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문제 정의
- 그러나 최근 무인기 운용 수요가 증가함에 따라 운항관리자 한 명당 한 대 이상의 무인기를 담당함에 따라 예상치 못한 상황 발생 시 인적 부담이 증가하게 되었다. 그러므로 본 논문에서는 무인기 스스로 임무를 재계획할 수 있는 자율성 및 실시간성 확보에 대한 내용을 포함하고 있다.
- 본 논문에서는 Fig 1처럼 위치가 알려진 25개의 임무 지점이 주어지고 이를 한 대의 무인항 공기가 운용시간 내에 계획된 순서대로 수행하는 시나리오를 설정하였다.
- 본 논문에서는 메타 휴리스틱 방법 중 하나인 유전 알고리즘을 이용하여 다중 임무를 수행하는 무인기의 임무 계획 최적화를 실시하였다. 2 장에서는 이를 위한 목적함수와 제약조건 정의에 대한 내용을 서술하였으며, 3장에서는 유전 알고리즘에 대한 개요와 알고리즘의 각 단계를 적용한 방법을 서술하였다.
- 본 연구의 목적은 주어진 조건 내에서 복수의 임무를 수행하는 무인항공기의 최적의 임무계획을 on-board에서 자율적으로 도출하는 것이며, 또한 예상치 못한 동적 환경에서 대처하기 위한 실시간성을 확보하는 것이다.
- 본 연구의 최종 목표는 무인항공기가 임무 수행 중 동적인 상황을 조우했을 때 실시간으로 임무를 재계획하는 것이며, 이를 위해서는 연산 시간의 향상이 필수적이다. GP-GPU 병렬 연산 기법과 조합이 가능하다는 점에서 유전 알고리즘을 활용한 임무계획법 접근이 적합하다고 할 수 있다.
가설 설정
- 각 임무점 별로 임무 수행에 소요되는 시간 및 임무점 간 이동에 소요되는 시간은 모두 주어졌다고 가정한다.
- 일반적인 TSP 문제에서는 임무점 간 거리를 목적함수로 간주하고 이를 최소화하는 방법을 사용한다. 본 논문에서는 무인항공기가 등속운동 상태를 가정하였으며, 이 때 속력과 시간은 비례관계가 성립하므로 주어진 다중 임무 수행에 소요되는 시간을 목적함수로 설정했다.
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