1. 수행배경

•  무인항공기의 자율 주행에 있어 GPS를 사용하는 방식은 비행경로가 명확하나 제한된 경로로 인해 실제 활용성이 낮은 단점을 갖는다. 그러나 카메라가 장착된 무인항공기의 영상 기반 자율 비행의 경우 궤적 추종 어플리케이션에 따라 다양하게 활용할 수 있다. 산학 캡스톤디자인의 연구 수행으로 멀티로터 무인항공기의 자동 추종 시스템을 위해 아르코 마커를 표적으로 선정하고 마커인식시스템 및 속도 명령 기반 표적 추종 시스템을 설계하였다.        
  
  
•  GPS를 기반의 경로 비행은 고정된 경로를 비행하지만 영상 기반의 경로 추종 비행은 영상처리 어플리케이션에 따라 다양하게 활용할 수 있는 장점이 있으며 최근 오픈 HW/SW 기반의 멀티로터가 많이 공개되었으나 무인항공기로 다양하게 활용하기 위해 영상 기반으로 경로를 추종하되 기존 자세제어기에 입력으로 사용되는 속도 명령을 PID 제어기로 발생시키는 연구가 필요하다
  
  
•  현재 항공촬영용 드론이나 산업용 드론의 경우 GPS,영상처리 기반 자동비행시스템이 탑재되어 상용화 단계에 있지만 상품용도에 따라 제한적으로 사용이 가능하거나 개발자용 SDK를 제공하는 경우에도 특정 제품을 사용해야만 하는 제약이 있다. 실시간 영상처리를 이용한 객체 인식 및 자동비행제어에 대한 연구를 진행하고 핵심기술을 확보함으로써 상황이나 용도에 따라 다양한 크기나 모양의 드론 제작이 가능하다.

2. 수행기간

3. 개발작품 설명

           
•  산학 캡스톤디자인 연구에서 제안하는 표적 추종 시스템은 쿼드로터 무인기에 장착된 카메라 영상 기반 마커인식 시스템과 지상 이동 표적과 쿼드로터 무인기의 상대위치를 이용한 속도 명령 제어 시스템으로 구성된다.
  
  
•  멀티로터 무인항공기의 자동 추종 시스템을 위해 아르코 마커를 표적으로 선정하고 마커인식시스템 및 속도 명령 기반 표적 추종 시스템을 설계하였다. 차량위의 마커를 표적으로한 자동 추종 실험결과 구현된 쿼드로터 무인기는 GPS 오차, 외란 등의 외부 요인에도 강건한 비행성능을 보였다.

4. 활용방안

• 영상 기반의 자율비행은 GPS기반 지정경로 비행을 대체하여 영상어플리케이션에 따라 산업,건설 등 다양한 현장에서 사용이 가능하므로 그 활용성이 매우 높다.

   

   

• 상용화 및 산업현장의 애로기술 해소를 위해 산학 캡스톤디자인의 결과물에 대해 후속 연구를 진행하여
  기술 사용화 및 사업화 계획에 있다.