초록 ▼

핵심기술
▣ 1시간 이상 비행, 통신두절시 자동복귀, 정밀 위치/자세 제어 및 5개 이상 복수 목표물 추적이 가능한 비행체시스템 기술.
▣ 도로주행 가능하며 10Km 범위 내에서 지상통제 및 자동착륙 유도 기능을 갖는 비행로봇 지상시스템 기술.

최종목표
▣ 장시간 호버링 및 다목적 임무수행이 가능한 비행로봇 플랫폼 과 비행로봇 정밀제어기술 개발.
▣ 주․야간 영상센서를 이용한 다중 목표물 추적기술 개발.
▣ 비행로봇 지상통제 및 무인 이착륙 도킹스테이션 기술 개발

개발내용 및 결과

핵심기술
▣ 1시간 이상 비행, 통신두절시 자동복귀, 정밀 위치/자세 제어 및 5개 이상 복수 목표물 추적이 가능한 비행체시스템 기술.
▣ 도로주행 가능하며 10Km 범위 내에서 지상통제 및 자동착륙 유도 기능을 갖는 비행로봇 지상시스템 기술.

최종목표
▣ 장시간 호버링 및 다목적 임무수행이 가능한 비행로봇 플랫폼 과 비행로봇 정밀제어기술 개발.
▣ 주․야간 영상센서를 이용한 다중 목표물 추적기술 개발.
▣ 비행로봇 지상통제 및 무인 이착륙 도킹스테이션 기술 개발

개발내용 및 결과
▣ 비행로봇 시스템
► 수직이착륙 및 비행이 가능한 틸트-덕트형 비행로봇 기술
► 비행로봇 비행제어 시스템 및 정밀항법 자동이착륙 기술.
► 항법장치 일체형 비행제어컴퓨터 개발.
► 항전장비 케이스에 비행제어컴퓨터와 데이터 및 영상 통신 장비, DGPS 모듈 통합 탑재하여 장착공간 및 탑재 중량 최소화 기술 개발.
► 실시간 운영체제(RTOS) 기반에서 OFP 소프트웨어 실시간 기술 구현.
► 비행로봇용 다중 목표물 인식 및 추적 기술.
► 추적 목표물의 영상기반 위치 추정 기술.

▣ 지상시스템
► 지상통제장비를 탑재한 이동형 지상통제 차량기술
► 운용 중인 비행로봇 운용반경 내에서 실시간 통신 및 제어 가능한 비행로복 관제시스템 기술.
► 비행체 이착륙 유도 및 보관이 가능한 도킹스테이션 기술

▣ 비행 능력 및 주요 임무
► 수직 이착륙 가능하며, 시속 100km 이상 고속이동 및 1시간 30분 이상 비행 가능.
► 비행로봇 시스템의 대표적인 임무로 정찰, 감시, 통신 중계, 영상 획득 및 전송 등을 들 수 있음.
► 지상 목표물(고정 및 이동)을 연속적으로 추적하여 영상 정보를 전송하는 것은 비행로봇 시스템의 실용적인 임무 가운데 대표적인 것임.
► 영상 기반의 이동 목표물 추적은 민간 분야 뿐만 아니라 국방 분야에서도 그 활용성이 매우 높다고 볼 수 있으며, 차량 추적이나 재난 구조 활동, 방송 중계 등에 활용될 수 있음.
► 수직 이착륙이 가능한 비행로봇(Aerial Robot)을 이용하여 지상 이동 물체를 연속적으로 추적하기 위한 알고리즘 개발 및 테스트베드를 통한 검증.

기술개발 배경
▣ 개발 필요성 및 의의 :
► 전동형 드론의 제한된 비행시간 및 운용영역을 극복할 수 있는 한 시간 이상 비행이 가능한 수직이착륙 비행로봇 기술 개발.

▣ 연구개발 배경 및 동기 :
► 향후 비행로봇을 이용한 감시업무(교통감시, 치안감시, 화재 감시, 산림감시 등)에 대한 수요 증가 예상
► 민간 분야 뿐만 아니라 국방 분야에서도 비행로봇 핵심 기술 적용 가능할 것으로 예상.

핵심개발 기술의 의의
▣ 세계 최초로 개발된 틸트-덕트형 비행로봇이며 동급 드론의 난이도에 있어 선진국 수준의 기술을 개발함.

▣ 비행체 및 제어 기술은 엔진과 전기작동기를 제외한 모든 하드웨어, 소프트웨어를 국산화 개발함.
▣ 다양한 환경에서의 운용과 더불어, 비행체의 고기동과 진동 등 열악한 조건들에서 활용 가능한 영상 인식, 추적 기술을 개발함.
▣ 국내 무인기 및 상용 드론에 기술 응용 가능한 비행로봇 지상통제장비 및 도킹스테이션 기술을 개발함.
▣ 지상통제 장비를 탑재한 상태로 이동하면서 통신 가능하여 비행체 운용범위를 향상시킨 기술을 개발함.

적용 분야
▣ 민간 분야
► 감시업무 : 교통감시, 치안감시, 화재감시, 산림감시, 수질감시, 불법어업 감시.
► 긴급 구호물품 수송, 농업작황조사, 재해조사 등.

▣ 국방 분야
► 군부대 감시정찰 및 위험지역 정찰.
► 해안선 경계 감시 등.

(출처 : 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 10
• 목차 ... 20
• 제 1 장 서론 ... 22
• 1-1. 과제의 개요 ... 22
• 1-2. 시스템 목표사양 ... 24
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 26
• 2-1. 최종 목표 및 평가 방법 ... 26
• 2-2. 단계별 개발 목표 및 평가 방법 ... 28
• 2-3. 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 30
• 2-4. 수행 결과의 보안등급 ... 44
• 2-5. 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 45
• 제 3 장 연구개발 결과 ... 47
• 3-1. 연구개발 최종 결과 ... 47
• 3-2. 연구개발 추진체계 ... 103
• 3-3. 고용 효과 ... 107
• 3-4. 자체 보안관리 진단표 ... 108
• 제 4 장 사업화 계획 ... 112
• 4-1. 시장 현황 및 전망 ... 112
• 4-2. 사업화 계획 ... 115
• 4-3. 향후 추가 기술 개발 계획 ... 116
• 부록 ... 118
• 제 1장 정량적 목표시험 절차서 ... 118
• 수직이착륙 비행로봇시스템 비행시험 절차서(No 1, 2, 4) ... 118
• 수직이착륙 비행로봇시스템 임무장비 시험절차서(No. 3) ... 134
• 수직이착륙 비행로봇시스템 목표물 인식/추적 시험절차서(No. 5~9) ... 141
• 수직이착륙 비행로봇 시스템 통신거리 시험절차서(No. 10) ... 151
• 수직이착륙 비행로봇 시스템 관제상황모니터링 시험절차서(No. 14) ... 159
• 수직이착륙 비행로봇 시스템 도킹포인트 인식오차 시험절차서(No. 15) ... 185
• 수직이착륙 비행로봇시스템 온도 시험 절차서(No. 17) ... 192
• 수직이착륙 비행로봇시스템 피로시험 절차서(No.16) ... 199
• 수직이착륙 비행로봇시스템 항법모듈 시험 계획서(No. 11~13) ... 206
• 수직이착륙 비행로봇시스템 항법모듈 시험 절차서(No. 11~13) ... 214
• 비행조종 컴퓨터 온도시험 절차서 ... 223
• 제 3장 도면 ... 235
• 끝페이지 ... 248