초록 ▼

□ 연구개요
o 본 연구에서는 무인비행체(UAV)를 이용하여 지상의 무선 센서 네트워크로부터의, 실시간 상황정보 획득 및 임무 제어에 대해 연구한다. UAV 간 신뢰성 있는 FANET 구성 및 WSN 연동 네트워킹 프로토콜 기술과 UAV 운용 제약조건 하에서 센싱 유틸리티를 최대화 시킬 수 있는 Bio-inspired 알고리즘 기반 UAV 최적 탐색 비행 경로 기술, 센싱 정보 및 주변 환경 변화를 예측하고 학습하여 동적으로 UAV 임무 및 네트워크 토폴로지를 변경할 수 있는 기계학습 기반 UAV 응용기술을 개발한다.
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□ 연구개요
o 본 연구에서는 무인비행체(UAV)를 이용하여 지상의 무선 센서 네트워크로부터의, 실시간 상황정보 획득 및 임무 제어에 대해 연구한다. UAV 간 신뢰성 있는 FANET 구성 및 WSN 연동 네트워킹 프로토콜 기술과 UAV 운용 제약조건 하에서 센싱 유틸리티를 최대화 시킬 수 있는 Bio-inspired 알고리즘 기반 UAV 최적 탐색 비행 경로 기술, 센싱 정보 및 주변 환경 변화를 예측하고 학습하여 동적으로 UAV 임무 및 네트워크 토폴로지를 변경할 수 있는 기계학습 기반 UAV 응용기술을 개발한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
o 다양한 학문적 기술 분야와의 융합적인 연구
. UAV 자율주행 및 경로 탐색 분야 : UAV를 통해 제약조건하에서 최적의 동적 경로 탐색과 UAV간 협력 임무수행을 위한 FANET 구축기술에 대한 연구
. 센서 네트워크 및 IoT 응용 분야 : 재난환경, 보안 및 감시, 군용 정찰 등 다양한 센서 네트워크의 구성에서 UAV를 활용한 넓은 지역의 센싱정보 공유를 통해 동적으로 변화하는 주변 환경에 맞추어 센서의 동작 파라미터, 임무, 네트워크 구성을 보다 효율적으로 수행하기 위한 연구
. 인공지능을 활용한 응용시스템 분야 : 기계학습 및 생체 모방기술을 활용한 UAV, WSN 응용기술 연구
o 인공지능을 접목한 새로운 서비스 연구
. 인지, 판단, 제어 부분으로 구성되는 지능화 기술 연구
o 관련 세계시장에 선도적으로 진입함으로써 국내 신 성장 동력원 마련
. 제 4차 산업혁명의 핵심 축으로 떠오르는 AI, UAV, 드론, IoT 기술을 접목한 원천 기술 개발 및 산업계와의 기술 교류 수행

□ 연구개발결과의 중요성
o FANET 기술은 실시간 환경 정보와 센싱 데이터의 획득 등을 수행하기 위한 핵심 기술이다. FANET의 다양한 응용이 증가함에 따라 주변 상황 정보를 고려한 새로운 동적 네트워크 동작기술에 대한 연구가 필요하다. 본 연구를 통해 저비용, 고효율이 가능한 보다 효율적인 네트워크 구성이 가능하다. 이를 통해 다양한 환경 등을 학습함에 따라 동적인 환경에서 센싱 데이터를 효율적으로 수집, 전달, 분석할 것으로 기대된다. 본 연구를 통해 도출된 기술은 향후 지능화된 IoT, 미래 네트워크, 5G 무선 통신 분야 들 다양한 분야에 적용이 가능하다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 개요 ... 4
• 나. 연구의 필요성 및 중요성 ... 5
• 다. 연구의 범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 1) 이동경로 예측기반 MAC 및 라우팅 (1차년도) ... 7
• 2) 기계학습을 이용한 UAV 최적경로 도출 (1차년도) ... 7
• 3) UAV DTN 개발 (1차년도, 2차년도) ... 8
• 4) FANET 시뮬레이터 개발 (1차년도) ... 8
• 5) 에너지 효율적 UAV FANET과 WSN 연동 UAV 경로 탐색 연구 (1차년도, 2차년도) ... 9
• 6) 딥 러닝을 이용한 WSN 장치 제어 (1차년도) ... 10
• 7) UAV 네트워크 전파자원 최적화 연구 (1차년도) ... 11
• 8) CR기반 IoT 시스템에서 IoT 기기의 정보 획득 위치와 사용 채널의 최적 선택 방법 연구 (2차년도) ... 12
• 9) IoT 센서 네트워크에서 UAV를 사용하여 데이터를 획득하는 시스템을 위한 효율적 정보 획득의 최대화 알고리즘 연구 (3차년도) ... 12
• 10) UAV들이 센서 네트워크에서 데이터를 효율적으로 획득하기 위한 최적 위치 탐색 FANET 시뮬레이터 개발 (3차년도) ... 13
• 11) 산불방재 센서 네트워크에서 재난 방지 및 예측 시스템 구현 (3차년도) ... 15
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 27
• 끝페이지 ... 38