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드론의 안정화 비행을 위한 방법 및 알고리즘에 관한 연구
A Study of Method and Algorithm for Stable Flight of Drone 원문보기

한국위성정보통신학회논문지 = Journal of satellite, information and communications, v.10 no.3, 2015년, pp.32 - 37  

차경현 (광운대학교 전자융합공학과 유비쿼터스 통신 연구실) ,  심이삭 (광운대학교 전자융합공학과 유비쿼터스 통신 연구실) ,  홍승관 (광운대학교 전자융합공학과 유비쿼터스 통신 연구실) ,  정준희 (광운대학교 전자융합공학과 유비쿼터스 통신 연구실) ,  김진영 (광운대학교 전자융합공학과 유비쿼터스 통신 연구실)

초록
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무인항공기는 조종사 없이 지상에서의 원격조종에 의해 스스로 비행하는 비행체이다. 하지만 무인항공기는 제어가 쉽다는 장점이 있지만, 어떤 한 지점 위를 정지하여 비행하는 호버링 기능을 할 수 없다는 단점이 있다. 그에 비해 무인항공기 중 하나인 쿼드콥터는 동작원리가 간단하고 호버링이 가능하고, 비행의 안정성이 높다는 장점이 있다. 본 논문에서는 쿼드콥터의 안정화 비행을 위한 PID 제어 방식과 Fuzzy 제어 방식을 이용하는 비행 안정화 알고리즘을 제안한다. 본 시스템은 자이로 센서와 가속도 센서의 결합을 통해 드론의 현재 자세 값을 알아낸 후 자세 제어 알고리즘을 통해 안정화 비행을 실시한다. 또 GPS 센서를 이용하여 현재의 위치를 외부조작 없이 유지하는 위치고정 모드를 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Unmaned Aerial Vehical(UAV) is a flight which is automatically flying by remote control on th ground. However UAV has an advantage of control that is easy, but has an disadvantage of not hovering. By comparison, quadcopter which is one of the UAV is easily operated. Also quadcopter has hovering func...

주제어

#Drone   #Quadcopter   #PID control   #Fuzzy control   #GPS   #Stable flight  

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

문제 정의

  • 논문에서는 드론의 정확한 자세 제어 및 호버링 운행을 위해 자이로/가속도 센서와 GPS 센서를 이용하여 드론 기체의 현재 상태를 알고, 그에 따른 알고리즘을 제시했다. 실제 센서를 채용하고 운용할 때는 센서의 안정성, 노이즈, 신호의 신뢰도를 고려해야 할 것이다.
  • 드론의 제어를 위해서는 무엇보다 드론 기체의 현 상태를 정확히 알 수 있어야 한다. 본 논문에서는 정확한 기체의 위치 값을 찾기 위해 드론에 자이로 센서와 가속도 센서를 부착하고 그 값들을 입력받아 현재의 드론의 위치 값을 이용해 자세를 제어하는 방법을 제시한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
무인항공기의 장단점은 무엇인가? 무인항공기는 조종사 없이 지상에서의 원격조종에 의해 스스로 비행하는 비행체이다. 하지만 무인항공기는 제어가 쉽다는 장점이 있지만, 어떤 한 지점 위를 정지하여 비행하는 호버링 기능을 할 수 없다는 단점이 있다. 그에 비해 무인항공기 중 하나인 쿼드콥터는 동작원리가 간단하고 호버링이 가능하고, 비행의 안정성이 높다는 장점이 있다.
무인항공기는 무엇인가? 무인항공기는 조종사 없이 지상에서의 원격조종에 의해 스스로 비행하는 비행체이다. 하지만 무인항공기는 제어가 쉽다는 장점이 있지만, 어떤 한 지점 위를 정지하여 비행하는 호버링 기능을 할 수 없다는 단점이 있다.
쿼드콥터형 드론의 장점은 무엇인가? 쿼드콥터형 드론은 그 동작원리가 기존의 헬기에 비해 매우 간단하다. 또한 기계적 정비도 헬기에 비해 매우 쉬워 일반인도 손쉽게 운용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 70W의 모터 4개 기준으로 운반할 수 있는 총무게가 약 1700g, 기체 무게를 제한 하중이 약 500g으로 소형의 카메라나 구호 물품 등을 장착할 수 있다. 하중 량은 그렇게 높지 않지만 인간의 손이 닿지 않는 곳에 들어갈 수 있게 한다는 장점이 더 크게 작용한다[2].
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참고문헌 (3)

  1. S. Yoon, O. Soysal, M. Demirbas, and C. Qiao "Coordinated locomotion and monitoring using autonomous mobile sensor nodes," IEEE Transactions on Parallel and Distributed Syst., vol. 22, no. 10, pp. 1742-1756, Oct. 2011. 

    상세보기 crossref

  2. A. Nemati and M. Kumar, "Modeling and control of a single axis tilting quadcopter," in Proc. of ACC '14, pp. 3077-3082, Portland, USA, June 2014. 

  3. E. Chirtel, R. Knoll, C. Le, and B. Mason, "Designing a spatially aware, autonomous quadcopter using the android control sensor system," in Proc. of SIEDS '15, pp. 35-40, Charlottesville, USA, April 2015. 

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