선회와 상승을 고려한 무인항공기의 3차원 복합 비행경로 알고리즘 연구

초록

전 세계적으로 무인항공기 시장은 폭발적인 증가를 보여주고 있다. 또한 최근에는 농업, 서비스업 등 다양한 분야에 이용하고 있으며 특히 군사용으로는 감시, 정찰, 공격 등 다양한 임무에 활용되고 있다. 무인항공기의 성공적인 임무 수행을 위해선 지정된 지역까지 상대에게 적발되지 않고 높이와 위력을 가지는 지형지물과 SAM-Site에 유의하면서 이동해야한다. 이에 따라 임무의 난이도가 급격하게 상승되어 사고율과 임무 실패율이 높아진다.

무인항공기의 임무 성공률을 높이기 위해 많은 연구기관에서 경로 선정과 관련한 다양한 알고리즘 및 시뮬레이션 연구결과를 제시하고 있다.

그러나 기존에 연구된 대부분의 무인항공기 경로 선정 알고리즘은 실제 무인항공기 임무에 적용하기 힘든 2차원 공간에서 경로 선정을 진행하고 있다. 또한 3차원 경로 선정 연구는 2차원 평면상에서의 경로 선정 후 수직정보를 적용하거나 일정한 운항고도에서의 경로 선정을 이용하여 선회 또는 상승 비행 중 한 가지 비행방법만을 이용하므로 3차원 경로 선정이라고 표현하기 어렵다. 따라서 선회와 상승 비행 중 상황에 따라 효율적인 방법을 선정하는 복합 경로 선정이 필요하다. 본 논문에서는 3차원 공간에서 위협요소인 산, 협곡과 같은 지형지물과 SAM-Site의 위력을 복합적으로 고려하여 상황에 따라 무인항공기의 실제 비행 방법인 선회, 상승, 하강비행에 맞춘 최적의 경로를 산출하는 알고리즘을 제시한다. 마지막으로 시뮬레이션 결과를 통하여 제안하는 알고리즘의 효용성 검증 결과를 제시한다.

출판유형
발행기관
한국산업기술대학교 일반대학원

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