한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

As large scaled natural or man-made disasters being increased, the demand for rapid responses for such emergent situations also has been ever-increasing. These responses need to acquire spatial information of each individual site rapidly for more effective management of the situations. Therefore, we...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 개발 중에 있는 무인항공기 기반의 근접 실시간 공중모니터링 시스템의 하드웨어는 모두 구축되었고 개별 모듈의 소프트웨어 개발도 완료되었으나 현재 개별 모듈의 통합 시험을 진행 중에 있으며 시험 결과를 반영하여 시스템을 개선하는 과정에 있다. 따라서 본 논문에서는 통합 시험 결과와 일부 중간 결과물을 소개하도록 하겠다.
  • 둘째, 시스템에 선정되는 플랫폼, 센서와 같은 하드웨어에 의존적이라 정밀한 공간정보를 획득하기 위해서는 고가의 플랫폼 및 센서를 채택해야 하고 경량의 중저가 시스템을 구축한 경우에는 정확도 저하가 필연적이다. 따라서 본 연구에서는 실시간 센서 데이터의 전송 및 자동고속처리가 가능하여 센서 데이터 취득과 동시에 지상에서 실시간으로 모니터링 가능하며 DEM 및 정상영상과 같은 공간정보를 고속으로 생성할 수 있는 저고도 무인항공기 기반의 근접 실시간 공중모니터링 시스템을 개발하고 있다. 또한, 중저가 하드웨어 채택으로 기인하는 공간정보의 낮은 정확도는 고도의 알고리즘 개발로 보완하는 것을 목표로 한다.
  • 따라서 본 연구에서는 실시간 센서 데이터의 전송 및 자동고속처리가 가능하여 센서 데이터 취득과 동시에 지상에서 실시간으로 모니터링 가능하며 DEM 및 정상영상과 같은 공간정보를 고속으로 생성할 수 있는 저고도 무인항공기 기반의 근접 실시간 공중모니터링 시스템을 개발하고 있다. 또한, 중저가 하드웨어 채택으로 기인하는 공간정보의 낮은 정확도는 고도의 알고리즘 개발로 보완하는 것을 목표로 한다. 본 논문에서는 개발 중의 시스템을 소개하고 통합 시험을 통하여 획득된 데이터를 분석함으로써 시스템의 긴급 상황 대응체계에 활용 가능성을 제시하고자 한다.
  • 또한, 중저가 하드웨어 채택으로 기인하는 공간정보의 낮은 정확도는 고도의 알고리즘 개발로 보완하는 것을 목표로 한다. 본 논문에서는 개발 중의 시스템을 소개하고 통합 시험을 통하여 획득된 데이터를 분석함으로써 시스템의 긴급 상황 대응체계에 활용 가능성을 제시하고자 한다.
  • 그림 13은 시험지역과 비행경로를 보여주고 있으며 그림 14는 무인항공기를 플랫폼으로 하여 비행 통합 시험을 수행하는 모습이다. 본 연구는 무인항공기 시스템을 개발하는 것이 아니라, 근접 실시간 공중 모니터링 시스템을 개발하는 것에 목적이 있기 때문에 플랫폼은 무인 헬기와 유인 헬기 모두를 활용하여 통합 시험을 수행하였다.
  • 시스템의 구성을 모듈화하여 활용목적에 적합한 플랫폼, 센서 등을 통합하여 긴급 상황별 최적화된 시스템을 구축하고자 한다. 따라서 플랫폼을 직접 개발하거나 특정 모델로 한정하지 않는다.
  • 실시간ㆍ고품질의 공간정보 수요분야가 증가함에 따라 본 연구에서는 무인항공기 기반의 근접 실시간 공중 모니터링 시스템을 구축하였다. 구축된 시스템은 크게 무인항공기와 같은 항공 플랫폼, 디지털 카메라, 레이저 스캐너, GPS, IMU 등의 센서부와 OBC, Gimbal 등의 센서 지원부로 구성되는 항공부문과 지상 플랫폼, 멀티 센서 데이터를 수신 및 저장하는 수신부, 실시간 지오레퍼런싱 및 고속 공간정보 생성을 수행하는 처리부로 이루어지는 지상부문으로 나누어진다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
근접 실시간 공중 모니터링 시스템의 지상부문은 어떤 특징을 가지고 있는가? 근접 실시간 공중 모니터링 시스템은 항공 플랫폼과 디지털카메라, 레이저스캐너, GPS/IMU와 같은 멀티센서, 센서의 지원모듈로 구성되는 항공부문과 지상 차량, 항공부분으로부터 실시간 센서 데이터를 수신하는 수신부와 고속으로 공간 정보를 생성하는 처리부로 구성되는 지상부문으로 이루어진다. 항공부문은 저고도 무인항공기를 플랫폼으로 하며 저가 경량의 센서들과 자체 개발된 지원시스템으로 이루어지는 구성의 독창성을 가지며 지상부문은 센서데이터를 실시간으로 수신 및 처리하여 대상지의 공간정보를 고속으로 제공한다는 차별성을 가진다. 현재 시스템의 하드웨어는 개발 완료된 상태이며 개별 소프트웨어 통합 및 시스템 검증을 수행하고 있다.
다양한 분야에서 저고도 무인 항공기를 활용한 다수의 연구들이 수행되는 이유는? 저고도 자율비행이 가능한 무인 항공기를 공중 모니터링의 플랫폼으로 채택할 경우 고해상도의 센서 데이터를 안정적으로 취득할 수 있다는 것이 주된 장점 중에 하나이다. 이러한 이유로 공간정보, 재난 재해, 국방, 농업, 환경 등 다양한 분야에 저고도 무인 항공기를 활용한 다수의 연구들이 수행되었다.
근접 실시간 공중 모니터링 시스템은 어떤 부문으로 이루어져 있는가? 따라서 본 연구에서 신속하게 대상지역의 고해상도 공간정보를 취득할 수 있는 저고도 무인 항공기 기반의 근접 실시간 공중 모니터링 시스템을 개발하고 있다. 근접 실시간 공중 모니터링 시스템은 항공 플랫폼과 디지털카메라, 레이저스캐너, GPS/IMU와 같은 멀티센서, 센서의 지원모듈로 구성되는 항공부문과 지상 차량, 항공부분으로부터 실시간 센서 데이터를 수신하는 수신부와 고속으로 공간 정보를 생성하는 처리부로 구성되는 지상부문으로 이루어진다. 항공부문은 저고도 무인항공기를 플랫폼으로 하며 저가 경량의 센서들과 자체 개발된 지원시스템으로 이루어지는 구성의 독창성을 가지며 지상부문은 센서데이터를 실시간으로 수신 및 처리하여 대상지의 공간정보를 고속으로 제공한다는 차별성을 가진다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (16)

