표제지
목차
ABSTRACT 9
제1장 서론 11
제1절 연구 배경 11
1. 무인기 분야의 성장 11
2. 무인기 다중 운용의 동향 11
3. 무인기 분야에서의 인적 요인의 중요성 12
제2절 연구 목적 및 내용 13
제2장 다중 무인기 운용 시 인적 한계 14
제1절 대기시간을 기반으로 한 조종자 용량 예측 14
1. 조종자 용량 예측 모델의 필요성 14
2. 조종자 용량 예측 모델 14
3. 자율화 수준 16
제2절 무인기 다중 운용의 인적 한계 17
1. 제어 무인기의 수에 따른 인적 한계 17
2. 통제권에 따른 인적 한계 18
제3장 실험 환경 구성 19
제1절 부하 지표 선정 19
1. 심박수 19
2. Fixation과 Saccade 19
3. NASA-TLX 20
4. 절차 수행도 20
제2절 GCS 선정 21
1. 사전조사 21
2. 수정 Mission Planner 24
제3절 시뮬레이션 시험 환경 구성 26
1. 실험 HW 26
2. 시험 임무 26
3. 시험 환경 27
제4절 실기체 시험 환경 구성 28
1. 시험 HW 28
2. 시험 임무 31
3. 시스템 구성도 32
4. 시험 환경 33
제5절 실험 참여 인원 34
제4장 시험 결과 분석 및 인적 한계 도출 35
제1절 시험 결과 35
1. Fan Out과 조종자 여유 용량 35
2. 심박수 및 NASA TLX 기반 작업 부하 계측 36
3. Fixation 및 Saccade 기반 작업 부하 계측 37
4. 조종자 임무 수행률 39
제2절 인적 한계 도출 41
제5장 인간-이동체 인터페이스를 고려한 인적 한계 극복 방안 제시 43
제1절 인지, 판단, 조작 소요시간 단축 43
1. 개요 43
2. 인지 시간 단축을 위한 인간-이동체 인터페이스 43
3. 조작 시간 단축을 위한 인간-이동체 인터페이스 45
4. 판단 시간 단축을 위한 인간-이동체 인터페이스 45
제2절 임무 부하에 의한 작업 효율 저하 완화 46
제3절 통제권 상실 완화 46
제6장 결론 및 향후 계획 47
제1절 결론 47
제2절 향후 계획 48
참고문헌 49
부록 53
[부록 1] 무인항공기 사고 분석 53
[부록 2] 표준운항 절차 제시 57
[부록 3] NASA-TLX 설문 66
[부록 4] 조종자 의견 67
[부록 5] 사고 보고서 70
[부록 6] 조종자별, 비행 단계별, 운용 무인기 수별 Heatmap 이미지 74
국문초록 77
표 3-1. DJI GCS SW 비교 21
표 3-2. 다중 운용 시 Mission Planner 한계점 24
표 3-3. 수정점 및 상세 내용 25
표 3-4. 무인기 자율화 단계 28
표 3-5. 참여 인원 구성 34
표 3-6. 실험 사전 교육 내용 34
표 5-1. 실험 참여 인원 44
표 5-2. HMI 개선 GCS 실험 결과 44
그림 2-1. NT와 IT의 관계 15
그림 2-2. NT, IT, WT 개념 16
그림 2-3. 인간 정보처리 모델 17
그림 3-1. CLROBUR DROW4D GCP 구동화면 22
그림 3-2. QGroundContorl 구동화면 23
그림 3-3. Mission Planner 구동화면 23
그림 3-4. 수정 Mission Planner 25
그림 3-5. 지상 통제 장치 HW 및 시선추적기 26
그림 3-6. 시뮬레이션 시험 임무 27
그림 3-7. 시험 기체(HMI UAV 02) 29
그림 3-8. BendyRuler 알고리즘 개요 29
그림 3-9. 군집 운용 구현 30
그림 3-10. 군집 비행 중인 기체 30
그림 3-11. 실기체 시험 임무 31
그림 3-12. 시스템 구성도 32
그림 3-13. 실기체 시험 환경 33
그림 4-1. 비행 단계, 운용 무인기 수에 따른 FO 35
그림 4-2. HR 결과 36
그림 4-3. NASA-TLX 결과 36
그림 4-4. Fixation 결과 37
그림 4-5. Saccade 결과 38
그림 4-6. 단일 무인기 운용 시 응시점 Heatmap(임무 비행) 39
그림 4-7. 다중 무인기 운용 시 응시점 Heatmap(임무 비행) 39
그림 5-1. GCS IF 및 비행 임무 43
그림 5-2. 음성인식의 조작 단계 비교 45