초록 ▼

본 과제의 연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 편대비행체 하드웨어 설계(광주과학기술원 분산제어 및 자동화 실험실에서 기 제작한 플랫폼의 성능 개선) : 무인비행체를 군사적 목적이나, 상업적으로 이용하기 위해서는 가능한 경량화 및 소형화가 필수적이다. 또한 비행체를 하나의 대형 비행체로 개발할 경우, 공간적으로 제약되어 있는 환경이나 공간적으로 분포되어 있는 대형 지역을 효율적으로 관측하기 어려움. 따라서 다양한 종류의 센서를 이용하여 일정 지역을 관측하기 위해서는 여러 대의 편대 비행체로 역할을 분담하는 것이 필수적이다.<

본 과제의 연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 편대비행체 하드웨어 설계(광주과학기술원 분산제어 및 자동화 실험실에서 기 제작한 플랫폼의 성능 개선) : 무인비행체를 군사적 목적이나, 상업적으로 이용하기 위해서는 가능한 경량화 및 소형화가 필수적이다. 또한 비행체를 하나의 대형 비행체로 개발할 경우, 공간적으로 제약되어 있는 환경이나 공간적으로 분포되어 있는 대형 지역을 효율적으로 관측하기 어려움. 따라서 다양한 종류의 센서를 이용하여 일정 지역을 관측하기 위해서는 여러 대의 편대 비행체로 역할을 분담하는 것이 필수적이다.
이를 위해서 편대 비행 그룹을 하나의 시스템으로 설계할 필요가 있다.
- 편대비행체 시스템 설계에서는 센서의 분배, 각각 비행체의 임무분배 등을 포함하며, 서로간의 형태를 유지하면서 비행을 보장해줘야 하기 때문에 비행체 서로간의 통신이 되면서 자율비행이 가능하도록 시스템 설계 한다. 이를 위한 구체적 연구내용은 아래와 같다.
√ 편대비행을 위한 다개체 분산제어 알고리즘 개발: 비행체 간의 상호 통신 기반 포메이션 제어를 위한 다개체 분산제어 알고리즘 연구
√ 거리기반 포메이션을 위한 네트워크 측위 이론 연구 및 이를 통한 포메이션 제어 구현: 편대비행체 간 chirp spread spectrum(CSS) 방식의 거리 측정 센서를 장착하고, 이를 통하여 상대거리를 유지하면서 비행할 수 있는 제어 알고리즘 연구
√ 반자율 비행 항법 설계: 비행체 간의 충돌을 회피하고, 장애물이 발생하였을 경우 이를 감지하고 자율 판단에 의해서 회피할 수 있는 자율항법 시스템 연구
√ 원격 통신 및 원격제어: 여러 대의 비행체는 각각 개별 자율비행으로 이동하지만, 편대비행 그룹의 리더는 원격지에서 무선으로 조종될 수 있도록 원격제어기 설계. 리더 비행체와 원격지간에는 통신이 이루어져야 하며, 원격 조작에 의해서 기동성 있는 비행을 수행할 수 있도록 하드웨어 제작
이러한 연구 내용을 바탕으로 예상할 수 있는 기대 효과는 다음과 같다.
- 응용측면 : 화재발생시 원격 무인 사전 탐사/산불 감시 등 무인감시 시스템으로 이용 군사 탐사 무인비행체로 이용/위험지역의 가스 유출이나 열 감지 무인비행체로 이용
- 과학적 측면 : 다개체 시스템 안정성 해석/자연계 군집지능의 공학적 모사
- 학문적 측면 : 자연계의 다중 분산 지능을 구체적인 공학 응용분야로 접목하여 다개체 분산제어 학문에 기여/로봇간의 상호 통신, 원격조작, 최적화된 이미지 처리, 편대 제어, 초소형 감시 및 탐사 센서의 개발, 무선 센서 네트워크, 자율형 항법 등의 다양한 공학적 학문 영역 발전에 기여
- 사람이나 이동로봇이 도달하기 어려운 지점에 편대 무인비행체 배열에 의한 통신 네트워크 구축 및 이미지 전송