  1. H. Eisenbeiss, 2004, "A mini unmanned aerial vehicle(UAV): system overview and image acquisition," International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. XXXVI-8/W2, Pitsanulok, Thailand. 

  2. R. B. Haarbrink and E. Koers, 2006, "Helicopter UAV for photogrammetry and rapid response," International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. XXXVI-1/W44, Antwerp, Belgium. 

  3. H. Jang, J. Lee, M. Kim, I. Kang and C. Kim, 2004, "Construction of national heritage management system using RC helicopter photogrammetric surveying system," International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. XXX-A,B1-B8, Istanbul, Turkey. 

  4. S. B. Murden and K. L. Risenhoover, 2000, "A blimp system to obtain high-resolution, low-altitude aerial photography and videography," Wildlife Society Bulletin, vol. 28, no. 4, pp. 958-962. 

  5. M. Nagai, R. Shibasaki, D. Manandgar and H. Zhao, 2004, "Development of digital surface model and feature extraction by integrating laser scanner and CCD sensor with IMU," International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. XXX-A,B1-B8, Istanbul, Turkey 

  6. T. Yoo, S. Hong, H. Yoon and S. Park, 2011, "Gain-Scheduled Complementary Filter Design for a MEMS Based Attigude and Heading Reference System," Sensors, vol. 11, pp. 3816-3830. 

  7. G. Zhou and J. Wu, 2006, "Unmanned aerial vehicle( UAV) data flow processing for natural disaster response," ASPRS 2006 Annual Conference, Reno, Nevada. 

  8. 김성삼, 박장환, 심재현, 유환희, 2006, "무인 헬기를 이용한 자연재해정보 취득," 2006 GIS / RS 공동춘계학술대회 논문집, pp. 235-240. 

  9. 김성삼, 2007, "무인헬기기반 영상정보취득체계에 의한 홍수재해 분석," 박사학위논문, 경상대학교. 

  10. 김송이, 최재영, 최욱현, 2011, "무인항공기의 멀티센서 데이터 제어 및 수신 시스템 개발," 한국군사과학기술학회, pp. 621-624. 

  11. 김태훈, 김계현, 심재현, 최우정, 2008, "웹GIS를 이용한 실시간 자연재해 피해정보 관리시스템 개발에 관한 연구," 한국공간정보시스템학회 논문지, 제10권, 제4호, pp.103-107. 

  12. 김태훈, 김계현, 남기범, 심재현, 최우정, 조명흠, 2010, "고해상도 공간영상을 이용한 자연재해 피해조사시스템 설계 및 구현," 한국공간정보시스템학회 논문지, 제12권, 제1호, pp. 57-65. 

  13. 유환희, 박장환, 심재현, 김성삼, 2006, "저고도촬영시스템을 이용한 영상지도 제작," 한국지형공간정보학회지, 제14권, 제1호, pp. 37-47. 

  14. 장호식, 2008, "무선조정 헬리콥터 사진측량시스템을 이용한 수치표고모형 작성," 한국측량학회지, 제26권, 제2호, pp. 111-116. 

  15. 정성혁, 임형민, 이재기, 2010, "무인항공 사진측량을 이용한 3D 공간정보 취득," 한국측량학회지, 제28권, 제1호, pp. 161-168. 

  16. 최경아, 이임평, 2009, "결합 조정에 기반한 연속 항공삼각측량 알고리즘," 학국측량학회지, 제27권, 제6호, pp. 669-678. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로