드론을 활용한 다중 임무 시스템 설계
초록/요약
드론 기술의 발전은 인간이 직접적으로 수행하기 힘든 일을 대신하는 효율적인 수단으로 각광받고 있다. 드론에 고해상도 카메라를 연결하여 방송용 영상을 촬영하거나 교각 및 고층 빌딩의 균열을 점검하기도 하며, 무선 리모컨으로 조종이 가능한 농업용 장치들을 드론에 연결하여 논에 농약을 주는 업무를 수행하기도 한다. 이처럼 드론은 많은 노동력이 소모되던 기존의 노동을 효율적으로 대체해주며, 인력 수송 및 택배 배당 등 인간에게 보다 직접적인 편의를 위해 나날이 발전해나가고 있다. 본 논문에서는 드론을 활용하여 인간 편의의 향상을 위한 효율적인 다중 임무 시스템의 개발에 대해 연구하였다. 연구는 2가지로 나뉘며, 첫 번째 연구에서는 초음파센서를 활용한 드론의 장애물 회피 기법을 설계하였다. 드론은 초음파 센서를 활용하여 드론과 장애물 사이의 거리를 측정하고, 사전에 설계된 회피경로 탐색 알고리즘을 따라 장애물을 회피하게 된다. 두 번째 연구에서는 드론과 LoRa 센서 네트워크를 활용한 실종자 탐색 알고리즘을 설계하였다. 이후, 원거리 통신을 제공하기 위해 LoRa 송·수신 장치를 제작하였으며, 시뮬레이션 테스트베드를 개발하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 실종자 탐색 기법의 성능을 평가하였다.
more목차
제 1장 서론 1
제 2장 DroneKit-SITL과 초음파센서를 활용한 드론 자율주행 가상화 구현 3
제 1절 서론 3
제 2절 관련 연구 3
1. DroneKit 3
2. DroneKit-SITL 3
3. Raspberry Pi, HC-SR04 4
제 3절 본론 4
1. 센서 데이터 기반의 장애물 인식과 회피 알고리즘 생성 4
2. DroneKit-SITL을 활용한 드론 제어 5
3. 센서 데이터 수집 5
4. DroneKit-SITL을 활용한 장애물 인식 및 회피 시뮬레이션 6
제 4절 결론 6
제 3장 다중 드론 시뮬레이터와 LoRa 센서 네트워크를 활용한 실종자 탐색 테스트베드 구축 및 알고리즘 시뮬레이션 7
제 1절 서론 7
제 2절 관련 연구 7
1. DroneKit 7
2. DroneKit-SITL 8
3. MAVLink Protocol(Micro Air Vehicle Link) 8
4. Mission Planner 8
5. LoRa 센서 네트워크 9
6. RSSI 기반의 삼변측량 방식을 활용한 대상물 위치 탐색 9
7. 오차의 발생과 에러 보정 11
제 3절 실종자 탐색 알고리즘 11
1. 시뮬레이션 시스템 구조도 11
2. 실종자 탐색 알고리즘 12
가. 1단계 탐색 알고리즘 12
나. 2단계 탐색 알고리즘 13
제 4절 성능 평가 15
1. 시뮬레이션 15
가. 실종자 위치와 드론 비행경로 설정 15
나. LoRa 센서 네트워크 데이터베이스 설정 17
다. 1단계 탐색 알고리즘 시뮬레이션 18
라. 2단계 탐색 알고리즘 시뮬레이션 19
2. 시뮬레이션 결과 19
가. 1단계 탐색 알고리즘 19
나. 2단계 탐색 알고리즘 20
제 5절 결론 22
제 4장 결론 23
참고문헌 24
Abstract 25
