초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 목표는 대규모 소형무인기들의 실시간 협업을 위한 고신뢰도 제어시스템을 국내 최초로 개발하는 것이다. 이를 위하여 각 세부요소별 기반 기술을 도출하고 이를 통합할 수 있는 무인기 하드웨어/소프트웨어 플랫폼, 컴퓨팅 구조 및 통합 시뮬레이터를 개발한다. 또한 검증 및 테스트를 위하여 제안된 시스템을 기반으로 다중 물체를 다수의 목적지에 전송하거나 특정 지역에 대한 원격 센싱을 수행하기 위한 방안을 제시한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 실시간 운영체제(RTOS) 기반 협업 분산제어시스템

□ 연구개요
본 연구의 목표는 대규모 소형무인기들의 실시간 협업을 위한 고신뢰도 제어시스템을 국내 최초로 개발하는 것이다. 이를 위하여 각 세부요소별 기반 기술을 도출하고 이를 통합할 수 있는 무인기 하드웨어/소프트웨어 플랫폼, 컴퓨팅 구조 및 통합 시뮬레이터를 개발한다. 또한 검증 및 테스트를 위하여 제안된 시스템을 기반으로 다중 물체를 다수의 목적지에 전송하거나 특정 지역에 대한 원격 센싱을 수행하기 위한 방안을 제시한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 실시간 운영체제(RTOS) 기반 협업 분산제어시스템 개발 완료 (100%)
● 소형무인기에 실시간 운영체제 기반으로 비행제어 알고리즘을 탑재 후 자동비행 수행
● RTOS를 탑재한 무인기의 임무수행 능력 평가 (우선순위 기반 고신뢰도 연산 수행; 비실시간 OS와 달리 RTOS는 다양한 태스크에 대해 정해진 실행시간을 보장하는 것을 보여줌)
2) 대규모 소형무인기 운용을 위한 군집형태 및 네트워크 토폴로지 최적화 알고리즘 개발 및 구현 완료 (100%): 3편의 SCI 논문 발표
● 리더 추종 소형무인기 군집비행 알고리즘 개발, 검증 및 성능평가
● 센서 작동오류, 선형화 오차, 외란 등에 강인한 군집비행제어 알고리즘 개발, 검증 및 성능평가
● 이상적인 환경에서 대규모 무인기 운용을 위한 협업 시스템의 안정성을 극대화하는 네트워크 토폴로지를 찾는 알고리즘 개발
3) 대규모 소형무인기 통합 하드웨어 플랫폼 및 네트워크 프로토콜 개발 완료 (100%): SCI 논문 1편 출판 및 1편 출판예정
● 복수무인기 공동임무 수행 시 무선충전을 활용하여 무인기들의 임무시간 연장 기술 개발
● 무인기 간 P2P(Peer-to-Peer) 네트워크 프로토콜 개발 및 성능평가

□ 연구개발결과의 중요성
1) 국내 최초 무인기 대규모 협업 제어시스템 구축
● 대규모 협업 제어시스템 활용이 가능한 다양한 활용분야 개척
● 확보된 원천 기술인력을 바탕으로 핵심 무인기 소프트웨어 모듈을 상품화하고, 이를 해외 무인기 시스템 소프트웨어로 수출하는 동시에 품질 보증을 위한 소프트웨어 인증을 추진
● 시스템 안정성뿐만 아니라 대규모 협업 제어시스템으로 인한 각종 실용적 문제에 대응함으로써 무인기의 신뢰성 확보
● 무인기의 현안인 장기체공을 위한 저전력기술, 실시간 제어를 위한 계산 최적화 문제 해결
2) 다양한 응용분야 개척
● 수송에 집중되어 있는 무인기 활용 분야를 국내환경에 적합한 재난구조, 근접감시 등으로 확대
● 국방 분야에 활용을 위한 시스템으로의 확대 개발
● 유인기와 무인기의 공존 시 활용할 수 있는 응용분야 도출
3) 지역산업발전을 위한 연구결과 공유
● 한국항공우주산업(KAI)을 포함해 진주, 사천 및 경남지역의 항공산업 발전을 도모할 수 있도록 연구결과의 지역산업체로의 기술이전 및 상품화 추진
● 지역 중심의 무인기 개발 로드맵의 기초자료로 활용

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 1) 실시간 운영체제 기반 협업 분산제어시스템 개발 ... 3
• 2) 대규모 소형무인기 운용을 위한 군집형태 및 네트워크 토폴로지 최적화 알고리즘 개발 및 구현 ... 3
• 3) 대규모 소형무인기 통합 플랫폼 및 시뮬레이터 개발 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1) 실시간 운영체제(RTOS) 기반 협업 분산제어시스템 개발 ... 4
• 2) 대규모 소형무인기 운용을 위한 군집형태 및 네트워크 토폴로지 최적화 알고리즘 개발 및 구현 ... 4
• 3) 대규모 소형무인기 통합 하드웨어 플랫폼 및 네트워크 프로토콜 개발 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 5
• 1) 국내 최초 무인기 대규모 협업 제어시스템 구축 ... 5
• 2) 다양한 응용분야 개척 ... 5
• 3) 지역산업발전을 위한 연구결과 공유 ... 5
• 4. 참고문헌 ... 5
• 5. 연구성과 ... 6
• 끝페이지 ... 8