[논문]외란에 강인한 짐벌에 안정적인 제어장치 설계

이길호; 김병준; 정희태

외란에 강인한 짐벌에 안정적인 제어장치 설계
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이길호 ((주)시원텍) , 김병준 (부산외국어대학교 ICT창의융합학과) , 정희태 (부산외국어대학교 ICT창의융합학과)

최근 드론의 사진영상촬영은 지형 감시를 위한 항공사진용으로 많이 쓰이고 있다 이것을 드론의 짐벌제어를 통해 아주 정교하고 정확하고 신속하게 영상촬영을 이끌어 낼 수 있으며, 본 논문에서는 짐벌과 센서간의 자동 조종 장치와 함께 제안되었다. 짐벌의 제어기능은 센서를 통해 자동 조종 비행 제어 시스템으로 구현되어 할당된 고정 소수점 대상. 공중 짐벌 프레임에서 지구 프레임으로의 좌표 변환 짐벌 본체 프레임 좌표가 대상에 올바르게 정렬되어야하고 짐벌 잠금 문제를 피하고, 짐벌의 제어를 안정적인 마이크로 컨트롤러로 구현이 가능토록 하여 기존 짐벌 제어 보다 흔들림이 없고 정교한 영상촬영 실현 할 것 입니다.

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

문제 정의

뉴턴 역학 제3법칙(작용-반작용 원리) 때문이다. 멀티콥터에 앞서 회전익기의 가장 단순한 형태인 헬리콥터를 살펴보자. 동체 중심에 있는 메인 프로펠러와 꼬리 프로펠러가 돌아가면서 상승한다.
본 논문에서는 현재 짐벌의 능력을 토대로 진동센서의 부착등의 변화로 더 정교하고 신속한 촬영을 위한 실험을 진행하여 결과를 도출해 낼 것입니다. 사진 측량 요법 등은 대부분 알려진 기존의 데이터를 사용하여 나타낼 것이며, 롤과 피치 (ω, φ)의 좌표와 각도실험으로 결과 값을 도출해 내었다.

제안 방법

첫 번째 IMU 데이터에 대해 수행되었다. 비행 시뮬레이션의 20분 동안 진행되었고 IMU 데이터 이외에, 외부 배향 안정성은 사진 측량법으로 얻은 데이터를 통해 분석. 비행 시뮬레이션 20 분 동안, 40개의 이미지가 촬영되었고 보조 IMU 데이터가 기록되었습니다.
제안된 시스템 개요는 그림 5와 같은 과정을 통해 구현해 보았다. 시스템구성은 기존의 VR 짐벌제어기에서 한단계 업그레이드된 진동센서와 자이로센서가 짐벌축에 탑재되어 보다 견고하고 정밀한 자세제어가 용이하도록 하였다. 이후 개발 대상품에 대한 연구진행중 짐벌각에 대한 견고함 정도를 나타내는 짐벌각의 데이터를 얻을 수 있었다.
롤 및 피치 축을 기준으로 ± 40 °. 첫 번째 IMU 데이터에 대해 수행되었다. 비행 시뮬레이션의 20분 동안 진행되었고 IMU 데이터 이외에, 외부 배향 안정성은 사진 측량법으로 얻은 데이터를 통해 분석.

성능/효과

비행 시뮬레이션 중에는 활성 제한이 없다는 것을 알았고 그 결과 짐벌이 카메라의 외부 방향 안정성을 향상시키는 것이 분명하다. 따라서, 외란에 대한 짐벌을 사용하면 광선의 번들이 더 잘 어울리고 더 나은 측면과 끝이 생기며, 더 나은 이미지를 얻을 수 있는 결론이 나온다.
비행 시뮬레이션 중에는 활성 제한이 없다는 것을 알았고 그 결과 짐벌이 카메라의 외부 방향 안정성을 향상시키는 것이 분명하다. 따라서, 외란에 대한 짐벌을 사용하면 광선의 번들이 더 잘 어울리고 더 나은 측면과 끝이 생기며, 더 나은 이미지를 얻을 수 있는 결론이 나온다.

후속연구

짐벌은 그림3과 같이 수평유지 해주는 장치이다 하지만 기존의 짐벌 시스템과 현재 상용되고 있는 짐벌 제어기는 점점 개선된 제품을 선보이고 있고, 영상촬영 하는데 크게 어려움이 없으나 이번 연구를 통해 초보자들의 조종미숙과 촬영상황에서의 미세한 흔들림으로 인해 촬영결과물의 시야방해, 촬영영상의 위치가 급격하게 이동하는 등 문제점을 인지하고 상공에서의 비행 중 촬영물을 한 단계 빠르게 미리 예측하여 영상촬영이 가능하도록 하고 안정적인 비행과 향후 전방추돌기능을 탑재시킬 수 있는 연구를 진행할 것이다.
카메라의 축이 수평 또는 수직이지만 그것을 짐벌의 사용으로 외부 방향의 각도 매개변수를 이용하여 VR영상촬영을 비롯하여 사진측량기술에 아주 많은 기술적 응용이 가능할 것으로 생각되어 이번 연구에 관심을 갖고 진행하게 되었습니다.[7][8][9]

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