쿼드로터드론의 영상기반 자율비행연구를 위한 지상제어시스템 설계

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저자 : 안희준, 훵꽁앙, 도딴뚜안

원문수록처 : VOL 41 NO. 10 PP. 1247 ~ 1255 (2016. 10)

목차

1. 주요내용

2. 이 연구에서 사용된 기술은 어떤 것인가요?

3. 이 연구가 어떻게 드론 산업에 영향을 미칠까요?

4. 이 연구의 결과는 무엇인가요?

1. 주요내용

소형드론의 상용화를 위해서는 안전성과 자율운행기능의 확보가 필수적이다. 최근 드론제작이 상당히 용이해졌으나, 여전히 안정적인 드론의 제작은 쉽지 않다. 따라서 자체드론제작 필요성은 영상이나 자율이동 등 상위 알고리즘의 연구에 큰 장애요소로 존재한다. 본 연구에서는 상용드론과 Raspberry PI, 및 오픈소스를 활용하여, 쿼드로터 드론의 자율운행기술 개발 중 영상기반 자율운행을 설계해볼 수 있는 지상원격제어시스템(GCS)을 설계하고 구현하였다. 설계한 시스템은 모듈화된 구성으로 통신, UI 및 영상처리 모듈로 구성하였고, 특히 주행선유지 알고리즘을 구현하여 기능 및 성능 실험을 하였다. 설계한 주행선유지 알고리즘은 Hough 변환에 의하여 검출된 차선을 소실점 검출과 자제적인 라인트래킹 알고리즘을 개발하여 사용하여 인식오류를 줄였으며, 주행선과 드론의 진행방향을 계산하고 방향 (전진, 정지, 좌우회전)제어하였다. 구현된 시스템은 현재 100m육상트랙의 직선과 완만한 곡선을 2-3 m/s로 주행할 수 있다.

 

2. 이 연구에서 사용된 기술은 어떤 것인가요?

이 연구에서는 상용 드론과 Raspberry PI, 및 오픈 소스를 활용하여 쿼드로터 드론의 자율 운행 기술 개발 중 영상 기반 자율 운행을 설계해볼 수 있는 지상 원격 제어 시스템(GCS)을 설계하고 구현하였습니다. 이 시스템은 모듈화된 구성으로 통신, UI 및 영상 처리 모듈로 구성되었습니다. 특히 주행선 유지 알고리즘을 구현하여 기능 및 성능 실험을 하였습니다. 이 알고리즘은 Hough 변환에 의하여 검출된 차선을 소실점 검출과 자제적인 라인트래킹 알고리즘을 개발하여 사용하여 인식 오류를 줄였으며, 주행선과 드론의 진행 방향을 계산하고 방향 (전진, 정지, 좌우회전) 제어하였습니다.

 

3. 이 연구가 어떻게 드론 산업에 영향을 미칠까요?

이 연구는 드론의 자율 운행 기술 개발에 중요한 기여를 할 수 있습니다. 드론의 상용화를 위해서는 안전성과 자율 운행 기능의 확보가 필수적입니다. 이 연구에서 개발된 지상 원격 제어 시스템(GCS)과 주행선 유지 알고리즘은 드론의 안전성과 자율 운행 기능을 향상시키는 데 기여할 수 있습니다. 이로 인해 드론 산업은 더욱 발전하고 다양한 분야에서의 활용이 가능해질 것입니다.

 

4. 이 연구의 결과는 무엇인가요?

이 연구의 결과로 쿼드로터 드론의 자율 운행 기술 개발 중 영상 기반 자율 운행을 설계해볼 수 있는 지상 원격 제어 시스템(GCS)이 설계되고 구현되었습니다. 이 시스템은 모듈화된 구성으로 통신, UI 및 영상 처리 모듈로 구성되었습니다. 특히 주행선 유지 알고리즘을 구현하여 기능 및 성능 실험을 하였습니다. 이 알고리즘은 Hough 변환에 의하여 검출된 차선을 소실점 검출과 자제적인 라인트래킹 알고리즘을 개발하여 사용하여 인식 오류를 줄였으며, 주행선과 드론의 진행 방향을 계산하고 방향 (전진, 정지, 좌우회전) 제어하였습니다. 구현된 시스템은 현재 100m 육상 트랙의 직선과 완만한 곡선을 2-3 m/s로 주행할 수 있습니다.

 

<출처 : 전자정보연구정보센터>

 

원문자료

쿼드로터드론의 영상기반 자율비행연구를 위한 지상제어시스템 설계.pdf

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