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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이동진
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 한서대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2020
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본 논문에서는 오픈소스 플랫폼을 활용한 다중센서 융합항법 기반 멀티콥터 드론의 자동 착륙 알고리즘을 제안한다. 일반적인 무인항공기는 GPS/INS 통합항법 기반으로 다양한 자동 임무를 수행한다. GPS/INS 통합항법 시스템은 위성 신호 교란 및 단절 지역에서 항법 성능이 급격히 저하될 수 있다. 이러한 위성신호 수신 환경에 따른 무인항공기의 자동 임무 수행의 운용적 제약을 극복하고자 위성 항법(GPS)과 시각 보조 관성 항법(VIO)을 무인항공기의 관성 측정 장치(IMU)와 결합한 융합항법 시스템을 구현하여 강건한 항법 성능을 확보하였다. 무인항공기의 자동 임무 중 착륙 방식 또한 항법 성능에 기반하기 때문에 안정적인 착륙 성능을 도출하지 못하다는 단점이 존재한다. 안정적이고 정밀한 멀티콥터 드론의 착륙 성능을 확보하기 위해 영상센서와 착륙마커를 활용하여 착륙마커에 대한 상대위치를 추정하고 추정된 위치로 착륙 유도를 수행할 수 있는 자동 착륙 알고리즘을 구현하였다. 최종적으로, 융합항법과 영상기반 자동착륙 알고리즘을 통합하였으며 통합 알고리즘에 대한 검증을 수행하기 위해 PX4 SILS(Softwware In the Loop)와 3차원 시뮬레이터인 Gazebo를 활용하였다. 바람, 항법 저하 환경 조건에 따라 구성된 총 6가지 시나리오를 통해 외부 환경에 강건한 항법 성능과 정밀한 착륙 성능을 검증하였다.
목차
제 1 장 서론 11.1 연구 배경 11.2 연구동향 31.3 연구 목적 및 구성 4제 2 장 영상기반 정밀착륙 알고리즘 52.1 영상센서를 활용한 객체 탐지 알고리즘 62.2 착륙마커 상대거리 추정 72.3 착륙 유도 알고리즘 11제 3 장 융합항법 알고리즘 123.1 시각 보조 관성항법(VIO) 133.2 GPS/IMU, VIO/IMU 항법 칼만 필터 설계 153.3 융합항법 알고리즘 구성 17제 4 장 SILS을 통한 개별 알고리즘 검증 194.1 ROS기반 Gazebo 환경구성 194.2 개별 알고리즘 검증 시나리오 구성 224.3 영상기반 정밀착륙 시뮬레이션 수행 결과 234.4 융합항법 시뮬레이션 수행 결과 29제 5 장 SILS을 통한 통합 알고리즘 검증 405.1 통합 알고리즘 검증을 위한 시나리오 구성 415.2 시뮬레이션 수행 결과 42제 6 장 결 론 55참고문헌 56
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