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본 논문에서는 3차원 공동 작업 공간에서 다중 무인항공기의 협동 작업을 위한 확장 충돌 지도 기반 무 충돌 비행 계획 기법을 제안한다. 먼저 무인항공기는 회전과 같은 3차원 움직임을 고려해 구로 모델링하였다. 공동 작업 영역에 진입 후 진출할때까지 무인 항공기는 직선 경로를 따라 이동하고 모든 무인 항공기의 우선순위는 미리 정해져 있다고 가정한다. 가정에 따라3차원에서 정의된 구와 구 사이의 충돌 검출 문제를 2차원에서 정의된 원과 직선 사이의 충돌 검출 문제로 축소할 수 있다.

원과 직선 사이의 충돌영역은 계산의 편의성과 안전성을 위해 충돌사각형으로 근사화 하였다. 이렇게 정의된 충돌사각형을 이용하여 무인 항공기들 간의 충돌을 회피할 수 있도록 각 무인 항공기의 공동 작업 공간 진입 시간을 조율한다. 이와 같은 방법으로 모든 무인 항공기 공동 작업 공간에 진입해서 진출할 때까지 서로 간에 충돌 없이 이동 할 수 있게 된다. 제안된 무충돌 비행 계획의 효율성을 증명하기 위해 12대의 무인 항공기를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다.

The collision-free flight planning method based on the extended collision map is proposed for cooperation of multiple unmanned aerial vehicles (UAVs) in a common 3-dimensional workspace. First, a UAV is modeled as a sphere, taking its 3-D motions such as rolling into consideration. We assume that after entering the common workspace, the UAVs move along their straight paths until they depart from the workspace, and that the priorities of the UAVs are determined in advance. According to the assumptions, the collision detection problem between two spheres in R³ can be reduced into the collision detection problem between a circle and a line in R². For convenience' sake and safety, the collision regions are approximated by collision boxes. Using the collision boxes, the entrance times of the UAVs are scheduled for collision avoidance among the UAVs. By this way, all UAVs can move in the common workspace without collisions with one another. For verifying the effectiveness of the proposed flight planning method, the simulation with 12 UAVs is carried out.

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
다중 무인 항공기의 협동 작업을 위한 무 충돌 비행 계획 박재병 pp.63-70

이원화된 필드버스 기반의 선박 엔진용 분산 제어 시스템의 설계 및 구현 이재형, 김동성 pp.1-9
파티클 필터를 이용한 2자유도 동역학 시스템의 파라미터 추정 김태영, 정길도 pp.10-16
Taylor Series를 이용한 입력 시간지연 비선형 시스템 일반적인 이산화 박유진, 임대영, 정길도 pp.17-25
휴대형 유헬스케어 의료기기 평가방법 남명현, 김수찬, 김장수, 이갑노, 김산, 차지훈, 허찬회, 박기정 pp.55-62
연속 가압방식의 맥파 측정방법을 위한 시작점 검출 알고리즘 개발 배장한, 전영주, 김종열, 김재욱 pp.46-54
난청감별을 위한 휴대용 자동 청성반응 검사기의 개발 김수찬 pp.38-45
준설토 탈수에 적합한 PVDF Film Actuator 구동용 파워 드라이버 개발 김대선, 김민규, 김영욱, 김정국 pp.26-37

참고문헌 (7건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

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번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 P. B. Sujit, R. Beard, “Cooperative path planning for multiple UAVs exploring and Unknown Region,” in Proc. of American Control Conference, pp.347-352, New York City, USA, July 2007. 미소장
2 H. Peng, F. Su, Y. Bu, G. Zhang, L. Shen, “Cooperative area search for multiple UAVs based on RRT and decentralized receding horizon optimization,” in Proc. of Asian Control Conference, pp.298-303, Hong Kong, China, August 2009. 미소장
3 이종호, 김동원 “퍼지시스템과 포텐셜 필드를 이용한 다중 이동로봇의 충돌회피 최적경로 연구,” 전자공학회 논문지, 제47권 IE편, 제2호, 66-72쪽, 2010년 6월 미소장
4 Proportional Navigation-Based Optimal Collision Avoidance for UAVs 소장
5 J. W. Park, H. D. Oh, M. J. Tahk, “UAV collision avoidance based on geometric approach,” in Proc. of SICE Annual Conference, pp.2122-2126, Japan, August 2008. 미소장
6 B. H. Lee, C. S. G. Lee, “Collision-free motion planning of two robots,” IEEE Trans. on Systems, Man, and Cybernetics, Vol.17, No.2, pp.21-32, January 1987. 미소장
7 S. H. Ji, J. S. Choi, B. H. Lee, “A computational interactive approach to multi-agent motion planning,” International Journal of Control, Automation, and Systems, Vol.5, No.3, pp.295-306, June 2007. 미소장

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